電動(dòng)輪椅車的plc編程控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器，包括功率控制電路和數(shù)字操作、顯示控制電路。功率控制電路包括微處理器DSP、邏輯處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)、電流電壓檢測(cè)電路塊一、電子語(yǔ)音報(bào)警和故障檢測(cè)電路；數(shù)字操作、顯示控制電路包括單片機(jī)、手柄操縱桿及處理電路，楊聲器I/O模塊、按鍵I/O模塊、液晶顯示器、通訊模塊二。本發(fā)明采用MOS管進(jìn)行方向切換，無觸點(diǎn)，安全可靠，壽命長(zhǎng)，效率高。采用反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量速度快，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需維護(hù)。本發(fā)明使用MOS管內(nèi)阻做為電流取樣電阻，無需外加取樣電阻，減少發(fā)熱，提高了檢測(cè)速度。采用數(shù)字方式進(jìn)行傳輸，線路簡(jiǎn)單，且準(zhǔn)確。
【專利說明】電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)輪椅車領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]我們國(guó)家非常重視發(fā)展，老年人和殘疾人事業(yè)。關(guān)心老年人和殘疾人生活水平的 提高，促進(jìn)和諧社會(huì)發(fā)展。電動(dòng)輪椅車是以電池為原動(dòng)力，符合我國(guó)環(huán)保要求，屬綠色環(huán) 保產(chǎn)品。電動(dòng)輪椅車可分為室內(nèi)室外在普通道路上遠(yuǎn)距離行駛的電動(dòng)車輛，其特點(diǎn)要求 與普通手動(dòng)輪椅車特性相同，區(qū)別由電力驅(qū)動(dòng)，技術(shù)要求在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12996-91中已 明確規(guī)定了各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。電動(dòng)輪椅車特點(diǎn):由雙電機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，要求輪椅車可實(shí)現(xiàn)走直 線，左右轉(zhuǎn)向，前進(jìn)后退，原地360°C旋轉(zhuǎn),爬坡、坡上駐停、原地起步等特點(diǎn)，可以想像比現(xiàn) 有電動(dòng)自行車特性要復(fù)雜的多，其技術(shù)含量較高，對(duì)控制系統(tǒng)提出很高的性能指標(biāo)，以滿 足GB/T12996-91國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中指出的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求。目前市場(chǎng)上電動(dòng)輪椅車主要以 進(jìn)口為主，其中、德國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)等，但銷售價(jià)格非常昂貴同時(shí)也存在不同的技術(shù)缺 陷?，F(xiàn)有國(guó)產(chǎn)電動(dòng)輪椅車，因國(guó)產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差在10 %左右，導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速不同，噪音較 大，控制系統(tǒng)故障率高故生產(chǎn)的電動(dòng)輪椅車不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，市場(chǎng)認(rèn)可度低。專利號(hào)為 ZL200630260094.1的“電動(dòng)輪椅控制器”，采用單片機(jī)集成線路，數(shù)據(jù)采集采用光電傳感器 測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，需2000KHZ即2MHZ，3000轉(zhuǎn)/分，即50轉(zhuǎn)/秒采集速度。目前國(guó)內(nèi)測(cè)量電機(jī) 轉(zhuǎn)速均采用光電電磁編碼器，電磁編碼器頻率需要達(dá)到2MHZ ;電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000轉(zhuǎn)/分， 需40K即每圈4萬個(gè)脈沖，制造光電數(shù)碼盤難度大、精度難以保證。本發(fā)明是在原專利基礎(chǔ) 上研發(fā)的新產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電輪椅車的PLC編 程控制器，采用無傳感器法，測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，每秒測(cè)量速度為20K次，其精度為I %，與PWM同 頻測(cè)速。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]依據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器。電動(dòng)輪椅車的PLC編程控 制器，由功率控制電路和數(shù)字操作、顯示電路組成。所述的功率控制電路包括微處理器DSP、 邏輯處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)、電流電壓檢測(cè)電路、通訊模塊一、電子語(yǔ)音報(bào)警和故障 檢測(cè)電路，微處理器DSP的輸出順序連接邏輯處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)；所述的數(shù)字 操作、顯示控制電路包括單片機(jī)、手柄操縱桿及處理電路(剎車桿處理電路)，楊聲器I/O操 作模塊、按鍵I/O操作模塊、液晶顯示器和通訊模塊二。
[0006]系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由單片機(jī)采集手柄操縱桿，，和按鍵I/O的數(shù)據(jù)，通過SCI通訊模塊將 信號(hào)輸入給微處理器DSP，DSP接受X軸和Y軸電壓輸入后輸化成PWM輸出，經(jīng)邏輯電路、功 率驅(qū)動(dòng)電路放大后送給2臺(tái)直流電機(jī)，帶動(dòng)輪椅運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能，同 時(shí)DSP的A/D模塊采集、檢測(cè)電機(jī)的電壓、電流信號(hào)，形成電壓閉環(huán)控制、電流補(bǔ)償及過電流保護(hù)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn):
[0008]前述的功率驅(qū)動(dòng)電路(PM0S驅(qū)動(dòng)電路)包括:
[0009]Vh、Vl分別是低端和高端電源，但Vh應(yīng)大于VI。Ql、Q2組成了一個(gè)反置圖騰柱， 用來隔離和確保兩只驅(qū)動(dòng)管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。R2、R3提供了 PWM電壓基準(zhǔn)，通過改變這個(gè)基 準(zhǔn)，可以讓電路工作，使得PWM信號(hào)波形處于較陡直的位置。Q3、Q4提供驅(qū)動(dòng)電流，在導(dǎo)通 Q3、Q4時(shí)，相對(duì)Vh、GND有一個(gè)約0.3V Vce壓降，大大低于0.7的Vce，R5、R6是反饋電阻， 用于對(duì)gate電壓進(jìn)行采樣，采樣后的電壓通過Q5對(duì)Q1、Q2的基極產(chǎn)生負(fù)反饋，從而把gate 電壓限制在有限數(shù)值上。此數(shù)值由R5、R6來調(diào)節(jié)。Rl提供了對(duì)Q3、Q4自基極電流限制，R4 提供了 MOS管的ga te電流限制即對(duì)Q3、Q4的Ice限制，有時(shí)可以在R4上并聯(lián)一個(gè)加速電 容。
[0010]前述的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換和功率驅(qū)動(dòng)電路包括:
[0011]驅(qū)動(dòng)電路是連接控制器與電機(jī)的橋粱。電路中DSP2407A連接了 2臺(tái)直流電機(jī)。功 率驅(qū)動(dòng)部分由藕合器TLP521，反向驅(qū)動(dòng)芯片HEF4069組成。反向驅(qū)動(dòng)芯片HEF4069由12V 電源供電，主要起增大PWM驅(qū)動(dòng)功率的作用，由于HEF4069內(nèi)部具有MOSFET的核心結(jié)構(gòu)，所 以能提高電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，HEF4069的輸入來自光電藕合器TLP521，TLP521輸出的PWM經(jīng) 過HEF4069反向和功率增大后接至MOS功率管IRF540門控端，用來控制IRF540通斷。從 DSP出來的每一個(gè)PWM信號(hào)都接到兩個(gè)反向單元上去，這兩個(gè)反向單元并聯(lián)連接，這樣既可 以增大IRF540門控端的驅(qū)動(dòng)功率又提高了電動(dòng)輪椅的可靠性。
[0012]前述的剎車控制電路和故障檢測(cè)電路包括:
[0013]控制器設(shè)計(jì)增加了剎車控制電路和車閘故障檢測(cè)功能，這樣緩解了產(chǎn)品的抗沖擊 能力，使行使制動(dòng)滑行距離低于1.1m,制動(dòng)平穩(wěn)。當(dāng)輪椅運(yùn)行時(shí)，程序絡(luò)DSP的10PB3引腳輸 出高電平信號(hào)，10PB3的引腳電平通過MC1413變?yōu)榈碗娖?，?413Y3引腳輸出到繼電器的 控制端，繼電器接通24V，功率母線和剎車電路都供電了，隨即DSP也會(huì)在I/O引腳BREAK 上輸出高電平信號(hào)到到IRFR120，IRFR120導(dǎo)通，電機(jī)剎車通電，車閘松開；當(dāng)控制器剎車 時(shí)，洽BREAK引腳輸出低電平信號(hào)關(guān)斷IRFR120。
[0014]車閘故障檢測(cè)功能:當(dāng)IRFR120關(guān)斷而繼電器導(dǎo)通時(shí)，若車閘無故障DSP的10PB6 引腳上是商電平信號(hào)，如果是低電平，說明車閘有故障或電纜沒接好，這在初始化檢測(cè)時(shí)非 常有用。二極管D204是保護(hù)電源和繼電器的，由于輪椅電機(jī)剎車是感性元件，突然關(guān)斷或 導(dǎo)通都會(huì)有很大的電壓脈沖，二極管D204可以保證控制器的電源和繼電器不受影響，當(dāng) IRFR120關(guān)斷時(shí)，為了讓剎車電感中存儲(chǔ)的能量迅速耗光，設(shè)置了 D207。前述的電子語(yǔ)音報(bào) 警電路包括:
[0015]增加了輪椅電子語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)電池電量不足、輪椅出現(xiàn)故障、或使用者操作不 當(dāng)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示。DSP的10PC7引腳平時(shí)被拉高，當(dāng)按鍵按下時(shí)10PC7就為低， 當(dāng)DSP檢測(cè)到該引腳為低電平時(shí)就給10PA4引腳輸出高電平，使得NPN三極管QlOO導(dǎo)通， 從而有電流流過揚(yáng)聲器LS100，揚(yáng)聲器便發(fā)出聲音。當(dāng)控制器故障報(bào)警時(shí)，也給10PA4，引腳 輸出高電平使得三極管導(dǎo)通。二極管D105為反向保護(hù)二極管，防止由于反向電脈沖損壞揚(yáng) 聲器。R113是限流電阻，阻值不宜太大，取300歐姆；R112為上拉電阻，根據(jù)DSP IO引腳電 器氣特性，取IOk可滿足電流要求。[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0017]由于本發(fā)明采用MOS管進(jìn)行方向切換，無觸點(diǎn)，安全可靠，壽命長(zhǎng)，效率高。本發(fā)明使用反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量速度快，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需維護(hù)。本發(fā)明使用MOS 管內(nèi)阻做為電流取樣電阻，無需外加取樣電阻，減少發(fā)熱，提高了檢測(cè)速度。本發(fā)明使用數(shù)字方式進(jìn)行傳輸，線路簡(jiǎn)單，且準(zhǔn)確。
[0018]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為電動(dòng)輪椅結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0020]圖2為PMOS驅(qū)動(dòng)電路圖；
[0021 ] 圖3為PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換和功率驅(qū)動(dòng)電路圖；
[0022]圖4為剎車控制電路和車閘故障檢測(cè)電路圖；
[0023]圖5為電子語(yǔ)音報(bào)警、喇叭按鍵和揚(yáng)聲器電路圖；
[0024]圖6為電動(dòng)輪椅整體連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0026]如圖1所示，一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器，由兩個(gè)模塊組成。一是功率驅(qū)動(dòng)與控制電路:主要包括微處理器DSP、邏輯處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)、電流電壓檢測(cè)電路、通訊模塊一、電子語(yǔ)音和報(bào)警故障檢測(cè)電路組成。微處理器DSP采用TMS320LF2400， 微處理器DSP順序連接邏輯處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)；二是數(shù)字操作、顯示及控制電路:包括單片機(jī)、手柄控制桿及處理電路，楊聲器I/O操作模塊、按鍵I/O操作模塊、液晶顯示器，通訊模塊二，單片機(jī)采用PIC18F452。
[0027]系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由單片機(jī)PIC18F452采集手柄操縱桿和按鍵I/O的數(shù)據(jù)，通過SCI通訊模塊將信號(hào)輸入給DSP TMS320LF2400。DSP接受X軸和Y軸電壓輸入后轉(zhuǎn)化成PWM輸出，經(jīng)邏輯電路、功率驅(qū)動(dòng)電路放大后送給2臺(tái)直流電機(jī)，帶動(dòng)輪椅運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、 左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能，同時(shí)DSP的A/D模塊采集電機(jī)的電壓、電流信號(hào)，形成了電壓閉環(huán)控制、電流補(bǔ)償及過電流保護(hù)。
[0028]如圖2所示，
[0029]電動(dòng)輪椅控制器采用無傳感器快速測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，利用PLC編程及積分器原理設(shè)計(jì)，快速測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，本技術(shù)采用反電動(dòng)勢(shì)法，測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速。直流有刷電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速成正比，但電機(jī)端電壓包括:E,6= Ek+E F+E M即反電動(dòng)勢(shì)電阻壓降，電感感生電動(dòng)勢(shì)。電阻壓降=Ek= 10R，只是知道I和R即可求得，而[HD ，所以
J E& ，而電流I可通過采樣電阻的壓降求得1 = ^*，這里
的采樣電阻為M°S內(nèi)阻。Vl和Vh分別是低端和高端電源，但Vh應(yīng)大于VI。Q1、Q2組成了一個(gè)反置圖騰柱，用來隔離和確保兩只驅(qū)動(dòng)管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。R2、R3提供了 PWM電壓基準(zhǔn)， 通過改變這個(gè)基準(zhǔn)，可以讓電路工作存PWM信號(hào)波形此較陡直的位置。Q3、Q4提供驅(qū)動(dòng)電流，在導(dǎo)通時(shí)Q3、Q4相對(duì)Vh、GND有一個(gè)約0.3V Vce壓降，大大低于0.7的Vce、R5、R6是 反饋電阻，用于對(duì)gate電壓進(jìn)行采樣，采樣后的電壓通過Q5對(duì)Ql、Q2的基極產(chǎn)生負(fù)反饋， 從而把gate電壓限制在有限數(shù)值上。此數(shù)值由R5、R6來調(diào)節(jié)。Rl提供了對(duì)Q3、Q4自基極 電流限制，R4提供了 MOS管的gate電流限制即對(duì)Q3、Q4的Ice限制，有時(shí)可以在R4上并 聯(lián)一個(gè)加速電容。
[0030]如圖3所示，
[0031]通過控制器的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)在同等的輸出功率的基礎(chǔ)上增大扭矩，提高電動(dòng)輪椅車 爬坡性能，駐坡啟動(dòng)能力，現(xiàn)市場(chǎng)常見的電動(dòng)輪椅車只能在8°坡度上駐坡啟動(dòng)，而自形設(shè) 計(jì)的控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)12°坡度上駐坡啟動(dòng)。
[0032]驅(qū)動(dòng)電路是連接控制器與電機(jī)的橋粱。電路中DSP2407A連接了電動(dòng)機(jī)的左右電 機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)部分由藕合器TLP521，反向驅(qū)動(dòng)芯片HEF4069組成。反向驅(qū)動(dòng)芯片HEF4069 由12V電源供電，主要起增大PWM驅(qū)動(dòng)功率的作用，由于HEF4069內(nèi)部具有MOSFET的核心 結(jié)構(gòu)，所以能提高電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，J1EF4069的輸入來自光電藕合器TLP521，TLP521輸出的 PWM經(jīng)過HEF4069反向和功率增大后接至MOS功率管IRF540門控端，用來控制IRF540通 斷。從DSP出來的每一個(gè)PWM信號(hào)都接到兩個(gè)反向單元上去，這兩個(gè)反向單元并聯(lián)連接，這 樣既可以增大IRF540門控端的驅(qū)動(dòng)功率又提高了電動(dòng)輪椅的可靠性。
[0033]如圖4所示，
[0034]控制器設(shè)計(jì)增加了剎車控制電路和車閘故障檢測(cè)功能，這樣緩解了產(chǎn)品的抗沖擊 能力，使行使制動(dòng)滑行距離低于1.lm，制動(dòng)平穩(wěn)。當(dāng)輪椅運(yùn)行時(shí)，程序絡(luò)DSP的I 0PB3引腳 輸出高電平信號(hào)，10PB3的引腳電平通過MC1413變?yōu)榈碗娖?，?413Y3引腳輸出到繼電器 的控制端，繼電器接通24V，功率母線和剎車電路都供電了，隨即DSP也會(huì)在I/O引腳BREAK 上輸出高電平信號(hào)到到IRFR120，IRFR120導(dǎo)通，電機(jī)剎車通電，車閘松開；當(dāng)控制器剎車 時(shí)，洽BREAK引腳輸出低電平信號(hào)關(guān)斷IRFR120。
[0035]車閘故障檢測(cè)功能:當(dāng)IRFR120關(guān)斷而繼電器導(dǎo)通時(shí)，若車閘無故障時(shí)，DSP的 10PB6引腳上是商電平信號(hào)，如果是低電平，說明車閘有故障或電纜沒接好，這在初始化檢 測(cè)時(shí)非常有用。二極管D204是保護(hù)電源和繼電器的，由于輪椅電機(jī)剎車是感性元件，突然 關(guān)斷或?qū)ǘ紩?huì)有很大的電壓脈沖，二極管D204可以保證控制器的電源和繼電器不受影 響，當(dāng)IRFR120關(guān)斷時(shí)，為了讓剎車電感中存儲(chǔ)的能量迅速耗光，設(shè)置了 D207。如圖5所 示，增加了輪椅電子語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)電池電量不足、輪椅出現(xiàn)故障、或使用者操作不當(dāng)時(shí)， 報(bào)警系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示。DSP的10PC7引腳平時(shí)被拉高，當(dāng)按鍵按下時(shí)10PC7就為低，當(dāng)DSP 檢測(cè)到該引腳為低電平時(shí)就給10PA4引腳輸出高電平，使得NPN三極管QlOO導(dǎo)通，從而有 電流流過揚(yáng)聲器LS100，揚(yáng)聲器便發(fā)出聲音。當(dāng)控制器故障報(bào)警時(shí)，也給10PA4，引腳輸出高 電平使得三極管導(dǎo)通。二極管D105為反向保護(hù)二極管，防止由于反向電脈沖損壞揚(yáng)聲器。 R113是限流電阻，阻值不宜太大，取300歐姆；R112為上拉電陽(yáng)，根據(jù)DSP IO引腳電氣特 性，取IOk可滿足電流要求。
[0036]如圖6所示，由控制器分別連接電機(jī)一、電機(jī)二、剎車桿和電池。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器，包括功率控制電路和數(shù)字操作、顯示控制電路， 其特征在于:所述的功率控制電路包括微處理器DSP、邏輯處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)、 電流電壓檢測(cè)電路、通訊模塊一、剎車控制和車閘故障檢測(cè)電路，微處理器DSP的輸出順序連接邏輯處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)；所述的數(shù)字操作、顯示控制電路包括單片機(jī)、電子語(yǔ)音報(bào)警、喇叭按鍵及揚(yáng)聲器電路、手柄操縱桿及處理電路，楊聲器I/O操作模塊、按鍵 I/O操作模塊、液晶顯示器和通訊模塊二。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由單片機(jī)采集手柄操縱桿，，和按鍵I/O的數(shù)據(jù)，通過SCI通訊模塊將將號(hào)輸入給微處理器DSP，DSP接受X軸和Y軸電壓輸入后輸化成PWM輸出，經(jīng)邏輯電路、功率驅(qū)動(dòng)電路放大后送給2臺(tái)直流電機(jī)，帶動(dòng)輪椅運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能，同時(shí)DSP 的A/D模塊采集、檢測(cè)電機(jī)的電壓、電流信號(hào)，形成電壓閉環(huán)控制、電流補(bǔ)償及過電流保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器，其特征在于:所述的功率驅(qū)動(dòng)電路既PMOS驅(qū)動(dòng)電路；包括R2、R3提供了 PWM電壓基準(zhǔn)，通過改變這個(gè)基準(zhǔn)，可以讓電路工作，使得PWM信號(hào)波形保持在比較陡直的位置。Q3、Q4提供驅(qū)動(dòng)電流，在導(dǎo)通時(shí)Q3、 Q4相對(duì)Vh、GND有一個(gè)約0.3V Vce壓降，大大低于0.7的Nce, R5、R6是反饋電阻，用于對(duì) gate電壓進(jìn)行采樣，采樣后的電壓通過Q5對(duì)Ql、Q2的基極產(chǎn)生負(fù)反饋，從而把gate電壓限制在有限數(shù)值上。此數(shù)值由R5、R6來調(diào)節(jié)。Rl提供了對(duì)Q3、Q4自基極電流限制，R4提供了 MOS管的gate電流限制即對(duì)Q3、Q4的Ice限制，有時(shí)可以在R4上并聯(lián)一個(gè)加速電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器，其特征在于:所述的PWM 信號(hào)轉(zhuǎn)換和功率驅(qū)動(dòng)電路包括:功率驅(qū)動(dòng)部分由藕合器TLP521，反向驅(qū)動(dòng)芯片HEF4069組成。反向驅(qū)動(dòng)芯片HEF4069由12V電源供電，主要起增大PWM驅(qū)動(dòng)功率的作用，由于HEF4069 內(nèi)部具有MOSFET的核心結(jié)構(gòu)，所以能提高電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，HEF4069的輸入來自光電藕合器TLP521，TLP521輸出的PWM經(jīng)過HEF4069反向和功率增大后接至MOS功率管IRF540門控端，用來控制IRF540通斷。從DSP出來的每一個(gè)PWM信號(hào)都接到兩個(gè)反向單元上去，這兩個(gè)反向單元并聯(lián)連接，這樣既可以增大IRF540門控端的驅(qū)動(dòng)功率又提高了電動(dòng)輪椅的可靠性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器，其特征在于:所述的剎車控制電路和車閘故障障檢測(cè)電路包括:當(dāng)輪椅運(yùn)行時(shí)，程序絡(luò)DSP的10PB3引腳輸出高電平信號(hào)，T0PB3的引腳電平通過MC1413變?yōu)榈碗娖?，?413Y3引腳輸出到繼電器的控制端， 繼電器接通24V，功率母線和剎車電路都供電了，隨即DSP也會(huì)在I/O引腳BREAK上輸出高電平信號(hào)到到IRFR120，IRFR120導(dǎo)通，電機(jī)剎車通電，車閘松開；當(dāng)控制器剎車時(shí)，洽BREAK 引腳輸出低電平信號(hào)關(guān)斷IRFR120。車閘故障檢測(cè)功能:當(dāng)IRFR120關(guān)斷而繼電器導(dǎo)通時(shí)，若車閘無故障時(shí)，DSP的10PB6 引腳上是商電平信號(hào)，如果是低電平，說明車閘有故障或電纜沒接好，這在初始化檢測(cè)時(shí)非常有用。二極管D204是保護(hù)電源和繼電器的，由于輪椅電機(jī)剎車是感性元件，突然關(guān)斷或?qū)ǘ紩?huì)有很大的電壓脈沖，二極管D204可以保證控制器的電源和繼電器不受影響，當(dāng) IRFR120關(guān)斷時(shí)，為了讓剎車電感中存儲(chǔ)的能量迅速耗光，設(shè)置了 D207。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)輪椅車的PLC編程控制器,其特征在于:所述的電子語(yǔ)音報(bào)警、喇叭按鍵及揚(yáng)聲器電路包括:當(dāng)電量不足、輪椅出現(xiàn)故障、或使用者操作不當(dāng)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示。DSP的10PC7引腳平時(shí)被拉高，當(dāng)按鍵按下時(shí)10PC7就為低，當(dāng)DSP檢測(cè)到該引腳為低電平時(shí)就給10PA4引腳輸出高電平，使得NPN三極管QlOO導(dǎo)通， 從而有電流流過揚(yáng)聲器LS100，揚(yáng)聲器便發(fā)出聲音。當(dāng)控制器故障報(bào)警時(shí)，也給10PA4，引腳輸出高電平使得三極管導(dǎo)通。二極管D105為反向保護(hù)二極管，防止由于反向電脈沖損壞揚(yáng)聲器。R113是限流電阻，阻值不宜太大，取300歐姆；R112為上拉 電阻，根據(jù)DSPIO引腳電氣特性，取IOk可滿足電流要求。
【文檔編號(hào)】A61G5/10GK103592885SQ201210290812
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月16日
【發(fā)明者】劉安西, 何寶誠(chéng) 申請(qǐng)人:天津市鑫成新科貿(mào)有限公司