CN110995081A - 用于直流电机的驱动电路、设备和步进电机驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机驱动控制领域，公开了一种用于直流电机的驱动电路、设备和步进电机驱动电路。包括H桥设备、第一驱动电路和第二驱动电路和电源控制设备。在两个控制端只有一者为有效控制信号的情况下，对H桥设备进行供电，在两个控制端都为无效的控制信号或者都为有效的控制信号的情况下，断开对H桥设备的供电。通过电源控制设备、第一驱动电路和第二驱动电路对H桥设备进行供电的控制和驱动的控制，与集成芯片实现了通用的控制逻辑对直流电机进行驱动。由于该实施方式的驱动电路均为分立元器件，因而成本相对集成芯片要低，而且在出现故障时，可以针对单个的分立器件进行跟换，无需采用替换整个集成芯片的方式，因而降低了维修成本。

Description

用于直流电机的驱动电路、设备和步进电机驱动电路

技术领域

本发明涉及电机驱动控制领域，具体地涉及一种用于直流电机的驱动电路、设备和步进电机驱动电路。

背景技术

目前市面上的驱动小型直流电机或者步进电机的方案一般采用集成电路方案，如采用通用的LV8548驱动芯片。其优点是方便设计，缺点是成本较高，且在该芯片损坏时只能整体替换，维修成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的小型直流电机或者步进电机的驱动方案因采用集成电路而成本较高和维修成本高问题，提供一种用于直流电机的驱动电路、设备和步进电机驱动电路。

为了实现上述目的，本发明第一方面，提供一种用于直流电机的驱动电路，驱动电路包括：

H桥设备，包括：

第一半桥，包括第一控制端、第二控制端以及用于连接直流电机的第一输出端；

第二半桥，包括第三控制端、第四控制端以及用于连接直流电机的第二输出端；

第一驱动电路，包括第一驱动控制端和第二驱动控制端、第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端分别连接第一控制端和第二控制端；

第二驱动电路，包括第三驱动控制端和第四驱动控制端、第三输出端和第四输出端，第三驱动控制端和第四驱动控制端分别连接第一驱动控制端和第二驱动控制端，第三输出端和第四输出端分别连接第三控制端和第四控制端；

电源控制设备，包括电源输出端、第一电源控制端和第二电源控制端，第一电源控制端和第二电源控制端分别连接第一驱动控制端和第二驱动控制端，电源输出端连接H桥设备的供电端；

电源控制设备被配置成：

在第一电源控制端和或第二电源控制端中仅一者接收到有效的控制信号的情况下，给H桥设备供电；

在第一电源控制端和第二电源控制端都接收到有效的控制信号或者都接收到无效的控制信号情况下，禁止给H桥设备供电。

可选地，电源控制设备包括：

第三半桥，第三半桥的第五控制端和第六控制端分别为第一电源控制端和第二电源控制端，第三半桥的一端连接第一直流电源；

第四半桥，第四半桥的第七控制端和第八控制端分别连接第六控制端和第五控制端，第四半桥的一端连接第一直流电源；

第三开关，第三开关的控制端同时连接第三半桥的另一端和第四半桥的另一端，第三开关的一端连接第二直流电源，第三开关的另一端为电源输出端。

可选地，第三半桥和第四半桥中的开关为三极管、MOS管、IGBT、可控硅或者继电器中的一种。

可选地，第三开关包括：

第一NPN三极管，第一NPN三极管的基极为第三开关的控制端，第一NPN三极管的发射极接地；

第一电阻，第一电阻的一端为第三开关的一端，第一电阻的另一端连接第一NPN三极管的集电极；

第二电阻，第二电阻的一端连接第一电阻的另一端；

第一PNP三极管，第一PNP三极管的基极连接第二电阻的另一端，第一PNP三极管的发射极连接第一电阻的另一端，第一PNP三极管的集电极为第三开关的另一端。

可选地，第一驱动电路包括：

第二NPN三极管，第二NPN三极管的基极为第一驱动电路的第一控制端，第二NPN三极管的发射极接地，第二NPN三极管的集电极为第一驱动电路的第一输出端；

第三NPN三极管，第二NPN三极管的基极连接第二NPN三极管的基极，第三NPN三极管的发射极接地；

第三电阻，第三电阻的一端连接第三NPN三极管的集电极；

第四电阻，第四电阻的一端和第三电阻的另一端共同连接于第一驱动电路的第二控制端，第四电阻的另一端为第一驱动电路的第二输出端。

本发明第二方面，提供一种电源控制设备，电源控制设备包括：

第一半桥，第一半桥的第一控制端和第二控制端分别为电源控制设备的第一电源控制端和第二电源控制端，第一半桥的一端连接第一直流电源；

第二半桥，第二半桥的第三控制端和第四控制端分别连接第二控制端和第一控制端，第二开关的一端连接第一直流电源；

第一开关，第三开关的控制端同时连接第一半桥的另一端和第二半桥的另一端，第三开关的一端连接第二直流电源，第一开关的另一端为电源控制设备的电源输出端；

其中第一电源控制端和第二电源控制端中仅一者接收到有效控制信号的情况下，第一半桥和/或第二半桥导通，以控制第一开关导通以输出直流电压，在第一电源控制端和第二电源控制端都接收到无效控制信号或者都接收到有效的控制信号的情况下，第一半桥和第二半桥都关闭，以控制第一开关关闭以停止输出直流电压。

可选地，第一半桥和第一半桥中的开关为三极管、MOS管、IGBT、可控硅或者继电器中的一种。

可选地，第一半桥包括：

第一PNP三极管，第一PNP三极管的基极为第一电源控制端，第一PNP三极管的发射极为第一半桥的一端；

第一NPN三极管，第一NPN三极管的基极为第二电源控制端，第一NPN三极管的集电极连接第一PNP三极管的集电极，第一NPN三极管的发射极为第一半桥的另一端；

第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述第一NPN三极管的集电极，所述第一电阻的另一端接地；

第二半桥包括：

第二PNP三极管，第二PNP三极管的基极连接第一NPN三极管的基极，第二PNP三极管的发射极为第二半桥的一端；

第二NPN三极管，第二NPN三极管的基极连接第一PNP三极管的基极，第二NPN三极管的集电极连接第二PNP三极管的集电极，第二NPN三极管的发射极为第二半桥的另一端；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第二PNP三极管的集电极，所述第二电阻的另一端接地。

可选地，电源控制设备还包括：

第三电阻，第三电阻的一端共同连接第一半桥和第二半桥的另一端，第三电阻的另一端接地。

本发明第三方面，提供一种步进电机驱动电路，步进电机驱动电路包括上述的用于直流电机的驱动电路，其中第一用于直流电机的驱动电路的输出端连接步进电机的其中一个绕组，第二用于直流电机的驱动电路的输出端连接步进电机的另一个绕组。

通过上述技术方案的用于直流电机的驱动电路，包括H桥设备，其输出连接直流电机，第一驱动电路和第二驱动电路，其两路输出端分别连接H桥设备的半桥中的两个开关管的控制端，实现驱动H桥设备的四个开关管，电源控制设备，其两个控制端与第一驱动电路和第二驱动电路的两个控制端共用，在两个控制端只有一者为有效控制信号的情况下，对H桥设备进行供电，在两个控制端都为无效的控制信号或者都为有效的控制信号的情况下，断开对H桥设备的供电。通过电源控制设备、第一驱动电路和第二驱动电路对H桥设备进行供电的控制和驱动的控制，与集成芯片实现了通用的控制逻辑对直流电机进行驱动。由于该实施方式的驱动电路均为分立元器件，因而成本相对集成芯片要低，而且在出现故障时，可以针对单个的分立器件进行跟换，无需采用替换整个集成芯片的方式，因而降低了维修成本。

附图说明

图1示意性示出了本发明实施方式的用于直流电机的驱动电路的框图；

图2示意性示出了本发明实施方式的电源控制设备的具体电路图；

图3示意性示出了本发明实施方式的H桥设备、第一驱动电路和第二驱动电路的具体电路图；

图4示意性示出了本发明实施方式的步进电机驱动电路的具体电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明，若本发明实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施方式提出一种用于直流电机的驱动电路，该直流电机驱动电路可用来替换现有专用集成电路，实现与之相同的逻辑功能，全部采用分立元件。

图1示意性示出了本发明实施方式的用于直流电机的驱动电路的框图。

参考图1，驱动电路包括：

H桥设备20，包括：

第一半桥211，包括第一控制端、第二控制端以及用于连接直流电机的第一输出端OUT1；

第二半桥212，包括第三控制端、第四控制端以及用于连接直流电机的第二输出端OUT2；

第一驱动电路30，包括第一驱动控制端IN1和第二驱动控制端IN2、第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端分别连接第一控制端和第二控制端；

第二驱动电路40，包括第三驱动控制端和第四驱动控制端、第三输出端和第四输出端，第三驱动控制端和第四驱动控制端分别连接第一驱动控制端IN1和第二驱动控制端IN2，第三输出端和第四输出端分别连接第三控制端和第四控制端；

电源控制设备10，包括电源输出端、第一电源控制端和第二电源控制端，第一电源控制端和第二电源控制端分别连接第一驱动控制端和第二驱动控制端，电源输出端连接H桥设备20的供电端；

电源控制设备10被配置成：

在第一电源控制端和/或第二电源控制端接收到有效的控制信号的情况下，给H桥设备20供电；

在第一电源控制端和第二电源控制端都接收到无效的控制信号的情况下，禁止给H桥设备20供电。

在该实施方式中，H桥为现有的通用桥电路，主要有两个半桥如图1中的第一半桥211和第二半桥212组成，每个半桥包括连个串联的上下桥臂两个电子开关。这里的电子开关可以是三极管、MOS管或者IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等电子开关中的一种，可根据四路控制端控制四个电子开关的导通或者截止，从而使得H桥输出四种工作状态来驱动直流电机运行，分别是第一半桥211输出正电压第二半桥212负电压、第一半桥211输出负电压第二半桥212正电压、第一半桥211输出负电压第二半桥212负电压以及第一半桥211和第二半桥212都输出关闭四种状态，分别驱动直流电机运行于正转、反转、刹车和待机的四种状态。

第一驱动电路30和第二驱动电路40分别用于驱动第一半桥211和第二半桥212中的两个电子开关工作，每个驱动电路有两个控制端和两个输出端。

电源控制设备10的控制端共用第一驱动电路30和第二驱动电路40的控制端，实现在两个控制端中仅有一者为效控制信号时，对H桥进行供电，而且通过第一驱动电路30和第二驱动电路40使得H桥的第一半桥211和第二半桥212分别输出其中一个为高另一个为低的电压状态。

而控制端全部为无效控制信号或者全部为有效控制信号时，对H桥的供电断开，而通过第一驱动电路30和第二驱动电路40在两个控制端全部为有效控制信号时，其分别驱动第一半桥211和第二半桥212的下桥臂电子开关导通，使得两个输出端全部输出低电平状态；第一驱动电路30和第二驱动电路40在两个控制端全部为无效控制信号时，都无有效的驱动信号输出，使得第一半桥211和第二半桥212的电子开关都关闭，进而使得两个输出端全部无电压输出。

以此使得通过两个控制端的控制信号实现H桥设备20的四种工作状态。从而实现了与驱动直流电机的集成芯片相同的控制逻辑。

值得说明的是，这里的有效控制信号是指使得被控设备进行有效动作的控制信号，如有效控制信号可以是高电平，而无效控制信号是使得被控设备执行无效动作的控制信号，如有效控制信号为高电平时，无效控制信号为低电平或者没有收到控制信号。针对上述的电源控制设备10而言，有效控制信号为高电平时，无效控制信号是低电平或者无接收到控制信号；或者有效控制信号为低电平时，则无效控制信号是高电平或者没有接收到控制信号。

本发明实施方式的用于直流电机的驱动电路，包括H桥设备20，H桥设备20包括第一半桥和第二半桥，二者的输出连接直流电机，第一驱动电路30和第二驱动电路40，其两路输出端分别连接第一半桥和第二半桥的两路控制端，电源控制设备10，其两个控制端与第一驱动电路30和第二驱动电路40的两个控制端共用，在两个控制端只有一者接收到有效控制信号的情况下，对H桥设备20进行供电，在两个控制端接收到无效的控制信号或都接收到有效的控制信号的情况下，禁止对H桥设备20的供电。通过电源控制设备10、第一驱动电路30和第二驱动电路40对H桥设备20进行供电的控制和驱动的控制，与集成芯片实现了通用的控制逻辑对直流电机进行驱动。由于该实施方式的驱动电路均为分立元器件，因而成本相对集成芯片要低，而且在出现故障时，可以针对单个的分立器件进行跟换，无需采用替换整个集成芯片的方式，因而降低了维修成本。

图2示意性示出了本发明实施方式的电源控制设备10的具体电路图。参考图2，在本发明的较佳实施方式中，电源控制设备10包括：

第三半桥11，第三半桥11的第五控制端和第六控制端分别为第一电源控制端和第二电源控制端，第三半桥11的一端连接第一直流电源；

第四半桥12，第四半桥12的第七控制端和第八控制端分别连接第六控制端和第五控制端，第四半桥12的一端连接第一直流电源；

第三开关13，第三开关13的控制端同时连接第三半桥11第四半桥12的另一端，第三开关13的一端连接第二直流电源，第三开关13的另一端为电源输出端。

其中第一电源控制端和第二电源控制端同时控制第三半桥11和第四半桥12的开关状态的切换，在第三半桥11和第四半桥12任意一个导通时，第三开关13的控制端因此得电导通以此实现对外供电，只有在第三半桥11和第四半桥12都关闭时，第三开关13都关闭以此断开对外供电。第三半桥11的一端和第四半桥12的一端连接的第一直流电源的电压比第三开关13连接的第二直流电源的电压低，因为第一电源控制端和第二电源控制端的控制信号的电压相对第二直流电源电压低，如一般由处理器发出，处理器的工作电压只有3-5V，因而对应的第一直流电源电压也为3-5V，而第二直流电源电压还对H桥设备20供电，其最终对直流电机供电，一般低压直流电机的供电电压在5-15V，如图2中为12V。

具体地，参加图2，第三半桥11和第四半桥12为三极管、MOS管、IGBT、可控硅或者继电器中的一种，优选为低成本的三极管，如图2中第三半桥11和第四半桥12均为由NPN型三极管和PNP三极管组成。其中第三半桥11包括：

PNP三极管Q8，PNP三极管Q8的基极为第一电源控制端，PNP三极管Q8的发射极为第三半桥11的一端；

NPN三极管Q26，NPN三极管Q26的基极为第二电源控制端，NPN三极管Q26的集电极连接PNP三极管Q8的集电极，NPN三极管Q26的发射极为第三半桥11的另一端；

电阻R9，电阻R9的一端连接NPN三极管Q26的集电极，电阻R9的另一端接地；

第四半桥12包括：

PNP三极管Q7，PNP三极管Q7的基极连接NPN三极管Q26的基极，PNP三极管Q7的发射极为第四半桥12的一端；

NPN三极管Q25，NPN三极管Q25的基极连接PNP三极管Q8的基极，NPN三极管Q25的集电极连接PNP三极管Q7的集电极，NPN三极管Q25的发射极为第四半桥12的另一端。

电阻R12，电阻R12的一端连接PNP三极管Q7的集电极，电阻R12的另一端接地。

进一步地，电源控制设备10还可包括电阻R15，电阻R15的一端共同连接第三半桥11和第四半桥12的另一端，电阻R15的另一端接地。

具体地，第三开关13包括：

NPN三极管Q10，NPN三极管Q10的基极为第三开关13的控制端，NPN三极管Q10的发射极接地；

电阻R7，电阻R7的一端为第三开关13的一端，电阻R7的另一端连接NPN三极管Q10的集电极；

电阻R11，电阻R11的一端连接电阻R7的另一端；

PNP三极管Q9，PNP三极管Q9的基极连接一电阻R11的另一端，PNP三极管Q9的发射极连接电阻R7的另一端，PNP三极管Q9的集电极为第三开关13的另一端。

图3示意性示出了本发明实施方式的H桥设备20、第一驱动电路30和第二驱动电路40的具体电路图。参考图3，在本发明的较佳实施方式中，第一驱动电路30包括：

第三NPN三极管Q3，第三NPN三极管Q3的基极为第一驱动电路30的第一控制端IN1，第三NPN三极管Q3的发射极接地，第三NPN三极管Q3的集电极为第一驱动电路30的第一输出端；

第六NPN三极管Q6，第三NPN三极管Q3的基极连接第三NPN三极管Q3的基极，第六NPN三极管Q6的发射极接地；

第四电阻R4，第四电阻R4的一端连接第六NPN三极管Q6的集电极；

第五电阻R5，第五电阻R5的一端和第四电阻R4的另一端共同连接于第一驱动电路30的第二控制端IN2，第五电阻R5的另一端为第一驱动电路30的第二输出端。

进一步地，第一驱动电路30还包括电阻R120、电阻R13、电阻R8和电阻R10，其中电阻R120的一端连接NPN三极管Q3的基极，电阻R120的另一端为第一驱动电路30的第一控制端IN1，电阻R13的两端并联于NPN三极管Q3的基极和发射极，电阻R8的一端连接NPN三极管Q6的基极，电阻R8的另一端连接电阻R120的另一端。

第二驱动电路40的电路结构与第一驱动电路30完全相同，在此不再赘述。

下面结合图2和图3所示的电路对驱动电路的工作原理进行说明。

在第一控制端IN1为低电平第二控制端IN2为高电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q26导通，PNP三极管Q7和NPN三极管Q25截止，经电阻R15和电阻R13，使得NPN三极管Q10导通，进而使得PNP三极管Q9导通，通过PNP三极管Q9的集电极输出直流电压VCC1，该VCC1的电压与加载在PNP三极管Q9的发射极的直流电源12V电压基本相同；同时第一控制端IN1的低电平也使得NPN三极管Q3和NPN三极管Q6截止，进而使得PNP三极管Q2截止，而第二控制端IN2的高电平使得NPN三极管Q5导通；同时第二控制端IN2的高电平也使得NPN三极管Q11和NPN三极管Q12导通，进而使得PNP三极管Q1导通，而第一控制端IN1的低电平使得NPN三极管Q4截止，在驱动电路的输出端OUT2输出VCC1的正电压。

在第一控制端IN1为高电平第二控制端IN2为低电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q26截止，PNP三极管Q7和NPN三极管Q25导通，经电阻R15和电阻R13，使得NPN三极管Q10导通，进而使得PNP三极管Q9导通，通过PNP三极管Q9的集电极输出直流电压VCC1，该VCC1的电压与加载在PNP三极管Q9的发射极的直流电源12V电压基本相同；同时第一控制端IN1的高电平也使得NPN三极管Q3和NPN三极管Q6导通，进而使得PNP三极管Q2导通，而第二控制端IN2的低电平使得NPN三极管Q5截止，因此在驱动电路的输出端OUT1输出VCC1的正电压；同时第二控制端IN2的低电平也使得NPN三极管Q11和NPN三极管Q12截止，进而使得PNP三极管Q1截止，而第一控制端IN1的高电平也使得NPN三极管Q4导通。

在第一控制端IN1和第二控制端IN2都为低电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q7虽然都导通，但NPN三极管Q26和NPN三极管Q25都截止，使得NPN三极管Q10和PNP三极管Q9截止，此时PNP三极管Q9的集电极无电压输出即此时VCC1无电压。而第一控制端IN1和第二控制端IN2的低电平也使得NPN三极管Q3、NPN三极管Q6、NPN三极管Q11和NPN三极管Q12都截止，进而使得PNP三极管Q1、PNP三极管Q2、NPN三极管Q4和NPN三极管Q5都截止，此时驱动电路的输出端OUT1和OUT2无电压输出。

而在第一控制端IN1和第二控制端IN2都为高电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q7都截止，虽然NPN三极管Q26和NPN三极管Q25都导通，仍然使得NPN三极管Q10和PNP三极管Q9截止，此时PNP三极管Q9的集电极无电压输出即此时VCC1无电压。而第一控制端IN1和第二控制端IN2的高电平也使得NPN三极管Q3、NPN三极管Q6、NPN三极管Q11和NPN三极管Q12虽然都导通，但是因为VCC1无电压，此时PNP三极管Q1和PNP三极管Q2的发射极无偏置电压因而截止，而第一控制端IN1和第二控制端IN2的高电平使得NPN三极管Q4和NPN三极管Q5都导通，因而此时驱动电路的输出端OUT1和OUT2都为电平。

因此在第一控制端IN1为高电平、第二控制端IN2为低电平时，VCC1端有正电压，此时驱动电路的输出端OUT1输出正电压，驱动电路的输出端OUT2输出低电平，控制直流电机M1进行正转；在第一控制端IN2为高电平、第二控制端IN1为低电平时，VCC1端有正电压，此时驱动电路的输出端OUT2输出正电压，驱动电路的输出端OUT1输出低电平，控制直流电机M1进行反转；在第一控制端IN1和第二控制端IN2都为低电平时，驱动电路的输出端OUT1和OUT2无输出使得直流电机M1处于Stanby的待机状态；在第一控制端IN1和第二控制端IN2都为高电平时，使得驱动电路的输出端OUT1和OUT2都输出低电平，进而使得直流电机M1的线圈短接进行紧急制动地刹车状态。因而在第一控制端IN1和第二控制端IN2的电平组合的四种状态对应控制直流电机M1实现四种工作状态，以此实现了与集成芯片相同的控制逻辑。

本发明实施方式还提出一种用于驱动直流电机的电源控制设备10。该电源控制设备10对直流电机的驱动电路进行供电。参考图2，电源控制设备10包括：

第一半桥，第一半桥的第一控制端和第二控制端分别为电源控制设备的第一电源控制端和第二电源控制端，第一半桥的一端连接第一直流电源；

第二半桥，第二半桥的第三控制端和第四控制端分别连接第二控制端和第一控制端，第二半桥的一端连接第一直流电源；

第一开关，第三开关的控制端同时连接第一半桥的另一端和第二半桥的另一端，第三开关的一端连接第二直流电源，第一开关的另一端为电源控制设备的电源输出端；

其中第一电源控制端和或者第二电源控制端只有其中一者接收到有效控制信号的情况下，第一半桥或第二半桥导通，以控制第一开关导通以输出直流电压，在第一电源控制端和第二电源控制端都接收到有效的控制信号或者都接收到无效的控制信号的情况下，第一半桥和/或第二半桥都关闭，以控制第一开关关闭以停止输出直流电压。

这里的第一半桥、第二半桥、第一开关即上述用于直流电机的驱动电路实施方式中的第三半桥11、第四半桥12和第三开关13。以下直接使用第三半桥11、第四半桥12和第三开关13的名称。

其中第三半桥11和第四半桥12为三极管、MOS管、IGBT、可控硅或者继电器中的一种，优选为低成本的三极管，如图2中第三半桥11和第四半桥12均为由NPN型三极管和PNP型三极管组成。第三开关13主要由NPN三极管Q10和PNP三极管Q9组成的开关电路。

在第一控制端IN1为低电平第二控制端IN2为高电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q26导通，PNP三极管Q7和NPN三极管Q25截止，经电阻R15和电阻R13，使得NPN三极管Q10导通，进而使得PNP三极管Q9导通，通过PNP三极管Q9的集电极输出直流电压VCC1。

在第一控制端IN1为高电平第二控制端IN2为低电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q26截止，PNP三极管Q7和NPN三极管Q25导通，经电阻R15和电阻R13，使得NPN三极管Q10导通，进而使得PNP三极管Q9导通，通过PNP三极管Q9的集电极输出直流电压VCC1，该VCC1的电压与加载在PNP三极管Q9的发射极的直流电源12V电压基本相同。

在第一控制端IN1和第二控制端IN2都为低电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q7虽然都导通，但NPN三极管Q26和NPN三极管Q25都截止，使得NPN三极管Q10和PNP三极管Q9截止，此时PNP三极管Q9的集电极无电压输出即此时VCC1无电压输出。

在第一控制端IN1和第二控制端IN2都为高电平时，NPN三极管Q8和NPN三极管Q7都截止，虽然NPN三极管Q26和NPN三极管Q25都导通，仍然使得NPN三极管Q10和PNP三极管Q9截止，此时PNP三极管Q9的集电极无电压输出即此时VCC1无电压输出。

进一步地，电源控制设备10还可包括电阻R15，电阻R15，电阻R15的一端共同连接第三半桥11和第四半桥12的另一端，电阻R15的另一端接地。电阻R15起到在第三半桥11和第四半桥12导通时的限流作用。

本发明实施方式还提出一种步进电机驱动电路。其中部件电机可以是四相八拍的步进电机，内部包含两个绕组。该步进电机驱动电路包括了上述两个用于直流电机的驱动电路，每个驱动电路驱动该步进电机的其中一个绕组。

图4示意性示出了本发明实施方式的步进电机驱动电路的具体电路图。参考图4，驱动步进电机M2的绕组L1和L2分别为上述的一个用于直流电机的驱动电路，从而具有四路控制端，实现八种输出状态，以此驱动步进电机运行。关于步进电机具体的驱动工作原理为现有技术在此不再赘述。

值得说明的是，图4中未示出上述的用于直流电机的驱动电路中的电源控制设备的具体电路，因而完整的步进电机驱动电路还应包括两个电源控制设备的具体电路，以分别输出VCC1和VCC2的直流电压，为图4中的电路进行供电，电源控制设备的具体电路与图2中的电源控制设备的具体电路相同。

值得说明的是，通过本发明实施方式的步进电机驱动电路，其输出端为四路分别连接部件电机的绕组的四个端子，通过四路输出端直接为绕组提供工作所需的电源。此点不同于现有的一些步进电机驱动电路，其步进电机共有五个接线端子，其中一个接线端子需要连接直流电源，以为其工作进行供电，而其他四路为控制端，实现输出八种状态的驱动信号驱动步进电机运行，这与本发明实施方式中直接通过输出为步进电机绕组供电的驱动电路不同。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于直流电机的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

H桥设备，包括：

第一半桥，包括第一控制端、第二控制端以及用于连接直流电机的第一输出端；

第二半桥，包括第三控制端、第四控制端以及用于连接直流电机的第二输出端；

第一驱动电路，包括第一驱动控制端和第二驱动控制端、第一输出端和第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端分别连接所述第一控制端和所述第二控制端；

第二驱动电路，包括第三驱动控制端和第四驱动控制端、第三输出端和第四输出端，所述第三驱动控制端和第四驱动控制端分别连接所述第一驱动控制端和第二驱动控制端，所述第三输出端和所述第四输出端分别连接所述第三控制端和所述第四控制端；

电源控制设备，包括电源输出端、第一电源控制端和第二电源控制端，所述第一电源控制端和第二电源控制端分别连接所述第一驱动控制端和所述第二驱动控制端，所述电源输出端连接所述H桥设备的供电端；

所述电源控制设备被配置成：

在所述第一电源控制端和第二电源控制端中仅一者接收到有效的控制信号的情况下，给所述H桥设备供电；

在所述第一电源控制端和第二电源控制端都接收到有效的控制信号或者都接收到无效的控制信号的情况下，禁止给所述H桥设备供电。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述电源控制设备包括：

第三半桥，所述第三半桥的第五控制端和第六控制端分别为所述第一电源控制端和第二电源控制端，所述第三半桥的一端连接第一直流电源；

第四半桥，所述第四半桥的第七控制端和第八控制端分别连接所述第六控制端和第五控制端，所述第四半桥的一端连接所述第一直流电源；

第三开关，所述第三开关的控制端同时连接所述第三半桥的另一端和所述第四半桥的另一端，所述第三开关的一端连接第二直流电源，所述第三开关的另一端为所述电源输出端。

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第三半桥和所述第四半桥中的开关为三极管、MOS管、IGBT、可控硅或者继电器中的一种。

4.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第三开关包括：

第一NPN三极管，所述第一NPN三极管的基极为所述第三开关的控制端，所述第一NPN三极管的发射极接地；

第一电阻，所述第一电阻的一端为所述第三开关的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一NPN三极管的集电极；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的另一端；

第一PNP三极管，所述第一PNP三极管的基极连接所述第二电阻的另一端，所述第一PNP三极管的发射极连接所述第一电阻的另一端，所述第一PNP三极管的集电极为所述第三开关的另一端。

5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一驱动电路包括：

第二NPN三极管，所述第二NPN三极管的基极为所述第一驱动电路的第一控制端，所述第二NPN三极管的发射极接地，所述第二NPN三极管的集电极为所述第一驱动电路的第一输出端；

第三NPN三极管，所述第三NPN三极管的基极连接所述第二NPN三极管的基极，所述第三NPN三极管的发射极接地；

第三电阻，所述第三电阻的一端连接所述第三NPN三极管的集电极；

第四电阻，所述第四电阻的一端和所述第三电阻的另一端共同连接于所述第一驱动电路的第二控制端，所述第四电阻的另一端为所述第一驱动电路的第二输出端。

6.一种用于驱动直流电机的电源控制设备，其特征在于，所述电源控制设备包括：

第一半桥，所述第一半桥的第一控制端和第二控制端分别为所述电源控制设备的第一电源控制端和第二电源控制端，所述第一半桥的一端连接第一直流电源；

第二半桥，所述第二半桥的第三控制端和第四控制端分别连接所述第二控制端和第一控制端，所述第二开关的一端连接所述第一直流电源；

第一开关，所述第三开关的控制端同时连接所述第一半桥的另一端和所述第二半桥的另一端，所述第三开关的一端连接第二直流电源，所述第一开关的另一端为所述电源控制设备的电源输出端；

其中所述第一电源控制端和所述第二电源控制端中仅一者接收到有效控制信号的情况下，所述第一半桥或所述第二半桥导通，以控制所述第一开关导通以输出直流电压，在所述第一电源控制端和第二电源控制端都接收到有效的控制信号或者都接收到无效的控制信号的情况下，所述第一半桥和所述第二半桥都关闭，以控制所述第一开关关闭以停止输出所述直流电压。

7.根据权利要求6所述的电源控制设备，其特征在于，其特征在于，所述第一半桥和所述第一半桥中的开关为三极管、MOS管、IGBT、可控硅或者继电器中的一种。

8.根据权利要求7所述的电源控制设备，其特征在于，所述第一半桥包括：

第一PNP三极管，所述第一PNP三极管的基极为所述第一电源控制端，所述第一PNP三极管的发射极为所述第一半桥的一端；

第一NPN三极管，所述第一NPN三极管的基极为所述第二电源控制端，所述第一NPN三极管的集电极连接所述第一PNP三极管的集电极，所述第一NPN三极管的发射极为所述第一半桥的另一端；

第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述第一NPN三极管的集电极，所述第一电阻的另一端接地；

所述第二半桥包括：

第二PNP三极管，所述第二PNP三极管的基极连接所述第一NPN三极管的基极，所述第二PNP三极管的发射极为所述第二半桥的一端；

第二NPN三极管，所述第二NPN三极管的基极连接所述第一PNP三极管的基极，所述第二NPN三极管的集电极连接所述第二PNP三极管的集电极，所述第二NPN三极管的发射极为所述第二半桥的另一端；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第二PNP三极管的集电极，所述第二电阻的另一端接地。

9.根据权利要求6所述的电源控制设备，其特征在于，所述电源控制设备还包括：

第三电阻，所述第三电阻的一端共同连接所述第一半桥和所述第二半桥的另一端，所述第三电阻的另一端接地。

10.一种步进电机驱动电路，其特征在于，所述步进电机驱动电路包括两个如权利要求1至5任意一项所述的用于直流电机的驱动电路，其中第一用于直流电机的驱动电路的输出端连接所述步进电机的其中一个绕组，第二用于直流电机的驱动电路的输出端连接所述步进电机的另一个绕组。

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