CN108471270B - 一种应用于启动机的半h桥大电流检测及其驱动控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于启动机的半H桥大电流检测及其驱动控制电路，本发明包括输出控制电路部分，电流检测电路部分，温度检测电路部分；输出控制电路部分包括电流保护模块电路，运行控制模块电路，开关模块电路；本发明充分考虑场效应管的导通电阻温度特性，可以有效测量电路中流通的大电流；该电路设计成本较低，参数设计灵活，反应速度较快，提供过流保护功能，并为电机控制信号提供了控制接口，较为实用。

Description

一种应用于启动机的半H桥大电流检测及其驱动控制电路
技术领域
本发明属于汽车启动机电流检测及其驱动控制技术领域，具体涉及一种应用于启动机的半H桥大电流检测及其驱动控制电路。
背景技术
汽车启动机可以在车辆即将发动的时候为发动机提供动力，自重越大的车辆在发动时需要的启动机功率越大，于是对部分大功率启动机的运转状态要求越来越高。大功率启动机运转时主要状态监测为电流检测，电流的大小影响着启动机工作正常与否。因此，启动机电流的检测电路及其控制电路十分必要。
目前，车辆启动时通过检测启动电流的大小来判断启动状态正常与否，启动电流检测常用的装置是电流分流器和闭环电流传感器，前者会在起动机电枢回路增加额外的电阻，影响启动机的功率，后者制作较为复杂且成本较高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种应用于启动机的半H桥大电流检测及其驱动控制电路。
本发明采用以下技术方案：
一种应用于启动机的半H桥大电流检测及其驱动控制电路，包括输出控制电路部分、电流检测电路部分和温度检测电路部分。
输出控制电路部分包括电流保护模块电路，运行控制模块电路，开关模块电路。
所述电流保护模块电路包括四个电阻、三个电容、一个比较器和一个反相器。第一分压电阻R1的一端与第一比较器U5A的管脚8、第一反相器U3A的管脚14连接，并都与电源VCC连接；第一分压电阻R1的另一端与第二分压电阻R6的一端、第一滤波电容C2的一端、第二滤波电容C3的一端连接，并与第一比较器U5A的管脚2连接；第二分压电阻R6的另一端、第一滤波电容C2的另一端、第二滤波电容C3的另一端都接GND地；第一滤波电阻R5的一端与VIOUT连接；第一滤波电阻R5的另一端与第三滤波电容C4的一端连接，并与第一比较器U5A的管脚3连接；第三滤波电容C4的另一端与第一比较器U5A的管脚4连接，并都接GND地；第一限流电阻R4的一端与第一比较器U5A的管脚1连接；第一限流电阻R4的另一端与第一反相器U3A的管脚1连接，并与V_OCP_IN连接；第一反相器U3A的管脚7接GND地；第一反相器U3A的管脚2作为输出端接V_ocp#。所述第一比较器U5A的型号为LM2903DMR2G；所述第一反相器U3A的型号为74VHC04；所述电源VCC为外接电源。
所述运行控制模块电路包括两个电阻、一个与门芯片、一个半桥驱动器。HIA做为上半桥驱动输入信号与第一与门芯片U2的管脚1连接；V_ocp#与第一与门芯片U2的管脚2、第一与门芯片U2的管脚5连接；LIA做为下半桥驱动输入信号与第一与门芯片U2的管脚4连接；第一与门芯片U2的管脚3与第一半桥驱动器U4的管脚5连接；第一与门芯片U2的管脚6与第一半桥驱动器U4的管脚6连接；第一半桥驱动器U4的管脚1与电源VDD连接；第一半桥驱动器U4的管脚7与GND地连接；第一半桥驱动器U4的管脚2与电源13V+连接；第一半桥驱动器U4的管脚4与OUTA、13V-地连接；第一驱动匹配电阻R3的一端与第一半桥驱动器U4的管脚3连接；第一驱动匹配电阻R3的另一端与上半桥驱动输出信号Hout连接；第二驱动匹配电阻R8的一端与第一半桥驱动器U4的管脚8连接；第二驱动匹配电阻R8的另一端与下半桥驱动输出信号Lout连接。第一与门芯片U2的型号为MC74AC08D；第一半桥驱动器U4的型号为LM25101。
所述开关模块电路包括三个电阻、八个场效应管。第一场效应管Q1的管脚2、第二场效应管Q2的管脚2、第三场效应管Q3的管脚2、第二限流电阻R9的一端都接网络标号24V；第二限流电阻R9的另一端与第四场效应管Q4的管脚3连接；第一场效应管Q1的管脚1、第二场效应管Q2的管脚1、第三场效应管Q3的管脚1、第四场效应管Q4的管脚1都接Hout；第四场效应管Q4的管脚2、第三限流电阻R16的一端都接Vin+；第一场效应管Q1的管脚3、第二场效应管Q2的管脚3、第三场效应管Q3的管脚3、第五场效应管Q5的管脚2、第六场效应管Q6的管脚2、第七场效应管Q7的管脚2、第四限流电阻R11的一端都接OUTA；第四限流电阻R11的另一端与Vin-连接；第三限流电阻R16的另一端与第八场效应管Q8的管脚3连接；第五场效应管Q5的管脚1、第六场效应管Q6的管脚1、第七场效应管Q7的管脚1、第八场效应管Q8的管脚1都接Lout；第五场效应管Q5的管脚3、第六场效应管Q6的管脚3、第七场效应管Q7的管脚3、第八场效应管Q8的管脚2都接地GND。所述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第五场效应管Q5、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7的型号都是CSD18542KCS；所述第四场效应管Q4、第八场效应管Q8的型号都是BSS138N；所述24V为外接电源。
电流检测电路部分包括电流检测模块电路、采样前处理模块电路。
所述电流检测模块电路包括两个电阻、一个电容、一个电流监测器。第一负载电阻R2的一端与第一电流监测器U1的管脚1连接；第一负载电阻R2的另一端、第一电流监测器U1的管脚2都接地GND；第一电流监测器U1的管脚3、第二滤波电阻R7的一端、第四滤波电容C1的一端都接Vin+；第一电流监测器U1的管脚4、第二滤波电阻R7的另一端、第四滤波电容C1的另一端都接Vin-；第一电流监测器U1的管脚5接VCC。所述第一电流监测器U1的型号为INA168QDBVRQ1。
所述采样前处理模块电路包括五个电阻、一个可变电阻、四个电容、一个运算放大器。网络标号VIOUT与第五限流电阻R10的一端连接；第五限流电阻R10的另一端与第一运算放大器U6的管脚1连接；第一运算放大器U6的管脚3与第一可变电阻RT1的管脚0、第一可变电阻RT1的管脚2、第一反馈电阻R14的一端、第一反馈电容C5的一端连接；第一可变电阻RT1的管脚1与网络标号AGND连接；第一运算放大器U6的管脚5与网络标号+5V连接；第一运算放大器U6的管脚2与网络标号GND连接；第一运算放大器U6的管脚4与第一反馈电阻R14的另一端、第一反馈电容C5的另一端、第三滤波电阻R15的一端连接；第三滤波电阻R15的另一端与第五滤波电容C6的一端、第四滤波电阻R12的一端连接；第四滤波电阻R12的另一端与第六滤波电容C7的一端、第五滤波电阻R13的一端连接；第五滤波电阻R13的另一端与第七滤波电容C8的一端、网络标号A/D采样连接；第五滤波电容C6的另一端与第六滤波电容C7的另一端、第七滤波电容C8的另一端、网络标号GND连接。
温度检测电路部分包括温度检测模块电路。
所述温度检测模块电路包括8个电阻、两个电容、两个可变电阻、一个铂电阻、一个精密稳压源、一个运算放大器、一个稳压二极管。网络标号VCC与第六限流电阻R17的一端连接；第六限流电阻R17的另一端与第一精密稳压源U7的管脚3、第二可变电阻RT2的管脚2、第三分压电阻R19的一端、第四分压电阻R20的一端连接；第一精密稳压源U7的管脚1与第二可变电阻RT2的管脚0连接；第一精密稳压源U7的管脚2、第二可变电阻RT2的管脚1与网络标号GND连接；第三分压电阻R19的另一端与第一铂电阻R24的一端、第五分压R21的一端连接；第四分压电阻R20的另一端与第三可变电阻RT3的管脚1、第三可变电阻RT3的管脚0、第六分压电阻R23的一端连接；第三可变电阻RT3的管脚2、第一铂电阻R24的另一端与网络标号GND连接；第五分压R21的另一端与第七分压电阻R18的一端、第二运算放大器U8的管脚1连接；第七分压电阻R18的另一端与网络标号GND连接；第六分压电阻R23的另一端与第二反馈电阻R25的一端、第二运算放大器U8的管脚3连接；第二反馈电阻R25的另一端与第二运算放大器U8的管脚4、第六滤波电阻R22的一端连接；第二运算放大器U8的管脚2与网络标号GND连接；第二运算放大器U8的管脚5与网络标号VCC、第八滤波电容C9的一端连接；第八滤波电容C9的另一端与网络标号GND连接；第六滤波电阻R22的另一端、第一稳压二极管D1的一端、第九滤波电容C10的一端与网络标号A/D采样2连接；第一稳压二极管D1的另一端、第九滤波电容C10的另一端与网络标号GND连接。所述第一精密稳压源U7的型号为TL431。
有益效果：大电流直流检测及控制电路通过实际测试，充分考虑场效应管的导通电阻温度特性，可以有效测量电路中流通的大电流。该电路设计成本较低，参数设计灵活，反应速度较快，提供过流保护功能，并为电机控制信号提供了控制接口，较为实用。
附图说明
图1-1为输出控制电路部分的电流保护模块电路；
图1-2为输出控制电路部分的运行控制模块电路；
图1-3为输出控制电路部分的开关模块电路；
图2-1为电流检测电路部分的电流检测模块电路；
图2-2为电流检测电路部分的采样前处理模块电路；
图3为温度检测电路部分；
具体实施方式
下面结合附图1-1到3对本发明作进一步的说明。
一种应用于启动机的半H桥大电流检测及其驱动控制电路，包括输出控制电路部分，电流检测电路部分，温度检测电路部分。
输出控制电路部分包括电流保护模块电路，运行控制模块电路，开关模块电路。
如图1-1是输出控制电路部分的电流保护模块电路。
所述电流保护模块电路包括四个电阻、三个电容、一个比较器和一个反相器。第一分压电阻R1的一端与第一比较器U5A的管脚8、第一反相器U3A的管脚14连接，并都与电源VCC连接；第一分压电阻R1的另一端与第二分压电阻R6的一端、第一滤波电容C2的一端、第二滤波电容C3的一端连接，并与第一比较器U5A的管脚2连接；第二分压电阻R6的另一端、第一滤波电容C2的另一端、第二滤波电容C3的另一端都接GND地；第一滤波电阻R5的一端与VIOUT连接；第一滤波电阻R5的另一端与第三滤波电容C4的一端连接，并与第一比较器U5A的管脚3连接；第三滤波电容C4的另一端与第一比较器U5A的管脚4连接，并都接GND地；第一限流电阻R4的一端与第一比较器U5A的管脚1连接；第一限流电阻R4的另一端与第一反相器U3A的管脚1连接，并与V_OCP_IN连接；第一反相器U3A的管脚7接GND地；第一反相器U3A的管脚2做为输出端接V_ocp#。所述第一比较器U5A的型号为LM2903DMR2G；所述第一反相器U3A的型号为74VHC04；本文所述电源VCC为外接电源。
如图1-2是输出控制电路部分的运行控制模块电路。
所述运行控制模块电路包括两个电阻、一个与门芯片、一个半桥驱动器。HIA做为上半桥驱动输入信号与第一与门芯片U2的管脚1连接；V_ocp#与第一与门芯片U2的管脚2、第一与门芯片U2的管脚5连接；LIA做为下半桥驱动输入信号与第一与门芯片U2的管脚4连接；第一与门芯片U2的管脚3与第一半桥驱动器U4的管脚5连接；第一与门芯片U2的管脚6与第一半桥驱动器U4的管脚6连接；第一半桥驱动器U4的管脚1与电源VDD连接；第一半桥驱动器U4的管脚7与GND地连接；第一半桥驱动器U4的管脚2与电源13V+连接；第一半桥驱动器U4的管脚4与OUTA、13V-地连接；第一驱动匹配电阻R3的一端与第一半桥驱动器U4的管脚3连接；第一驱动匹配电阻R3的另一端与上半桥驱动输出信号Hout连接；第二驱动匹配电阻R8的一端与第一半桥驱动器U4的管脚8连接；第二驱动匹配电阻R8的另一端与下半桥驱动输出信号Lout连接。第一与门芯片U2的型号为MC74AC08D；第一半桥驱动器U4的型号为LM25101。如图1-3是输出控制电路部分的开关模块电路。
所述开关模块电路包括三个电阻、八个场效应管。第一场效应管Q1的管脚2、第二场效应管Q2的管脚2、第三场效应管Q3的管脚2、第二限流电阻R9的一端都接网络标号24V；第二限流电阻R9的另一端与第四场效应管Q4的管脚3连接；第一场效应管Q1的管脚1、第二场效应管Q2的管脚1、第三场效应管Q3的管脚1、第四场效应管Q4的管脚1都接Hout；第四场效应管Q4的管脚2、第三限流电阻R16的一端都接Vin+；第一场效应管Q1的管脚3、第二场效应管Q2的管脚3、第三场效应管Q3的管脚3、第五场效应管Q5的管脚2、第六场效应管Q6的管脚2、第七场效应管Q7的管脚2、第四限流电阻R11的一端都接OUTA；第四限流电阻R11的另一端与Vin-连接；第三限流电阻R16的另一端与第八场效应管Q8的管脚3连接；第五场效应管Q5的管脚1、第六场效应管Q6的管脚1、第七场效应管Q7的管脚1、第八场效应管Q8的管脚1都接Lout；第五场效应管Q5的管脚3、第六场效应管Q6的管脚3、第七场效应管Q7的管脚3、第八场效应管Q8的管脚2都接地GND。所述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第五场效应管Q5、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7的型号都是CSD18542KCS；所述第四场效应管Q4、第八场效应管Q8的型号都是BSS138N；所述24V为外接电源。电流检测电路部分包括电流检测模块电路、采样前处理模块电路。
如图2-1是电流检测电路部分的电流检测模块电路。
所述电流检测模块电路包括两个电阻、一个电容、一个电流监测器。第一负载电阻R2的一端与第一电流监测器U1的管脚1连接；第一负载电阻R2的另一端、第一电流监测器U1的管脚2都接地GND；第一电流监测器U1的管脚3、第二滤波电阻R7的一端、第四滤波电容C1的一端都接Vin+；第一电流监测器U1的管脚4、第二滤波电阻R7的另一端、第四滤波电容C1的另一端都接Vin-；第一电流监测器U1的管脚5接VCC。所述第一电流监测器U1的型号为INA168QDBVRQ1。
如图2-2是电流检测电路部分的采样前处理模块电路。
所述采样前处理模块电路包括五个电阻、一个可变电阻、四个电容、一个运算放大器。网络标号VIOUT与第五限流电阻R10的一端连接；第五限流电阻R10的另一端与第一运算放大器U6的管脚1连接；第一运算放大器U6的管脚3与第一可变电阻RT1的管脚0、第一可变电阻RT1的管脚2、第一反馈电阻R14的一端、第一反馈电容C5的一端连接；第一可变电阻RT1的管脚1与网络标号AGND连接；第一运算放大器U6的管脚5与网络标号+5V连接；第一运算放大器U6的管脚2与网络标号GND连接；第一运算放大器U6的管脚4与第一反馈电阻R14的另一端、第一反馈电容C5的另一端、第三滤波电阻R15的一端连接；第三滤波电阻R15的另一端与第五滤波电容C6的一端、第四滤波电阻R12的一端连接；第四滤波电阻R12的另一端与第六滤波电容C7的一端、第五滤波电阻R13的一端连接；第五滤波电阻R13的另一端与第七滤波电容C8的一端、网络标号A/D采样连接；第五滤波电容C6的另一端与第六滤波电容C7的另一端、第七滤波电容C8的另一端、网络标号GND连接。如图3是温度检测电路部分。
温度检测电路部分包括温度检测模块电路。
所述温度检测模块电路包括8个电阻、两个电容、两个可变电阻、一个铂电阻、一个精密稳压源、一个运算放大器、一个稳压二极管。网络标号VCC与第六限流电阻R17的一端连接；第六限流电阻R17的另一端与第一精密稳压源U7的管脚3、第二可变电阻RT2的管脚2、第三分压电阻R19的一端、第四分压电阻R20的一端连接；第一精密稳压源U7的管脚1与第二可变电阻RT2的管脚0连接；第一精密稳压源U7的管脚2、第二可变电阻RT2的管脚1与网络标号GND连接；第三分压电阻R19的另一端与第一铂电阻R24的一端、第五分压R21的一端连接；第四分压电阻R20的另一端与第三可变电阻RT3的管脚1、第三可变电阻RT3的管脚0、第六分压电阻R23的一端连接；第三可变电阻RT3的管脚2、第一铂电阻R24的另一端与网络标号GND连接；第五分压R21的另一端与第七分压电阻R18的一端、第二运算放大器U8的管脚1连接；第七分压电阻R18的另一端与网络标号GND连接；第六分压电阻R23的另一端与第二反馈电阻R25的一端、第二运算放大器U8的管脚3连接；第二反馈电阻R25的另一端与第二运算放大器U8的管脚4、第六滤波电阻R22的一端连接；第二运算放大器U8的管脚2与网络标号GND连接；第二运算放大器U8的管脚5与网络标号VCC、第八滤波电容C9的一端连接；第八滤波电容C9的另一端与网络标号GND连接；第六滤波电阻R22的另一端、第一稳压二极管D1的一端、第九滤波电容C10的一端与网络标号A/D采样2连接；第一稳压二极管D1的另一端、第九滤波电容C10的另一端与网络标号GND连接。所述第一精密稳压源U7的型号为TL431，所述第一稳压二极管D1的型号为1N4733。
工作过程：
如图1-1是输出控制电路部分的电流保护模块电路，用于半H桥主回路过流保护。电源电压VCC经第一分压电阻R1、第二分压电阻R6分压后得到电流保护阈值电压，并与第一比较器U5A的反相输入端管脚2连接；第一滤波电容C2、第二滤波电容C3对阈值电压进行滤波保护；电流检测得到的电压信号VIOUT经过第一滤波电阻R5、第三滤波电容C4滤波后与第一比较器U5A的同相输入端管脚3连接；第一比较器U5A的输出端管脚1将比较后的信号经第二限流电阻R4后与第一反相器U3A的管脚1连接；第一反相器U3A的管脚2将反相后的过流保护信号V_ocp#输出。当电流检测得到的电压信号VIOUT高于阈值电压时，过流保护信号V_ocp#输出低电平；当电流检测得到的电压信号VIOUT低于阈值电压时，过流保护信号V_ocp#输出高电平。
如图1-2是输出控制电路部分的运行控制模块电路，用于驱动控制开关模块电路中场效应管的导通与关断。半H桥上半桥驱动输入信号HIA与过流保护信号V_ocp#经第一与门芯片U2相与后，输出至第一半桥驱动器U4的管脚5；半H桥下半桥驱动输入信号LIA与过流保护信号V_ocp#经第一与门芯片U2相与后，输出至第一半桥驱动器U4的管脚6。当过流保护信号V_ocp#为高电平时，此时若半H桥上半桥驱动输入信号HIA为高电平，则第一半桥驱动器U4的管脚3经第一驱动匹配电阻R3后的上半桥驱动输出信号Hout为高电平；当过流保护信号V_ocp#为低电平时，此时无论半H桥上半桥驱动输入信号HIA电平是高是低，上半桥驱动输出信号Hout均为低电平。同理，半H桥下半桥驱动输入信号LIA与过流保护信号V_ocp#可以控制下半桥驱动输出信号Lout。
如图1-3为输出控制电路部分的开关模块电路，用于构成半H桥主回路，并为电流检测提供接口。第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3构成上半桥，第五场效应管Q5、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7构成下半桥。当上半桥驱动输出信号Hout为高电平、下半桥驱动输出信号Lout为低电平时，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3导通，第五场效应管Q5、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7关闭，同时，特别设计的第四场效应管Q4导通、第八场效应管Q8关闭，并且由于第四场效应管Q4导通电压很小，可忽略不计，则电流检测端口Vin+、Vin-可以检测上半桥电流，而不受下半桥场效应管的影响。同理，当上半桥驱动输出信号Hout为低电平、下半桥驱动输出信号Lout为高电平时，电流检测端口Vin+、Vin-可以检测下半桥电流，而不受上半桥场效应管的影响。
如图2-1为电流检测电路部分的电流检测模块电路，用于检测半H桥主回路电流。电流检测端口Vin+、Vin-经第二滤波电阻R7、第四滤波电容C1滤波后输入第一电流监测器U1。经过第一负载电阻R2配置后，第一电流监测器U1的管脚1可以输出电流检测信号VIOUT，其中VIOUT＝Vin+-Vin-。
如图2-2为电流检测电路部分的采样前处理模块电路，经过第一电流监测器U1输出的电流检测信号VIOUT幅值较小，为了进行A/D采样，需要进行一些前处理。第一运算放大器U6、第六限流电阻R10、第一可变电阻RT1、第一反馈电阻R14、第一反馈电容C5构成同向比例放大器，电流检测信号VIOUT经放大以及后续第三滤波电阻R15、第五滤波电容C6、第四滤波电阻R12、第六滤波电容C7、第五滤波电阻R13、第七滤波电容C8组成的RC滤波电路滤波后就进行了A/D采样。
如图3为温度检测电路部分，通过铂电阻将温度信号转化为电压信号。第一精密稳压源U7、第七限流电阻R17、第二可变电阻RT2构成精密稳压源，为第三分压电阻R19、第四分压电阻R20、第三可变电阻RT3、第一铂电阻R24构成的测量电桥提供稳定电压，当第一铂电阻R24的电阻值和第三可变电阻RT3的电阻值不相等时，测量电桥输出一个mV级的压差信号，这个压差信号经过第二运算放大器U8放大后输出期望大小的电压信号，该信号经第六滤波电阻R22、第一稳压二极管D1、第九滤波电容C10稳压滤波后可直接连A/D采样接口。

Claims (1)

1.一种应用于启动机的半H桥大电流检测及其驱动控制电路，其特征在于：包括输出控制电路部分、电流检测电路部分和温度检测电路部分；
输出控制电路部分包括电流保护模块电路，运行控制模块电路，开关模块电路；
所述电流保护模块电路包括四个电阻、三个电容、一个比较器和一个反相器；第一分压电阻R1的一端与第一比较器U5A的管脚8、第一反相器U3A的管脚14连接，并都与电源VCC连接；第一分压电阻R1的另一端与第二分压电阻R6的一端、第一滤波电容C2的一端、第二滤波电容C3的一端连接，并与第一比较器U5A的管脚2连接；第二分压电阻R6的另一端、第一滤波电容C2的另一端、第二滤波电容C3的另一端都接GND地；第一滤波电阻R5的一端与VIOUT连接；第一滤波电阻R5的另一端与第三滤波电容C4的一端连接，并与第一比较器U5A的管脚3连接；第三滤波电容C4的另一端与第一比较器U5A的管脚4连接，并都接GND地；第一限流电阻R4的一端与第一比较器U5A的管脚1连接；第一限流电阻R4的另一端与第一反相器U3A的管脚1连接，并与V_OCP_IN连接；第一反相器U3A的管脚7接GND地；第一反相器U3A的管脚2作为输出端接V_ocp#；所述第一比较器U5A的型号为LM2903DMR2G；所述第一反相器U3A的型号为74VHC04；所述电源VCC为外接电源；
所述运行控制模块电路包括两个电阻、一个与门芯片、一个半桥驱动器；HIA做为上半桥驱动输入信号与第一与门芯片U2的管脚1连接；V_ocp#与第一与门芯片U2的管脚2、第一与门芯片U2的管脚5连接；LIA做为下半桥驱动输入信号与第一与门芯片U2的管脚4连接；第一与门芯片U2的管脚3与第一半桥驱动器U4的管脚5连接；第一与门芯片U2的管脚6与第一半桥驱动器U4的管脚6连接；第一半桥驱动器U4的管脚1与电源VDD连接；第一半桥驱动器U4的管脚7与GND地连接；第一半桥驱动器U4的管脚2与电源13V+连接；第一半桥驱动器U4的管脚4与OUTA、13V-地连接；第一驱动匹配电阻R3的一端与第一半桥驱动器U4的管脚3连接；第一驱动匹配电阻R3的另一端与上半桥驱动输出信号Hout连接；第二驱动匹配电阻R8的一端与第一半桥驱动器U4的管脚8连接；第二驱动匹配电阻R8的另一端与下半桥驱动输出信号Lout连接；第一与门芯片U2的型号为MC74AC08D；第一半桥驱动器U4的型号为LM25101；
所述开关模块电路包括三个电阻、八个场效应管；第一场效应管Q1的管脚2、第二场效应管Q2的管脚2、第三场效应管Q3的管脚2、第二限流电阻R9的一端都接网络标号24V；第二限流电阻R9的另一端与第四场效应管Q4的管脚3连接；第一场效应管Q1的管脚1、第二场效应管Q2的管脚1、第三场效应管Q3的管脚1、第四场效应管Q4的管脚1都接Hout；第四场效应管Q4的管脚2、第三限流电阻R16的一端都接Vin+；第一场效应管Q1的管脚3、第二场效应管Q2的管脚3、第三场效应管Q3的管脚3、第五场效应管Q5的管脚2、第六场效应管Q6的管脚2、第七场效应管Q7的管脚2、第四限流电阻R11的一端都接OUTA；第四限流电阻R11的另一端与Vin-连接；第三限流电阻R16的另一端与第八场效应管Q8的管脚3连接；第五场效应管Q5的管脚1、第六场效应管Q6的管脚1、第七场效应管Q7的管脚1、第八场效应管Q8的管脚1都接Lout；第五场效应管Q5的管脚3、第六场效应管Q6的管脚3、第七场效应管Q7的管脚3、第八场效应管Q8的管脚2都接地GND；所述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第五场效应管Q5、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7的型号都是CSD18542KCS；所述第四场效应管Q4、第八场效应管Q8的型号都是BSS138N；所述24V为外接电源；
电流检测电路部分包括电流检测模块电路、采样前处理模块电路；
所述电流检测模块电路包括两个电阻、一个电容、一个电流监测器；第一负载电阻R2的一端与第一电流监测器U1的管脚1连接；第一负载电阻R2的另一端、第一电流监测器U1的管脚2都接地GND；第一电流监测器U1的管脚3、第二滤波电阻R7的一端、第四滤波电容C1的一端都接Vin+；第一电流监测器U1的管脚4、第二滤波电阻R7的另一端、第四滤波电容C1的另一端都接Vin-；第一电流监测器U1的管脚5接VCC；所述第一电流监测器U1的型号为INA168QDBVRQ1；
所述采样前处理模块电路包括五个电阻、一个可变电阻、四个电容、一个运算放大器；网络标号VIOUT与第五限流电阻R10的一端连接；第五限流电阻R10的另一端与第一运算放大器U6的管脚1连接；第一运算放大器U6的管脚3与第一可变电阻RT1的管脚0、第一可变电阻RT1的管脚2、第一反馈电阻R14的一端、第一反馈电容C5的一端连接；第一可变电阻RT1的管脚1与网络标号AGND连接；第一运算放大器U6的管脚5与网络标号+5V连接；第一运算放大器U6的管脚2与网络标号GND连接；第一运算放大器U6的管脚4与第一反馈电阻R14的另一端、第一反馈电容C5的另一端、第三滤波电阻R15的一端连接；第三滤波电阻R15的另一端与第五滤波电容C6的一端、第四滤波电阻R12的一端连接；第四滤波电阻R12的另一端与第六滤波电容C7的一端、第五滤波电阻R13的一端连接；第五滤波电阻R13的另一端与第七滤波电容C8的一端、网络标号A/D采样连接；第五滤波电容C6的另一端与第六滤波电容C7的另一端、第七滤波电容C8的另一端、网络标号GND连接；
温度检测电路部分包括温度检测模块电路；
所述温度检测模块电路包括8个电阻、两个电容、两个可变电阻、一个铂电阻、一个精密稳压源、一个运算放大器、一个稳压二极管；网络标号VCC与第六限流电阻R17的一端连接；第六限流电阻R17的另一端与第一精密稳压源U7的管脚3、第二可变电阻RT2的管脚2、第三分压电阻R19的一端、第四分压电阻R20的一端连接；第一精密稳压源U7的管脚1与第二可变电阻RT2的管脚0连接；第一精密稳压源U7的管脚2、第二可变电阻RT2的管脚1与网络标号GND连接；第三分压电阻R19的另一端与第一铂电阻R24的一端、第五分压R21的一端连接；第四分压电阻R20的另一端与第三可变电阻RT3的管脚1、第三可变电阻RT3的管脚0、第六分压电阻R23的一端连接；第三可变电阻RT3的管脚2、第一铂电阻R24的另一端与网络标号GND连接；第五分压R21的另一端与第七分压电阻R18的一端、第二运算放大器U8的管脚1连接；第七分压电阻R18的另一端与网络标号GND连接；第六分压电阻R23的另一端与第二反馈电阻R25的一端、第二运算放大器U8的管脚3连接；第二反馈电阻R25的另一端与第二运算放大器U8的管脚4、第六滤波电阻R22的一端连接；第二运算放大器U8的管脚2与网络标号GND连接；第二运算放大器U8的管脚5与网络标号VCC、第八滤波电容C9的一端连接；第八滤波电容C9的另一端与网络标号GND连接；第六滤波电阻R22的另一端、第一稳压二极管D1的一端、第九滤波电容C10的一端与网络标号A/D采样2连接；第一稳压二极管D1的另一端、第九滤波电容C10的另一端与网络标号GND连接；所述第一精密稳压源U7的型号为TL431。
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一种低压大电流H桥直流电机驱动器的设计;纪玉亮;王旭东;龙江;周凯;;哈尔滨理工大学学报(第02期);全文 *

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