CN1731658A - 驱动电路改善方法 - Google Patents

Abstract

一种驱动电路改善方法，其是利用一H桥驱动电路实施，该H桥驱动电路包含分别由二个开关构成的第一及第二开关组。该驱动电路改善方法首先是将第一开关组的二开关同时导通，接着将第一开关组的二开关其中一开关由导通切换为不导通状态，再将该第二开关组的二开关同时导通，且于第二开关组的二开关同时导通瞬间将第一开关组保持为导通状态的另一开关切换为不导通状态。

Description

驱动电路改善方法

技术领域

本发明有关一种驱动电路改善方法，特别是有关一种可有效抑制涟波电流产生的驱动电路改善方法。

背景技术

请参照图1及图2。图1显示一现有H桥(H-bridge)驱动电路的示意图。图2为一波形示意图，显示现有输入该H桥驱动电路的脉波波形。如图1所示，该H桥驱动电路包含一由晶体管Q1及Q4构成的驱动单元，及一由晶体管Q2及Q3构成的反相驱动单元。当脉波宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号产生单元(未图示)产生如图2所示的一组脉波时，首先，信号1及信号4可使包含晶体管Q1及Q4的驱动单元导通，同时，信号2及信号3可使包含晶体管Q2及Q3的反相驱动单元截止，故电流I以图中实线所示路径通过线圈L。接着，该脉波相位变化为信号2及信号3导通晶体管Q2及Q3，同时，信号1及信号4截止晶体管Q1及Q4，故电流I改以图1中虚线所示路径通过线圈L，使转子再旋转一个角度，如此交替驱动使马达转子持续运转。

然而，如图2所示，因现有PWM控制是以非重叠的脉波信号分别驱动前述两组驱动单元，亦即，由信号1及信号4同步截止至信号2及信号3同步导通间会具有一时差ΔT。

因此，如图3所示，于脉波相位变换时，举例而言例如于信号1及信号4同步截止时，该H桥驱动电路会在瞬间产生一量值极大的感应电流I′沿图中所示的路径进入电容C而形成一涟波电流，该涟波电流所引发的高热会使电容寿命严重缩短，特别是若该电容C为电解电容器，高热更会使其性能迅速劣化而缩短其寿命。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种驱动电路改善方法，其能有效抑制涟波电流产生而避免前述情形发生。

依本发明设计的驱动电路改善方法，是利用一H桥驱动电路实施。该H桥驱动电路包含分别由二个开关构成的第一及第二开关组，各开关并联有一阻流组件，且第一及第二开关组是轮替导通。该驱动电路改善方法，首先是将第一开关组的二开关同时导通，接着将第一开关组的二开关其中一开关由导通切换为不导通状态，再将该第二开关组的二开关同时导通，且于第二开关组的二开关同时导通瞬间将第一开关组保持为导通状态的另一开关切换为不导通状态。

借助本发明的设计，当H桥驱动电路于不同开关组进行切换时，本发明先切换一开关组其中的一开关并使另一开关延迟一段时间再切换的设计，可使感应电流的行进路径形成一电流回路而不再进入电容中，如此可大幅降低涟波电流对电容的影响，提高电容使用寿命及安全性。

附图说明

图1为显示现有H桥驱动电路的示意图。

图2为一波形示意图，显示现有输入H桥驱动电路的脉波波形。

图3为一示意图，显示现有H桥驱动电路的感应电流路径。

图4为依本发明马达驱动方法的一实施例，显示其脉波信号产生方式的示意图。

图5及图6为示意图，分别显示依图4实施例产生的感应电流的路径。

图7为依本发明马达驱动方法的另一实施例，显示其脉波信号产生方式的示意图。

第8及图9为示意图，分别显示依图7实施例产生的感应电流的路径。

具体实施方式

请参照图4至图6。图4为依本发明驱动电路改善方法的一实施例，显示其脉波信号产生方式的示意图。图5及图6分别显示依本实施例产生的涟波电流I′的路径。如图4及图5所示，将PWM脉波信号1、信号2、信号3及信号4分别馈入H桥(H-bridge)驱动电路的晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3及晶体管Q4中，位于H桥驱动电路一对角线两侧的晶体管Q1及晶体管Q4构成一第一开关组，而H桥驱动电路另一对角线两侧的晶体管Q2及晶体管Q3会构成另一反相的第二开关组，且每一晶体管Q1、Q2、Q3及Q4分别并联有一阻流组件，如图中所示的二极管D1、D2、D3及D4。依本实施例H桥驱动电路的改善方法，脉波信号产生方式是首先设计脉波信号1及信号4同时切换为On时序，而信号2及信号3则为Off时序。接着，当脉波信号1及信号4欲切换为Off时序时，本实施例设计使信号4先切换为Off时序，信号1则延迟一段时间T1，直到信号2及信号3同时切换为On时序的瞬间再切换为Off时序。

借助本实施例的脉波信号产生方式，如图5所示，当第一开关组的晶体管Q4由导通切换为不导通状态的瞬间，因另一晶体管Q1仍保持为导通状态(此时另一开关组的晶体管Q2及晶体管Q3皆为不导通状态)，故感应电流I′会流经晶体管Q1、线圈L、二极管D3再回到晶体管Q1而构成一电流回路，而不会进入电容C进行充放电动作，使涟波电流大幅减小。

接着，第二开关组的晶体管Q2及晶体管Q3同时切换为导通状态，且于此瞬间晶体管Q1切换为不导通状态，故电流依序流经晶体管Q2及晶体管Q3；接着，依本发明的设计，当信号2切换为Off时序时，信号3则延迟一段时间T2，直到信号1及信号4同时切换为On时序的瞬间再切换为Off时序。因此，当第二开关组的晶体管Q2由导通切换为不导通状态的瞬间，因另一晶体管Q3仍保持为导通状态(此时另一开关组的晶体管Q1及晶体管Q4皆为不导通状态)，故此时感应电流I′会如图6所示，流经晶体管Q3、线圈L、二极管D1再回到晶体管Q3而构成一电流回路，而不会进入电容C进行充放电动作，如此一来，亦使涟波电流大幅减小。

由上述可知，本发明是借助于H桥驱动电路不同开关组的切换时，先切换一开关组其中的一开关并使另一开关延迟一段时间后再行切换的设计，可使感应电流I′的路径形成一电流回路而不再进入电容C中，如此，可大幅降低涟波电流对电容C的影响，提高电容C使用寿命及安全性。

特予说明的是，本发明的H桥驱动电路中的开关组件并不限定是晶体管，例如为一继电器(relay)亦可。

请参照图7至图9。图7为依本发明驱动电路改善方法的另一实施例，显示其脉波信号产生方式的示意图。图8及图9分别显示依本实施例产生的涟波电流I′的路径。

当脉波信号1及信号4欲切换为Off时序时，本实施例设计使信号1先切换为Off时序，信号4则延迟一段时间T1，直到信号2及信号3同时切换为On时序的瞬间再切换为Off时序。因此，当第一开关组的晶体管Q1由导通切换为不导通状态的瞬间，因另一晶体管Q4仍保持为导通状态(此时另一开关组的晶体管Q2及晶体管Q3为不导通状态)，故感应电流I′会如图8所示，流经晶体管Q4、二极管D2线圈L、再回到晶体管Q4而构成一电流回路，而不会进入电容C进行充放电动作，使得涟波电流大幅减小。

接着，当信号3切换为Off时序时，信号2则延迟一段时间T2，直到信号1及信号4同时切换为On时序的瞬间再切换为Off时序。因此，当第二开关组的晶体管Q3由导通切换为不导通状态的瞬间，因另一晶体管Q2仍保持为导通状态(此时另一开关组的晶体管Q1及晶体管Q4为不导通状态)，故此时感应电流I′会如图9所示，流经晶体管Q2、二极管D4、线圈L、再回到晶体管Q2而构成一电流回路，而不会进入电容C进行充放电动作，亦会使涟波电流大幅减小。

由以上实施例可知，本发明先切换一开关组其中的一开关并使另一开关延迟一段时间再切换的设计，其中先选择哪一个开关进行切换并不限定，均可获得本发明的效果。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的本申请权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种驱动电路改善方法，该驱动电路包含分别由二个开关构成的第一及第二开关组，且各该开关并联有一阻流组件，该第一及第二开关组是轮替导通，该驱动电路改善方法包含以下步骤：

将该第一开关组的二开关同时导通；

将该第一开关组的二开关其中一开关由导通切换为不导通状态；及

将该第二开关组的二开关同时导通，且于该导通瞬间将该第一开关组保持为导通状态的另一开关切换为不导通状态。

2.如权利要求1所述的驱动电路改善方法，其特征在于该驱动电路是一H桥驱动电路。

3.如权利要求1所述的驱动电路改善方法，其特征在于该开关为晶体管。

4.如权利要求1所述的驱动电路改善方法，其特征在于该开关为继电器。

5.如权利要求1所述的驱动电路改善方法，其特征在于该阻流组件为二极管。

6.一种驱动电路改善方法，该驱动电路包含分别由二个开关构成的第一及第二开关组，且各该开关并联有一阻流组件，该第一及第二开关组是借助分别馈入各开关的脉波信号轮替导通，该驱动电路改善方法包含以下步骤：

于一第一时间点将馈入该第一开关组的第一及第二脉波信号同时调整为On时序；

将馈入该第二开关组的第三及第四脉波信号同时调整为Off时序；

于一第二时间点将该第二脉波信号调整为Off时序；

于一第三时间点将该第一脉波信号调整为Off时序；

将该第三及第四脉波信号同时调整为On时序；

于一第四时间点将该第三脉波信号调整为Off时序；及

于一第五时间点将该第一及第二脉波信号同时调整为On时序，并将该第四脉波信号调整为Off时序。

7.如权利要求6所述的驱动电路改善方法，其特征在于该驱动电路是一H桥驱动电路。

8.如权利要求6所述的驱动电路改善方法，其特征在于该开关为晶体管。

9.如权利要求6所述的驱动电路改善方法，其特征在于该开关是为继电器。

10.如权利要求6所述的驱动电路改善方法，其特征在于该阻流组件为二极管。

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