CN102497145B - 一种h桥驱动电路 - Google Patents

一种h桥驱动电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102497145B
CN102497145B CN201110393958.8A CN201110393958A CN102497145B CN 102497145 B CN102497145 B CN 102497145B CN 201110393958 A CN201110393958 A CN 201110393958A CN 102497145 B CN102497145 B CN 102497145B
Authority
CN
China
Prior art keywords
brachium pontis
triode
driving circuit
front wheel
oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110393958.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102497145A (zh
Inventor
沈海阔
吴荐
智少丹
聂蒙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jiaotong University
Original Assignee
Beijing Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jiaotong University filed Critical Beijing Jiaotong University
Priority to CN201110393958.8A priority Critical patent/CN102497145B/zh
Publication of CN102497145A publication Critical patent/CN102497145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102497145B publication Critical patent/CN102497145B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

本申请提供了一种H桥驱动电路,包括:有光电隔离电路将接收的第一PWM信号转换成第二PWM信号,传输至死区控制逻辑模块;死区控制逻辑模块根据所述第二PWM信号设置死区信息,并根据所述死区信息和第二PWM信号生成上桥臂控制信号和下桥臂控制信号,以及,将所述上桥臂控制信号传输给上桥臂前驱动电路,将所述下桥臂控制信号输给下桥臂前驱动电路;所述上桥臂前驱动电路和下桥臂前驱动电路分别根据所述上桥臂控制信号与下桥臂控制信号,控制负载驱动电路的工作状态的变换。本申请可以避免H桥电路负载单元在电压变化时的电容效应,提高H桥驱动电路输出频率。

Description

一种H桥驱动电路
技术领域
本申请涉及驱动电路的技术领域,特别是涉及一种H桥驱动电路。
背景技术
H桥驱动电路是一种典型的直流电机控制电路。H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。
在实际应用中,H桥驱动电路通常以PWM(脉冲宽度调制)方式进行小功率直流驱动。因其结构简单、效率高、成本低等优点而被广泛采用。H桥驱动电路一般采用4只MOS管作为驱动芯片而构成H桥的4个桥臂,目前广泛使用的是H桥集成电路驱动方式,即使用H桥芯片直接驱动负载单元,这种方式使用简单,但成本高,灵活性低、运行频率不高。限制H桥驱动电路运行频率的主要原因是MOS管的门极和源极之间存在较大的结电容,既负载单元在两端的电压变化时,负载单元显现出电容效应,相当于产生充电和放电的效果。电容效应的容量一般在几百PF到数千PF之间不等,结电容的存在延缓了MOS管门极驱动电压的上升和下降时间,从而阻碍了H桥驱动电路输出频率的提高。
因此,目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是:避免H桥电路负载单元在电压变化时的电容效应,提高H桥驱动电路输出频率。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种H桥驱动电路,用以避免H桥电路负载单元在电压变化时的电容效应,提高H桥驱动电路输出频率。
为了解决上述问题,本申请公开了一种H桥驱动电路,包括:
光电隔离电路、死区控制逻辑模块、两个上桥臂前驱动电路、两个下桥臂前驱动电路,以及负载驱动电路;
所述光电隔离电路接收第一PWM信号,并将所述第一PWM信号转换成第二PWM信号后,传输至死区控制逻辑模块;
所述死区控制逻辑模块根据所述第二PWM信号设置死区信息,并根据所述死区信息和第二PWM信号生成上桥臂控制信号和下桥臂控制信号,以及,将所述上桥臂控制信号传输给上桥臂前驱动电路,将所述下桥臂控制信号输给下桥臂前驱动电路;
所述上桥臂前驱动电路和下桥臂前驱动电路分别根据所述上桥臂控制信号与下桥臂控制信号,控制负载驱动电路的工作状态的变换。
优选的是,所述第一PWM信号为输入的源PWM信号,所述第二PWM信号为经光电隔离的PWM信号,所述上桥臂控制信号为经光电隔离后包含死区信息的第三PWM信号,所述下桥臂控制信号为经光电隔离后包含死区信息的第四PWM信号,所述第三PWM信号和第四PWM信号的电平相对。
优选的是,所述负载驱动电路包括:
两个上桥臂、两个下桥臂和一个负载单元;
所述控制负载驱动电路的工作状态的变换为,所述上桥臂前驱动电路根据所述上桥臂控制信号,控制所述上桥臂的通/断,所述下桥臂前驱动电路根据所述下桥臂控制信号,控制所述下桥臂的通/断,通过所述控制所述上桥臂的通/断和控制所述下桥臂的通/断,改变负载单元的工作状态。
优选的是,所述两个上桥臂包括第一上桥臂和第二上桥臂;所述两个上桥臂前驱动电路包括第一上桥臂前驱动电路和第二上桥臂前驱动电路;
所第一上桥臂包括并联的第一MOS管(Q1)和第一续流二极管(D1);
所述第二上桥臂包括并联的第二MOS管(Q2)和第二续流二极管(D2);
所述第一MOS管(Q1)的源极连接电源正端,漏极连接负载单元的一端,门极连接第一上桥臂前驱动电路;所述第一上桥臂前驱动电路续流二极管控制所述第一MOS管(Q1)的导通/关断,当所述第一MOS管(Q1)关断时,所述第一续流二极管(D1)用于第一上桥臂的放电;
所述第二MOS管(Q2)的源极连接电源正端,漏极连接负载单元的另一端,门极连接第二上桥臂前驱动电路;所述第二上桥臂前驱动电路控制所述第二MOS管(Q2)的导通/关断,当所述第二MOS管(Q2)关断时,所述第二续流二极管(D2)用于第二上桥臂的放电。
优选的是,所述两个下桥臂包括第一下桥臂和第二下桥臂;所述两个下桥臂前驱动电路包括第一下桥臂前驱动电路和第二下桥臂前驱动电路;
所述第一下桥臂包括并联的第三MOS管(Q3)和第三续流二极管(D3);
所第二上桥臂包括并联的第四MOS管(Q4)和第四续流二极管(D4);
所述MOS管中第三MOS管(Q3)的源极连接负载单元一端,漏极连接电源负端,门极连接第一下桥臂前驱动电路,当所述第三MOS管(Q3)关断时,所述第三续流二极管(D3)用于第一下桥臂的放电;
所述MOS管中第四MOS管(Q4)的源极连接负载单元另一端,漏极连接电源负端,门极连接第二下桥臂前驱动电路,当所述第四MOS管(Q4)关断时,所述第四续流二极管(D4)用于第二下桥臂的放电。
优选的是,所述负载单元的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态;
当所述第一MOS管(Q1)和第四MOS管(Q4)导通时,所述第二MOS管(Q2)和第三MOS管(Q3)断开,所述负载单元为第一工作状态;
当所述第二MOS管(Q2)和第三MOS管(Q3)导通时,所述第一MOS管(Q1)和第四MOS管(Q4)断开,所述负载单元为第二工作状态。
优选的是,所述各个上桥臂前驱动电路包括:
第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4),以及,第一三极管(Q5)、第二三极管(Q6)和第三三极管(Q7);
所述上桥臂控制信号输入到所述三极管(Q5)的基极;
所述第一三极管(Q5)的基极通过所述第一电阻(R1)连接至电源正端;
所述第一三极管(Q5)的发射极与电源正端相连,集电极与所第二述三极管(Q6)的集电极相连、与所述第二三极管(Q6)的基极相连,并与所述第三三极管(Q7)的基极相连接,以及通过所述第二电阻(R2)连接至所述第三三极管(Q7)的集电极,通过所述第四电阻(R4)连接至电源负端;
所述第三三极管(Q7)的集电极通过所述第四电阻(R4)连接至电源负端;
所述第二三极管(Q6)的发射极与所述第三三极管(Q7)的发射极相连,并通过第三电阻(R3)与所述上桥臂MOS管门极相连,作为上桥臂前驱动电路的输出端;
当所述上桥臂控制信号为低电平时,上桥臂前驱动电路输出高电平;
当所述上桥臂控制信号的电平由低到高跳变时,上桥臂前驱动电路的输出电压迅速变低。
优选的是,所述各个下桥臂前驱动电路包括:
第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)和第十电阻(R10),以及第四三极管(Q8)、第五三极管(Q9)、第六三极管(Q10)、第七三极管(Q11);
所述下桥臂控制信号输入到所述第四三极管(Q8)的基极;
所述第四三极管(Q8)的基极通过第五电阻(R5)连接至电源正端,所述第四三极管(Q8)的集电极通过第六电阻(R6)与电源正端相连,发射极与电源负端相连,构成电平反向器;
所述第四三极管(Q8)的集电极通过所述第七电阻(R7)与所述第五三极管(Q9)基极相连;
所述第五三极管(Q9)发射极与电源正端相连,集电极与所述第六三极管(Q10)的集电极相连、与所述第六三极管(Q10)的基极相连,并与所述第七三极管(Q11)的基极相连,以及通过所述第八电阻R8连接至所述第七三极管(Q11)的集电极,再通过所述第九电阻(R9)接电源负;
所述第七三极管(Q11)的集电极通过所述第九电阻(R9)连接至电源负端;
所述第六三极管(Q10)的发射极与所述第七三极管(Q11)的发射极相连,并通过第十电阻(R10)与所述下桥臂MOS管门极相连,作为下桥臂前驱动电路的输出端;
当所述下桥臂控制信号为高电平时,下桥臂前驱动电路输出高电平;
当所述下桥臂控制信号的电平由高到低跳变时,下桥臂前驱动电路的输出电压迅速变低。
优选的是,所述第一三极管和所述第三三极管为PNP三极管,所述第二三极管为NPN三极管;
所述第五三极管和所述第七三极管为NPN三极管,所述第六三极管和所述第七三极管为PNP三极管。
优选的是,所述第一上桥臂前驱动电路接收到的上桥臂控制信号的电平,以及,所述第一下桥臂前驱动电路接收到的下桥臂控制信号的电平相同;
所述第二上桥臂前驱动电路接收到的上桥臂控制信号的电平,以及,所述第二下桥臂前驱动电路接收到的下桥臂控制信号的电平相同。
与现有技术相比,本申请具有以下优点:
本申请给出了一种H桥驱动电路,针对MOS管门极和源极之间存在结电容的特点,设计了MOS管的前驱动电路,在电路中设计了电容放电回路。用于加快MOS管的关闭速度,采用此电路,可以将MOS管的关闭时间缩短为原来的1/2,在相同MOS管型号、相同死区时间的情况下可以将H桥最高输出频率提高50%以上,以满足高转速电机等负载单元的驱动需求。
本申请还设计了一种上桥臂驱动电路和一种下桥臂驱动电路,通过PNP管、NPN管和电阻组成的放电回路,通过放电回路加速MOS管的放电速度,提高MOS管的关闭速度。
附图说明
图1是本申请的一种H桥驱动电路实施例的结构框图;
图2是本申请的一种H桥驱动电路的负载驱动电路结构图;
图3是本申请的一种上桥臂前驱动电路的结构图;
图4是本申请的一种下桥臂前驱动电路的结构图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
现有技术在H桥驱动电路关闭时,MOS管的门极和源极之间存在较大的结电容,既负载单元在两端的电压变化时,负载单元显现出电容效应。结电容的存在延缓了MOS管门极驱动电压的上升和下降时间。本申请通过在MOS管门极处增加放电回路,形成MOS管前驱动电路,加快MOS管的放电速度,提高MOS管的关闭速度。从而避免H桥驱动电路负载单元在电压变化时的电容效应,提高H桥驱动电路输出频率。
参考图1,示出了本申请的一种H桥驱动电路实施例的结构框图,具体可以包括以下部件:
光电隔离电路1、死区控制逻辑模块2、两个上桥臂前驱动电路3、两个下桥臂前驱动电路4,以及,负载驱动电路5;
所述光电隔离电路1接收第一PWM信号,并将所述第一PWN信号转换成第二PWM信号后,传输至死区控制逻辑模块2;
所述死区控制逻辑模块2根据所述第二PWM信号设置死区信息,并根据所述死区信息和第二PWM信号生成上桥臂控制信号和下桥臂控制信号,以及,将所述上桥臂控制信号传输给上桥臂前驱动电路3,将所述下桥臂控制信号输给下桥臂前驱动电路4;
所述上桥臂前驱动电路3和下桥臂前驱动电路4分别根据所述上桥臂控制信号与下桥臂控制信号,控制负载驱动电路5的工作状态的变换。
在具体实现中,光电隔离电路1用于使输入信号与驱动电路隔离,保护控制器等弱电设备,死区控制逻辑模块2用于生成逻辑死区,避免H桥同一例的上桥臂前驱动电路3和下桥臂前驱动电路4同时打开而损坏负载驱动电路5。
参考图2,示出了本申请的一种H桥驱动电路的负载驱动电路结构图,具体可以包括部件:
4个N沟道增强型MOS管,分别是第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4;以及,4个续流二极管,分别是第一续流二极管D1、第二续流二极管D2、第三续流二极管D3、第四续流二极管D4;和一个负载单元。
第一MOS管Q1和第一续流二极管D1并联,为第一上桥臂;并且第一MOS管Q1的源极连接电源正端,漏极连接负载单元,门极连接第一上桥臂前驱动电路。
第二MOS管Q2和第二续流二极管D2并联,为第二上桥臂;并且第二MOS管Q2的源极连接电源正端,漏极连接负载单元,门极连接第二上桥臂前驱动电路。
第三MOS管Q3和第三续流二极管D3并联,为第一下桥臂;并且第三MOS管Q3的源极连接负载单元,漏极连接电源负端,门极连接第一下桥臂前驱动电路。
第四MOS管Q4和第四续流二极管D4并联,为第二下桥臂;并且第四MOS管Q4的源极连接负载单元,漏极连接电源负端,门极连接第二下桥臂前驱动电路。
在MOS官门极的电平发生变化的时候,MOS管关断时,MOS管门极与源极之间的结电容通过与MOS管并联的续流二极管放电,电流通过桥臂前驱动电路导出。
参考图3,示出了本申请一种上桥臂前驱动电路的结构图,具体可以包括以下部件:
上桥臂前驱动电路,采用电阻、三极管构成放电回路,加快MOS管门极放电速度。上桥臂前驱动电路接收死区控制逻辑传来的上桥臂驱动信号,经变换后驱动第一上桥臂的第一MOS管Q1和第二上桥臂的第二MOS管Q2。
驱动第一上桥臂MOS管Q1的信号和驱动第二上桥臂MOS管Q2的信号是相对信号,既驱动第一上桥臂MOS管Q1的信号为高电平时,则驱动第二上桥臂MOS管Q2的信号为低电平。
下面以第一上桥臂驱动电路为例,简述上桥臂驱动电路的工作流程如下:
当输入的上桥臂控制信号电平为低时,第一三极管Q5导通,此时第二三极管Q6的基极为高电平,第二三极管Q6导通,第三三极管Q7基极为高电平,第三三极管Q7截止,整个电路输出高电平;当输入的上桥臂控制信号电平由低到高跳变时,第一三极管Q5截止,此时第二三极管Q6的基极为低电平,第二三极管Q6截止,第三三极管Q7基极为低电平,由于第一上桥臂前驱动电路通过第三电阻R3连接到第一MOS管Q1的门极,因为第一MOS管门极存在结电容,在输入变化的瞬间,门极维持高电平,此时第三三极管Q7导通,MOS管门极堆积的电荷通过第三三极管Q7快速释放,使上桥臂前驱动电路的输出电压迅速变低。
在具体实现中,第一三极管Q5和第三三极管Q7为PNP型三极管,第二三极管Q6为NPN型三极管。
参考图4,示出了本申请一种下桥臂前驱动电路的结构图,具体可以包括以下部件:
下桥臂前驱动电路,采用电阻、三极管构成放电回路,加快MOS管门极放电速度。下桥臂前驱动电路接收死区控制逻辑传来的下桥臂驱动信号,经变换后驱动第一下桥臂的第三MOS管Q3和第二下桥臂第四MOS管Q4。
驱动第一下桥臂MOS管Q3的信号和驱动第二下桥臂MOS管Q4的信号是相对信号,既驱动第一下桥臂MOS管Q3的信号为高电平时,则驱动第二下桥臂MOS管Q4的信号为低电平。
下面以第一下桥臂驱动电路为例,简述下桥臂驱动电路的工作流程如下:
当输入的上桥臂控制信号电平为高时,第四三极管Q8导通,此时第五三极管Q9的基极为低电平,第五三极管Q9导通,第六三极管Q10基极为高电平,第六三极管Q10导通,第七三极管Q11基极为高电平,第七三极管Q11截止,整个电路输出高电平;当输入的下桥臂控制信号电平由高到低跳变时,第四三极管Q8截止,此时第五三极管Q9的基极为高电平,第五三极管Q9截止,第六三极管Q10基极为低电平,第六三极管Q10截止,第七三极管Q11基极为低电平,由于第一下桥臂前驱动电路通过第十电阻R10连到第一下桥臂MOS管Q3的门极,因为第一下桥臂MOS管Q3门极存在结电容,在输入变化的瞬间,门极维持高电平,此时第七三极管Q11导通,第一下桥臂MOS管Q3的门极堆积的电荷通过第七三极管Q11快速释放,使下桥臂前驱动电路的输出电压迅速变低。
为了方便本领域技术人员更好地理解本申请,以下通过一个完整示例更进一步说明本申请:
假设第一上桥臂前驱动电路和第一下桥臂前驱动电路为左半桥,第二上桥臂前驱动电路和第二下桥臂前驱动电路为右半桥。
由于电路工作过程中的PWM控制信号是连续的,假设某个时刻左半桥的PWM控制信号为低电平,右半桥的PWM控制信号为高电平,以此为初始时刻描述:
1、当左半桥的PWM控制信号为低电平,右半桥的PWM控制信号为高电平,此时第一上桥臂前驱动电路输出高电平,即第一MOS管Q1的门极为高电平,第一MOS管Q1导通;第一下桥臂前驱动电路输出低电平,即第三MOS管Q3的门极为低电平,第三MOS管Q3截止;第二上桥臂前驱动电路输出低电平,即第二MOS管Q2的门极为低电平,第二MOS管Q2截止;第二下桥臂前驱动电路输出高电平,即第四MOS管Q4的门极为高电平,第四MOS管Q4导通,此时负载单元电流经电源正端、第一MOS管Q1、负载单元左端、负载单元右端、第四MOS管Q4流至电源负端。
2、PWM控制信号出现跳变,即左半桥的PWM控制信号由低电平变至高电平,右半桥的PWM控制信号由高电平变至低电平,此时第一上桥臂前驱动电路的输出由高电平变至低电平,第一MOS管Q1截止;第一下桥臂前驱动电路的输出由低电平变至高电平,第三MOS管Q3导通;第二上桥臂前驱动电路的输出由低电平变至高电平,第二MOS管Q2导通;第二下桥臂前驱动电路的输出由高电平变至低电平,第四MOS管Q4截止,此时负载单元电流经电源正端、第二MOS管Q2、负载单元右端、负载单元左端、第三MOS管Q3流至电源负端,实现负载单元供电电压的换向。由于本发明中上桥臂前驱动电路和下桥臂前驱动电路中存在放电回路,使MOS管的关闭速度加快,负载单元供电可实现快速换向。
3、PWM控制信号电平跳变过程结束,左半桥的PWM控制信号为高电平,右半桥的PWM控制信号为低电平,此时第一上桥臂前驱动电路输出低电平第一MOS管Q1截止;第一下桥臂前驱动电路输出高电平,第三MOS管Q3导通;第二上桥臂前驱动电路输出高电平,第二MOS管Q2导通;第二下桥臂前驱动电路输出低电平,第四MOS管Q4截止,此时负载单元电流经电源正端、第二MOS管Q2、负载单元右端、负载单元左端、第三MOS管Q3流至电源负端。
4、PWM控制信号出现跳变,即左半桥的PWM控制信号由高电平变至低电平,右半桥的PWM控制信号由低电平变至高电平,此时第一上桥臂前驱动电路的输出由低电平变至高电平,第一MOS管Q1导通;第一下桥臂前驱动电路的输出由高电平变至低电平,第三MOS管Q3截止;第二上桥臂前驱动电路的输出由高电平变至低电平,第二MOS管Q2截止;第二下桥臂前驱动电路的输出由低电平变至高电平,第四MOS管Q4导通,此时负载单元电流经电源正端、第一MOS管Q1、负载单元左端、负载单元右端、第四MOS管Q4流至电源负端,实现负载单元供电电压的换向。
5、上述电路运行过程1至过程4的PWM控制信号变化过程为一个PWM控制信号变化周期,一个PWM控制信号变化周期结束后回到过程1重复进行。
需要说明的是,对于本申请实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的部件组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请的装置并不受所描述的材料和部件的限制,因为依据本申请,某些材料和部件可以采用其他材料和部件代替。
其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。
在具体实现中,所述装置实施例可以设置单独运用,或根据实际情况设置多个配套使用,本申请也可用于众多通用或专用的流控阀操作装置中,本申请对此不做限制。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种H桥驱动电路进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (4)

1.一种H桥驱动电路,其特征在于,包括:
光电隔离电路、死区控制逻辑模块、两个上桥臂前驱动电路、两个下桥臂前驱动电路,以及负载驱动电路;
所述光电隔离电路接收第一PWM信号,并将所述第一PWM信号转换成第二PWM信号后,传输至死区控制逻辑模块;
所述死区控制逻辑模块根据所述第二PWM信号设置死区信息,并根据所述死区信息和第二PWM信号生成上桥臂控制信号和下桥臂控制信号,以及,将所述上桥臂控制信号传输给上桥臂前驱动电路,将所述下桥臂控制信号输给下桥臂前驱动电路;
所述上桥臂前驱动电路和下桥臂前驱动电路分别根据所述上桥臂控制信号与下桥臂控制信号,控制负载驱动电路的工作状态的变换;
其中,所述第一PWM信号为输入的源PWM信号,所述第二PWM信号为经光电隔离的PWM信号,所述上桥臂控制信号为经光电隔离后包含死区信息的第三PWM信号,所述下桥臂控制信号为经光电隔离后包含死区信息的第四PWM信号,所述第三PWM信号和第四PWM信号的电平相对;
所述负载驱动电路包括:
两个上桥臂、两个下桥臂和一个负载单元;
所述控制负载驱动电路的工作状态的变换为,所述上桥臂前驱动电路根据所述上桥臂控制信号,控制所述上桥臂的通/断,所述下桥臂前驱动电路根据所述下桥臂控制信号,控制所述下桥臂的通/断,通过所述控制所述上桥臂的通/断和控制所述下桥臂的通/断,改变负载单元的工作状态;
所述两个上桥臂包括第一上桥臂和第二上桥臂;所述两个上桥臂前驱动电路包括第一上桥臂前驱动电路和第二上桥臂前驱动电路;
所第一上桥臂包括并联的第一MOS管(Q1)和第一续流二极管(D1);
所述第二上桥臂包括并联的第二MOS管(Q2)和第二续流二极管(D2);
所述第一MOS管(Q1)的源极连接电源正端,漏极连接负载单元的一端,门极连接第一上桥臂前驱动电路;所述第一上桥臂前驱动电路续流二极管控制所述第一MOS管(Q1)的导通/关断,当所述第一MOS管(Q1)关断时,所述第一续流二极管(D1)用于第一上桥臂的放电;
所述第二MOS管(Q2)的源极连接电源正端,漏极连接负载单元的另一端,门极连接第二上桥臂前驱动电路;所述第二上桥臂前驱动电路控制所述第二MOS管(Q2)的导通/关断,当所述第二MOS管(Q2)关断时,所述第二续流二极管(D2)用于第二上桥臂的放电;
所述两个下桥臂包括第一下桥臂和第二下桥臂;所述两个下桥臂前驱动电路包括第一下桥臂前驱动电路和第二下桥臂前驱动电路;
所述第一下桥臂包括并联的第三MOS管(Q3)和第三续流二极管(D3);
所第二上桥臂包括并联的第四MOS管(Q4)和第四续流二极管(D4);
所述MOS管中第三MOS管(Q3)的源极连接负载单元一端,漏极连接电源负端,门极连接第一下桥臂前驱动电路,当所述第三MOS管(Q3)关断时,所述第三续流二极管(D3)用于第一下桥臂的放电;
所述MOS管中第四MOS管(Q4)的源极连接负载单元另一端,漏极连接电源负端,门极连接第二下桥臂前驱动电路,当所述第四MOS管(Q4)关断时,所述第四续流二极管(D4)用于第二下桥臂的放电;
所述负载单元的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态;
当所述第一MOS管(Q1)和第四MOS管(Q4)导通时,所述第二MOS管(Q2)和第三MOS管(Q3)断开,所述负载单元为第一工作状态;
当所述第二MOS管(Q2)和第三MOS管(Q3)导通时,所述第一MOS管(Q1)和第四MOS管(Q4)断开,所述负载单元为第二工作状态;
所述各个上桥臂前驱动电路包括:
第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4),以及,第一三极管(Q5)、第二三极管(Q6)和第三三极管(Q7);
所述上桥臂控制信号输入到所述三极管(Q5)的基极;
所述第一三极管(Q5)的基极通过所述第一电阻(R1)连接至电源正端;
所述第一三极管(Q5)的发射极与电源正端相连,集电极与所第二述三极管(Q6)的集电极相连、与所述第二三极管(Q6)的基极相连,并与所述第三三极管(Q7)的基极相连接,以及通过所述第二电阻(R2)连接至所述第三三极管(Q7)的集电极,通过所述第四电阻(R4)连接至电源负端;
所述第三三极管(Q7)的集电极通过所述第四电阻(R4)连接至电源负端;
所述第二三极管(Q6)的发射极与所述第三三极管(Q7)的发射极相连,并通过第三电阻(R3)与所述上桥臂MOS管门极相连,作为上桥臂前驱动电路的输出端;
当所述上桥臂控制信号为低电平时,上桥臂前驱动电路输出高电平;
当所述上桥臂控制信号的电平由低到高跳变时,上桥臂前驱动电路的输出电压迅速变低。
2.如权利要求1所述的H桥驱动电路,其特征在于,所述各个下桥臂前驱动电路包括:
第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)和第十电阻(R10),以及第四三极管(Q8)、第五三极管(Q9)、第六三极管(Q10)、第七三极管(Q11);
所述下桥臂控制信号输入到所述第四三极管(Q8)的基极;
所述第四三极管(Q8)的基极通过第五电阻(R5)连接至电源正端,所述第四三极管(Q8)的集电极通过第六电阻(R6)与电源正端相连,发射极与电源负端相连,构成电平反向器;
所述第四三极管(Q8)的集电极通过所述第七电阻(R7)与所述第五三极管(Q9)基极相连;
所述第五三极管(Q9)发射极与电源正端相连,集电极与所述第六三极管(Q10)的集电极相连、与所述第六三极管(Q10)的基极相连,并与所述第七三极管(Q11)的基极相连,以及通过所述第八电阻R8连接至所述第七三极管(Q11)的集电极,再通过所述第九电阻(R9)接电源负;
所述第七三极管(Q11)的集电极通过所述第九电阻(R9)连接至电源负端;
所述第六三极管(Q10)的发射极与所述第七三极管(Q11)的发射极相连,并通过第十电阻(R10)与所述下桥臂MOS管门极相连,作为下桥臂前驱动电路的输出端;
当所述下桥臂控制信号为高电平时,下桥臂前驱动电路输出高电平;
当所述下桥臂控制信号的电平由高到低跳变时,下桥臂前驱动电路的输出电压迅速变低。
3.如权利要求2所述的H桥驱动电路,其特征在于,所述第一三极管和所述第三三极管为PNP三极管,所述第二三极管为NPN三极管;
所述第五三极管和所述第七三极管为NPN三极管,所述第六三极管和所述第七三极管为PNP三极管。
4.如权利要求3所述的H桥驱动电路,其特征在于,所述第一上桥臂前驱动电路接收到的上桥臂控制信号的电平,以及,所述第一下桥臂前驱动电路接收到的下桥臂控制信号的电平相同;
所述第二上桥臂前驱动电路接收到的上桥臂控制信号的电平,以及,所述第二下桥臂前驱动电路接收到的下桥臂控制信号的电平相同。
CN201110393958.8A 2011-12-01 2011-12-01 一种h桥驱动电路 Expired - Fee Related CN102497145B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110393958.8A CN102497145B (zh) 2011-12-01 2011-12-01 一种h桥驱动电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110393958.8A CN102497145B (zh) 2011-12-01 2011-12-01 一种h桥驱动电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102497145A CN102497145A (zh) 2012-06-13
CN102497145B true CN102497145B (zh) 2014-04-02

Family

ID=46188943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110393958.8A Expired - Fee Related CN102497145B (zh) 2011-12-01 2011-12-01 一种h桥驱动电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102497145B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106803729A (zh) * 2015-11-26 2017-06-06 国家电网公司 自保护直流电机驱动电路及直流电动绞磨机

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103151342B (zh) * 2013-02-05 2015-09-16 上海空间推进研究所 一种多路阀门驱动的vmos混膜集成芯片
WO2015048931A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Avantwave Limited H-bridge gate control circuit
CN103560728A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种带死区延时的电机驱动电路
CN104506095A (zh) * 2014-12-01 2015-04-08 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于n通道mosfet的音圈电机高速驱动系统
CN104333266A (zh) * 2014-12-02 2015-02-04 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种直流电机驱动电路
CN104702181B (zh) * 2015-03-16 2017-07-11 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种h桥驱动电路及其控制方法
CN105581908A (zh) * 2016-01-29 2016-05-18 上海泰医格制药设备有限公司 中药煎药设备电动挤压装置的控制装置及控制方法
CN107436376B (zh) * 2016-05-26 2019-11-22 上海拿森汽车电子有限公司 一种h桥输出波形死区时间的测试方法
CN108578891B (zh) * 2018-05-14 2023-02-28 汉中秦航精密机电有限公司 一种疼痛电脉冲治疗仪的硬件电路
CN109994998B (zh) * 2018-12-06 2021-09-17 深圳市优必选科技有限公司 电机反电动势保护方法、系统、装置及存储介质
CN110212813B (zh) * 2018-12-12 2024-09-06 华帝股份有限公司 直流电机驱动电路、应用其的电机组件及吸油烟机
CN110545034B (zh) * 2019-09-03 2020-10-20 广东美的制冷设备有限公司 驱动电路和空调器
CN110868049B (zh) * 2019-11-26 2021-06-04 北京工业大学 一种带硬件保护的n-mos和p-mos永磁同步电机驱动电路
CN113078856B (zh) * 2021-03-15 2024-07-16 天津市天波科达科技有限公司 一种电路装置和有刷电机
CN113442775B (zh) * 2021-07-23 2023-05-12 长春捷翼汽车科技股份有限公司 充放电控制方法、充电设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929288A (zh) * 2006-09-15 2007-03-14 合肥工业大学 基于fpga的直流电机控制器
CN101286721A (zh) * 2007-11-16 2008-10-15 西北工业大学 带电流负反馈的步进电机驱动系统
CN101413983A (zh) * 2008-12-04 2009-04-22 吉林大学 Igbt桥路及驱动保护电路检测装置
CN201499137U (zh) * 2009-09-09 2010-06-02 武汉新瑞科电气技术有限公司 功率放大器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929288A (zh) * 2006-09-15 2007-03-14 合肥工业大学 基于fpga的直流电机控制器
CN101286721A (zh) * 2007-11-16 2008-10-15 西北工业大学 带电流负反馈的步进电机驱动系统
CN101413983A (zh) * 2008-12-04 2009-04-22 吉林大学 Igbt桥路及驱动保护电路检测装置
CN201499137U (zh) * 2009-09-09 2010-06-02 武汉新瑞科电气技术有限公司 功率放大器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106803729A (zh) * 2015-11-26 2017-06-06 国家电网公司 自保护直流电机驱动电路及直流电动绞磨机

Also Published As

Publication number Publication date
CN102497145A (zh) 2012-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102497145B (zh) 一种h桥驱动电路
CN102148583B (zh) 转换器设备和装备有这样的设备的不间断电源
CN102594101A (zh) 一种隔离型可快速关断的mosfet驱动电路
CN202524281U (zh) 一种隔离型可快速关断的mosfet驱动电路
CN101753000A (zh) 栅极浮置及电平转换的功率mos管栅极驱动电路及方法
CN103891115A (zh) 电力转换装置的驱动装置及电力转换装置的驱动方法
CN101997420A (zh) 一种不对称半桥磁耦合驱动电路
CN202798435U (zh) 高性能低成本igbt负压自举驱动电路
CN103944398A (zh) 一种高压输入的双管反激式开关电源
CN104702252A (zh) 开关模组、变换器及电能变换装置
CN204707027U (zh) 一种隔离mosfet驱动电路
CN103890682A (zh) 用于半导体电力开关的驱动器电路
CN109617383A (zh) 功率器件和电器
CN102545560B (zh) 一种功率开关驱动器、ic芯片及直流-直流转换器
CN108923626B (zh) 一种三电平t型共源极变流器的负压自举驱动电路
CN109639116A (zh) 功率器件和电器
CN201893706U (zh) 一种不对称半桥磁耦合驱动电路
CN103532474A (zh) 电机控制器的mos管驱动电路
CN202435253U (zh) 一种igbt驱动集成装置
CN107947534A (zh) 一种电源集成电路及其驱动方法、显示装置
CN202737780U (zh) 一种h桥逆变电路的驱动电路
CN204104165U (zh) 驱动电路及一体化光源
CN203056968U (zh) 一种电源电路
CN209448636U (zh) 功率器件和电器
CN203368306U (zh) 一种用于防反接的n 沟道mos 管栅极悬浮驱动电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140402

Termination date: 20141201

EXPY Termination of patent right or utility model