CN116155148A - 一种bldc电机控制驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明申请涉及一种BLDC电机控制驱动电路，通过电压控制及转换模块从功率输出电路获取第三驱动电流信号进行转换处理得到第一驱动电压信号，其中，第三驱动电流信号与驱动电机工作的第二驱动电流信号成比例关系；可选地，功率输出电路中的桥臂开关管部分或全部设有电流测量引脚，该电流测量引脚输出第三驱动电流信号；控制模块根据接收到的第一驱动电压进行转换运算处理，得到驱动电机工作的第二驱动电流信号并根据第二驱动电流信号生成第一控制信号。通过上述的结构，使得本申请的BLDC电机控制驱动电路无需采用传统驱动电路中的电流测量电阻，减少应用成本，缩减了系统面积，使得应用方案更紧凑，尤其适用于对驱动系统面积要求小的场景。

Description

一种BLDC电机控制驱动电路
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种BLDC电机控制驱动电路。
背景技术
传统BLDC电机控制及驱动系统，包含MCU控制器，栅极驱动器，驱动功率管（包括低端驱动管ML1、ML2、ML3，高端驱动管MH1、MH2、MH3），以及电机。
为了控制BLDC系统电机，需要对电机的驱动电流进行测量，传统测量方法是在低端NMOS功率管（ML1、ML2、ML3）的源端与地端接入测量电阻RT1、RT2、RT3，由MCU的ADC测量VT1、VT2、VT3，从而根据欧姆定律计算得到通过ML1、ML2、ML3的电机驱动电流I_ML1、I_ML2、I_ML3。
然而，加入测量电阻无疑增加了系统成本，同时，电阻要消耗一定电压和功耗，而且电压还会变化，导致ML1、ML2、ML3的源端电压不为0V，使得MOS管的VGS和VDS发生变化，影响驱动功率管的性能。
发明内容
基于此，有必要针对上述BLDC电机控制及驱动系统增加测量电阻成本高以及影响功率管性能的问题，提供一种BLDC电机控制驱动电路。
一种BLDC电机控制驱动电路，包括：
控制模块，所述控制模块被配置为对接收的电机第一驱动电压信号进行第一信号转换处理，得到第一控制信号；所述第一控制信号为脉宽调制信号；驱动模块，所述驱动模块与所述控制模块连接，所述驱动模块被配置为对接收到的所述第一控制信号进行第二信号转换处理，得到第一驱动电流信号；功率输出电路，所述功率输出电路与所述驱动模块和所述电机连接，所述功率输出电路被配置为对接收到的所述第一驱动电流信号进行第三信号转换处理，并输出第二驱动电流信号至所述电机和电压控制及转换模块；所述功率输出电路还被配置为向所电压控制及转换模块传输第三驱动电流信号，所述第二驱动电流信号与所述第三驱动电流信号成比例关系；电压控制及转换模块，所述电压控制及转换模块分别与所述控制模块和所述功率输出电路连接，所述电压控制及转换模块被配置为根据所述第二驱动电流信号和所述第三驱动电流信号得到所述第一驱动电压信号。
在其中一个实施例中，所述功率输出电路包括U相驱动电路、V相驱动电路和W相驱动电路，所述U相驱动电路、所述V相驱动电路和所述W相驱动电路均被配置为根据所述第一驱动电流信号对应输出U相驱动电流信号、V相驱动电流信号和W相驱动电流信号，所述U相驱动电流信号、所述V相驱动电流信号和所述W相驱动电流信号组成所述第二驱动电流信号；所述U相驱动电路、所述V相驱动电路和所述W相驱动电路分别设有电流测量引脚IDM，对应输出U相驱动电流子信号、V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号，所述U相驱动电流子信号、所述V相驱动电流子信号、所述W相驱动电流子信号组成所述第三驱动电流信号。
在其中一个实施例中，所述U相驱动电路包括U相上桥开关管、U相下桥开关管，所述V相驱动电路包括V相上桥开关管和V相下桥开关管，所述W相驱动电路包括W相上桥开关管和W相下桥开关管；所述U相上桥开关管、所述V相上桥开关管、所述W相上桥开关管的第一引脚与外部电源共接；所述U相下桥开关管、所述V相下桥开关管、所述W相下桥开关管的第一引脚与接地极共接；所述U相上桥开关管和所述U相下桥开关管的第二引脚连接形成U相信号输出端并输出所述U相驱动电流信号；所述V相上桥开关管和所述V相下桥开关管的第二引脚连接形成V相信号输出端并输出所述V相驱动电流信号；所述W相上桥开关管和所述W相下桥开关管的第二引脚连接形成W相信号输出端并输出所述W相驱动电流信号；所述U相上桥开关管、U相下桥开关管、所述V相上桥开关管、所述V相下桥开关管、所述W相上桥开关管和所述W相下桥开关管的第三引脚分别所述驱动模块连接。
在其中一个实施例中，所述U相下桥开关管、所述V相下桥开关管和所述W相下桥开关管均设有所述电流测量引脚IDM，所述U相下桥开关管的电流测量引脚IDM被配置为输出所述U相驱动电流子信号，所述V相下桥开关管的电流测量引脚IDM被配置为输出所述V相驱动电流子信号，所述W相下桥开关管的电流测量引脚IDM被配置为输出所述W相驱动电流子信号；所述U相驱动电流子信号和所述V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号组合形成所述第三驱动电流信号。
在其中一个实施例中，所述U相下桥开关管、所述V相下桥开关管和所述W相下桥开关管均为一型MS管，所述一型MS管包括N个NMOS管，N个所述NMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个所述NMOS管的漏极共接形成所述电流测量引脚IDM，其余所述NMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个所述NMOS管的栅极共接并形成第三引脚， M<N。
在其中一个实施例中，所述U相上桥开关管、所述V相上桥开关管和所述W相上桥开关管均设有所述电流测量引脚IDM，所述U相上桥开关管的电流测量引脚IDM被配置为输出所述U相驱动电流子信号，所述V相上桥开关管的电流测量引脚IDM被配置为输出所述V相驱动电流子信号，所述W相上桥开关管的电流测量引脚IDM被配置为输出所述W相驱动电流子信号;所述U相驱动电流子信号和所述V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号组合形成所述第三驱动电流信号。
在其中一个实施例中，所述U相上桥开关管、所述V相上桥开关管和所述W相上桥开关管为二型MS管，所述二型MS管包括N个PMOS管，N个所述PMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个所述PMOS管的漏极共接形成所述电流测量引脚IDM，其余所述PMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个所述PMOS管的栅极共接并形成第三引脚，其中，M<N；
在其中一个实施例中，所述U相上桥开关管、所述V相上桥开关管和所述W相上桥开关管为三型MOS管，所述二型MOS管包括N个NMOS管，N个所述NMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个所述NMOS管的漏极共接形成所述电流测量引脚IDM，其余所述NMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个所述NMOS管的栅极共接并形成第三引脚，其中，M<N。
在其中一个实施例中，所述电压控制及转换模块包括电压转换电路和电压控制电路，所述电压转换电路分别与所述控制模块和所述电压控制电路连接，所述电压控制电路与所述功率输出电路连接，所述电压控制电路被配置为向所述电压转换电路传输所述第三驱动电流信号，所述电压转换电路被配置为对接收到的所述第三驱动电流信号进行第四信号转换处理，并向所述控制模块传输所述第一驱动电压信号。
在其中一个实施例中，所述电压控制电路包括U相电压控制子电路、V相电压控制子电路、W相电压控制子电路；
所述U相电压控制子电路包括第一运算放大器和第一开关管，所述第一运算放大器的正极输入端与所述U相驱动电路的U相驱动电流信号输出端、所述第一运算放大器的负极输入端与U相驱动电路的U相驱动电流子信号输出端、所述第一开关管的第一引脚共接、所述第一运算放大器的输出端与所述第一开关管的第三引脚连接，所述第一开关管的第二引脚与所述电压转换电路连接；
所述V相电压控制子电路包括第二运算放大器和第二开关管，所述第二运算放大器的正极输入端与所述V相驱动电路的V相驱动电流信号输出端、所述第二运算放大器的负极输入端与V相驱动电路的V相驱动电流子信号输出端、所述第二开关管的第一引脚共接、所述第二运算放大器的输出端与所述第二开关管的第三引脚连接，所述第二开关管的第二引脚与所述电压转换电路连接；
所述W相电压控制子电路包括第三运算放大器和第三开关管，所述第三运算放大器的正极输入端与所述W相驱动电路的W相驱动电流信号输出端、所述第三运算放大器的负极输入端与W相驱动电路的W相驱动电流子信号输出端、所述第三开关管的第一引脚共接、所述第三运算放大器的输出端与所述第三开关管的第三引脚连接，所述第三开关管的第二引脚与所述电压转换电路连接。
在其中一个实施例中，所述电压转换电路包括U相电压转换子电路、V相电压转换子电路和W相电压转换子电路；
所述U相电压转换子电路包括第四开关管、第五开关管和第一电阻，所述第一开关管的第二引脚与所述第四开关管的第二引脚、所述第四开关管的第三引脚、所述第五开关管的第三引脚共接，所述第四开关管与所述第五开关管的第一引脚连接，所述第五开关管的第二引脚与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与接地极连接；所述V相电压转换子电路包括第六开关管、第七开关管和第二电阻，所述第二开关管的第二引脚与所述第六开关管的第二引脚、所述第六开关管的第三引脚、所述第七开关管的第三引脚共接，所述第六开关管与所述第七开关管的第一引脚连接，所述第七开关管的第二引脚与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与接地极连接；所述W相电压转换子电路包括第八开关管、第九开关管和第三电阻，所述第三开关管的第二引脚与所述第八开关管的第二引脚、所述第八开关管的第三引脚、所述第九开关管的第三引脚共接，所述第八开关管与所述第九开关管的第一引脚连接，所述第九开关管的第二引脚与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与接地极连接。
在其中一个实施例中，所述U相电压转换子电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一开关管的第二引脚连接，所述第一电阻的第二端与接地极连接；所述V相电压转换子电路包括第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二开关管的第二引脚连接，所述第二电阻的第二端与接地极连接；所述W相电压转换子电路包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第三开关管的第二引脚连接，所述第三电阻的第二端与接地极连接。
在其中一个实施例中，所述控制模块包括MCU控制器和模数转换器，所述模数转换器分别与所述MCU控制器和所述电压控制及转换模块，所述MCU控制器与所述驱动模块连接，所述模数转换器被配置为对接收到的所述第一驱动电压信号进行运算处理，得到所述第二驱动电流信号并传输至所述MCU控制器，所述MCU控制器被配置为根据所述第二驱动电流信号输出所述第一控制信号。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
上述BLDC电机控制驱动电路的各实施例中，通过改造功率输出电路中的上桥臂开关管或下桥臂开关管，使其开关管带有电流测量引脚，对应设有电流测量引脚的开关管分别输出U相驱动电流子信号、V相驱动电流子信号和W相驱动电流子信号，三者形成第三驱动电流信号；电压控制电路通过运算放大器与开关管的配合，使得设有电流测量引脚的开关管漏极端电压与电流测量引脚端电压保持一致，从而确保第二驱动电流信号与第三驱动电流信号成比例关系；在电压转换电路的作用下，U相驱动电流子信号、V相驱动电流子信号和W相驱动电流子信号分别转换成对应的电压信号并组成和第一驱动电压信号，利用模数转换器对第一驱动电压信号进行收集，然后通过相应的计算得到第三驱动电流信号，再根据比例关系计算得到第二驱动电流信号，MCU控制器根据第二驱动电流信号生成第一控制信号即脉宽调制信号PWM，从而控制BLDC电机运行。
本申请BLDC电机控制驱动电路采用具有电流测量引脚的桥臂开关管，获得第三驱动电流信号，然后通过电压控制电路使得第三驱动电流信号与驱动电机工作的第二驱动电流信号成比例关系，经过电压转换电路及模数转换器转换及运算得到第二驱动电流信号，无需增加PCB系统元件，如驱动电路中的电流测量电阻，减少应用成本，缩减了系统面积，使得应用方案更紧凑，尤其适用于对驱动系统面积要求小的场景。
附图说明
图1为一个实施例中BLDC电机控制驱动电路的第一结构示意图；
图2为一个实施例中BLDC电机控制驱动电路的第二结构示意图；
图3为一个实施例中一型MOS管的结构示意图；
图4为一个实施例中二型MOS管的结构示意图；
图5为一个实施例中三型MOS管的结构示意图；
图6为一个实施例中BLDC电机控制驱动电路的电路示意图；
图7为一个实施例中电压控制及转换模块的电路示意图之一；
图8为一个实施例中电压控制及转换模块的电路示意图之二。
附图标记：
10控制模块，11MCU控制器，12模数转换器；
20控制模块；
30功率输出电路；
40电压控制及转换模块，41电压转换电路，411U相电压转换子电路，42电压控制电路，421U相电压控制子电路；
Q1U相上桥开关管，Q2U相下桥开关管，Q3V相上桥开关管，Q3V相下桥开关管，Q5W相上桥开关管，Q6W相下桥开关管；
O1第一运算放大器；
M1第一开关管，M4第四开关管，M5第五开关管；
IDM电流测量引脚；
R1第一电阻。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示：本实施例提供了一种BLDC电机控制驱动电路，包括：
控制模块10，控制模块10被配置为对接收的电机第一驱动电压信号进行第一信号转换处理，得到第一控制信号；第一控制信号为脉宽调制信号；驱动模块20，驱动模块20与控制模块10连接，驱动模块20被配置为对接收到的第一控制信号进行第二信号转换处理，得到第一驱动电流信号；功率输出电路30，功率输出电路30与驱动模块20和电机连接，功率输出电路30被配置为对接收到的第一驱动电流信号进行第三信号转换处理，并输出第二驱动电流信号至电机和电压控制及转换模块40；功率输出电路30还被配置为向所电压控制及转换模块40传输第三驱动电流信号，第二驱动电流信号与第三驱动电流信号成比例关系；电压控制及转换模块40，电压控制及转换模块40分别与控制模块10和功率输出电路30连接，电压控制及转换模块40被配置为根据第二驱动电流信号和第三驱动电流信号得到第一驱动电压信号。
需要说明的是，第二驱动电流信号包括U相驱动电流信号、V相驱动电流信号和W相驱动电流信号，分别输入至电机的U相定子绕组、V相定子绕组和W相定子绕组，进而驱动BLDC电机的定子绕组产生旋转磁场拖动转子转动。
上述实施例中的BLDC电机控制驱动电路，通过电压控制及转换模块40从功率输出电路30获取第三驱动电流信号进行转换处理得到第一驱动电压信号，其中，第三驱动电流信号与驱动电机工作的第二驱动电流信号成比例关系；可选地，功率输出电路30中的桥臂开关管部分或全部设有电流测量引脚，该电流测量引脚输出第三驱动电流信号；控制模块10根据接收到的第一驱动电压信号进行转换运算处理，得到驱动电机工作的第二驱动电流信号并根据第二驱动电流信号生成第一控制信号。通过上述的结构，使得本申请的BLDC电机控制驱动电路无需采用传统驱动电路中的电流测量电阻，减少应用成本，缩减了系统面积，使得应用方案更紧凑，尤其适用于对驱动系统面积要求小的场景。
如图6所示，除上述实施例的特征以外，本实施例进一步限定了：功率输出电路30包括U相驱动电路、V相驱动电路和W相驱动电路，U相驱动电路、V相驱动电路和W相驱动电路均被配置为根据第一驱动电流信号对应输出U相驱动电流信号、V相驱动电流信号和W相驱动电流信号，U相驱动电流信号、V相驱动电流信号和W相驱动电流信号组成第二驱动电流信号；
U相驱动电路、V相驱动电路和W相驱动电路分别设有电流测量引脚IDM，对应输出U相驱动电流子信号、V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号，U相驱动电流子信号、V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号组成第三驱动电流信号。
如图6所示，除上述实施例的特征以外，本实施例进一步限定了：U相驱动电路包括U相上桥开关管Q1、U相下桥开关管Q2，V相驱动电路包括V相上桥开关管Q3和V相下桥开关管Q4，W相驱动电路包括W相上桥开关管Q5和W相下桥开关管Q6；
U相上桥开关管Q1、V相上桥开关管Q3、W相上桥开关管Q5的第一引脚与外部电源共接；U相下桥开关管Q2、V相下桥开关管Q4、W相下桥开关管Q6的第一引脚与接地极共接；
U相上桥开关管Q1和U相下桥开关管Q2的第二引脚连接形成U相信号输出端并输出U相驱动电流信号；V相上桥开关管Q3和V相下桥开关管Q4的第二引脚连接形成V相信号输出端并输出V相驱动电流信号；W相上桥开关管Q5和W相下桥开关管Q6的第二引脚连接形成W相信号输出端并输出W相驱动电流信号；
U相上桥开关管Q1、U相下桥开关管Q2、V相上桥开关管Q3、V相下桥开关管Q4、W相上桥开关管Q5和W相下桥开关管Q6的第三引脚分别与驱动模块20连接。
如图6所示，在一个实施例中，U相下桥开关管Q2、V相下桥开关管Q4和W相下桥开关管Q6均设有电流测量引脚IDM，U相下桥开关管Q2的电流测量引脚IDM被配置为输出U相驱动电流子信号，V相下桥开关管Q4的电流测量引脚IDM被配置为输出V相驱动电流子信号，W相下桥开关管Q6的电流测量引脚IDM被配置为输出W相驱动电流子信号；U相驱动电流子信号和V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号组合形成第三驱动电流信号。
如图3所示，在一个实施例中，U相下桥开关管Q2、V相下桥开关管Q4和W相下桥开关管Q6均为一型MOS管，一型MOS管包括N个NMOS管，N个NMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个NMOS管的漏极共接形成电流测量引脚IDM，其余NMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个NMOS管的栅极共接并形成第三引脚， M<N。
需要说明的是，一型MOS管为NMOS管，传统的功率NMOS管一般由多个MOS管并联而成，封装出三个管脚，分别是源极S、漏极D、栅极G，其与第一引脚、第二引脚和第三引脚一一对应。本申请中的一型MOS管由N个MOS管并联，其中N个MOS管的栅极共接，源极共接，其中一个或M个单独引出形成电流测量引脚，其余剩下的N-M个MOS管的漏极共接，其中M的取值范围为1~N-1。
具体地，通过第三驱动电流信号求导第二驱动电流信号的公式为：
Id=Idm*（n-m）
其中，Id为驱动电机工作的第二驱动电流信号，Idm为第三驱动电流信号，N是设有电流测量引脚IDM的MOS管封装内部MOS管并联的个数，M为MOS管漏极单独引出形成电流测量引脚IDM的MOS管个数，优选地，本申请中设有电流测量引脚的MOS管，M的个数为1。
需要说明的是，本实施例中功率输出电路30的下桥臂各开关管为带有电流测量引脚的一型MOS管，功率输出电路30的上桥臂各开关管为普通PMOS管。
如图3和图6所示，在一个实施例中，U相上桥开关管Q1、V相上桥开关管Q3和W相上桥开关管Q5均设有电流测量引脚IDM，U相上桥开关管Q1的电流测量引脚IDM被配置为输出U相驱动电流子信号，V相上桥开关管Q3的电流测量引脚IDM被配置为输出V相驱动电流子信号，W相上桥开关管Q5的电流测量引脚IDM被配置为输出W相驱动电流子信号;U相驱动电流子信号和V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号组合形成第三驱动电流信号。
如图4所示，在一个实施例中，U相上桥开关管Q1、V相上桥开关管Q3和W相上桥开关管Q5为二型MOS管，二型MOS管包括N个PMOS管，N个PMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个PMOS管的漏极共接形成电流测量引脚IDM，其余PMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个PMOS管的栅极共接并形成第三引脚，其中，M<N。
需要说明的是，本实施例中功率输出电路30的上桥臂各开关管为带有电流测量引脚的二型MOS管，功率输出电路30的下桥臂各开关管为普通NMOS管。
如图5所示，在一个实施例中，U相上桥开关管Q1、V相上桥开关管Q3和W相上桥开关管Q5为三型MOS管，二型MOS管包括N个NMOS管，N个NMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个NMOS管的漏极共接形成电流测量引脚IDM，其余NMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个NMOS管的栅极共接并形成第三引脚，其中，M<N。
需要说明的是，本实施例中功率输出电路30的上桥臂各开关管为带有电流测量引脚的三型MOS管，功率输出电路30的下桥臂各开关管为普通PMOS管。
如图2所示，除上述实施例的特征以外，本实施例进一步限定了：电压控制及转换模块40包括电压转换电路41和电压控制电路42，电压转换电路41分别与控制模块10和电压控制电路42连接，电压控制电路42与功率输出电路30连接，电压控制电路42被配置为向电压转换电路41传输第三驱动电流信号，电压转换电路41被配置为对接收到的第三驱动电流信号进行第四信号转换处理，并向控制模块10传输第一驱动电压信号。
如图7所示，除上述实施例的特征以外，本实施例进一步限定了：电压控制电路42包括U相电压控制子电路421、V相电压控制子电路、W相电压控制子电路；
U相电压控制子电路421包括第一运算放大器O1和第一开关管M1，第一运算放大器O1的正极输入端与U相驱动电路的U相驱动电流信号输出端连接，第一运算放大器O1的负极输入端与U相驱动电路的U相驱动电流子信号输出端、第一开关管M1的第一引脚共接，第一运算放大器O1的输出端与第一开关管M1的第三引脚连接，第一开关管M1的第二引脚与电压转换电路41连接；
V相电压控制子电路包括第二运算放大器和第二开关管，第二运算放大器的正极输入端与V相驱动电路的V相驱动电流信号输出端连接，第二运算放大器的负极输入端与V相驱动电路的V相驱动电流子信号输出端、第二开关管的第一引脚共接，第二运算放大器的输出端与第二开关管的第三引脚连接，第二开关管的第二引脚与电压转换电路41连接；
W相电压控制子电路包括第三运算放大器和第三开关管，第三运算放大器的正极输入端与W相驱动电路的W相驱动电流信号输出端连接，第三运算放大器的负极输入端与W相驱动电路的W相驱动电流子信号输出端、第三开关管的第一引脚共接，第三运算放大器的输出端与第三开关管的第三引脚连接，第三开关管的第二引脚与电压转换电路41连接。
需要说明的是，本申请只给出了U相电压控制子电路421的结构示意图，V相电压控制子电路和W相电压控制子电路与U相电压控制子电路421的结构相同，且其与对应的V相电压转换子电路、W相电压转换子电路的连接关系跟U相电压控制子电路421和U相电压转换子电路411的连接关系相同。
具体地，以U相电压控制子电路为例，当下桥臂各开关管为带有电流测量引脚的MOS管时，第一运算放大器O1的正极输入端与U相下桥臂开关管的第二引脚连接，第一运算放大器O1的负极输入端与U相下桥臂开关管的电流测量引脚IDM连接，第一开关管的第三引脚与运算放大器O1的输出端连接，若U相下桥臂开关管的电流测量引脚IDM端电压低于U相下桥臂开关管的第二引脚端电压，第一运算放大器O1的输出增大，使得第一开关管的第三引脚端电压升高，从而使U相下桥臂开关管的电流测量引脚IDM端电压升高，最终U相下桥臂开关管的电流测量引脚IDM端电压与U相下桥臂开关管的第二引脚端电压相等，进而使U相驱动电流信号与U相驱动电流子信号成比例关系。
除上述实施例的特征以外，本实施例进一步限定了：电压转换电路41包括U相电压转换子电路411、V相电压转换子电路和W相电压转换子电路。
如图7所示，在一个实施例中，U相电压转换子电路411包括第四开关管M4、第五开关管M5和第一电阻R1，第一开关管M1的第二引脚与第四开关管M4的第二引脚、第四开关管M4的第三引脚、第五开关管M5的第三引脚共接，第四开关管M4与第五开关管M5的第一引脚连接，第五开关管M5的第三引脚与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与接地极连接；V相电压转换子电路包括第六开关管、第七开关管和第二电阻，第二开关管的第二引脚与第六开关管的第二引脚、第六开关管的第三引脚、第七开关管的第三引脚共接，第六开关管与第七开关管的第一引脚连接，第七开关管的第三引脚与第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与接地极连接；W相电压转换子电路包括第八开关管、第九开关管和第三电阻，第三开关管的第二引脚与第八开关管的第二引脚、第八开关管的第三引脚、第九开关管的第三引脚共接，第八开关管与第九开关管的第一引脚连接，第九开关管的第三引脚与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端与接地极连接。
需要说明的是，本申请只给出了U相电压转换子电路411的结构示意图，V相电压转换子电路和W相电压转换子电路与U相电压转换子电路411的结构相同，且其与对应的V相电压控制子电路、W相电压控制子电路的连接关系跟U相电压控制子电路421和U相电压转换子电路411的连接关系相同；再者，本实施例中适用于下桥臂各开关管带有电流测量引脚的场景
如图8所示，在一个实施例中，U相电压转换子电路411包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与第一开关管M1的第二引脚连接，第一电阻R1的第二端与接地极连接；V相电压转换子电路包括第二电阻，第二电阻的第一端与第二开关管的第二引脚连接，第二电阻的第二端与接地极连接；W相电压转换子电路包括第三电阻，第三电阻的第一端与第三开关管的第二引脚连接，第三电阻的第二端与接地极连接。
需要说明的是，本申请只给出了U相电压转换子电路411的结构示意图，V相电压转换子电路和W相电压转换子电路与U相电压转换子电路411的结构相同，且其与对应的V相电压控制子电路、W相电压控制子电路的连接关系跟U相电压控制子电路421和U相电压转换子电路411的连接关系相同；再者，本实施例中适用于上桥臂各开关管带有电流测量引脚的场景
如图2所示，除上述实施例的特征以外，本实施例进一步限定了：控制模块10包括MCU控制器11和模数转换器12，模数转换器12分别与MCU控制器11和电压控制及转换模块40，MCU控制器11与驱动模块20连接，模数转换器12被配置为对接收到的第一驱动电压信号进行运算处理，得到第二驱动电流信号并传输至MCU控制器11，MCU控制器11被配置为根据第二驱动电流信号输出第一控制信号。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，包括：
控制模块（10），所述控制模块（10）被配置为对接收的电机第一驱动电压信号进行第一信号转换处理，得到第一控制信号；所述第一控制信号为脉宽调制信号；
驱动模块（20），所述驱动模块（20）与所述控制模块（10）连接，所述驱动模块（20）被配置为对接收到的所述第一控制信号进行第二信号转换处理，得到第一驱动电流信号；
功率输出电路（30），所述功率输出电路（30）与所述驱动模块（20）和所述电机连接，所述功率输出电路（30）被配置为对接收到的所述第一驱动电流信号进行第三信号转换处理，并输出第二驱动电流信号至所述电机和电压控制及转换模块（40）；所述功率输出电路（30）还被配置为向所述电压控制及转换模块（40）传输第三驱动电流信号，所述第二驱动电流信号与所述第三驱动电流信号成比例关系；
电压控制及转换模块（40），所述电压控制及转换模块（40）分别与所述控制模块（10）和所述功率输出电路（30）连接，所述电压控制及转换模块（40）被配置为根据所述第二驱动电流信号和所述第三驱动电流信号得到所述第一驱动电压信号。
2.根据权利要求1所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述功率输出电路（30）包括U相驱动电路、V相驱动电路和W相驱动电路，所述U相驱动电路、所述V相驱动电路和所述W相驱动电路均被配置为根据所述第一驱动电流信号对应输出U相驱动电流信号、V相驱动电流信号和W相驱动电流信号，所述U相驱动电流信号、所述V相驱动电流信号和所述W相驱动电流信号组成所述第二驱动电流信号；
所述U相驱动电路、所述V相驱动电路和所述W相驱动电路分别设有电流测量引脚（IDM），对应输出U相驱动电流子信号、V相驱动电流子信号、W相驱动电流子信号，所述U相驱动电流子信号、所述V相驱动电流子信号、所述W相驱动电流子信号组成所述第三驱动电流信号。
3.根据权利要求2所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述U相驱动电路包括U相上桥开关管（Q1）、U相下桥开关管（Q2），所述V相驱动电路包括V相上桥开关管（Q3）和V相下桥开关管（Q4），所述W相驱动电路包括W相上桥开关管（Q5）和W相下桥开关管（Q6）；
所述U相上桥开关管（Q1）、所述V相上桥开关管（Q3）、所述W相上桥开关管（Q5）的第一引脚与外部电源共接；所述U相下桥开关管（Q2）、所述V相下桥开关管（Q4）、所述W相下桥开关管（Q6）的第一引脚与接地极共接；
所述U相上桥开关管（Q1）和所述U相下桥开关管（Q2）的第二引脚连接形成U相信号输出端并输出所述U相驱动电流信号；所述V相上桥开关管（Q3）和所述V相下桥开关管（Q4）的第二引脚连接形成V相信号输出端并输出所述V相驱动电流信号；所述W相上桥开关管（Q5）和所述W相下桥开关管（Q6）的第二引脚连接形成W相信号输出端并输出所述W相驱动电流信号；
所述U相上桥开关管（Q1）、U相下桥开关管（Q2）、所述V相上桥开关管（Q3）、所述V相下桥开关管（Q4）、所述W相上桥开关管（Q5）和所述W相下桥开关管（Q6）的第三引脚分别与所述驱动模块（20）连接。
4.根据权利要求3所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述U相下桥开关管（Q2）、所述V相下桥开关管（Q4）和所述W相下桥开关管（Q6）设有所述电流测量引脚（IDM），所述U相下桥开关管（Q2）的电流测量引脚（IDM）被配置为输出所述U相驱动电流子信号，所述V相下桥开关管（Q4）的电流测量引脚（IDM）被配置为输出所述V相驱动电流子信号，所述W相下桥开关管（Q6）的电流测量引脚（IDM）被配置为输出所述W相驱动电流子信号。
5.根据权利要求4所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述U相下桥开关管（Q2）、所述V相下桥开关管（Q4）和所述W相下桥开关管（Q6）均为一型MOS管，所述一型MOS管包括N个NMOS管，N个所述NMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个所述NMOS管的漏极共接形成所述电流测量引脚（IDM），其余所述NMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个所述NMOS管的栅极共接并形成第三引脚， M<N。
6.根据权利要求3所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述U相上桥开关管（Q1）、所述V相上桥开关管（Q3）和所述W相上桥开关管（Q5）均设有所述电流测量引脚（IDM），所述U相上桥开关管（Q1）的电流测量引脚（IDM）被配置为输出所述U相驱动电流子信号，所述V相上桥开关管（Q3）的电流测量引脚（IDM）被配置为输出所述V相驱动电流子信号，所述W相上桥开关管（Q5）的电流测量引脚（IDM）被配置为输出所述W相驱动电流子信号。
7.根据权利要求6所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述U相上桥开关管（Q1）、所述V相上桥开关管（Q3）和所述W相上桥开关管（Q5）均为二型MOS管，所述二型MOS管包括N个PMOS管，N个所述PMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个所述PMOS管的漏极共接形成所述电流测量引脚（IDM），其余所述PMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个所述PMOS管的栅极共接并形成第三引脚，其中，M<N；
或
所述U相上桥开关管（Q1）、所述V相上桥开关管（Q3）和所述W相上桥开关管（Q5）均为三型MOS管，所述二型MOS管包括N个NMOS管，N个所述NMOS管的源极共接并形成第一引脚，其中一个或M个所述NMOS管的漏极共接形成所述电流测量引脚（IDM），其余所述NMOS管的漏极共接并形成第二引脚，N个所述NMOS管的栅极共接并形成第三引脚，其中，M<N。
8.根据权利要求2所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述电压控制及转换模块（40）包括电压转换电路（41）和电压控制电路（42），所述电压转换电路（41）分别与所述控制模块（10）和所述电压控制电路（42）连接，所述电压控制电路（42）与所述功率输出电路（30）连接，所述电压控制电路（42）被配置为向所述电压转换电路（41）传输所述第三驱动电流信号，所述电压转换电路（41）被配置为对接收到的所述第三驱动电流信号进行第四信号转换处理，并向所述控制模块（10）传输所述第一驱动电压信号。
9.根据权利要求8所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述电压控制电路（42）包括U相电压控制子电路（421）、V相电压控制子电路、W相电压控制子电路；
所述U相电压控制子电路（421）包括第一运算放大器（O1）和第一开关管（M1），所述第一运算放大器（O1）的正极输入端与所述U相驱动电路的U相驱动电流信号输出端连接，所述第一运算放大器（O1）的负极输入端与所述U相驱动电路的U相驱动电流子信号输出端、所述第一开关管（M1）的第一引脚共接，所述第一运算放大器（O1）的输出端与所述第一开关管（M1）的第三引脚连接，所述第一开关管（M1）的第二引脚与所述电压转换电路（41）连接；
所述V相电压控制子电路包括第二运算放大器和第二开关管，所述第二运算放大器的正极输入端与所述V相驱动电路的V相驱动电流信号输出端连接，所述第二运算放大器的负极输入端与V相驱动电路的V相驱动电流子信号输出端、所述第二开关管的第一引脚共接，所述第二运算放大器的输出端与所述第二开关管的第三引脚连接，所述第二开关管的第二引脚与所述电压转换电路（41）连接；
所述W相电压控制子电路包括第三运算放大器和第三开关管，所述第三运算放大器的正极输入端与所述W相驱动电路的W相驱动电流信号输出端连接，所述第三运算放大器的负极输入端与W相驱动电路的W相驱动电流子信号输出端、所述第三开关管的第一引脚共接，所述第三运算放大器的输出端与所述第三开关管的第三引脚连接，所述第三开关管的第二引脚与所述电压转换电路（41）连接。
10.根据权利要求9所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，
所述电压转换电路（41）包括U相电压转换子电路（411）、V相电压转换子电路和W相电压转换子电路；所述U相电压转换子电路（411）包括第四开关管（M4）、第五开关管（M5）和第一电阻（R1），所述第一开关管（M1）的第二引脚与所述第四开关管（M4）的第二引脚、所述第四开关管（M4）的第三引脚、所述第五开关管（M5）的第三引脚共接，所述第四开关管（M4）与所述第五开关管（M5）的第一引脚连接，所述第五开关管（M5）的第二引脚与所述第一电阻（R1）的第一端连接，所述第一电阻（R1）的第二端与接地极连接；所述V相电压转换子电路包括第六开关管、第七开关管和第二电阻，所述第二开关管的第二引脚与所述第六开关管的第二引脚、所述第六开关管的第三引脚、所述第七开关管的第三引脚共接，所述第六开关管与所述第七开关管的第一引脚连接，所述第七开关管的第二引脚与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与接地极连接；所述W相电压转换子电路包括第八开关管、第九开关管和第三电阻，所述第三开关管的第二引脚与所述第八开关管的第二引脚、所述第八开关管的第三引脚、所述第九开关管的第三引脚共接，所述第八开关管与所述第九开关管的第一引脚连接，所述第九开关管的第二引脚与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与接地极连接；
或
所述电压转换电路（41）包括U相电压转换子电路（411）、V相电压转换子电路和W相电压转换子电路；所述U相电压转换子电路（411）包括第一电阻（R1），所述第一电阻（R1）的第一端与所述第一开关管（M1）的第二引脚连接，所述第一电阻（R1）的第二端与接地极连接；所述V相电压转换子电路包括第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二开关管的第二引脚连接，所述第二电阻的第二端与接地极连接；所述W相电压转换子电路包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第三开关管的第二引脚连接，所述第三电阻的第二端与接地极连接。
11.根据权利要求1所述的BLDC电机控制驱动电路，其特征在于，所述控制模块（10）包括MCU控制器（11）和模数转换器（12），所述模数转换器（12）分别与所述MCU控制器（11）和所述电压控制及转换模块（40），所述MCU控制器（11）与所述驱动模块（20）连接，所述模数转换器（12）被配置为对接收到的所述第一驱动电压信号进行运算处理，得到所述第二驱动电流信号并传输至所述MCU控制器（11），所述MCU控制器（11）被配置为根据所述第二驱动电流信号输出所述第一控制信号。
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