CN110855189A - 电动工具控制器的防意外启动电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种电动工具控制器的防意外启动电路，包括串联在电动工具电池包B+端子上的第一电阻和电容，第一电阻位于B+端子和电容之间，电容另一端接地，第一电阻和电容之间通过一个开关与单片机电性连接。本发明利用单片机检测连接在电池包B+端子上的电容的电压，并根据电压变化曲线判断电动工具的启动属于正常启动还是意外启动，并根据判断结果对电机的动作进行控制，确保电机在电动工具意外启动时不工作、在正常启动时正常运转，从而有效提高电动工具的使用安全性。

Description

电动工具控制器的防意外启动电路

技术领域：

本发明涉及一种电动工具控制器的防意外启动电路。

背景技术：

便捷式电动工具由于其使用的便捷性、灵活性，越来越受到使用者的青睐，但是便捷式电动工具存在一个最大的弊端就是电池储量限制，为了提高电动工具使用时长，通常会给一台电动工具配备两到三块电池包以便更换，而在更换电池的时候，我们发现，存在一种情况可能会对使用者造成伤害。通常电池包电量不足时，工具会自动停机，此时由于电动工具失电导致使用者难以判断电动工具开关的状态是断开还是闭合，如果出于断开状态更换电池包则是安全的，但如果开关出于闭合状态直接更换电池包，则可能出现安装上电池包的一瞬间电动工具启动，由于电动工具具有较大的冲击力，且一些电动工具带有刀具，因此，在安装电池包的时候电动工具突发运行是非常容易伤害到使用者的。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动工具控制器的防意外启动电路，该电路在电动工具开关闭合状态安装电池包的时候起作用，限制电机工作，从而避免电机意外启动对使用者造成伤害。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：电动工具控制器的防意外启动电路，包括串联在电动工具电池包B+端子上的第一电阻和电容，第一电阻位于B+端子和电容之间，电容另一端接地，第一电阻和电容之间通过一个开关与单片机电性连接。

作为一种优选方案，所述开关和单片机之间还串联有一个第二电阻。

作为一种优选方案，在第二电阻和单片机之间还并联有一个第三电阻，第三电阻的另一端接地，第三电阻的阻值小于第一电阻的阻值。

作为一种优选方案，所述开关包括相互串联的第一三极管和第二三极管，其中，第一三极管为PNP三极管，第二三极管为NPN三极管，第一三极管的发射极连接在第一电阻和电容之间，集电极连接第二电阻，基极与第二三极管的集电极连通，第二三极管的基极连接到电动工具的控制开关，发射极接地。

本发明的有益效果是：本发明利用单片机检测电动工具开关闭合时电容电压变化趋势，并根据电容电压变化趋势判断电动工具为意外启动或正常启动，根据判断结果对电机加以控制，在判断结果为意外启动时限制电机工作以确保使用者的人身安全，在判断结果为正常启动时控制电机工作以确保电动工具的正常使用。

本发明进一步在开关和单片机之间连接第二电阻以限制电路中的电流，避免电流过大导致单片机损坏。

本发明进一步在第二电阻和单片机之间并联第三电阻，且使第三电阻另一端接地，从而降低单片机检测端电压，进一步确保单片机使用安全性。

本发明进一步以两个相互串联的第一三极管和第二三极管作为开关，从而利用控制电压开启或关闭开关，使防意外启动电路的开关和电动工具开关实现同步开闭。

附图说明：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本发明的电气原理图；

图2是电动工具正常启动时单片机检测到的电容电压变化曲线图；

图3是电动工具在开关闭合状态安装电池包导致意外启动时单片机检测到的电容电压变化曲线图。

图1中：1、第一电阻，2、电容，3、开关，301、第一三极管，302、第二三极管，4、单片机，5、第二电阻，6、第三电阻。

具体实施方式：

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

如图1所示，电动工具控制器的防意外启动电路，包括串联在电动工具电池包B+端子上的第一电阻1和电容2，第一电阻1位于B+端子和电容2之间，电容2另一端接地，第一电阻1和电容2之间通过一个开关3与单片机4电性连接，开关3和单片机4之间串联有一个第二电阻5，在第二电阻5和单片机4之间还并联有一个第三电阻6，第三电阻6的另一端接地，第三电阻6的阻值小于第一电阻1的阻值。

所述开关3包括相互串联的第一三极管301和第二三极管302，其中，第一三极管301为PNP三极管，第二三极管302为NPN三极管，第一三极管301的发射极连接在第一电阻1和电容2之间，集电极连接第二电阻5，基极与第二三极管302的集电极连通，第二三极管302的基极连接到电动工具的控制开关，发射极接地。

本发明工作原理是：如图1所示，当电动工具的控制开关断开时安装电池包，则安装上电池包的同时，B+得电并通过第一电阻1向电容2充电并很快充满，该充电过程大概为2ms，因此在如此短的时间内，操作人员不可能闭合电动工具的控制开关。

在电池包安装好之后，操作人员闭合电动工具的控制开关，此时第二三极管302基极得电形成高电平，促使第二三极管302的集电极和发射极导通，第一三极管301的基极形成低电平，进一步导通第一集电极301的发射极和集电极使得开关3接通，从而接通电容2和第二电阻5、第三电阻6，电容2开始放电，由于电容2初始电压较高，随着放电时间的推移且由于第三电阻6的阻值小于第一电阻1的阻值，因此，单片机4检测到的电压为由高电压逐渐降低，然后稳定在一个较低的电压值，形成如图2所示的电压趋势图，在这种情况下，单片机4则判断电动工具为正常启动，单片机4控制电机正常工作。

当电动工具的控制开关闭合着安装电池包，则安装上电池包的同时，B+得电且第二三极管302的基极形成高电平使得开关3接通，此时由于电容2内还没有电，B+端子还处于给电容2充电的状态，因此，单片机4检测到的电压很低，随着电池包持续供电，单片机4检测到的电压逐渐升高至一个加高水平后保持平衡，这就形成如图3所示的电压趋势图，在这种情况下，单片机4则判断电动工具为意外启动，单片机4则控制电机不工作。

具体单片机4如何控制电机不工作或正常工作，可通过与电机驱动电路串联的继电器予以实现。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.电动工具控制器的防意外启动电路，其特征在于，包括串联在电动工具电池包B+端子上的第一电阻(1)和电容(2)，第一电阻(1)位于B+端子和电容(2)之间，电容(2)另一端接地，第一电阻(1)和电容(2)之间通过一个开关(3)与单片机(4)电性连接。

2.根据权利要求1所述的电动工具控制器的防意外启动电路，其特征在于，所述开关(3)和单片机(4)之间还串联有一个第二电阻(5)。

3.根据权利要求2所述的电动工具控制器的防意外启动电路，其特征在于，在第二电阻(5)和单片机(4)之间还并联有一个第三电阻(6)，第三电阻(6)的另一端接地，第三电阻(6)的阻值小于第一电阻(1)的阻值。

4.根据权利要求1所述的电动工具控制器的防意外启动电路，其特征在于，所述开关(3)包括相互串联的第一三极管(301)和第二三极管(302)，其中，第一三极管(301)为PNP三极管，第二三极管(302)为NPN三极管，第一三极管(301)的发射极连接在第一电阻(1)和电容(2)之间，集电极连接第二电阻(5)，基极与第二三极管(302)的集电极连通，第二三极管(302)的基极连接到电动工具的控制开关，发射极接地。

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