CN102710116A - 一种pwm互锁驱动电路 - Google Patents
一种pwm互锁驱动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102710116A CN102710116A CN2012101586707A CN201210158670A CN102710116A CN 102710116 A CN102710116 A CN 102710116A CN 2012101586707 A CN2012101586707 A CN 2012101586707A CN 201210158670 A CN201210158670 A CN 201210158670A CN 102710116 A CN102710116 A CN 102710116A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pwm
- circuit
- drive circuit
- gate
- input
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000005669 field effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N spiromesifen Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(C(O1)=O)=C(OC(=O)CC(C)(C)C)C11CCCC1 GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本发明提供一种稳定可靠、驱动功耗较低，寿命长，开关速度快的PWM互锁驱动电路，包括产生PWM信号的数字信号处理器，所述数字信号处理器具有N对PWM信号输出，每对PWM信号通过互锁电路连接MOSFET模块的每对上下桥臂。采用运算速度快，自带PWM信号发生器的数字信号处理器作为驱动核心，可软件编程PWM的占空比和输出频率；控制MOSFET模块上下桥臂的PWM脉冲，可调节适当的死区时间，保证MOSFET模块上下桥臂不同时导通；同时，PWM还经过互锁电路才连接到MOSFET模块上下桥臂，也就是同时从电路上保证PWM信号不会同时输入到MOSFET模块的上下桥臂，保证MOSFET模块的安全。
Description
技术领域
本发明涉及电机驱动技术领域，具体设计一种PWM互锁驱动电路。
背景技术
MOSFET模块作为电机驱动系统最具有应用前景的功率半导体器件之一，其驱动电路的性能的优劣决定了电机驱动系统能否安全稳定工作。在电动车电机驱动系统中，最经常遇到的问题是MOSFET功率模块(下称MOS模块)损坏现象。为解决这一难题，技术人员对MOS模块驱动保护做了大量的研究工作，研究发现，模块损坏主要原因是由于模块同一相上、下桥臂同时导通导致直接短路而烧毁。
目前，模块的驱动方法已经有了很多的成熟应用，最常见的就是控制器一引脚输出PWM脉冲，经过光耦隔离后进行推挽放大输出功率，再经由驱动电阻向MOS模块上桥臂输出驱动脉冲。同时，控制器输出的PWM脉冲经反相器反向经过光耦隔离后进行推挽放大输出功率，再经由驱动电阻向MOS模块下桥臂输出驱动脉冲，驱动电机旋转。这种驱动方式的缺点是，由于MOSFET寄生电容的存在，不能使MOSFET立即关断，导致上下桥臂同时导通，造成MOS模块损坏。
发明内容
本发明的目的是提出一种稳定可靠、驱动功耗较低，寿命长，开关速度快的PWM互锁驱动电路。
根据本发明提供的PWM互锁驱动电路，关键在于包括产生PWM信号的数字信号处理器，所述数字信号处理器具有N对PWM信号输出，每对PWM信号通过互锁电路连接MOSFET模块的每对上下桥臂。
本发明的PWM互锁驱动电路，采用运算速度快，自带PWM信号发生器的数字信号处理器作为驱动核心，可软件编程输出PWM的占空比和输出频率；数字信号处理器输出控制MOSFET模块上下桥臂的PWM脉冲，可调节适当的死区时间，保证MOSFET模块上下桥臂不同时导通；同时，PWM还经过互锁电路才连接到MOSFET模块上下桥臂，也就是同时从电路上保证PWM信号不会同时输入到MOSFET模块的上下桥臂，保证MOSFET模块的安全。
所述互锁电路由门逻辑电路组成，包括第一、第二与门和第一、第二非门，第一与门的输入1A和1B分别连接一对PWM信号中的一路和使能电平，第一与门的输出1Y连接第二与门的输入2A，第二与门的输入2B连接第一非门的输出3Y，第二与门的输出连接一对桥臂中的一个桥臂，第一非门的输入3A和3B分别连接该对PWM信号的另一路和使能电平，第一非门的输出3Y连接第二非门的输入4A和4B，第二非门的输出连接该对桥臂的另一个桥臂。用简单的两个与门和两个与非门即可完成一对PWM信号的互锁，结构简单，运行可靠，有效的防止桥臂直通现象。
所述互锁电路的输入均连接下拉电阻，可以使互锁电路在没有输入的情况下禁止输出，防止误触发。
所述互锁电路与MOSFET模块之间还通过光耦隔离电路连接。光耦隔离电路一方面将控制电路和MOSFET模块隔离开，保护控制系统安全，同时还将系统供电电压与MOSFET模块驱动电压隔离开来，相互之间不共地，有效地提高系统的抗干扰能力。
所述光耦隔离电路的前和/或后设置有驱动电路，以保证光耦隔离电路有足够的电平导通。
所述光耦隔离电路为线性光耦。
所述MOSFET模块至少包括三只上桥MOS管和三只下桥MOS管，以分别控制电机的U/V/W三相。
附图说明
图1为本发明的PWM互锁驱动电路结构框图。
图2为本发明的互锁电路的结构框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
如图1，本发明的PWM互锁电路，包括产生PWM信号的数字信号处理器DSP，所述数字信号处理器DSP具有三对PWM信号输出，每对PWM信号通过互锁电路连接MOSFET模块P13的每对上下桥臂。通过采用运算速度快，自带PWM信号发生器的数字信号处理器DSP作为驱动核心，可软件编程输出PWM的占空比和输出频率；数字信号处理器DSP输出控制MOSFET模块P13上下桥臂的PWM脉冲，可调节适当的死区时间，保证MOSFET模块上下桥臂不同时导通；同时，PWM还经过互锁电路才连接到MOSFET模块P13上下桥臂，也就是同时从电路上保证PWM信号不会同时输入到MOSFET模块的P13上下桥臂，保证MOSFET模块P13的安全。
如图2，互锁电路P1、P5、P9由门逻辑电路组成，包括第一、第二与门和第一、第二非门，第一与门的输入1A和1B分别连接一对PWM信号中的一路和使能电平INV_EN，第一与门的输出1Y连接第二与门的输入2A，第二与门的输入2B连接第一非门的输出3Y，第二与门的输出连接一对桥臂中的一个桥臂，第一非门的输入3A和3B分别连接该对PWM信号的另一路和使能电平INV_EN，第一非门的输出3Y连接第二非门的输入4A和4B，第二非门的输出连接该对桥臂的另一个桥臂。用简单的两个与门和两个与非门即可完成一对PWM信号的互锁，结构简单，运行可靠，有效的防止桥臂直通现象。其中，INV_EN为使能电平，由电动车整车控制系统给出，不受驱动系统控制，可以防止因操作不当而造成模块损坏。同时，输入端分别接47KΩ的下拉电阻，使在没有输入的情况下禁止输出，防止误触发。
互锁电路P1、P5、P9与MOSFET模块P13之间还通过光耦隔离电路P3、P7、P11连接。光耦隔离电路P3、P7、P11一方面将控制电路和MOSFET模块隔离开，保护控制系统安全，同时还将系统供电电压与MOSFET模块P13驱动电压隔离开来，相互之间不共地，有效地提高系统的抗干扰能力。光耦隔离电路P3、P7、P11设置有前置驱动电路P2、P6、P10，以保证光耦隔离电路P3、P7、P11有足够的电平导通。光耦隔离电路P3、P7、P11为线性光耦。实际在电动车应用中，MOSFET P13模块至少包括三只上桥MOS管和三只下桥MOS管，以分别控制电机的U/V/W三相。
Claims (7)
1.一种PWM互锁驱动电路，其特征在于包括产生PWM信号的数字信号处理器，所述数字信号处理器具有N对PWM信号输出，每对PWM信号通过互锁电路连接MOSFET模块的每对上下桥臂。
2.根据权利要求1所述的PWM互锁驱动电路，其特征在于所述互锁电路由门逻辑电路组成，包括第一、第二与门和第一、第二非门，第一与门的输入1A和1B分别连接一对PWM信号中的一路和使能电平，第一与门的输出1Y连接第二与门的输入2A，第二与门的输入2B连接第一非门的输出3Y，第二与门的输出连接一对桥臂中的一个桥臂，第一非门的输入3A和3B分别连接该对PWM信号的另一路和使能电平，第一非门的输出3Y连接第二非门的输入4A和4B，第二非门的输出连接该对桥臂的另一个桥臂。
3.根据权利要求2所述的PWM互锁驱动电路，其特征在于所述互锁电路的输入均连接下拉电阻。
4.根据权利要求1或2或3所述的PWM互锁驱动电路，其特征在于所述互锁电路与MOSFET模块之间还通过光耦隔离电路连接。
5.根据权利要求4所述的PWM互锁驱动电路，其特征在于所述光耦隔离电路的前和/或后设置有驱动电路。
6.根据权利要求5所述的PWM互锁驱动电路，其特征在于所述光耦隔离电路为线性光耦。
7.根据权利要求6 所述的PWM互锁驱动电路，其特征在于所述MOSFET模块至少包括三只上桥MOS管和三只下桥MOS管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101586707A CN102710116A (zh) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | 一种pwm互锁驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101586707A CN102710116A (zh) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | 一种pwm互锁驱动电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102710116A true CN102710116A (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=46902721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012101586707A Pending CN102710116A (zh) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | 一种pwm互锁驱动电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102710116A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103715871A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-04-09 | 上海理工大学 | 一种大功率mosfet驱动电路 |
| CN104199370A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种车用电机控制器的安全监控电路及其控制方法 |
| CN104314379A (zh) * | 2014-08-26 | 2015-01-28 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种锁紧机构解锁控制电路 |
| CN104617760A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 德州仪器公司 | 切换调节器的交叉传导检测器 |
| TWI513157B (zh) * | 2013-11-29 | 2015-12-11 | Ind Tech Res Inst | 直流轉交流轉換器的互鎖裝置與三相互鎖裝置 |
| CN105337484A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-17 | 宁波中焱光伏科技有限公司 | 一种h桥逆变器的上下桥臂直通保护电路 |
| CN105591638A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-05-18 | 阳光电源股份有限公司 | 一种开关管驱动电路 |
| CN108901099A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-27 | 惠州市华阳光电技术有限公司 | 一种基于两条导线连接led组件的调光调色电路 |
| CN113839550A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-24 | 陕西省地方电力（集团）有限公司 | 一种适用于SiC MOSFET的桥臂互锁电路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1731644A (zh) * | 2004-11-16 | 2006-02-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 用于伺服系统具有自动保护的功率转换装置 |
| CN201904613U (zh) * | 2010-12-28 | 2011-07-20 | 易事特电力系统技术有限公司 | 一种不间断电源控制信号互锁保护电路 |
-
2012
- 2012-05-22 CN CN2012101586707A patent/CN102710116A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1731644A (zh) * | 2004-11-16 | 2006-02-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 用于伺服系统具有自动保护的功率转换装置 |
| CN201904613U (zh) * | 2010-12-28 | 2011-07-20 | 易事特电力系统技术有限公司 | 一种不间断电源控制信号互锁保护电路 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104617760A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 德州仪器公司 | 切换调节器的交叉传导检测器 |
| CN104617760B (zh) * | 2013-11-05 | 2019-02-15 | 德州仪器公司 | 切换调节器的交叉传导检测器 |
| TWI513157B (zh) * | 2013-11-29 | 2015-12-11 | Ind Tech Res Inst | 直流轉交流轉換器的互鎖裝置與三相互鎖裝置 |
| US9240738B2 (en) | 2013-11-29 | 2016-01-19 | Industrial Technology Research Institute | Interlocking device and three-phase interlocking device for DC to AC converter |
| CN103715871A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-04-09 | 上海理工大学 | 一种大功率mosfet驱动电路 |
| CN104314379A (zh) * | 2014-08-26 | 2015-01-28 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种锁紧机构解锁控制电路 |
| CN104199370A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种车用电机控制器的安全监控电路及其控制方法 |
| CN105337484A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-17 | 宁波中焱光伏科技有限公司 | 一种h桥逆变器的上下桥臂直通保护电路 |
| CN105591638A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-05-18 | 阳光电源股份有限公司 | 一种开关管驱动电路 |
| CN105591638B (zh) * | 2016-03-16 | 2018-04-10 | 阳光电源股份有限公司 | 一种开关管驱动电路 |
| CN108901099A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-27 | 惠州市华阳光电技术有限公司 | 一种基于两条导线连接led组件的调光调色电路 |
| CN113839550A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-24 | 陕西省地方电力（集团）有限公司 | 一种适用于SiC MOSFET的桥臂互锁电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102710116A (zh) | 一种pwm互锁驱动电路 | |
| JP6615384B2 (ja) | 半導体装置、インバータおよび自動車 | |
| CN108233685A (zh) | 一种安全转矩关断控制电路以及传动系统 | |
| JP2010104187A5 (zh) | ||
| JP6717695B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP6287661B2 (ja) | 回転電機制御装置 | |
| US8390241B2 (en) | Motor drive based on III-nitride devices | |
| US20130207712A1 (en) | Drive unit for reverse-conducting switching element | |
| US9601988B2 (en) | Power conversion apparatus and method for analyzing for abnormality in power conversion apparatus having cutoff devices | |
| JPWO2008132975A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| CN104779882A (zh) | 一种逻辑保护电路及电机控制器 | |
| JP6172274B2 (ja) | マルチレベルインバータ | |
| JP2014192975A (ja) | インバータ装置 | |
| EP1826891A2 (en) | Control drive circuit for electric power tool | |
| CN104488188A (zh) | 马达驱动电路 | |
| CN112534720B (zh) | 驱动电路 | |
| JP2015019456A (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 | |
| CN203482112U (zh) | 一种pwm驱动电机功率变换器开关管驱动的调理电路 | |
| CN203730275U (zh) | 直流事故油泵控制装置 | |
| CN104579261A (zh) | 一种pwm信号隔离互锁驱动放大电路及电机控制器 | |
| CN105743337A (zh) | Igbt驱动信号互锁电路 | |
| CN205883094U (zh) | 电机运转控制装置及系统 | |
| CN204361945U (zh) | 一种用于直流无刷电机驱动器的保护电路 | |
| CN216551687U (zh) | 一种无刷防撞摆闸 | |
| JP2020096439A (ja) | 電源制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121003 |