电动钉枪恒压控制模块及控制方法与流程

本发明属于电动钉枪控制，具体涉及一种电动钉枪恒压控制模块及控制方法。

背景技术：

1、钉枪是一种紧固工具，多用于建筑施工，其中一种钉枪为采用锂电池的电动钉枪，这种电动钉枪采用锂电池对直流电机供电，通过直流电机来驱动相应的蓄能机构进行蓄能，由于不需要连接高压的固定电源，这种电动钉枪使用起来更为方便安全，得到了越来越多的应用。

2、一般来说，为避免损坏电机，电动钉枪会选配额定电压低于电机的额定电压的电池，因此电池的使用受到较大的限制，所能够使用的电池能量密度较低、容量较小，对电动钉枪的续航能力造成了影响。而如果采用较高电压的锂电池，虽然其能量密度更高、电池容量更大，但相应的其电流也较大，以高电压、大电流直接驱动电机易损坏电机，且损耗较大，对电动钉枪的续航能力的提升有限，并且也会造成电机发热的问题更加严重。因此，需要对其进行降稳压以避免损坏电机，目前还缺乏这样应用于电动钉枪的恒压控制方案。

技术实现思路

1、本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够对电动钉枪的电池的高压电转换为恒定的低电压供给其电机的恒压控制模块以及相应的恒压控制方法，本发明采用了如下技术方案：

2、本发明提供了一种电动钉枪恒压控制模块，设置在电动钉枪中，用于将其电池的当前电池电压转换为恒压供给其电机，其特征在于，包括：电源管理单元，用于对所述当前电池电压进行采样得到采样电压；电机驱动单元，用于对所述电机进行驱动；以及控制芯片，用于对所述电源管理单元以及所述电机驱动单元进行控制，其中，所述控制芯片基于所述采样电压以及所述恒压计算占空比，并向所述电机驱动单元输出具有该占空比的pwm信号，所述电机驱动电路基于所述pwm信号对供给所述电机的电压进行控制，使该电压为所述恒压。

3、本发明提供的电动钉枪恒压控制模块，还可以具有这样的技术特征，其中，所述恒压基于所述电动钉枪的整机结构以及所述电机在各设定电压下的惯性距离设定，所述占空比的计算公式为：duty＝vh/vbus，式中，vh为所述恒压，vbus为所述当前电池电压，基于所述采样电压计算得到。

4、本发明提供的电动钉枪恒压控制模块，还可以具有这样的技术特征，其中，所述电机驱动电路包括驱动芯片、nmos管q7、nmos管q8，所述驱动芯片的多个引脚分别连接至所述控制芯片的用于输出所述pwm信号的引脚、所述nmos管q7的栅极以及所述nmos管q8的栅极，所述nmos管q7的漏极、所述nmos管q8的漏极分别连接至所述电机的正负极引线，所述nmos管q7的源极、所述nmos管q8的源极分别连接至第二电源，该第二电源由所述电池的电源经转换得到，在输入所述pwm信号时，所述驱动芯片基于所述pwm信号控制所述nmos管q7以及所述nmos管q8导通和关闭，从而调节供给所述电机的电压。

5、本发明提供的电动钉枪恒压控制模块，还可以具有这样的技术特征，其中，所述电机驱动电路还包括三极管q3、pmos管q11、pmos管q12，所述三极管q3的基极连接至所述控制芯片的用于输出电机控制信号的引脚，所述三极管q3的集电极连接至所述pmos管q11的栅极以及所述pmos管q12的栅极，所述三极管q3的发射极接地，所述pmos管q11的源极、所述pmos管q12的源极连接至所述电池的正极，所述pmos管q11的漏极、所述pmos管q12的漏极连接至所述电机的正极引线。

6、本发明提供的电动钉枪恒压控制模块，还可以具有这样的技术特征，其中，所述电机驱动电路还包括二极管d2，该二极管d2的正极连接至所述电机的负极引线，该二极管d2的负极连接至所述电机的正极引线。

7、本发明提供的电动钉枪恒压控制模块，还可以具有这样的技术特征，其中，所述电源管理单元包括电源转换电路，所述电源转换电路包括电源芯片、开关s1，所述电源芯片的多个引脚分别连接至所述电池的正极，所述开关s1的两端、所述控制芯片的用于输出采样控制信号的引脚，所述电源芯片的用于输出所述采样电压的引脚连接至所述控制芯片的用于接收采样信号的引脚。

8、本发明提供的电动钉枪恒压控制模块，还可以具有这样的技术特征，还包括：信号接收单元，用于接收所述电动钉枪的开关所产生的电信号；信号判定单元，基于接收到的所述电信号进行判定，其中，所述信号判定单元在预定时间段内未接收到所述电信号时判定为系统停止，所述控制芯片控制所述电源管理单元主动切断所述电池的电源，在所述开关s1连通时，所述控制芯片向所述电源管理单元输出所述采样控制信号。

9、本发明提供的电动钉枪恒压控制模块，还可以具有这样的技术特征，其中，所述控制芯片的型号为cms8s6990。

10、本发明提供了一种电动钉枪恒压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：对所述电池的当前电池电压进行采样，得到采样电压；基于所述采样电压以及直流调压等效原理计算占空比，并输出具有该占空比的pwm信号；基于所述pwm信号对供给所述电机的电压进行控制，使该电压为所述恒压。

11、本发明提供的电动钉枪恒压控制方法，还可以具有这样的技术特征，其中，所述恒压基于所述电动钉枪的整机结构以及所述电机在各设定电压下的惯性距离设定，所述占空比的计算公式为：duty＝vh/vbus，式中，vh为所述恒压，vbus为所述当前电池电压，基于所述采样电压计算得到，所述电机的正负极引线分别连接至两个电子开关，基于所述pwm信号控制两个所述电子开关导通及关闭，从而调节供给所述电机的电压。

12、发明作用与效果

13、根据本发明的电动钉枪恒压控制模块以及恒压控制方法，该恒压控制模块包括电源管理单元、电机驱动单元以及控制芯片，电源管理单元能够对当前电池的电压进行采样得到采样电压，提供给控制芯片，控制芯片能够基于采样电压及直流调压等效原理计算占空比，并输出具有算得的占空比的pwm信号，电机驱动单元能够基于该pwm信号对供给电机的电压进行控制，从而使得电机可工作在稳定的恒压下。通过这样，就能够在电动钉枪中使用高电压的电池而不会损坏电机，高电压的电池的能量密度大、同等体积下电池容量高，能够有效提高电动钉枪的续航能力。

技术特征：

1.一种电动钉枪恒压控制模块，设置在电动钉枪中，用于将其电池的当前电池电压转换为恒压供给其电机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电动钉枪恒压控制模块，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的电动钉枪恒压控制模块，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的电动钉枪恒压控制模块，其特征在于：

5.根据权利要求3所述的电动钉枪恒压控制模块，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的电动钉枪恒压控制模块，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的电动钉枪恒压控制模块，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的电动钉枪恒压控制模块，其特征在于：

9.一种电动钉枪恒压控制方法，用于将电动钉枪的电池的当前电池电压转换为恒压供给其电机，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的电动钉枪恒压控制方法，其特征在于：

技术总结本发明提供一种电动钉枪恒压控制模块以及恒压控制方法，该恒压控制模块包括电源管理单元、电机驱动单元以及控制芯片，电源管理单元能够对当前电池的电压进行采样得到采样电压，提供给控制芯片，控制芯片能够基于采样电压及直流调压等效原理计算占空比，并输出具有算得的占空比的PWM信号，电机驱动单元能够基于该PWM信号对供给电机的电压进行控制，从而使得电机可工作在稳定的恒压下。通过这样，就能够在电动钉枪中使用高电压的电池而不会损坏电机，高电压的电池的能量密度大、同等体积下电池容量高，能够有效提高电动钉枪的续航能力。技术研发人员：应勤灵,杨涛,李海军,杨明军,江炳臻受保护的技术使用者：台州市大江实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12