CN111641330A - 一种驱动电路及电机控制器 - Google Patents

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CN111641330A CN202010612261.4A CN202010612261A CN111641330A CN 111641330 A CN111641330 A CN 111641330A CN 202010612261 A CN202010612261 A CN 202010612261A CN 111641330 A CN111641330 A CN 111641330A
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王勉
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张伟勋
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Abstract

本发明实施例公开了一种驱动电路及电机控制器。其中，该驱动电路包括主动短路控制模块、输出禁止控制模块和功率放大模块，其中，主动短路控制模块包括第一开关单元，第一开关单元的第一端与第一电源电连接；输出禁止控制模块包括第二开关单元，其中，第二开关单元的第一端与驱动电路的脉冲信号输入端电连接；第二开关单元的控制端，以及第一开关单元的控制端，均与驱动电路的主动短路信号输入端电连接；第二开关单元的第二端，以及第一开关单元的第二端，均与功率放大模块的输入端电连接；功率放大模块的输出端与驱动电路的驱动信号输出端电连接。本发明实施例提供的技术方案可以实现电机由正常状态进入主动短路状态。

Description

一种驱动电路及电机控制器
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种驱动电路及电机控制器。
背景技术
电机控制器被应用在电动汽车等领域，其主要功能是将高压电池提供的直流电转换成电机所需的三相交流电，然后在整车控制器的控制下驱动电机，为车辆提供驱动或者制动转矩。
在汽车行驶时，如果电机控制器发生故障，进入主动短路状态可以减小制动扭矩，避免车速突降，后车追尾；在汽车被以驱动轮拖行时，进入主动短路状态可使电机反转产生的能量，直接消耗在电机绕组和功率开关管上，避免电能流向直流母线侧，产生高压损坏母线电容和功率开关等器件。主动短路是通过电机控制器将三个下桥臂或三个上桥臂同时开通，从而将电机的三相定子绕组短路。在电机控制器将电机主动短路后，电机旋转产生的感应电动势会在电机绕组中产生电流，该电流通过开通的三相下桥臂(或上桥臂)流通，电机与高压电池以及直流侧电容之间没有能量交换，因此电机只会产生较小的制动转矩，进而确保车辆安全。故如何控制电机由正常状态进入主动短路状态至关重要。
发明内容
本发明实施例提供一种驱动电路及电机控制器，以实现电机由正常状态进入主动短路状态。
第一方面，本发明实施例提供了一种驱动电路，包括：
主动短路控制模块，包括第一开关单元，第一开关单元的第一端与第一电源电连接；
输出禁止控制模块，包括第二开关单元，其中，第二开关单元的第一端与驱动电路的脉冲信号输入端电连接；第二开关单元的控制端，以及第一开关单元的控制端，均与驱动电路的主动短路信号输入端电连接；
功率放大模块，第二开关单元的第二端，以及第一开关单元的第二端，均与功率放大模块的输入端电连接；功率放大模块的输出端与驱动电路的驱动信号输出端电连接。
进一步地，第二开关单元包括第一开关管和第一二极管，其中，第一开关管的第一极，以及第一二极管的第一极，均与第二开关单元的第一端电连接；第一开关管的第二极，以及第一二极管的第二极，均与第二开关单元的第二端电连接；第一开关管的控制极与第二开关单元的控制端电连接；
第一开关管的导通方向与第一二极管的导通方向相反。
进一步地，第一开关管为MOS管，第一开关管设置有体二极管，体二极管作为第一二极管。
进一步地，主动短路控制模块还包括第一延时单元，其中，第一延时单元的输入端与驱动电路的主动短路信号输入端电连接，第一延时单元的输出端与第一开关单元的控制端电连接；
输出禁止控制模块还包括第二延时单元，其中，第二延时单元的输入端与驱动电路的主动短路信号输入端电连接，第二延时单元的输出端与第二开关单元的控制端电连接；
第一延时单元的延时时间大于第二延时单元的延时时间。
进一步地，驱动电路还包括第二开关管，其中，第二开关管的控制极与驱动电路的主动短路信号输入端电连接；第一延时单元的输入端，以及第二延时单元的输入端，均与第二开关管的第一极与电连接；第二开关管的第二极接地；
第一延时单元包括第一电阻、第二电阻和第一电容，其中，第一延时单元的输入端经第一电阻与第一延时单元的输出端电连接；第二电阻和第一电容并联；第二电阻和第一电容并联后的第一端与第一延时单元的输出端电连接；第二电阻和第一电容并联后的第二端与第一开关单元的第一端电连接；
第一开关单元包括第三开关管，其中，第三开关管的第一极与第一开关单元的第一端电连接；第三开关管的控制极与第一开关单元的控制端电连接；第三开关管的第二极与第一开关单元的第二端电连接；第三开关管的控制极与第一极之间的结电容作为第一电容。
进一步地，输出禁止控制模块还包括：电平转换单元，电平转换单元包括第四开关管、第三电阻和第五开关管，其中，第四开关管的控制极与第二开关管的第一极电连接；第四开关管的第一极与第一电源电连接；第四开关管的第二极经第三电阻接地；第四开关管的第二极与第五开关管的控制极电连接；第五开关管的第一极与第二延时单元的输入端电连接；第五开关管的第二极与第一电源电连接；
第二延时单元包括：第四电阻、第五电阻和第二电容，其中，第二延时单元的输入端经第四电阻与第二延时单元的输出端电连接；第五电阻和第二电容并联；第五电阻和第二电容并联后的第一端与第二延时单元的输出端电连接；第五电阻和第二电容并联后的第二端与第二开关单元的第一端电连接；
第二开关单元包括第一开关管，其中，第一开关管的第一极与第二开关单元的第一端电连接；第一开关管的控制极与第二开关单元的控制端电连接；第一开关管的第二极与第二开关单元的第二端电连接；第一开关管的控制极与第一极之间的结电容作为第二电容。
进一步地，第三开关管为PMOS管，第三开关管的第一极为源极，第三开关管的控制极为栅极，第三开关管的第二极为漏极；
第一开关管为NMOS管，第一开关管的第一极为源极，第一开关管的控制极为栅极，第一开关管的第二极为漏极。
进一步地，输出禁止控制模块还包括第三电容，其中，第三电容与第四电阻并联。
进一步地，功率放大模块包括第六开关管、第七开关管、第六电阻和第七电阻，其中，第六开关管的控制极，以及第七开关管的控制极，均与功率放大模块的输入端电连接；第六开关管的第一极与第一电源电连接；第六开关管的第二极经第六电阻与功率放大模块的输出端电连接；第七开关管的第一极与经第七电阻与功率放大模块的输出端电连接；第七开关管的第二极与经第七电阻与第二电源电连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电机控制器，包括：至少一个桥臂，以及与任一桥臂对应设置的上桥驱动电路和下桥驱动电路，下桥驱动电路包括本发明任意实施例提供的驱动电路，
任一桥臂包括第一功率开关管和第二功率开关管，其中，第一功率开关管的第一极与直流电源电连接；第一功率开关管的第二极，以及第二功率开关管的第一极，均与电机的供电端电连接；第二功率开关管的第二极接地；第一功率开关管的控制极与对应的上桥驱动电路电连接；第二功率开关管的控制极与对应的驱动电路电连接。
本发明实施例的技术方案中，驱动电路包括主动短路控制模块、输出禁止控制模块和功率放大模块，其中，主动短路控制模块包括第一开关单元，第一开关单元的第一端与第一电源电连接；输出禁止控制模块包括第二开关单元，其中，第二开关单元的第一端与驱动电路的脉冲信号输入端电连接；第二开关单元的控制端，以及第一开关单元的控制端，均与驱动电路的主动短路信号输入端电连接；第二开关单元的第二端，以及第一开关单元的第二端，均与功率放大模块的输入端电连接；功率放大模块的输出端与驱动电路的驱动信号输出端电连接，以实现电机控制器出现故障时电机由正常状态进入主动短路状态。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种驱动电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种驱动电路的应用场景示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种驱动电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种驱动电路的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电机控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种驱动电路。图1为本发明实施例提供的一种驱动电路的结构示意图。该驱动电路1包括：主动短路控制模块10、输出禁止控制模块20和功率放大模块30。
其中，主动短路控制模块10包括第一开关单元11，第一开关单元11的第一端N1与第一电源40电连接；输出禁止控制模块20包括第二开关单元21，其中，第二开关单元21的第一端N3与驱动电路1的脉冲信号输入端PWM电连接；第二开关单元21的控制端Ctr2，以及第一开关单元11的控制端Ctr1，均与驱动电路1的主动短路信号输入端ASC电连接；第二开关单元21的第二端N4，以及第一开关单元11的第二端N2，均与功率放大模块30的输入端In1电连接；功率放大模块30的输出端Out1与驱动电路1的驱动信号输出端So电连接。
其中，第一开关单元11可以包括下述至少一种：双极结型晶体管、MOS晶体管和继电器等。第二开关单元21可以包括下述至少一种：双极结型晶体管、MOS晶体管和继电器等。该驱动电路1可设置于电机控制器中，用于驱动功率开关管导通或关断。脉冲信号输入端PWM可用于接收脉冲宽度调制信号。可选的，电机控制器正常工作时，脉冲信号输入端PWM输入为第一电平时，驱动信号输出端So输出导通信号，以控制功率开关管导通；脉冲信号输入端PWM输入为与第一电平逻辑相反的第二电平时，驱动信号输出端So输出关断信号，以控制功率开关管关断。第一电平可以是高电平或低电平。第一电源40的电压可等于第一电平，使得在电机控制器出现故障时，第一电源40的电压经导通的第一开关单元11传输至功率放大模块30，使得驱动信号输出端So输出导通信号。功率放大模块30起驱动电流放大作用，功率放大模块30可以是图腾柱式输出结构，可以提高驱动能力。第一电源40可以是正电压源，第一电源40的电压可等于脉冲信号输入端PWM输入的高电平。主动短路信号可为高电平有效或低电平有效。
示例性的，以主动短路信号为高电平有效为例，当电机控制器正常工作时，主动短路信号输入端ASC将不能接收到主动短路信号，即主动短路信号输入端ASC输入为低电平，使得第一开关单元11的第一端N1和第二端N2之间呈关断状态，第二开关单元21的第一端N3和第二端N4之间呈导通状态，使得脉冲信号输入端PWM输入的脉冲宽度调制信号传输至功率放大模块，以控制功率开关管导通或关断，以向电机输出所需的电压，以使电机正常工作。当电机控制器出现故障时，主动短路信号输入端ASC将接收到主动短路信号，即主动短路信号输入端ASC输入为高电平，使得第一开关单元11的第一端N1和第二端N2之间呈导通状态，在脉冲信号输入端PWM输入为第二电平时，第二开关单元21的第一端N3和第二端N4之间呈关断状态，使得第二开关单元21无法将与关断信号对应的第二电平传输至功率放大模块，而使得第一开关单元11将与导通信号对应的第二电平传输至功率放大模块，以使得功率开关管导通，电机被短路，即实现禁止输出和主动短路功能。主动短路信号可以是高电平或低电平。
本实施例的技术方案中，驱动电路包括主动短路控制模块、输出禁止控制模块和功率放大模块，其中，主动短路控制模块包括第一开关单元，第一开关单元的第一端与第一电源电连接；输出禁止控制模块包括第二开关单元，其中，第二开关单元的第一端与驱动电路的脉冲信号输入端电连接；第二开关单元的控制端，以及第一开关单元的控制端，均与驱动电路的主动短路信号输入端电连接；第二开关单元的第二端，以及第一开关单元的第二端，均与功率放大模块的输入端电连接；功率放大模块的输出端与驱动电路的驱动信号输出端电连接，以实现电机控制器出现故障时电机由正常状态进入主动短路状态。
本发明实施例提供又一种驱动电路。图2为本发明实施例提供的一种驱动电路的应用场景示意图。在上述实施例的基础上，第二开关单元21包括第一开关管T1和第一二极管D1，其中，第一开关管T1的第一极，以及第一二极管D1的第一极，均与第二开关单元21的第一端N3电连接；第一开关管T1的第二极，以及第一二极管D1的第二极，均与第二开关单元21的第二端N4电连接；第一开关管T1的控制极与第二开关单元21的控制端Ctr2电连接；第一开关管T1的导通方向与第一二极管D1的导通方向相反。
其中，第一开关管可以是双极结型晶体管或MOS晶体管等。可选的，第一开关管T1为MOS管，第一开关管T1设置有体二极管，体二极管作为第一二极管D1。图2示例性的画出驱动电路1与作为下桥臂的第二功率开关管Q2的控制极电连接的情况。
示例性的，当电机控制器正常工作时，主动短路信号输入端ASC将不能接收到主动短路信号，使得第一开关单元11的第一端N1和第二端N2呈关断状态，若脉冲信号输入端PWM输入第一电平，则第一二极管D1导通，第一开关管T1关断，以使脉冲信号输入端PWM输入的第一电平经第一二极管D1传输至功率放大模块30，进而输出导通信号至第二功率开关管Q2；若脉冲信号输入端PWM输入第二电平，则第一二极管D1关断，第一开关管T1导通，以使脉冲信号输入端PWM输入的第二电平经第一开关管T1传输至功率放大模块30，进而输出关断信号至第二功率开关管Q2，从而使得脉冲信号输入端PWM输入的信号可以正常传输至功率放大模块，以控制功率开关管导通或关断，以向电机输出所需的电压，以使电机正常工作。
当电机控制器出现故障时，主动短路信号输入端ASC将接收到主动短路信号，使得第一开关单元11的第一端N1和第二端N2呈导通状态，第一开关管T1关断，且在脉冲信号输入端PWM输入第二电平时，第一二极管D1关断，从而使得与关断信号对应的第二电平无法传输至功率放大模块，而使得与导通信号对应的第一电平经导通的第一开关单元11传输至功率放大模块30，以使得第二功率开关管Q2导通，电机绕组被短路，即实现禁止输出和主动短路功能。
本发明实施例提供又一种驱动电路。图3为本发明实施例提供的又一种驱动电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，主动短路控制模块10还包括第一延时单元12，其中，第一延时单元12的输入端In2与驱动电路1的主动短路信号输入端ASC电连接，第一延时单元12的输出端Out2与第一开关单元11的控制端Ctr1电连接。
其中，第一延时单元12的输入端In2输入的电压经延迟第一时间段后，输出至其输出端Out2。第一延时单元12可用于在主动短路信号输入端ASC接收到主动短路信号时，延迟第一时间段后，输出端Out2逐渐达到第一开关单元11的电压阈值，进而使第一开关单元11的第一端N1和第二端N2之间呈导通状态，以使输出禁止控制模块20先实现输出禁止，再使主动短路控制模块10实现主动短路功能。第一延时单元12可为阻容延迟电路。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，输出禁止控制模块20还包括第二延时单元22，其中，第二延时单元22的输入端In3与驱动电路1的主动短路信号输入端ASC电连接，第二延时单元22的输出端Out3与第二开关单元21的控制端Ctr2电连接。第一延时单元12的延时时间t1可大于第二延时单元22的延时时间t2。
其中，第二延时单元22的输入端In3输入的电压经延迟第二时间段后，输出至其输出端Out3。第二延时单元22可用于在主动短路信号输入端ASC接收到主动短路信号时，延迟第二时间段后，输出端Out3逐渐达到第二开关单元21的电压阈值，进而使第二开关单元21的第一端N3和第二端N4动作，由于第二时间段t2小于第一时间段t1，以使输出禁止控制模块20先实现输出禁止，再使主动短路控制模块10实现主动短路功能。第二延时单元22可为阻容延迟电路。
可选的，在上述实施例的基础上，图4为本发明实施例提供的又一种驱动电路的结构示意图，驱动电路1还包括第二开关管T2，其中，第二开关管T2的控制极与驱动电路1的主动短路信号输入端ASC电连接；第一延时单元12的输入端，以及第二延时单元22的输入端，均与第二开关管T2的第一极与电连接；第二开关管T2的第二极接地。
其中，第二开关管T2可以是双极结型晶体管或MOS晶体管。可选的，驱动电路1还包括第八电阻R8，驱动电路1的主动短路信号输入端ASC经第八电阻R8与第二开关管T2的控制极电连接。第八电阻R8具有限流作用。通过设置第二开关管等中间级电路，以使前后级电路的逻辑关系和电压等级匹配，使电路可靠工作。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，第一延时单元12包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，其中，第一延时单元12的输入端In2经第一电阻R1与第一延时单元12的输出端Out2电连接；第二电阻R2和第一电容C1并联；第二电阻R2和第一电容C1并联后的第一端与第一延时单元12的输出端Out1电连接；第二电阻R2和第一电容C1并联后的第二端与第一开关单元11的第一端N1电连接。
其中，第一延时单元12的延时时间
Figure BDA0002561160710000111
其中，V1为第一电源40的电压，Vth1为第一开关单元11导通的阈值电压。通过调节第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1可以灵活地调节ASC有效时(主动短路ASC控制信号可为高电平有效)，驱动级进入主动短路(Active Short Circuit)状态的延迟时间t1。
可选的，在上述实施例的基础上，结合图3和图4所示，第一开关单元11包括第三开关管T3，其中，第三开关管T3的第一极与第一开关单元11的第一端N1电连接；第三开关管T3的控制极与第一开关单元11的控制端Ctr1电连接；第三开关管T3的第二极与第一开关单元11的第二端N2电连接；第三开关管T3的控制极与第一极之间的结电容作为第一电容C1。
其中，第三开关管T3可以是双极结型晶体管或MOS晶体管。第三开关管T3可为设置有体二极管的MOS晶体管。可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，第三开关管T3为PMOS管，第三开关管T3的第一极为源极，第三开关管T3的控制极为栅极，第三开关管T3的第二极为漏极。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，输出禁止控制模块20还包括：电平转换单元，电平转换单元包括第四开关管T4、第三电阻R3和第五开关管T5，其中，第四开关管T4的控制极与第二开关管T2的第一极电连接；第四开关管T4的第一极与第一电源40电连接；第四开关管T4的第二极经第三电阻R3接地；第四开关管T4的第二极与第五开关管T5的控制极电连接；第五开关管T5的第一极与第二延时单元22的输入端In3电连接；第五开关管T5的第二极与第一电源40电连接。
其中，第四开关管T4可以是双极结型晶体管或MOS晶体管。第五开关管T5可以是双极结型晶体管或MOS晶体管。需要说明的是，具有相同标记的节点电连接，例如节点VCC。第五开关管T5可为设置有体二极管的MOS晶体管。通过设置电平转换单元等中间级电路，以使前后级电路的逻辑关系和电压等级匹配，使电路可靠工作。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，电平转换单元还包括第九电阻R9，第四开关管T4的控制极经第九电阻R9与第二开关管T2的第一极电连接。第九电阻R9具有限流作用。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，电平转换单元还包括第十电阻R10和第十一电阻R11，第四开关管T4的第二极经第十电阻R10与第五开关管T5的控制极电连接；第五开关管T5的控制极经第十一电阻R11与第五开关管T5的第二极电连接。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，第二延时单元22包括：第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2，其中，第二延时单元22的输入端经第四电阻R4与第二延时单元22的输出端Out3电连接；第五电阻R5和第二电容C2并联；第五电阻R5和第二电容C2并联后的第一端与第二延时单元22的输出端Out3电连接；第五电阻和第二电容并联后的第二端与第二开关单元的第一端电连接。
其中，第二延时单元22的延时时间
Figure BDA0002561160710000131
其中，V2为脉冲信号输入端PWM输入的低电平，Vth2为第二开关单元21关断的阈值电压。通过调节第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2可以灵活地调节ASC信号有效时，驱动级进入输出禁止(Output Stage Disable)状态的延迟时间t2，从而满足主动短路ASC功能和输出禁止OSD功能对于控制时序的要求。
可选的，在上述实施例的基础上，结合图3和图4所示，第二开关单元包括第一开关管T1，其中，第一开关管T1的第一极与第二开关单元21的第一端N1电连接；第一开关管T1的控制极与第二开关单元21的控制端Ctr2电连接；第一开关管T1的第二极与第二开关单元21的第二端N4电连接；第一开关管T1的控制极与第一极之间的结电容作为第二电容C2。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，第一开关管T1为NMOS管，第一开关管T1的第一极为源极，第一开关管T1的控制极为栅极，第一开关管T1的第二极为漏极。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，输出禁止控制模块20还包括第三电容C3，其中，第三电容C3与第四电阻R4并联。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图2，功率放大模块包括第六开关管T6、第七开关管T7、第六电阻R6和第七电阻R7，其中，第六开关管T6的控制极，以及第七开关管T7的控制极，均与功率放大模块30的输入端In1电连接；第六开关管T6的第一极与第一电源40电连接；第六开关管T6的第二极经第六电阻R6与功率放大模块30的输出端Out1电连接；第七开关管T7的第一极与经第七电阻R7与功率放大模块30的输出端Out1电连接；第七开关管T7的第二极与经第七电阻R7与第二电源50电连接。
其中，第六开关管R6可以是双极结型晶体管或MOS晶体管。第七开关管T7可以是双极结型晶体管或MOS晶体管。第二电源50可以是负电压源，第二电源50的电压可等于脉冲信号输入端PWM输入的低电平。图2示例性的画出第六开关管R6为NPN三极管，第七开关管T7为PNP三极管的情况。示例性的，如图2所示，若功率放大模块30的输入端In1为高电平，则第六开关管R6将导通，第七开关管T7将关断，功率放大模块30的输出端Out1将输出高电平；若功率放大模块30的输入端In1为低电平，则第六开关管R6将关断，第七开关管T7将导通，功率放大模块30的输出端Out1将输出低电平。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，驱动电路还包括第十二电阻R12，第一开关单元11的第二端，以及第二开关单元21的第二端，均与第十二电阻R12的第一端电连接；第十二电阻R12的第二端与功率放大模块30的输入端In1电连接。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4，驱动电路还包括第一隔离器和第二隔离器，脉冲信号输入端PWM经第一隔离器与第二开关单元21的第一端电连接；主动短路信号输入端ASC经第二隔离器与第八电阻R8的第一端电连接，第八电阻R8的第二端与第二开关管T2的控制极电连接。第一隔离器和第二隔离器可以是光耦隔离器等。
结合图3和图4所示，，正常工作时，第二隔离器的输入端为低电平，因此第二隔离器的输出为低电平，第二开关管T2，第四开关管T4截止，因此，第五开关管T5处于正向偏置导通状态，第一电源40通过第五开关管T5加载到第四电阻R4和第三电容C3上，而第一隔离器的输出受低压侧脉冲信号输入端PWM的控制，当脉冲信号输入端PWM为高电平时，第一隔离器的输出上拉到VC(可等于第一电源的电压大小)，典型地为+15V。当脉冲信号输入端PWM为低电平时，第一隔离器的输出下拉到VE(可等于第二电源的电压大小)，典型地为-8V，因此第一开关管T1工作在开关状态，当第一隔离器的输出等于VC时，第一开关管T1关断，高电平信号通过第一开关管T1的体二极管D1进入后级驱动电流放大电路，当第一隔离器的输出等于VE时，第一开关管T1导通，由第四电阻R4，第三电容C3，以及第五电阻R5和第一开关管T1的门极(又称栅极)等效输入电容C2组成高通滤波电路，为第一开关管T1提供陡峭的开通上升沿，加快第一开关管T1的开通速度，然后通过第一开关管T1进入后级功率放大模块30。
当电机控制器出现故障时，主动短路信号输入端ASC的控制信号被拉高，因此第二隔离器输出高电平，第二开关管T2和第四开关管T4饱和导通，第五开关管T5被关断，第四电阻R4和第三电容C3断开与节点VCC的连接，第一开关管T1的门极等效输入电容通过第五电阻R5放电，使得第一开关管T1断开，从而切断第一隔离器与第六开关管T6和第七开关管T7构成的驱动电流放大电路的连接，替代通过专用驱动芯片的OSD引脚以进入Output StageDisable状态。
当电机控制器出现故障时，主动短路信号输入端ASC的控制信号被拉高，因此第二隔离器输出高电平，第二开关管T2饱和导通，因此第二开关管T3通过第一电阻R1和第二电阻R2给第二开关管T3的门极等效输入电容C1充电，使得第二开关管T3开通，替代通过专用驱动芯片的ASC引脚使得进入Active Short Circuit状态。需要说明的是，进入主动短路状态的延迟时间t1长于进入输出禁止状态的延迟时间t2，以保证后级为高时，前级已经为三态，防止电流倒灌至第一隔离器。
本发明实施例提供一种电机控制器。图5为本发明实施例提供的一种电机控制器的结构示意图。该电机控制器包括：至少一个桥臂2，以及与任一桥臂2对应设置的上桥驱动电路3和下桥驱动电路，下桥驱动电路包括本发明任意实施例提供的驱动电路1。
其中，任一桥臂2包括第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2，其中，第一功率开关管Q1的第一极与直流电源4电连接；第一功率开关管Q1的第二极，以及第二功率开关管Q2的第一极，均与电机5的供电端电连接；第二功率开关管Q2的第二极接地；第一功率开关管Q1的控制极与对应的上桥驱动电路3电连接；第二功率开关管Q2的控制极与对应的驱动电路1电连接。
其中，电机5可以是直流电机或交流电机。图5示例性的画出电机为三相交流电机的情况。第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2可以是金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)或绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)。电机控制器发生IGBT短路故障、，驱动供电电压过压、欠压，相电流过流，母线电压过压等故障时，上桥驱动电路3输出关断信号至作为上桥臂的第一功率开关管Q1，以使第一功率开关管Q1关断；驱动电路1接收到主动短路信号，进入主动短路状态后，输出导通信号至作为下桥臂的第二功率开关管Q2，以使电机绕组短路，避免电能流向直流母线侧，产生高压损坏母线电容和功率开关等器件。本发明实施例提供的电机控制器包括上述实施例中的驱动电路，因此本发明实施例提供的电机控制器也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种驱动电路，其特征在于，包括：
主动短路控制模块，包括第一开关单元，所述第一开关单元的第一端与第一电源电连接；
输出禁止控制模块，包括第二开关单元，其中，所述第二开关单元的第一端与所述驱动电路的脉冲信号输入端电连接；所述第二开关单元的控制端，以及所述第一开关单元的控制端，均与所述驱动电路的主动短路信号输入端电连接；
功率放大模块，所述第二开关单元的第二端，以及所述第一开关单元的第二端，均与所述功率放大模块的输入端电连接；所述功率放大模块的输出端与所述驱动电路的驱动信号输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第一开关管和第一二极管，其中，所述第一开关管的第一极，以及所述第一二极管的第一极，均与所述第二开关单元的第一端电连接；所述第一开关管的第二极，以及所述第一二极管的第二极，均与所述第二开关单元的第二端电连接；所述第一开关管的控制极与所述第二开关单元的控制端电连接；
所述第一开关管的导通方向与所述第一二极管的导通方向相反。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第一开关管为MOS管，所述第一开关管设置有体二极管，所述体二极管作为所述第一二极管。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述主动短路控制模块还包括第一延时单元，其中，所述第一延时单元的输入端与所述驱动电路的主动短路信号输入端电连接，所述第一延时单元的输出端与所述第一开关单元的控制端电连接；
所述输出禁止控制模块还包括第二延时单元，其中，所述第二延时单元的输入端与所述驱动电路的主动短路信号输入端电连接，所述第二延时单元的输出端与所述第二开关单元的控制端电连接；
所述第一延时单元的延时时间大于所述第二延时单元的延时时间。
5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第二开关管，其中，所述第二开关管的控制极与所述驱动电路的主动短路信号输入端电连接；所述第一延时单元的输入端，以及所述第二延时单元的输入端，均与所述第二开关管的第一极与电连接；所述第二开关管的第二极接地；
所述第一延时单元包括第一电阻、第二电阻和第一电容，其中，所述第一延时单元的输入端经所述第一电阻与所述第一延时单元的输出端电连接；所述第二电阻和所述第一电容并联；所述第二电阻和所述第一电容并联后的第一端与所述第一延时单元的输出端电连接；所述第二电阻和所述第一电容并联后的第二端与所述第一开关单元的第一端电连接；
所述第一开关单元包括第三开关管，其中，所述第三开关管的第一极与所述第一开关单元的第一端电连接；所述第三开关管的控制极与所述第一开关单元的控制端电连接；所述第三开关管的第二极与所述第一开关单元的第二端电连接；所述第三开关管的控制极与第一极之间的结电容作为所述第一电容。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述输出禁止控制模块还包括：电平转换单元，所述电平转换单元包括第四开关管、第三电阻和第五开关管，其中，所述第四开关管的控制极与所述第二开关管的第一极电连接；所述第四开关管的第一极与所述第一电源电连接；所述第四开关管的第二极经所述第三电阻接地；所述第四开关管的第二极与所述第五开关管的控制极电连接；所述第五开关管的第一极与所述第二延时单元的输入端电连接；所述第五开关管的第二极与所述第一电源电连接；
所述第二延时单元包括：第四电阻、第五电阻和第二电容，其中，所述第二延时单元的输入端经所述第四电阻与所述第二延时单元的输出端电连接；所述第五电阻和所述第二电容并联；所述第五电阻和所述第二电容并联后的第一端与所述第二延时单元的输出端电连接；所述第五电阻和所述第二电容并联后的第二端与所述第二开关单元的第一端电连接；
所述第二开关单元包括第一开关管，其中，所述第一开关管的第一极与所述第二开关单元的第一端电连接；所述第一开关管的控制极与所述第二开关单元的控制端电连接；所述第一开关管的第二极与所述第二开关单元的第二端电连接；所述第一开关管的控制极与第一极之间的结电容作为所述第二电容。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述第三开关管为PMOS管，所述第三开关管的第一极为源极，所述第三开关管的控制极为栅极，所述第三开关管的第二极为漏极；
所述第一开关管为NMOS管，所述第一开关管的第一极为源极，所述第一开关管的控制极为栅极，所述第一开关管的第二极为漏极。
8.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述输出禁止控制模块还包括第三电容，其中，所述第三电容与所述第四电阻并联。
9.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述功率放大模块包括第六开关管、第七开关管、第六电阻和第七电阻，其中，所述第六开关管的控制极，以及所述第七开关管的控制极，均与所述功率放大模块的输入端电连接；所述第六开关管的第一极与所述第一电源电连接；所述第六开关管的第二极经所述第六电阻与所述功率放大模块的输出端电连接；所述第七开关管的第一极与经所述第七电阻与所述功率放大模块的输出端电连接；所述第七开关管的第二极与经所述第七电阻与第二电源电连接。
10.一种电机控制器，其特征在于，包括：至少一个桥臂，以及与任一所述桥臂对应设置的上桥驱动电路和下桥驱动电路，所述下桥驱动电路包括如权利要求1-9任一所述的驱动电路，
任一所述桥臂包括第一功率开关管和第二功率开关管，其中，所述第一功率开关管的第一极与直流电源电连接；所述第一功率开关管的第二极，以及所述第二功率开关管的第一极，均与电机的供电端电连接；所述第二功率开关管的第二极接地；所述第一功率开关管的控制极与对应的上桥驱动电路电连接；所述第二功率开关管的控制极与对应的驱动电路电连接。
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