CN103973198B - 带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动电路,尤其是带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路。带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路,其特征在于,包括:悬浮式开关电源模块、开关电源输出模块、稳压输出模块、保护模块、运放模块、外部MCU控制模块。由于采用了悬浮式开关电源模块的设计使得整个系统实现了高效率的电平转化;并且采用特定的200V耐压可悬浮芯片内部隔离岛电压的CMOS工艺平台技术,实现了多功能模块的全集成化;通过内部合理的逻辑运算和严谨的保护设计,大大提高了电路的可靠性。
Description
技术领域
本发明公开了一种驱动电路,尤其是带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路。
背景技术
在我们日常使用的电动车中,其电源都是由电动车电瓶提供的,其提供的电压存在输入电压高、只有单路电压输出、输出电压无限流保护的特点,这样就使得传统的电动车马达驱动控制模板中,需要建立多路电源输出,并且其元器件都要具有高压特性,特别是马达的上桥驱动更要具有悬浮电压驱动特性。目前为了保证控制模板的可靠性,整个模板中除了MCU控制芯片采用集成电路外,其它功能都是由分离器件来完成的,这样整个控制模板就存在面积较大、元器件多、效率差、可靠性不高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足,提供了带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案:
带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路,其特征在于,包括:悬浮式开关电源模块、开关电源输出模块、稳压输出模块、保护模块、运放模块、外部MCU控制模块;
所述悬浮式开关电源模块的第一输入端接外部电源,悬浮式开关电源模块的第一输出端接开关电源输出模块的第一输入端,悬浮式开关电源模块的第二输入端接开关电源输出模块的第一输出端,悬浮式开关电源模块的第二输出端接开关电源输出模块的第二输入端,悬浮式开关电源模块的第三输入端接开关电源输出模块的第二输出端,稳压输出模块的第一输入端接开关电源输出模块的第三输出端,保护模块的第一输入端接悬浮式开关电源模块的第三输出端,保护模块的第一输出端接悬浮式开关电源模块的第四输入端,保护模块的第二输入端接悬浮式开关电源模块的第三输出端,保护模块的第二输出端接稳压输出模块的第二输入端,三相马达驱动模块的控制端与保护模块的第三输出端连接,三相半桥模块控制端与三相马达驱动模块输出端连接,三相半桥输出端接三相马达线圈,运放模块的第一输入端接稳压输出模块的输出端,三相半桥模块采样电路输出端接运放模块的第二输入端,运放模块的输出端接外部MCU控制模块的输入端,外部MCU控制模块的输出端接三相马达驱动模块的输入端;
悬浮式开关电源模块将外部电源转换为悬浮电压,开关电源输出模块由悬浮电压控制恒定输出15V直流电,稳压输出模块降压处理15V直流电后恒定输出5V直流电,三相马达驱动模块在外部MCU控制模块输出信号作用下控制三相半桥导通进而给三相马达线圈充电,运放模块根据采集的三相半桥中开关管电流调节外部MCU控制模块的输入量;
保护模块在开关电源输出模块的输出电压超过阈值时,发送关断悬浮式开关电源模块、稳压输出模块的信号,所述阈值为大于开关电源输出模块恒定输出电压的一参考电压;
开关电源输出模块在芯片过热或者输出电压未达到悬浮电压时,电压保护模块发送关断悬浮式开关电源模块、5V稳压输出模块、三相马达驱动模块的信号。
进一步的,悬浮式开关电源模块包括:启动电压模块、内部基准电源模块、导通时间控制模块、第一逻辑模块、最小关闭时间模块、反馈比较器模块、第二逻辑模块、RS触发器、驱动模块、欠压/过温保护模块、输出过压保护模块、过流保护模块;
所述启动电压模块的输入端为悬浮式开关电源模块的第一输入端,驱动模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第一输出端,驱动模块的正工作电源端口为悬浮式开关电源模块的第二输入端,驱动模块的负工作电源端口为悬浮式开关电源模块的第二输出端,过流保护模块的输入端为悬浮式开关电源模块的第三输入端,欠压/过温保护模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第三输出端,输出过压保护模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第四输入端;
启动稳压模块的第一输出端接内部基准电压模块的输入端,启动稳压模块的第二输出端接欠压/过温保护模块的输入端,第一逻辑模块的第一输入端接欠压/过温保护模块的输出端,第一逻辑模块的第二输入端接导通时间控制模块的输出端,第一逻辑模块的第三输入端接输出过压保护模块的输出端,第一逻辑模块的第四输入端接过流保护模块的输出端,第二逻辑模块的第一输入端接最小关闭时间模块的输出端,第二逻辑模块的第二输入端接反馈比较器模块的输出端,RS触发器的第一输入端接第一逻辑模块的输出端,RS触发器的第二输入端接第二逻辑模块的输出端,RS触发器的第一输出端接驱动模块的第一输入端,RS触发器的第二输出端接驱动模块的第二输出端,反馈比较器模块的第一输入端接内部基准电压模块的输出端,输出过压保护模块的输入端、反馈比较器模块的第二输入端分别接过流保护模块的输入端。
进一步的,所述悬浮式开关电源模块还包括自举电路,所述自举电路包括二极管、电容,二极管阳极与启动稳压电路输入端连接,电容一极、二极管阴极分别与驱动模块的正工作电源端口连接,电容另一极与驱动模块的负工作电源端口连接。
进一步的,所述三相马达驱动模块包括:施密特触发输入模块、三个单相驱动模块,施密特触发输入模块将外部MCU控制模块的输出量转换为三个单相驱动模块的触发信号,各单相驱动模块在触发信号作用下控制各相半桥工作进而驱动各相马达线圈;
每个单相驱动模块都具有输入端、输出端、浮动高压输入端、相对地端以及自举电路,自举电路包括二极管以及电容,单相驱动模块的输入端与施密特触发输入模块的输出端连接,单相驱动模块的输出端与一相半桥的控制端连接,二极管阳极与开关电源输出模块的输出端连接,二极管阴极、电容一极分别与单相驱动模块的浮动高压输入端连接,单相驱动模块的相对地端与一相半桥的桥臂中点连接。
本发明采用上述技术方案,具有以下有益效果:实现了高效率的电平转化、多功能模块的全集成化,大大提高了电路的可靠性。
附图说明
图1为带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路的框图。
图2为多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路的具体电路图。
图3为悬浮式开关电源模块与保护模块、开关电源输出模块的具体连接电路图。
图4为三相马达驱动模块、三相半桥、三相马达线圈的具体连接电路连接图。
图中标号说明:C1至C14为第一至第十四电容,R1至R18为第一至第十八电阻,D1至D5为第一至第五二极管,M1至M9为第一至第九MOS管,L1为外部储能电感。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明:
带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路如图1所示,包括:悬浮式开关电源模块、开关电源输出模块、稳压输出模块、保护模块、运放模块、外部MCU控制模块。悬浮式开关电源模块的第一输入端接外部电源,悬浮式开关电源模块的第一输出端接开关电源输出模块的第一输入端,悬浮式开关电源模块的第二输入端接开关电源输出模块的第一输出端,悬浮式开关电源模块的第二输出端接开关电源输出模块的第二输入端,悬浮式开关电源模块的第三输入端接开关电源输出模块的第二输出端,稳压输出模块的第一输入端接开关电源输出模块的第三输出端,保护模块的第一输入端接悬浮式开关电源模块的第三输出端,保护模块的第一输出端接悬浮式开关电源模块的第四输入端,保护模块的第二输入端接悬浮式开关电源模块的第三输出端,保护模块的第二输出端接稳压输出模块的第二输入端,三相马达驱动模块的控制端与保护模块的第三输出端连接,三相半桥模块控制端与三相马达驱动模块输出端连接,三相半桥输出端接三相马达线圈,运放模块的第一输入端接稳压输出模块的输出端,三相半桥模块采样电路输出端接运放模块的第二输入端,运放模块的输出端接外部MCU控制模块的输入端,外部MCU控制模块的输出端接三相马达驱动模块的输入端。
悬浮式开关电源模块将外部电源转换为悬浮电压控制外部高压开关管(即为图3中的M1),开关电源输出模块由悬浮电压控制恒定输出15V直流电,稳压输出模块降压处理15V直流电后恒定输出5V直流电,三相马达驱动模块在外部MCU控制模块输出信号作用下控制三相半桥导通进而给三相马达线圈充电,运放模块根据采集的三相半桥中开关管电流调节外部MCU控制模块的输入量。保护模块在开关电源输出模块的输出电压超过18V时,发送关断悬浮式开关电源模块、稳压输出模块的信号,开关电源输出模块在芯片过热或者输出电压未达到悬浮时,电压保护模块发送关断悬浮式开关电源模块、5V稳压输出模块、三相马达驱动模块的信号。
带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路的具体电路图如图2所示,悬浮式开关电源模块与开关输出模块的具体电路连接图如图3所示,三相马达驱动模块、三相半桥、三相马达线圈的具体连接电路连接图如图4所示。
15V输出悬浮式开关电源模块包括:启动电压模块、内部基准电源模块、导通时间控制模块、第一逻辑模块、最小关闭时间模块、反馈比较器模块、第二逻辑模块、RS触发器、驱动模块、欠压/过温保护模块、输出过压保护模块、过流保护模块。启动电压模块的输入端为悬浮式开关电源模块的第一输入端,驱动模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第一输出端,驱动模块的正工作电源端口为悬浮式开关电源模块的第二输入端,驱动模块的负工作电源端口为悬浮式开关电源模块的第二输出端,过流保护模块的输入端为悬浮式开关电源模块的第三输入端,欠压/过温保护模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第三输出端,输出过压保护模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第四输入端。启动稳压模块的第一输出端接内部基准电压模块的输入端,启动稳压模块的第二输出端接欠压/过温保护模块的输入端,第一逻辑模块的第一输入端接欠压/过温保护模块的输出端,第一逻辑模块的第二输入端接导通时间控制模块的输出端,第一逻辑模块的第三输入端接输出过压保护模块,第一逻辑模块的第四输入端接过流保护模块的输出端,第二逻辑模块的第一输入端接最小关闭时间模块的输出端,第二逻辑模块的第二输入端接反馈比较器模块的输出端,RS触发器的第一输入端接第一逻辑模块的输出端,RS触发器的第二输入端接第二逻辑模块的输出端,RS触发器的第一输出端接驱动模块的第一输入端,RS触发器的第二输出端接驱动模块的第二输出端,反馈比较器模块的第一输入端接内部基准电压模块的输出端,输出过压保护模块的输入端、反馈比较器模块的第二输入端分别接过流保护模块的输入端。
开关电源输出模块包括:第一、第二、第三电阻R1、R2、R3,第一、第二、第三、第四、第五电容C1、C2、C3、C4、C5,第一电感L1、第一MOS管M1(外部高压NMOS管),第一二极管D1、第二二极管D2(外部续流二极管)、第三电容C3。第一电容C1一极、第一电阻R1一端、第二电阻R2一端、第一MOS管M1漏极分别接外部电源,第一电容C1另一极接地,第二电容C2一极、第一二极管D1(自举充电二极管)阳极分别与启动稳压模块输入端连接,第二电阻R2另一端、第一二极管D1阴极、第三电容C3(外部自举电容)一极分别与驱动模块正工作电源端口连接,第三电容C3另一极与驱动模块负工作电源端口连接,第一MOS管M1栅极与驱动模块输出端连接,第一MOS管M1源极、第三电容C3另一极、第二二极管D2阴极分别与第一电感L1(外部储能电感)一端连接,第二二极管D2阳极接地,第一电感L1另一端、第三电阻R3(外部采样电阻)一端分别与过流保护模块的一个输入端连接,第三电阻R3另一端、第四电容C4(外部滤波电容)正极、第五电容(外部滤波电容)C5正极分别与过流保护模块的另一个输入端连接,第四电容C4负极、第五电容C5负极均接地。悬浮式开挂电源模块中的驱动模块包括:比较器、第九电阻R9、第十电阻R10、第八MOS管M8、第九MOS管M9,第八MOS管M8栅极即为驱动模块的第一输入端,第九MOS管M9栅极即为驱动模块的第二输入端,比较器的正工作电源端口即为驱动模块的正工作电源端口,比较器的负工作电源端口即为驱动模块的负工作电源端口,第八MOS管M8栅极即为驱动模块的第二输入端,第八MOS管M8漏极经过第九电阻R9与比较器的正工作电源端口连接,第九MOS管M9漏极经过第十电阻R10与比较器的正工作电源端口连接,第八、第九MOS管M8、M9的源极均接地,第四、第五电容C4、C5与第三电阻R3的连接点作为15V稳压输出端口。
15V输出悬浮式开关电源模块首先由外部电源VCC通过第一电阻R1和第二电阻R2对电路内部进行上电或掉电复位启动,并通过内部启动稳压模块的稳压处理,在15V输出悬浮式开关电源模块的第一输入端建立约13V的直流稳压工作点,再通过内部基准源模块生成内部需要的基准电压,从而消除在外部电源VCC电压变化时对15V输出悬浮式开关电源模块工作状态的影响;在15V输出悬浮式开关电源模块工作时,导通时间控制模块会输出一个固定时间(约1us)的控制信号通过第一逻辑模块传到RS触发器模块的R端,再通过M8、M9的电平转化控制驱动模块,使外部高压NMOS管M1打开;这时电流从VCC通过M1流进外部储能电感L1,再通过外部采样电阻R3,对电容C4、C5充电,此时15V稳压输出端口电压会上升;当一个开通周期完成后,会将15V稳压输出端口的当前电压通过第十一、第十二电阻R11、R12分压后反馈给反馈比较器模块,当检测到15V稳压输出端口的电压<15V时,反馈比较器模块不会输出有效控制信号给第二逻辑模块,第二逻辑模块会将最小关闭时间模块的有效控制信号传到RS触发器模块的S端,控制外部高压NMOS管M1的关闭时间,由于固定开通时间和最小关闭时间在内部配以合适比例,所以此状态外部储能电感L1储能多,15V稳压输出端口电压会逐周期上升;当检测到15V稳压输出端口的电压>15V时,反馈比较器模块将会输出一个有效控制信号给第二逻辑模块,有效信号的时间长度为外部高压NMOS管M1关闭开始至15V稳压输出端口的电压降至15V以下结束;反馈比较器模块传出的有效控制信号时间和最小关闭时间模块传出的有效控制信号时间通过第二逻辑模块选择(选时间长的有效),进入RS触发器模块的S端,再通过控制驱动模块,使外部高压NMOS管M1关闭;这样就完成了通过判定15V稳压输出端口的电压下降至15V的时间来调节外部高压NMOS管M1的关闭时间,从而调节开关信号的占空比,达到稳压系统的负反馈特性,实现了在15V稳压输出端口的动态稳压输出特性。同时为了保证模块的可靠性,在内部集成了欠压/过温保护模块、输出过压保护模块和过流保护模块,在特定条件下,当这些保护模块被触发启动后,将直接将有效控制信号传入第一逻辑模块,第一时间中断导通控制信号,使最终外部高压NMOS管M1关闭。
由于整个15V输出悬浮式开关电源模块的工作电压都远远低于外部电源VCC的电压,那么要有效驱动外部高压NMOS管M1的打开,就必须提升驱动模块的输出电压。本发明中,设计了自举结构,通过外部自举充电二极管D1对外部自举电容C3在外部高压NMOS管M1关闭时充电,在外部高压NMOS管M1打开时,外部自举电容C3就可以将驱动模块的电源电压抬升上去,但驱动模块本身的工作压差保持不变,即为图2所示第三电容C3两极电压差基本保持不变,这样就形成了驱动模块的悬浮工作状态(最低电位不是0电平)。这样就保证了能有效驱动外部高压NMOS管M1。
通过对15V输出悬浮式开关电源模块的第三输入端口电压进行比较和计算,在15V输出悬浮式开关电源模块的第一输出端口输出脉宽调制信号,以控制外部高压NMOS管M1的开关,从而控制外部储能电感L1在每个周期的储能和泄放能量的时间,形成负反馈回路;同时在所述模块的每个工作周期中,通过15V输出悬浮式开关电源模块的内部控制,使外部自举电容C3的储能和泄放周期与15V输出悬浮式开关电源模块的第一输出端口的输出信号同步,即当外部高压NMOS管M1关闭时,通过外部自举充电二极管D1对外部自举电容C3充电,使外部自举电容C3的两端达到13V左右,当外部高压NMOS管M1导通时,15V输出悬浮式开关电源模块的第二输出端口的电压变为接近于外部电源VCC的电压,外部自举充电二极管D1停止对外部自举电容C3充电,并利用外部自举电容C3的储能,使15V输出悬浮式开关电源模块的第二输入端口的电压保持比15V输出悬浮式开关电源模块的第二输出端口的电压高约13V,从而保证外部高压NMOS管M1的正常驱动能力;通过外部高压NMOS管M1的负反馈导通控制,并配以外部续流二极管D2、外部储能电感L1、外部采样电阻R3和外部滤波电容C4、C5,就实现了悬浮式开关电源的15V稳压输出。
5V稳压输出模块如图2所示,利用15V输出悬浮式开关电源模块的15V稳压输出电压,在内部设计了一个LDO(低压差线性稳压器),可输出有一定带载能力的稳定5V直流电压。
运放模块如图2所示,为单通道运放,在内部设定了固定为6倍的放大倍数,主要完成对外部第五电阻R5(外部采样电阻)所采有用信号的滤波和放大处理,并输出传递给外部MCU控制模块的ADC端口分析判断。
三相半桥包括三个分别驱动三相马达线圈的桥臂。驱动A相马达线圈的桥臂包括第二、第三MOS管M2、M3,第三二极管D3、第九电容C9组成的自举电路,第十二电容C12,第二MOS管漏极接外部电源VCC,第三MOS管漏极接第二MOS管源极,第十二电容一极与第三MOS管M3源极连接,第十二电容C12另一极与第二MOS管M2漏极连接,第三二极管D3阳极接15V稳压输出端口,第三二极管D3阴极与第九电容C9一极连接,第九电容C9另一极、A相马达线圈均连接该桥臂中点(第二MOS管M2源极与第三MOS管M3漏极的连接点);驱动B相马达线圈的桥臂包括:第四、第五MOS管M4、M5,第四二极管D4、第十电容C10组成的自举电路,第十三电容C13,第四MOS管M4漏极接外部电源VCC,第五MOS管M5漏极接第四MOS管M4源极,第十三电容C13一极与第五MOS管源极连接,第十三电容C13另一极与第四MOS管漏极连接,第四二极管D4阳极连接15V稳压输出端口,第四二极管D4阴极、B相马达线圈均连接该桥臂中点(第四MOS管M4源极与第五MOS管漏极的连接点);驱动C相马达线圈的桥臂包括:第六、第七MOS管M6、M7,第五二极管D5、第十一电容C11组成的自举电路,第十四电容C14,第六MOS管漏极接外部电源VCC,第七MOS管M7漏极接第六MOS管M6源极,第五二极管D5阳极连接15V稳压输出端口,第五二极管D5阴极、C相马达线圈分别与该桥臂中点(第六MOS管M6源极与第七MOS管M7漏极的连接点)连接。与第三、第五、第七MOS管M3、M5、M7源极连接的第五电阻R5用于采集MOS管导通时的电流。
运放模块的工作电源输入端口连接于5V稳压输出模块的第一输出端口,以提供运放模块的工作电压;运放模块的正输入端口连接于第四电阻R4(外部输入电阻)的另一端和第八电容C8(外部滤波电容)的一极;外部滤波电容C8的另一极接地;运放模块的负输入端口连接于第六电阻R6(内部反馈电阻)的一端、第七电阻R7(内部增益电阻)的一端和第八电阻R8(外部可调增益电阻)的一端;内部增益电阻R7的另一端接地,外部可调增益电阻R8的另一端也接地。运放模块的输出端口连接于内部反馈电阻R6的另一端和外部MCU控制模块的ADC端口。运放模块将外部采样电阻R5采集的保护电压信号进行固定增益的放大,并传入外部MCU控制模块的ADC端口进行判定,以判断外部高压NMOS管M2、M3、M4、M5、M6和M7的工作状态是否正常。
三相马达驱动模块包括:逻辑保护控制模块、施密特触发输入模块、A相驱动模块、B相驱动模块、C相驱动模块。外部MCU控制模块输出的AH、BH、CH信号分别经过第十三、第十五、第十七电阻(上拉电阻)进入施密特触发输入模块,外部MCU控制模块输出的AL、BL、CL信号分别经过第十四、第十六、第十八电阻(下拉电阻)进入施密特触发输入模块,A相、B相、C相驱动模块输入端分别与施密特触发输入模块输出端连接,A相驱动模块的VA端口(浮动高压输入端口)与第三二极管D3阴极连接,A相驱动模块的HA端口、LA端口分别与第二MOS管M2栅极、第三MOS管M3栅极连接,A相驱动模块的UA端口与MOS管M2、M3的连接点相连,B相驱动模块的VB端口(浮动高压输入端口)与第四二极管D4阴极连接,B相驱动模块的HB端口、LB端口分别与第四MOS管M4栅极、第五MOS管M5栅极连接,B相驱动模块的UB端口与MOS管M4、M5的连接点相连,C相驱动模块的VC端口(浮动高压输入端口)与第六二极管D6阴极连接,C相驱动模块的HC端口、LC端口分别与第六MOS管M6栅极、第七MOS管M7栅极连接,C相驱动模块的UC端口与MOS管M6、M7的连接点相连。A相信号由输入端口AH和AL输入,经过内部逻辑运算、死区控制和驱动转换,由输出端口HA和LA输出,控制外部高压NMOS管的导通和关闭,从而控制三相马达的A相驱动端口的状态。UA端口主要目的是作为浮动高压模块的相对地电位,即是UA、HA、VA里面的组成悬浮高压驱动模块,当正常工作时,UA端电位会随M2管的导通和关断抬高和降低,但通过UA、HA、VA里面的组成悬浮高压驱动模块,可以保证在UA端电位抬高时,VA和UA的压差基本保持为15V。这样我们内部的器件就可设计为低压器件,大大降低内部器件的要求。其输入输出对应逻辑关系为下面计算公式:
HA=AH∩AL
其中,HA为A相上桥栅极驱动输出端口信号,LA为A相下桥栅极驱动输出端口信号;AH为A相高端逻辑输入信号,AL为A相低端逻辑输入信号;外部自举充电二极管D3和外部自举电容C9形成自举回路,可给VA端口提供浮动高压的能力,保证上桥具有正常的导通驱动能力;外部C12为滤波电容。同理,模块内部的B相和C相通路的工作原理与A相通道一样。
外部MCU控制模块的AH信号输出端口、AL信号输出端口、BH信号输出端口、BL信号输出端口、CH信号输出端口和CL信号输出端口分别为三相马达驱动模块103提供可编程信号,三相马达驱动模块是将外部MCU控制模块的可编程信号通过三相马达驱动模块的处理和计算,转化为具有驱动能力的和一定逻辑关系的三相驱动信号,分别驱动外部三相马达并控制三相马达的转速和相位。
本发明由于采用了15V输出悬浮式开关电源模块的设计使得整个系统实现了高效率的电平转化;并且采用特定的200V耐压可悬浮芯片内部隔离岛电压的CMOS工艺平台技术,实现了多功能模块的全集成化;通过内部合理的逻辑运算和严谨的保护设计,大大提高了电路的可靠性。
Claims (3)
1.带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路,其特征在于,包括:悬浮式开关电源模块、开关电源输出模块、稳压输出模块、保护模块、运放模块、外部MCU控制模块,
所述悬浮式开关电源模块的第一输入端接外部电源,悬浮式开关电源模块的第一输出端接开关电源输出模块的第一输入端,悬浮式开关电源模块的第二输入端接开关电源输出模块的第一输出端,悬浮式开关电源模块的第二输出端接开关电源输出模块的第二输入端,悬浮式开关电源模块的第三输入端接开关电源输出模块的第二输出端,稳压输出模块的第一输入端接开关电源输出模块的第三输出端,保护模块的第一输入端接悬浮式开关电源模块的第三输出端,保护模块的第一输出端接悬浮式开关电源模块的第四输入端,保护模块的第二输入端接悬浮式开关电源模块的第三输出端,保护模块的第二输出端接稳压输出模块的第二输入端,三相马达驱动模块的控制端与保护模块的第三输出端连接,三相半桥模块控制端与三相马达驱动模块输出端连接,三相半桥输出端接三相马达线圈,运放模块的第一输入端接稳压输出模块的输出端,三相半桥模块采样电路输出端接运放模块的第二输入端,运放模块的输出端接外部MCU控制模块的输入端,外部MCU控制模块的输出端接三相马达驱动模块的输入端;
所述悬浮式开关电源模块包括:启动电压模块、内部基准电源模块、导通时间控制模块、第一逻辑模块、最小关闭时间模块、反馈比较器模块、第二逻辑模块、RS触发器、驱动模块、欠压/过温保护模块、输出过压保护模块、过流保护模块,
所述启动电压模块的输入端为悬浮式开关电源模块的第一输入端,驱动模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第一输出端,驱动模块的正工作电源端口为悬浮式开关电源模块的第二输入端,驱动模块的负工作电源端口为悬浮式开关电源模块的第二输出端,过流保护模块的输入端为悬浮式开关电源模块的第三输入端,欠压/过温保护模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第三输出端,输出过压保护模块的输出端为悬浮式开关电源模块的第四输入端,
启动稳压模块的第一输出端接内部基准电压模块的输入端,启动稳压模块的第二输出端接欠压/过温保护模块的输入端,第一逻辑模块的第一输入端接欠压/过温保护模块的输出端,第一逻辑模块的第二输入端接导通时间控制模块的输出端,第一逻辑模块的第三输入端接输出过压保护模块的输出端,第一逻辑模块的第四输入端接过流保护模块的输出端,第二逻辑模块的第一输入端接最小关闭时间模块的输出端,第二逻辑模块的第二输入端接反馈比较器模块的输出端,RS触发器的第一输入端接第一逻辑模块的输出端,RS触发器的第二输入端接第二逻辑模块的输出端,RS触发器的第一输出端接驱动模块的第一输入端,RS触发器的第二输出端接驱动模块的第二输出端,反馈比较器模块的第一输入端接内部基准电压模块的输出端,输出过压保护模块的输入端、反馈比较器模块的第二输入端分别接过流保护模块的输入端;
悬浮式开关电源模块将外部电源转换为悬浮电压,开关电源输出模块由悬浮电压控制恒定输出15V直流电,稳压输出模块降压处理15V直流电后恒定输出5V直流电,三相马达驱动模块在外部MCU控制模块输出信号作用下控制三相半桥导通进而给三相马达线圈充电,运放模块根据采集的三相半桥中开关管电流调节外部MCU控制模块的输入量,
保护模块在开关电源输出模块的输出电压超过阈值时,发送关断悬浮式开关电源模块、稳压输出模块的信号,所述阈值为大于开关电源输出模块恒定输出电压的一参考电压;
开关电源输出模块在芯片过热或者输出电压未达到悬浮时,电压保护模块发送关断悬浮式开关电源模块、5V稳压输出模块、三相马达驱动模块的信号。
2.根据权利要求1所述的带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路,其特征在于,所述悬浮式开关电源模块还包括自举电路,所述自举电路包括二极管、电容,二极管阳极与启动稳压电路输入端连接,电容一极、二极管阴极分别与驱动模块的正工作电源端口连接,电容另一极与驱动模块的负工作电源端口连接。
3.根据权利要求1或2所述的带多路稳压输出的电动车三相半桥马达驱动电路,其特征在于,所述三相马达驱动模块包括:施密特触发输入模块、三个单相驱动模块,施密特触发输入模块将外部MCU控制模块的输出量转换为三个单相驱动模块的触发信号,各单相驱动模块在触发信号作用下控制各相半桥工作进而驱动各相马达线圈;
每个单相驱动模块都具有输入端、输出端、浮动高压输入端、相对地端以及自举电路,自举电路包括二极管以及电容,单相驱动模块的输入端与施密特触发输入模块的输出端连接,单相驱动模块的输出端与一相半桥的控制端连接,二极管阳极与开关电源输出模块的输出端连接,二极管阴极、电容一极分别与单相驱动模块的浮动高压输入端连接,单相驱动模块的相对地端与一相半桥的桥臂中点连接。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
CN101656466A (zh) * | 2009-09-10 | 2010-02-24 | 嘉兴斯达微电子有限公司 | 高集成智能型功率模块 |
CN101753092A (zh) * | 2009-12-21 | 2010-06-23 | 浙江师范大学 | 一种电动车大功率无传感器矢量控制器 |
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---|---|---|---|---|
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CN101753092A (zh) * | 2009-12-21 | 2010-06-23 | 浙江师范大学 | 一种电动车大功率无传感器矢量控制器 |
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