电动玩具车双向自动驱动电路原理分析

　　普通电动玩具车均为单向驱动，在运动中遇到障碍物时不会自动返回，此时电机由于受阻停转或转速变慢而引起电流成倍增大，使电机严重发热，很浪费电池。本电路可以让玩具车在遇到‘障碍物时自动返回，因此使流过电机的电流不致太大，从而保护了电机。
　　
　　本电路由检测电路、控制电路和驱动电路三部分组成，下面简述各部分电路的工作原理。
　　
　　检测电路由R1、V3组成，用以检测电机运动状态，R1串联在电机电路中，其原理是当电机转动受阻时，通过R1的电流增大，当R1两端电压达到或超过0.6V时，三极管V3导通，集电极送出一个高电平信号，通过R12送到控制电路，作为控制转向的信号。改变R1的阻值可以改变电流检测的灵敏度，按图中参数设定的动作电流是400mA左右，该电流为电机工作电流的3～4倍。
　　
　　驱动电路由VA1、VA2、VB1、VB2等组成，属于双端平衡方式驱动。其原理是改变A、B驱动端的电压极性就可改变电机的转动方向。当驱动电压为A负B正时，三极管VA1、VA2导通，电机正向转动，当驱动电压为A正B负时，三极管VB1、VB2导通，电机反向转动。两个稳定的相反极性的驱动电压由控制电路供给。
　　
　　控制电路由三极管V4、V5，V1、V2等组成，其中V4与V5构成双稳态电路，可以从各自的集电极C和D输出两个稳定且极性相反的电压送往驱动电路。V1、V2构成闸门电路，它们轮流导通，把换向信号轮流送到三极管v5、V4的基极，作为双稳态电路的触发信号。该部分电路的工作过程是：假定某时v5导通，则V4截止，则c处于高电平，D处于低电平。由于V2的基极电阻R7接在C处，故V2截止，而V1的基极电阻R6接在D处，故V1可以导通（但此时并未导通，因为V1发射极尚没有高电平）。当换向信号产生时，高电平信号通过V1输入V4的基极，从而使V4导通，V5自动截止，此刻C处为低电平，D处为高电平，又将使V1截止，而V2可以导通。当又一个换向信号产生时，高电平信号通过V2输入V5的基极，又使V5导通，V4截止。整个电路的工作过程是：当电源接通，双稳态电路将建立一个稳态，由于V4基极加了延时电容Cl，将使V5优先导通，而V4截止（初态必须如此，否则将使电机一开始就反转）。C处输出高电平到B处，D处输出低电平到A处，即B正A负，电机正转；当电机运动受阻，使流过电阻R3的电流增大并达到一定值时，V3导通，送出高电平信号，经V1输入V4基极，使V4导通，而V5自动截止，电位变为C低D高，即B负A正，使电机反向运转。此后每产生一次换向信号，均可使电机改变一次方向，从而实现了自动换向。电容器C2、C3起延时作用，可防止V1、V2误导通。
　　
　　VA1、VB1选用8550或9012等PNP三极管，VA2、VB2用8050或9013等NPN三极管，其余三极管NPN型可选用9014、1815等，PNP型可选用9015、1015等。图中电阻阻值是按3V电源计算的，低至2.2V可正常工作。当电源电压变化较大时，需适当调整R8、R9和Rl0、Rll的阻值。

本文关键字：玩具  驱动电路及控制电路，单元电路 - 驱动电路及控制电路