CN203674690U - 电机驱动器故障信号处理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电机驱动器故障信号处理电路，具体涉及一种具有故障锁存、故障复位和PWM封锁功能的故障信号处理电路。本产品的组成包括：故障逻辑综合电路（1），所述的故障逻辑综合电路（1）连接故障锁存复位电路（2），所述的故障锁存复位电路（2）连接脉宽信号封锁电路（3）。本实用新型应用于感应电机、永磁同步电机、无刷直流电机等类型的电机驱动器。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种电机驱动器故障信号处理电路。具体涉及一种具有故障锁存、故障复位和PWM封锁功能的电机驱动器故障信号处理电路。
背景技术：
在电机及其驱动器运行过程中，不可避免会发生三相定子绕组过流、直流母线过压、IGBT C-E过饱和、驱动器供电欠压与过温等类型的故障。所有这些类型的故障都有可能影响电机及其驱动器的运行特性，增加设备损坏的潜在危害，甚至造成事故。因此，电机驱动器的各种保护电路和故障信号处理电路是电机驱动器不可或缺的一部分。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种电机驱动器故障信号处理电路。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种电机驱动器故障信号处理电路，其组成包括：故障逻辑综合电路，所述的故障逻辑综合电路连接故障锁存复位电路，所述的故障锁存复位电路连接脉宽信号封锁电路。
所述的电机驱动器故障信号处理电路，所述的故障逻辑综合电路连接至故障锁存复位电路，所述的故障逻辑综合电路包括二极管D1-D9、电阻R1-R3、PNP型晶体管Q1和电容C1；所述的二极管D1-D9的K极分别连接故障信号输入端和外部脉宽封锁信号输入端，所述的二极管D1-D9的A极连接电阻R1的一端，所述的电阻R1的另一端连接电阻R2的一端和PNP型晶体管Q1的基极，所述的电阻R2的另一端和PNP型晶体管Q1的发射极连接电源VCC，所述的PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R3的一端、电容C1的一端和故障综合信号输出端，所述的故障综合信号输出端连接至故障锁存复位电路，所述的电阻R3的另一端和电容C1的另一端接地。
所述的电机驱动器故障信号处理电路，所述的故障锁存复位电路连接脉宽信号封锁电路；所述的故障锁存复位电路包括或非门U1C、或非门U1D、电阻R4、电阻R5和电容C2，所述的故障综合信号连接或非门U1C的一个输入端，所述的或非门U1C的另一个输入端连接或非门U1D的输出端和故障锁存信号输出端，所述的或非门U1C的输出端连接或非门U1D的一个输入端，所述的或非门U1D的另一个输入端连接故障复位信号输入端，所述的故障锁存信号连接至脉宽信号封锁电路；所述的或非门U1C的输出端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接电阻R4的一端、电容C2的一端和功率保护中断信号输出端，所述的功率保护中断信号输出端连接至微控制器的功率保护中断输入端，所述的电阻R4的另一端和电容C2的另一端接地。
本实用新型的有益效果：
1、具有故障锁存功能，有利于避免在故障频繁发生或不可预见等异常状况下启动电机及其驱动器所带来的风险。
、具有PWM封锁功能，一旦出现故障，立即封锁PWM信号，这样可以避免在故障状态下电机及其驱动器继续运行所带来的进一步危害；同时具有外部PWM封锁功能，可以远程实时封锁PWM信号，尤其是可以在直流母线电压不切断的情况下对微控制器进行烧写。
、具有故障复位功能，这样可以保证在故障消除或修复后尽快解除故障锁存状态，以使设备重新投入正常运行。
、可以根据应用需要灵活配置投入运行的故障信号的路数和实际对应关系，还可以与具有+5V电源或+3.3V电源供电的微控制器的电机驱动器相兼容。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是故障逻辑综合电路原理图。
图3是故障锁存复位电路原理图1。
图4是故障锁存复位电路原理图2。
图5是一组脉宽信号封锁电路原理图。
根据电子线路制图规定，相同标号的电路之间具有连接关系。
具体实施方式：
实施例1：
一种电机驱动器故障信号处理电路，其组成包括：故障逻辑综合电路1，其特征是：所述的故障逻辑综合电路2连接故障锁存复位电路2，所述的故障锁存复位电路2连接脉宽信号封锁电路3。
实施例2：
实施例1所述的电机驱动器故障信号处理电路，所述的故障逻辑综合电路连接至故障锁存复位电路，所述的故障逻辑综合电路对故障信号/FAULT1-/FAULT8和外部脉宽封锁信号/EXTLOCK进行与非逻辑运算产生故障综合信号FAULT；所述的故障逻辑综合电路包括二极管D1-D9、电阻R1-R3、PNP型晶体管Q1和电容C1；所述的二极管D1-D9的K极分别连接故障信号/FAULT1-/FAULT8输入端和外部脉宽封锁信号/EXTLOCK输入端，所述的二极管D1-D9的A极连接电阻R1的一端，所述的电阻R1的另一端连接电阻R2的一端和PNP型晶体管Q1的基极，所述的电阻R2的另一端和PNP型晶体管Q1的发射极连接电源VCC，所述的PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R3的一端、电容C1的一端和故障综合信号FAULT输出端，所述的故障综合信号FAULT连接至故障锁存复位电路，所述的电阻R3的另一端和电容C1的另一端接地。
所述的故障信号/FAULT1-/FAULT8可以来自于三相过流保护电路、直流母线过压保护、IGBT C-E过饱和保护电路、驱动器欠压与过温保护电路等类型的保护电路，投入运行的故障信号的路数和实际对应关系可以根据应用需要灵活配置；所述的故障信号/FAULT1-/FAULT8还可以连接至微控制器的I\O口，以便于在微控制器的软件中读取故障状态并判断故障来源。
当所述的故障信号/FAULT1-/FAULT8和外部脉宽封锁信号/EXTLOCK中的任意一路为低电平时，所述的故障综合信号FAULT变为高电平。
电源VCC可以是+5V电源，也可以是+3.3V电源，这要与电机驱动器的微控制器的供电电源相一致。
实施例3：
实施例1或2所述的电机驱动器故障信号处理电路，当电源VCC为+3.3V电源时，所述的故障锁存复位电路连接脉宽信号封锁电路，所述的故障锁存复位电路产生故障锁存信号和功率保护中断信号；所述的故障锁存复位电路包括或非门U1C、或非门U1D、电阻R4、电阻R5和电容C2，所述的故障综合信号连接或非门U1C的一个输入端，所述的或非门U1C的另一个输入端连接或非门U1D的输出端和故障锁存信号输出端，所述的或非门U1C的输出端连接或非门U1D的一个输入端，所述的或非门U1D的另一个输入端连接故障复位信号输入端，所述的故障锁存信号连接至脉宽信号封锁电路；所述的或非门U1C的输出端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接电阻R4的一端、电容C2的一端和功率保护中断信号输出端，所述的功率保护中断信号连接至微控制器的功率保护中断输入端，所述的电阻R4的另一端和电容C2的另一端接地。
当所述的故障信号/FAULT1-/FAULT8和外部脉宽封锁信号/EXTLOCK中的任意一路为低电平时，所述的故障综合信号FAULT变为高电平，此时如果所述的故障复位信号RESET为低电平，则所述的故障锁存信号FLTLOCK 变为高电平，所述的功率保护中断信号/PDPINT变为低电平，所述的故障锁存复位电路处于故障锁存状态。当所述的故障信号故障信号/FAULT1-/FAULT8和外部脉宽封锁信号/EXTLOCK均为高电平时，所述的故障锁存信号FLTLOCK 变为低电平，然而所述的故障锁存复位电路仍然处于故障锁存状态，此时只有当所述的锁存复位信号RESET为高电平时，所述的故障锁存信号FLTLOCK 才能变为低电平，所述的功率保护中断信号/PDPINT才能变为高电平，所述的故障锁存复位电路的故障锁存状态才能被解除。故障锁存复位电路的故障锁存功能有利于避免在故障频繁发生或不可预见等异常状况下启动电机及其驱动器所带来的风险。
所述的故障复位信号RESET可以来源于微控制器的I\O口，这样使得微控制器可以发出复位指令实时解除故障锁存复位电路的故障锁存状态。所述的功率保护中断信号/PDPINT连接至微控制器的功率保护中断输入端，这样使得微控制器可以利用功率保护中断的方式进行一系列的故障分析与处理，如读取故障代码、锁存PWM信号、发出复位指令等。
实施例4：
实施例1或2所述的电机驱动器故障信号处理电路，当电源VCC为+5V电源时，所述的故障锁存复位电路连接脉宽信号封锁电路，所述的故障锁存复位电路产生故障锁存信号和功率保护中断信号；所述的故障锁存复位电路包括或非门U1C和或非门U1D，所述的故障综合信号连接或非门U1C的一个输入端，所述的或非门U1C的另一个输入端连接或非门U1D的输出端和故障锁存信号输出端，所述的或非门U1C的输出端连接或非门U1D的一个输入端，所述的或非门U1D的另一个输入端连接故障复位信号输入端，所述的故障锁存信号连接至脉宽信号封锁电路；所述的或非门U1C的输出端还连接功率保护中断信号/PDPINT输出端，所述的功率保护中断信号/PDPINT连接至微控制器的功率保护中断输入端。
实施例5：
实施例1、2、3或4所述的电机驱动器故障信号处理电路，所述的脉宽信号封锁电路包括或非门U1A、或非门U1B、或非门U2A、或非门U2B、或非门U2C、或非门U2D和上拉电阻R6-R11，所述的上拉电阻R6-R11的一端连接电源VCC，所述的上拉电阻R6-R11的另一端脉宽调制信号PWM1-PWM6，所述的或非门U1A、或非门U1B、或非门U2A、或非门U2B、或非门U2C、或非门U2D分别对所述的脉宽调制信号PWM1-PWM6和故障锁存信号FLTLOCK进行或非逻辑运算，并产生驱动信号PWM_1-PWM_6，所述的驱动信号PWM_1-PWM_6连接至预驱动电路。
当所述的故障信号/FAULT1-/FAULT8和外部脉宽封锁信号/EXTLOCK中的任意一路为低电平时，所述的故障锁存信号FLTLOCK 变为高电平，所述的故障锁存复位电路处于故障锁存状态，此时所述的驱动信号PWM_1-PWM_6均为低电平。当所述的故障信号/FAULT1-/FAULT8和外部脉宽封锁信号/EXTLOCK均为高电平，且所述的锁存复位信号RESET为高电平时，所述的故障锁存信号FLTLOCK变为低电平，所述的故障锁存复位电路的故障锁存状态被解除，此时所述的驱动信号PWM_1-PWM_6与其对应的脉宽调制信号PWM1-PWM6是逻辑非的关系。
Claims (3)
1.一种电机驱动器故障信号处理电路，其组成包括：故障逻辑综合电路，其特征是：所述的故障逻辑综合电路连接故障锁存复位电路，所述的故障锁存复位电路连接脉宽信号封锁电路。
2.根据权利要求1所述的电机驱动器故障信号处理电路，其特征是：所述的故障逻辑综合电路连接至故障锁存复位电路，所述的故障逻辑综合电路包括二极管D1-D9、电阻R1-R3、PNP型晶体管Q1和电容C1；所述的二极管D1-D9的K极分别连接故障信号输入端和外部脉宽封锁信号输入端，所述的二极管D1-D9的A极连接电阻R1的一端，所述的电阻R1的另一端连接电阻R2的一端和PNP型晶体管Q1的基极，所述的电阻R2的另一端和PNP型晶体管Q1的发射极连接电源VCC，所述的PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R3的一端、电容C1的一端和故障综合信号输出端，所述的故障综合信号输出端连接至故障锁存复位电路，所述的电阻R3的另一端和电容C1的另一端接地。
3.根据权利要求1或2所述的电机驱动器故障信号处理电路，其特征是：所述的故障锁存复位电路连接脉宽信号封锁电路；所述的故障锁存复位电路包括或非门U1C、或非门U1D、电阻R4、电阻R5和电容C2，所述的故障综合信号连接或非门U1C的一个输入端，所述的或非门U1C的另一个输入端连接或非门U1D的输出端和故障锁存信号输出端，所述的或非门U1C的输出端连接或非门U1D的一个输入端，所述的或非门U1D的另一个输入端连接故障复位信号输入端，所述的故障锁存信号连接至脉宽信号封锁电路；所述的或非门U1C的输出端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接电阻R4的一端、电容C2的一端和功率保护中断信号输出端，所述的功率保护中断信号输出端连接至微控制器的功率保护中断输入端，所述的电阻R4的另一端和电容C2的另一端接地。
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| CN105591362A (zh) * | 2016-02-28 | 2016-05-18 | 合肥巨一动力系统有限公司 | 一种纯电动汽车电机的安全保护电路 |
| CN109524943A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-26 | 吴江绿控电控科技有限公司 | 一种具有自锁功能的硬件保护电路 |
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