CN117394723A - 一种电机预驱动电路及电机控制系统 - Google Patents
一种电机预驱动电路及电机控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117394723A CN117394723A CN202311351111.2A CN202311351111A CN117394723A CN 117394723 A CN117394723 A CN 117394723A CN 202311351111 A CN202311351111 A CN 202311351111A CN 117394723 A CN117394723 A CN 117394723A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- control
- identification
- driving circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
本申请涉及一种电机预驱动电路及电机控制系统，属于电机预驱动领域，解决现有技术中电机预驱动电路不能兼容不同的驱动电路的问题。本申请的电机预驱动电路，包括：识别电路，用于识别驱动电路的类型，并输出第一识别信号；控制电路，与所述识别电路电连接，根据所述第一识别信号输出第一PWM信号，以根据所述第一PWM信号控制所述驱动电路的高侧开关管通断；其中，识别电路，根据写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号中的一个或多个确定驱动电路的类型。通过本申请的电机预驱动电路，可以同时兼容不同模式的驱动电路。
Description
本申请是申请号为CN202310926153.8、名称为“一种电机预驱动电路及电机控制系统”、申请日为2023年7月26日的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及电机预驱动领域，具体涉及一种电机预驱动电路及电机控制系统。
背景技术
三相无刷电机的控制系统如图1所示。MCU作为主控模块(也可以是ASIC芯片)，通过霍尔传感器获取电机ABC相的位置关系，经过MCU逻辑处理，输出6路PWM信号，给到预驱电路。预驱电路，主要功能在于完成控制信号的电平转换，MCU一般输出的是0～3.3/5V的控制信号，是低压信号，无法直接驱动三相无刷电机。预驱电路工作在较低的电压和电流范围，主要用于信号处理，不需要承受很大的能量。三相无刷电机的驱动电路负责向电机提供足够能量，因此需要工作在较高的电压和电流范围，一般是由MOSFET或者IGBT组成，基于MOS管的驱动电路有两种模式：3PMOS+3NMOS模式(以下简称3P3N)，主要用于小电流场景，例如电机持续工作电流小于5A；6NMOS模式(以下简称6N)，主要用于大电流场景，例如电机持续工作电流大于5A。在相同电流的情况下，PMOS的价格比NMOS贵，但是PMOS驱动电路简单。
图1所示是6NMOS驱动电路。驱动电路的MOS管一般是耐高压器件，Q1，Q3，Q5为高侧MOS管，Q0，Q2，Q4为低侧MOS管，高侧和低侧MOS管处于交替导通状态，控制三相无刷电机转动。
在电机驱动电路设计时，需要针对不同应用场景选择驱动电路(3P3N或者6N)，并依据驱动电路选择对应的预驱电路。即现有技术中，预驱电路不兼容3P3N模式和6N模式。这将导致在不同应用场景中，需要选择不同的预驱电路，多种预驱电路意味着多次流片，增加企业和用户成本，不利于物料管理，且用户体验也不佳。
上述问题成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电机预驱动电路及电机控制系统，以克服现有技术中预驱动电路无法兼容不同模式的驱动电路的问题。
本申请第一方面提供一种电机预驱动电路，包括：
识别电路，用于识别驱动电路的类型，并输出第一识别信号；
控制电路，与所述识别电路电连接，根据所述第一识别信号输出第一PWM信号，以根据所述第一PWM信号控制所述驱动电路的高侧开关管通断。
可选地，所述控制电路，包括：
第一控制电路，与所述识别电路电连接，用于根据所述第一识别信号，控制第一输入信号直接输出或翻转后输出；
PWM产生电路，根据所述第一控制电路的输出信号，输出所述第一PWM信号。
可选地，所述PWM产生电路，还接收第二输入信号，将所述第二输入信号进行电平转换后输出第二PWM信号以控制所述驱动电路的低侧开关管通断。
可选地，所述第一控制电路，包括：
选择器、反相器；所述选择器根据所述第一识别信号选择将所述第一输入信号经所述反相器后输出或直接输出；
或，
所述第一控制电路，包括：
异或门；
所述异或门对所述第一输入信号和所述第一识别信号进行异或运算，将运算结果输出至所述PWM产生电路；
或，
所述第一控制电路，包括：
同或门；
所述同或门对所述第一输入信号和所述第一识别信号进行同或运算，将运算结果输出至所述PWM产生电路。
可选地，所述识别电路，根据高侧偏置电压、写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号中的一个或多个确定所述驱动电路类型；
其中，所述高侧偏置电压为对应所述驱动电路高侧开关管的推挽电路的采样电压。
可选地，所述识别电路，根据所述高侧偏置电压、写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号中优先级最高的来确定所述驱动电路类型；
或，
所述识别电路接收所述高侧偏置电压、写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号，并根据多数原则来确定所述驱动电路类型。
可选地，所述优先级为预先设置的，或，可配置的。
可选地，所述识别电路接收所述高侧偏置电压、写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号，并根据多数原则来确定所述驱动电路类型。
可选地，所述PWM产生电路包括：电平转换电路、推挽电路；
所述电平转换电路，与所述第一控制电路电连接，对所述第一控制电路的输出信号进行电平转换后经第一输出端输出第一输出信号；
所述推挽电路，与所述电平转换电路电连接，根据所述第一输出信号输出所述第一PWM信号。
可选地，所述电平转换电路还接收第二输入信号，对所述第二输入信号进行电平转换后经第二输出端输出第二输出信号；
所述推挽电路，根据所述第二输出信号输出第二PWM信号；其中，所述第二PWM信号用于控制所述驱动电路的低侧开关管的通断。
可选地，所述控制电路，还包括：用于防止所述驱动电路的高侧开关管、低侧开关管同时导通的死区控制电路；
所述第一控制电路的输出信号、所述第二输入信号经死区控制电路后输入所述电平转换电路。
可选地，所述推挽电路包括：
第一MOS管、第二MOS管；
所述电平转换电路的输出端与所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极电连接；
所述第一MOS管的第一端接收驱动电压，所述第一MOS管的第二端与所述第二MOS管的第一端电连接，连接点作为输出端输出所述第一PWM信号；
所述第二MOS管的第二端根据驱动电路类型与所述驱动电路电连接或接地。
可选地，所述驱动电路高侧开关管的推挽电路的采样电压指代所述第二MOS管第二端的采样电压。
可选地，欠压保护电路，用于判断驱动电压是否低于阈值，若是，则断开所述预驱动电路的输出。
第二方面，本申请提供一种电机控制系统，包括驱动电路，还包括如前述的电机预驱动电路。
本申请的有益效果是：
和现有技术相比，本申请提供了电机预驱动电路，通过设置识别模块对驱动电路类型的识别，控制电路可根据驱动电路类型来输出相应控制信号，从而控制不同类型的驱动电路，即本申请可以兼容不同模式或类型的驱动电路。。
附图说明
图1为现有技术提供的三相无刷电机的控制系统；
图2为本申请第一方面提供的一种电机预驱动电路模块图；
图3为宽度为W的PWM信号示意图；
图4为本申请一实施方式提供的一种电机预驱动电路示意图一；
图5为本申请一实施方式提供的一种电机预驱动电路示意图二；
图6为本申请一实施方式提供的一种第一控制电路电路图一；
图7为本申请一实施方式提供的一种第一控制电路电路图二；
图8为本申请一实施方式提供的一种电机预驱动电路示意图三
图9为本申请一实施方式提供的一种电机预驱动电路示意图四；
图10为本申请一实施方式提供的一种电机预驱动电路示意图五；
图11为本申请一实施方式提供的6N模式下的电机控制系统；
图12为本申请一实施方式提供的3P3N模式下的电机控制系统；
图中：
1-识别电路，2-驱动电路，3-控制电路，31-第一控制电路，32-PWM产生电路，321-电平转换电路，322-推挽电路，33-死区控制电路，4-电机，5-传感电路，6-外部控制芯片，100-预驱动电路。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本申请的技术方案，但本申请的保护范围不局限于以下所述。
图1示出了一种三相无刷电机的控制系统。包括：控制模块(MCU、ASIC芯片)、预驱电路、驱动电路(图1包括6个管子)、三相电机、传感器(例如，霍尔传感器，获取A\B\C相的位置关系)等。传感器检测位置信息后，经控制模块处理输出6路PWM信号(PWM0-PWM5)，给到预驱电路。MCU输出的是低压的控制信号(0～3.3/5V)，该信号无法驱动三相无刷电机，需要预驱电路对该控制信号进行电平转换。
图1即示出了6N模式，而对于3P+3N，即驱动电路的3个上管(即高侧开关管)为PMOS，3个下管为NMOS。对于不同模式的驱动电路，需要设计不同的控制逻辑。因此，现有技术中，若驱动电路不同，则需要设计不同的预驱电路。本申请提出的预驱动电路即考虑此问题，可以兼容不同模式的驱动电路。
图2示出了本申请第一方面提供的一种电机4预驱动电路100，其包括：
识别电路1，用于识别驱动电路2的类型，并输出第一识别信号；
控制电路3，与识别电路1电连接，根据第一识别信号输出第一PWM信号(pwm00)，以根据第一PWM信号控制驱动电路2的高侧开关管通断。
本申请预驱电路可兼容不同类型的驱动电路2，无论其属于6N模式、3P+3N模式，均可采用同一预驱动电路。
第一识别信号是表征驱动电路2模式/类型的信号，例如可以是，第一识别信号为高(H)时，表示驱动电路上管为NMOS(6N模式)，第一识别信号为低(L)时，表示驱动电路上管为PMOS(3P3N模式)。当然，也可以是第一识别信号为低时，表示驱动电路上管为NMOS，第一识别信号为高时，表示驱动电路上管为PMOS。需要说明，本申请技术方案中的驱动电路指代由一个上管和一个与其对应的下管构成的上下管组，1个上下管组对应一相，例如图1中Q1和Q0构成的对应A相的上下管组。
图3为一宽度为W的PWM(脉冲宽度调制)信号，其高电平宽度为W。可以理解，在高电平时间段内，该PWM信号作用的开关管将对应导通(例如NMOS)，或断开(例如PMOS)。图2中，识别电路1对驱动电路2的类型(高侧开关管)进行识别，将识别结果输入控制电路3，控制电路3根据识别结果，向驱动电路2输出控制信号(第一PWM信号)。该控制信号用于控制驱动电路2中的某个上管(高侧开关管)的通断。需要说明，这里某个上管，指代一相(如A相)的上管，例如，图1中的Q1。对于完整的电机控制系统而言，有3个控制电路3，3个上下管组(如图1中Q1和Q0组，Q3和Q2组，Q5和Q4组)，分别一一对应ABC三相。即，每个控制电路3输出两个PWM信号以对应控制如图1所示的驱动电路的一个上下管组(例如，Q1和Q0)，而该上管和下管的连接点与其中一相连接(如A相)。本实施方式中，第一PWM信号控制驱动电路2的高侧开关管通断，即，控制对应某一相的驱动电路的上管的通断，例如是控制上管Q1通断。
可选地，识别电路1可以选择3个，即为每个控制电路3配置一个识别电路1；此种情况下，预驱动电路仅仅为一相预驱电路的芯片(包括1个识别电路、1个控制电路)，需要使用三个预驱芯片来驱动ABC三相，以控制电机运转。也可以是，识别电路1仅1个，3个控制电路共享1个识别电路1，即预驱芯片集成了3个控制电路和1个识别电路，此时，仅需要使用一片预驱芯片，即可控制电机运转。
一种实施方式中，控制电路3，包括：
第一控制电路31，与识别电路1电连接，用于根据第一识别信号，控制第一输入信号(pwm0)直接输出或翻转后输出；
PWM产生电路32，根据第一控制电路31的输出信号，输出第一PWM信号(pwm00)。
如图4所示，MCU6获取传感电路5采集的电机数据，经算法处理，向第一控制电路31输出电平转换前的PWM控制信号(pwm0，控制高侧开关管，为低压控制信号),第一控制电路31同时还接收识别电路1发送的对驱动电路2类型的识别结果，例如6N模式、3P+3N模式，根据识别结果，决定第一控制电路31直接输出电平转换前的PWM信号(pwm0)，还是对电平转换前的PWM信号(pwm0)进行取反后输出。可以是，在3P+3N模式(即三相的每个上管为P管，本方案只讨论某一相，本实施方式的PWM信号仅针对一相而言，关于三相的问题，本申请后续将进行介绍)下，对输入信号(pwm0)进行极性翻转(取反)。在6N模式下，对输入信号保持不变并输出。当然，也可以是，在6N模式下，对输入信号进行极性翻转(取反)，在3P+3N模式下，对输入信号保持不变。
一些实施方式中，如图5，PWM产生电路32，还接收第二输入信号(pwm1)，将第二输入信号进行电平转换后输出第二PWM信号(pwm10)以控制驱动电路2的低侧开关管通断。电平转换将低压的信号转换为高压的信号。
一些实施方式中，第一控制电路31，包括：
选择器、反相器；所述选择器根据所述第一识别信号选择将所述第一输入信号经所述反相器后输出或直接输出。
如图6所示，pwm0输入第一控制电路31，第一控制电路31根据选择信号(S1、S2，根据识别电路的判断结果产生)选择接通哪一路作为输出信号。若选择反相器那一路，则pwm0翻转后输出，作为第一控制电路31的输出信号；否则pwm0直接输出，作为第一控制电路31的输出信号。
一些实施方式中，如图7，第一控制电路31，包括：
异或门；该异或门对第一输入信号pwm0和第一识别信号(识别电路1的输出信号)进行异或运算，将运算结果输出至PWM产生电路32。此时，当第一识别信号为1时，输出信号将翻转，为0时，直接输出。此种情况，第一识别信号为高，表示为3P+3N模式，对于一相而言，则高侧开关管为PMOS。
一些实施方式中，第一控制电路31，包括：同或门；该同或门对第一输入信号和第一识别信号进行同或运算，将运算结果输出至所述PWM产生电路32。
此时，当第一识别信号为0时，输出信号将翻转，为1时直接输出。此种情况，第一识别信号为低，表示为3P+3N模式，对于一相而言，则高侧开关管为PMOS。
一些实施方式中，识别电路1，根据高侧偏置电压、写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号中的一个或多个确定驱动电路2的类型；
其中，高侧偏置电压为对应驱动电路2的高侧开关管(指对应一相的驱动电路的上管，如图1中对应A相的上管Q1)的推挽电路322的采样电压。
再次说明，电机包括三相，每一相对应了驱动电路2中相互连接的一个上管和一个下管，例如，图1中，A相对应了上管Q1和下管Q0，B相对应了上管Q3和下管Q2。上述实施方式中，控制电路输出的pwm00信号是用于控制驱动电路2的其中一相的上管的。实际控制中，需要3个控制电路3对三相进行控制。
本实施方式中，如图10所示，识别电路1可以包括一个模式选择端口，外部通过该端口向识别电路1输入外部控制信号(3P3N与6N模式选择输入)，以此识别驱动电路2的类型或模式(具体为对应某一相的驱动电路部分的上管类型)，其中，外部控制信号由外部控制芯片6(MCU/ASIC等)直接产生，产生控制信号选择两种模式；识别电路1也可以包括一个存储获取端口，与一存储电路(非易失性存储器(OTP、EPROM、EEPROM、NAND/NOR闪存，eFuse等)电连接，存储电路存储有模式选择信号，模式选择信号用于判断驱动电路2的类型或模式；具体地，可以在电路设计时，将模式选择信号写入到非易失性存储器中，在上电后，识别电路1将自动从非易失性存储器中获取模式配置信息(模式选择信号)；识别电路1也可以是，接收高侧偏置电压VS，根据VS大小来判断驱动电路2的类型或模式。对于不同类型的驱动电路，VS端连接方式是不同的，这将导致该端口电位(高侧偏置电压)发生变化。详见图11和图12的电路连接方式。因此，可以通过判断该端口电位来识别驱动电路2类型。需要说明，对于电机的某一相而言，其除了对应一个上管和一个下管以外，例如图1中A相对应的上管Q1和下管Q0，预驱动电路还配置有分别对应上管Q1的基本推挽电路单元和下管Q0的基本推挽电路单元，如图11、12所示。前述高侧偏置电压VS即对应上管Q1的基本推挽电路单元的采样电压。该采样电压可以是对应上管的基本推挽电路单元的低压侧电压(第二MOS的第二端电压)。
前述模式选择端口、存储电路和存储获取端口、高侧偏置电压VS这三种模式识别参考源可以仅存在一个，例如，识别电路1仅包括模式选择端口，根据外部控制信号来识别驱动电路2类型。
也可以是，同时存在前述三种模式识别参考源的两个或三个。此时，可以是，以包括三个为例，识别电路1，根据高侧偏置电压、写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号中优先级最高的来确定驱动电路2的类型；也可以是，识别电路1接收所述高侧偏置电压、写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号，并根据多数原则来确定所述驱动电路类型。
前述优先级为预先设置的，或，可配置的。
所谓预先设置的，即固定优先级，例如固定参考源1(外部控制信号)为最高优先级，参考源2(模式选择信号)为第二等级，参考源3(VS)为第三等级。当多种信号源指示不同模式时，根据最高优先级的参考源进行判别。
所谓可配置的，即控制模块可灵活配置不同参考源的优先级。根据参考源的优先级进行模式判别。
前述多数原则，即投票机制。当三种参考源指示的模式不一致时，根据多数原则来确定模式。例如，第一、第二参考源指示是3P3N，第三参考源指示是6N，那么这种情况下会被视为是3P3N模式。如果三个参考源是一致的，那么输出一致。
如图8，一些实施方式中，PWM产生电路32包括：电平转换电路321、推挽电路322；
电平转换电路321，与第一控制电路31电连接，对第一控制电路31的输出信号进行电平转换后经电平转换电路321的第一输出端输出第一输出信号；
推挽电路322，与电平转换电路321电连接，根据第一输出信号输出第一PWM信号。
电平转换电路321，用于实现电平的转换，预驱电路的输出端电压较高，内部需要电平转换电路实现输入端电压转换到输出高压。
基本推挽电路单元是一种常用于数字电路中的电路结构，它由两个晶体管组成，一个是NPN型晶体管，另一个是PNP型晶体管，它们分别被称为上拉晶体管和下拉晶体管，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。推挽电路的主要作用是将信号的电平从低电平到高电平或者从高电平到低电平进行快速切换，并且能够提供较大的电流输出能力，将控制信号直接输出到外部的驱动电路。如图11-图12所示，HO端和LO端(例如，对应A相)分别与对应该相的驱动电路2的上管和下管电连接(A相对应的上管Q1和下管Q0)。
可选地，如图10-图12，推挽电路322包括基本推挽电路单元，基本推挽电路单元包括：第一MOS管、第二MOS管。1个基本推挽电路单元对应于某一相的驱动电路2的1个上管或1个下管。
以对应上管的基本推挽电路单元为例，电平转换电路321的第一输出端与第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极电连接；第一MOS管的第一端接收驱动电压(VB/VCC)，第一MOS管的第二端与第二MOS管的第一端电连接，连接点作为输出端(HO)输出第一PWM信号；
第二MOS管的第二端(VS)根据驱动电路类型与驱动电路电连接或接地。
如图10-图12所示，基本推挽电路单元，包括一个NPN晶体管和一个PNP晶体管。
一些实施方式中，对应于驱动电路2的高侧开关管的基本推挽电路单元的采样电压指代第二MOS管第二端的采样电压，如图10中VS端的电压。
一些实施方式中，如图9，电平转换电路321还接收第二输入信号(IN_L、pwm1)，对第二输入信号进行电平转换后经电平转换电路321的第二输出端输出第二输出信号；
推挽电路322(包括两个基本推挽电路单元)，根据第二输出信号输出第二PWM信号(LO、pwm10)；其中，所述第二PWM信号用于控制低侧开关管的通断。
请参见图10-图12，推挽电路322包括两个基本推挽电路单元，上方的基本推挽电路单元对应了电机某一相对应的驱动电路的上管；下方的基本推挽电路单元对应了电机该相对应的驱动电路的下管。两个基本推挽电路单元的HO端、LO端分别与上管控制端、下管控制端电连接，用于分别控制上管、下管的通断。
一些实施方式中，控制电路3，还包括：用于防止驱动电路2的高侧开关管、低侧开关管同时导通的死区控制电路33；
第一控制电路31的输出信号、第二输入信号经死区控制电路33后输入电平转换电路321。
死区控制电路33作用是控制电机驱动电路中的MOSFET或IGBT管的开关时间，以防止两个管子(上管和下管)同时导通而产生短路，从而保护电机和驱动电路。死区控制电路通常由比较器、延时器、逻辑门等元件组成，可在控制电路中引入一定的时延，以确保两个管之间存在足够的“死区”时间。
第一控制电路31的输出信号、第二输入信号经死区控制电路33后，得到对应的两个输出信号后输入电平转换电路中，将低压转换为高压，分别输入对应驱动电路上管的推挽电路和对应下管的推挽电路中。
一些实施方式中，本申请预驱动电路还包括：欠压保护电路，用于判断驱动电压(VCC)是否低于阈值，若是，则触发欠压保护，断开所述预驱动电路的输出。欠压保护电路作用是当电路欠压时，对预驱电路和驱动电路进行保护。
图11和图12分别提供了6N模式、3P3N模式下的电机控制系统。输出端(VB，VS，COM，HO，LO等)需要根据驱动电路的模式来设计连接方式。如图11为6N模式，VS需要连接到驱动电路，且需要设计自举电路(图11中二极管和电容)。而图12为3P3N模式，此时不需要设计自举电路，且VS接地。
再次说明，图11-图12仅以一相为例，如前所述，实际的电机控制系统中，应包括3个控制电路，3组如图11-图12驱动电路部分(上下管组)，3个控制电路与3组驱动电路部分一一对应，且每个控制电路、每组驱动电路部分对应三相电机的一相。可以是，每个控制电路配置一个识别电路，此时，可以设计成一个预驱动电路包括一个识别电路、一个控制电路；此时，用户需要购买3个预驱动电路才能完成电机控制。也可以是，为三个控制电路配置同一个识别电路，此时，预驱动电路包括三个控制电路和一个识别电路，用户仅需购买一个预驱动电路即可完成电机控制。
本申请的第二方面，提供了一种电机，其包括驱动电路2，以及前述的电机预驱动电路。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电机预驱动电路，其特征在于，包括：
识别电路，用于识别驱动电路的类型，并输出第一识别信号；
控制电路，与所述识别电路电连接，根据所述第一识别信号输出第一PWM信号，以根据所述第一PWM信号控制所述驱动电路的高侧开关管通断；
其中，所述识别电路，根据写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号中的一个或多个确定所述驱动电路的类型。
2.根据权利要求1所述的电机预驱动电路，其特征在于，所述控制电路，包括：
第一控制电路，与所述识别电路电连接，用于根据所述第一识别信号，控制第一输入信号直接输出或翻转后输出；
PWM产生电路，根据所述第一控制电路的输出信号，输出所述第一PWM信号。
3.根据权利要求2所述的电机预驱动电路，其特征在于，
所述PWM产生电路，还接收第二输入信号，将所述第二输入信号进行电平转换后输出第二PWM信号以控制所述驱动电路的低侧开关管通断。
4.根据权利要求3所述的电机预驱动电路，其特征在于，
所述第一控制电路，包括：
选择器、反相器；所述选择器根据所述第一识别信号选择将所述第一输入信号经所述反相器后输出或直接输出；
或，所述第一控制电路，包括：
异或门；
所述异或门对所述第一输入信号和所述第一识别信号进行异或运算，将运算结果输出至所述PWM产生电路；
或，所述第一控制电路，包括：
同或门；
所述同或门对所述第一输入信号和所述第一识别信号进行同或运算，将运算结果输出至所述PWM产生电路。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电机预驱动电路，其特征在于，
所述识别电路，根据所述写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号中优先级最高的来确定所述驱动电路的类型；
或，
所述识别电路接收所述写入存储电路的模式选择信号、外部控制信号，并根据多数原则来确定所述驱动电路的类型。
6.根据权利要求5所述的电机预驱动电路，其特征在于，所述PWM产生电路包括：电平转换电路、第一推挽电路单元；
所述电平转换电路，与所述第一控制电路电连接，对所述第一控制电路的输出信号进行电平转换后经第一输出端输出第一输出信号；
所述第一推挽电路单元，与所述电平转换电路电连接，根据所述第一输出信号输出所述第一PWM信号。
7.根据权利要求6所述的电机预驱动电路，其特征在于，还包括：第二推挽电路单元；
所述电平转换电路还接收第二输入信号，对所述第二输入信号进行电平转换后经第二输出端输出第二输出信号；
所述第二推挽电路单元，根据所述第二输出信号输出第二PWM信号；其中，所述第二PWM信号用于控制所述驱动电路的低侧开关管的通断。
8.根据权利要求7所述的电机预驱动电路，其特征在于，
所述控制电路，还包括：用于防止所述驱动电路的高侧开关管、低侧开关管同时导通的死区控制电路；
所述第一控制电路的输出信号、所述第二输入信号经死区控制电路后输入所述电平转换电路。
9.根据权利要求6所述的电机预驱动电路，其特征在于，所述第一推挽电路单元包括：
第一MOS管、第二MOS管；
所述电平转换电路的第一输出端与所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极电连接；
所述第一MOS管的第一端接收驱动电压，所述第一MOS管的第二端与所述第二MOS管的第一端电连接，连接点作为输出端输出所述第一PWM信号；
所述第二MOS管的第二端根据驱动电路的类型与所述驱动电路电连接或接地。
10.一种电机控制系统，包括驱动电路，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的电机预驱动电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311351111.2A CN117394723A (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311351111.2A CN117394723A (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 |
| CN202310926153.8A CN116667713B (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310926153.8A Division CN116667713B (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117394723A true CN117394723A (zh) | 2024-01-12 |
Family
ID=87710011
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311351111.2A Pending CN117394723A (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 |
| CN202310926153.8A Active CN116667713B (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310926153.8A Active CN116667713B (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN117394723A (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118100735A (zh) * | 2024-04-18 | 2024-05-28 | 宁波尚进自动化科技有限公司 | 正弦三相伺服驱动器及引线键合机 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1684348B (zh) * | 2004-04-16 | 2010-10-20 | 深圳赛意法微电子有限公司 | 具有便于驱动器与变换器电路配合使用的控制接口的驱动器 |
| JP5130310B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2013-01-30 | 日立アプライアンス株式会社 | 電圧駆動型半導体素子のゲート駆動回路及び電力変換装置 |
| CN103023394B (zh) * | 2012-12-27 | 2015-07-08 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 直流无刷电机驱动电路 |
| JP6486805B2 (ja) * | 2015-09-25 | 2019-03-20 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体パワーモジュール及び電動機用駆動システム |
| CN207559895U (zh) * | 2017-07-12 | 2018-06-29 | 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 | 一种驱动装置和电机驱动电路 |
| JP2020010574A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | スイッチング素子駆動回路 |
| CN111082668A (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-28 | 苏州源特半导体科技有限公司 | 变换器控制方法以及驱动控制器 |
| JP7449805B2 (ja) * | 2020-07-27 | 2024-03-14 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ駆動制御装置およびモータユニット |
| CN115549449A (zh) * | 2021-06-29 | 2022-12-30 | 北京机械设备研究所 | 一种具备抑制SiC MOSFET串扰的电机装置及控制方法 |
| CN115313819A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-08 | 广东汇芯半导体有限公司 | 一种集成两种自举电路的高压集成电路及半导体电路 |
-
2023
- 2023-07-26 CN CN202311351111.2A patent/CN117394723A/zh active Pending
- 2023-07-26 CN CN202310926153.8A patent/CN116667713B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116667713A (zh) | 2023-08-29 |
| CN116667713B (zh) | 2023-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090021294A1 (en) | Driving device of voltage drive type semiconductor device | |
| US10432080B2 (en) | Driving device of semiconductor device | |
| JP4830507B2 (ja) | ブートストラップ回路 | |
| CN116667713B (zh) | 一种电机预驱动电路及电机控制系统 | |
| TWI430072B (zh) | 使用在不同電壓區域之間的電位轉換器與方法 | |
| US20210021121A1 (en) | Short circuit detection and protection for a gate driver circuit and methods of detecting the same using logic analysis | |
| US20090085542A1 (en) | Drive system for power semiconductor device | |
| KR20150071339A (ko) | 게이트 구동 회로 | |
| CN111884565A (zh) | 一种深海电机大功率驱动器 | |
| US20110260776A1 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| JPH06153533A (ja) | レベルシフト回路及びこれを用いたインバータ装置 | |
| JPH11205123A (ja) | 高耐圧パワー集積回路 | |
| US8786322B2 (en) | Gate driver circuit and operating method thereof | |
| JP2012244295A (ja) | 絶縁ゲート型スイッチング素子のゲートの電位を制御する半導体装置、及び、回路 | |
| JP4091590B2 (ja) | スイッチング回路 | |
| US20030067728A1 (en) | Half-bridge circuit and method for driving the half-bridge circuit | |
| US11455023B2 (en) | Power module | |
| US20210044222A1 (en) | Motor Driver and Motor Driving System | |
| CN101483426B (zh) | 输出驱动电路 | |
| JPS6149626A (ja) | 無停電電圧切換装置 | |
| CN114184924A (zh) | 集成电路和半导体装置 | |
| CN114792966A (zh) | 用于电机驱动电路的过流保护电路、电机驱动电路和用电设备 | |
| US20070097587A1 (en) | Inductive load drive device and drive method | |
| EP1001537B1 (en) | Control circuit | |
| CN111900967A (zh) | 一种igbt驱动互锁电路及igbt电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |