專利名稱：電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本使用新型涉及一種電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，特別是涉及一種可控制電動起子作正反向運轉(zhuǎn)，且具備多重安全防護設(shè)計以延長使用壽命的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
以往類似電動起子的電動機具被視為專業(yè)人士的使用工具，隨著DIY觀念的日益普及，一般家庭購置電動起子的狀況亦日漸普遍。因而為電動起子等手工具開辟了更大的市場，由于使用對象更多且更趨多元，電動起子在性能及安全性上即備受注目，對于制造者而言，亦積極投入人力進行開發(fā)，務(wù)求提升手工具產(chǎn)品的品質(zhì)及其使用性能，俾使消費者更方便操作。再者，電動起子為電動設(shè)備，其涉及用電與負(fù)載安全等問題，為使消費者能安全地操作，安全問題更需要重視。
由此可見，上述現(xiàn)有的電動起子在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決電動起子存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的電動起子，便成了當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的電動起子存在的缺陷，本設(shè)計人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，能夠改進一般現(xiàn)有的電動起子，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本實用新型。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有的電動起子存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，所要解決的技術(shù)問題是使其提供一種具多重防護的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路。其除可提供正反轉(zhuǎn)切換與剎車功能外，在操作期間藉由多重防護機制，可在過載時立刻停止運轉(zhuǎn)，以確保電動起子不致輕易損壞，從而更加適于實用。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，主要由一驅(qū)動單元配合一開關(guān)組以控制一馬達的啟動、正反轉(zhuǎn)與剎車動作，其特征在于其中該驅(qū)動單元前端是與一供電單元連接，并進一步連接一離合器剎車單元、一過電流剎車單元及一過電壓保護單元；該開關(guān)組包括一啟動開關(guān)、一剎車開關(guān)及一正反轉(zhuǎn)開關(guān)；其中該啟動開關(guān)是連接于供電單元的輸出端與驅(qū)動單元之間；該剎車開關(guān)是連接于供電單元的輸出端與離合器剎車單元之間；該正反轉(zhuǎn)開關(guān)是連接于驅(qū)動單元與馬達之間。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其中所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的驅(qū)動單元是以一場效晶體管的源/汲極分別與供電單元輸出端與正反轉(zhuǎn)開關(guān)連接，其源極并透過一電阻連接至閘極，該閘極則與一晶體管連接，該晶體管基極是透過分壓電阻與啟動開關(guān)連接。
前述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其中所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的離合器剎車單元主要是由一硅控整流器構(gòu)成，其陽極透過一二極管、一電阻與驅(qū)動單元的輸出端連接，其閘極與接地端間設(shè)有并聯(lián)的電容、電阻，并與剎車開關(guān)連接。
前述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其中所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的過電流剎車單元主要是由一硅控整流器構(gòu)成，其陽極是與驅(qū)動單元的晶體管基極連接，其閘極與接地端間設(shè)有并聯(lián)的電容、電阻，并與正反轉(zhuǎn)開關(guān)連接。
前述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其中所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的過電壓保護單元是由兩二極管組成，其中一二極管連接于驅(qū)動單元的輸出端與接地端間，另一二極管則連接于驅(qū)動單元的輸入端與輸出端間。
前述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其中所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的供電單元主要由一橋式整流器與電阻、電容組成，橋式整流器前端設(shè)有一變壓器。
前述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其中所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的供電單元的變壓器二次側(cè)是以不同匝數(shù)抽頭透過一高低電壓切換開關(guān)與橋式整流器連接，以便透過切換適用于不同電壓的輸入電源。
借由上述技術(shù)方案，本實用新型電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路至少具有下列優(yōu)點本使用新型的整體結(jié)構(gòu)特征與工作特性，以該等設(shè)計可提供電動起子的正反轉(zhuǎn)控制，并可提供多重保護，除使用上更便利安全，更可延長使用壽命。
綜上所述，本實用新型特殊結(jié)構(gòu)的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，使其提供一種具多重防護的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路。其除可提供正反轉(zhuǎn)切換與剎車功能外，在操作期間藉由多重防護機制，可在過載時立刻停止運轉(zhuǎn)，以確保電動起子不致輕易損壞。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大的改進，在技術(shù)上有較大的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的電動起子具有增進的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本使用新型的電路圖。
圖2是本使用新型供電單元的電路圖。
圖3是本使用新型的一正反轉(zhuǎn)開關(guān)切換動作示意圖。
圖4是本使用新型又一正反轉(zhuǎn)開關(guān)切換動作示意圖。
10驅(qū)動單元 11馬達20開關(guān)組21啟動開關(guān)22剎車開關(guān) 23正反轉(zhuǎn)開關(guān)30離合器剎車單元31、41硅控整流器50過電壓保護單元60供電單元61變壓器62高低電壓切換開關(guān)40過電流剎車單元具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參閱圖1所示，為有關(guān)本使用新型的電路構(gòu)造，主要是由一驅(qū)動單元10透過一開關(guān)組20與一馬達11連接，以控制其執(zhí)行啟動、正反轉(zhuǎn)與剎車等動作，其中該驅(qū)動單元10前端設(shè)有一供電單元60，另分別與一離合器剎車單元30、一過電流剎車單元40及一過電壓保護單元50連接；其中前述的開關(guān)組20包括有
一啟動開關(guān)21，是透過一接頭CN2的腳位CN2-5，CN2-2連接于該供電單元60的輸出端與驅(qū)動單元10之間；一剎車開關(guān)22，是透過該接頭CN2的腳位CN2-4，CN2-5連接于該供電單元10的輸出端與離合器剎車單元30之間；一正反轉(zhuǎn)開關(guān)23，是由單閘雙刀開關(guān)構(gòu)成，其透過接頭CN2的腳位CN2-1、CN2-3、CN2-5連接于驅(qū)動單元10與馬達11之間。
又前述供電單元60主要由一橋式整流器BR1與電容C1、電阻R1組成，另請配合參閱圖2所示，該橋式整流器BR1前端設(shè)有一變壓器61，該變壓器61二次側(cè)是以不同匝數(shù)抽頭透過一高低電壓切換開關(guān)62與橋式整流器BR1連接，藉此，當(dāng)交流電源送入變壓器61時，即透過高低電壓切換開關(guān)62提供兩段電壓選擇，再由橋式整流器BR1及電容C1、電阻R1作整流濾波后，供應(yīng)一純直流電壓予后端的各個單元使用。又電阻R1是于輸入電源切斷時用以消耗電容C1上的殘存電量，以達到零電位。
至于其他各單元的詳細(xì)電路構(gòu)造與工作原理，詳如以下所述該驅(qū)動單元10主要是由一NPN晶體管Q2及一場效晶體管Q1組成，其中場效晶體管Q1的源/汲極分別與供電單元60輸出端與馬達正反轉(zhuǎn)開關(guān)連接，其源極并透過一電阻R2連接至閘極，該閘極則與晶體管Q2連接，該晶體管Q2基極是透過分壓電阻R5、R6及另一電阻R7與啟動開關(guān)21連接(透過接頭CN2)。當(dāng)啟動開關(guān)21導(dǎo)通時，直流電源經(jīng)由接頭CN2的腳位CN2-2送至電阻R7，又經(jīng)電阻R5、R6分壓后送予晶體管Q2基極一足以使其導(dǎo)通的電壓，當(dāng)晶體管Q2導(dǎo)通，場效晶體管Q1閘極透過電阻R2取得一直流電壓而導(dǎo)通，故直流電源將通過場效晶體管Q1源泄極而透過接頭CN2送至正反轉(zhuǎn)開關(guān)23，預(yù)備驅(qū)動馬達11。
該正反轉(zhuǎn)開關(guān)23是一單閘雙刀開關(guān)，其接點1，6及3，4對接，其中接點1，4分別連接驅(qū)動單元20的輸出端及過電流剎車單元40，接點2，5則分別與馬達11連接，其中馬達11的A，B端并分別透過二極管D8、電阻R15及二極管D6、D7連接至接頭CN2的腳位CN2-5、CN2-4。當(dāng)該正反轉(zhuǎn)開關(guān)23作切換時，將使接點2，5與不同的接點連接，以達成切換電源極性而變換運轉(zhuǎn)方向的目的。為方便說明，當(dāng)通過驅(qū)動單元10送出的直流電源送至馬達11A端時定義為反轉(zhuǎn)，由馬達11B端送入則定義為正轉(zhuǎn)，具體切換動作詳如以下所述當(dāng)正反轉(zhuǎn)開關(guān)23向下切時(如圖3所示)，接點1，2及4，5均不互通，接點2，3及5，6則分別接通，此時由接頭CN2的腳位CN2-1送入的直流電源是經(jīng)接點6送至接點5，再由接點5送至馬達11A端，而馬達11B端則透過接點2、接點3、接頭CN2的腳位CN2-3連接到電阻R14接地而構(gòu)成回路，此時為反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在此同時，供電單元60仍有一直流電源經(jīng)接頭CN2的腳位CN2-5、電阻R15、二極管D6送至正反轉(zhuǎn)開關(guān)23，再經(jīng)正反轉(zhuǎn)開關(guān)23的接點3-2、接頭CN2的腳位CN2-3、電阻R14而接地，故在D點處即僅有0.7伏特的電壓，再經(jīng)二極管D7即無電壓經(jīng)接頭CN2的腳位CN2-4送至離合器剎車單元30，故離合器剎車單元30不會被觸發(fā)。
反之，當(dāng)正反轉(zhuǎn)開關(guān)23向上切時(如圖4所示)，接點2，3及5，6均不互通，接點1，2及4，5則分別接通，此時由接頭CN2的腳位CN2-1送入的直流電源是經(jīng)接點1送至接點2，再由接點2送至馬達11B端，而馬達11A端則透過接點5、接點4、接頭CN2的腳位CN2-3連接到電阻R14接地而構(gòu)成回路，此時為正轉(zhuǎn)狀態(tài)。在此同時，供電單元60仍有一直流電源經(jīng)接頭CN2的腳位CN2-5、電阻R15、二極管D8送至正反轉(zhuǎn)開關(guān)23，再經(jīng)正反轉(zhuǎn)開關(guān)23的接點5-4、接頭CN2的腳位CN2-3、電阻R14而接地，故在D點處即僅有0.7伏特的電壓，再經(jīng)二極管D7后即無電壓經(jīng)接頭CN2的腳位CN2-4送至離合器剎車單元30，故離合器剎車單元30也不會被觸發(fā)。
然當(dāng)正反轉(zhuǎn)開關(guān)23切在中間時，則接點1，2、2，3及4，5、5，6均不互通，此時供電單元60仍有一直流電源經(jīng)接頭CN2的腳位CN2-5、電阻R15、二極管D6送至正反轉(zhuǎn)開關(guān)23，由于正反轉(zhuǎn)開關(guān)23的所有接點均均不互通，故該直流電源亦不致經(jīng)由接頭CN2的腳位CN2-3、電阻R14而接地，而能由二極管D7經(jīng)接頭CN2的腳位CN2-4送至離合器剎車單元30，以觸發(fā)該離合器剎車單元30。
又該離合器剎車單元30進一步的工作原理如以下所述，仍請參閱圖2所示當(dāng)電動起子運作時，如扭力已達預(yù)設(shè)值時，離合器(圖中未示)的探針將使剎車開關(guān)22接通，此時直流電源會由接頭CN2的腳位CN2-5經(jīng)剎車開關(guān)22、腳位CN2-4送出，經(jīng)離合器剎車單元30的電阻R10、R11分壓后產(chǎn)生足夠電壓以觸動硅控整流器31，硅控整流器31導(dǎo)通后，驅(qū)動單元10的晶體管Q2基極接地，此時晶體管Q2基極上的C點電壓約只有1.4V左右，再經(jīng)電阻R5，R6分壓后所得電壓即不足使晶體管Q2導(dǎo)通，由于晶體管Q2截止，場效晶體管Q1亦隨的截止，故驅(qū)動單元10即不再輸出直流電源至馬達11，而在到達預(yù)定扭力時使馬達11剎車。而馬達11上的殘存電壓將經(jīng)由接頭CN2的腳位CN2-1經(jīng)電阻R8、二極管D2到硅控整流器31泄放到地，以達到快速停止運轉(zhuǎn)的效果。
再者，該過電流剎車單元40在提供一過電流保護功能，主要是由一硅控整流器41構(gòu)成，該硅控整流器41的陽極是連接至驅(qū)動單元10的晶體管Q2基極，其閘極上設(shè)有電容C5、電阻R13、R14，且經(jīng)接頭CN2的腳位CN2-3、正反轉(zhuǎn)開關(guān)23與馬達11連接。由于馬達11運轉(zhuǎn)時會因遭遇阻力而使電流上升，其電流回路通過電阻R14接地時，會在電阻R13、R14交接點上產(chǎn)生一電壓位準(zhǔn)，以透過電阻R13向電容C5充電，當(dāng)馬達11輸出的電流到達預(yù)設(shè)值，且時間亦達到預(yù)設(shè)值時，電容C5將會充電飽和，因而觸發(fā)該硅控整流器41，并使驅(qū)動單元10中晶體管Q2基極在電阻R6、R7交接點上的電壓拉至0.7V左右而令其截止，造成場效晶體管Q1亦截止，故驅(qū)動單元10即不再輸出直流電源至馬達11，從而馬達11在過載時剎車，該馬達11上的殘存電壓仍將經(jīng)由接頭CN2的腳位CN2-1經(jīng)電阻R8、二極管D2到硅控整流器31泄放到地，以達到快速停止運轉(zhuǎn)的效果。
該過電壓保護單元50包括兩二極管D5，D4，其中一二極管D5是跨接在驅(qū)動單元10的輸入端與輸出端之間，另一二極管D4則連接至驅(qū)動單元10輸出端至接地端間，此一設(shè)計是當(dāng)驅(qū)動單元10輸出端電壓高于輸入端時，經(jīng)由快速二極管D5向輸入端泄放，而使輸出端的電位永遠只能比輸入端高0.7V左右，進而達到保護驅(qū)動單元10的場效晶體管Q1的目的。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，主要由一驅(qū)動單元配合一開關(guān)組以控制一馬達的啟動、正反轉(zhuǎn)與剎車動作，其特征在于其中該驅(qū)動單元前端是與一供電單元連接，并進一步連接一離合器剎車單元、一過電流剎車單元及一過電壓保護單元；該開關(guān)組包括一啟動開關(guān)、一剎車開關(guān)及一正反轉(zhuǎn)開關(guān)；其中該啟動開關(guān)是連接于供電單元的輸出端與驅(qū)動單元之間；該剎車開關(guān)是連接于供電單元的輸出端與離合器剎車單元之間；該正反轉(zhuǎn)開關(guān)是連接于驅(qū)動單元與馬達之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的驅(qū)動單元是以一場效晶體管的源/汲極分別與供電單元輸出端與正反轉(zhuǎn)開關(guān)連接，其源極并透過一電阻連接至閘極，該閘極則與一晶體管連接，該晶體管基極是透過分壓電阻與啟動開關(guān)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的離合器剎車單元主要是由一硅控整流器構(gòu)成，其陽極透過一二極管、一電阻與驅(qū)動單元的輸出端連接，其閘極與接地端間設(shè)有并聯(lián)的電容、電阻，并與剎車開關(guān)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的過電流剎車單元主要是由一硅控整流器構(gòu)成，其陽極是與驅(qū)動單元的晶體管基極連接，其閘極與接地端間設(shè)有并聯(lián)的電容、電阻，并與正反轉(zhuǎn)開關(guān)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的過電壓保護單元是由兩二極管組成，其中一二極管連接于驅(qū)動單元的輸出端與接地端間，另一二極管則連接于驅(qū)動單元的輸入端與輸出端間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的供電單元主要由一橋式整流器與電阻、電容組成，橋式整流器前端設(shè)有一變壓器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，其特征在于其中所述的供電單元的變壓器二次側(cè)是以不同匝數(shù)抽頭透過一高低電壓切換開關(guān)與橋式整流器連接，以便透過切換適用于不同電壓的輸入電源。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種電動起子正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，主要是由一驅(qū)動單元配合一開關(guān)組以控制馬達的啟動、正反轉(zhuǎn)與剎車動作，其中該驅(qū)動單元又分別與一離合器剎車單元、一過電流剎車單元及一過電壓保護單元連接，以便在使用者按下開關(guān)組中的剎車開關(guān)或發(fā)生過載狀況時，使驅(qū)動單元停止工作，從而令馬達停止運轉(zhuǎn)；藉前述電路設(shè)計，可控制電動起子的正反轉(zhuǎn)，同時具有啟動順利且可延長使用壽命等優(yōu)點。
文檔編號B25B21/00GK2794751SQ200520011440
公開日2006年7月12日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者王德煌 申請人:王德煌