CN204538654U - 一种应用于电机驱动芯片的欠压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及芯片保护技术领域，尤其是一种应用于电机驱动芯片的欠压保护电路。该电路由两个三极管、两个施密特反相器、十个MOS管和若干个电阻构成，它包括带隙基准电路、电流镜电路、采样电路以及迟滞回路，其中，两个施密特反相器作为缓冲级，同时提供滞回信号。本实用新型的电路结构较为简单，不需要额外的带隙基准电路，省去了电压比较器电路，大大减少了电路的复杂性；与此同时，电路在电源电压欠压时能及时输出逻辑电平信号，具有传输延时较小的优点，能快速产生欠压信号，一方面使电机驱动芯片在发生欠压状况时快速停止工作以免造成损坏，另一方面使电机驱动芯片在消除欠压状况后能快速恢复正常工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片保护技术领域，尤其是一种应用于电机驱动芯片的欠压保护电路。
背景技术
现代高效、精确的电机控制都是采用计算机实现的，通过电机芯片与主处理器、电机和增量性编码器构成一个完整的运动控制系统。当电源电压低于芯片的正常工作范围时，芯片内部某些电路可能无法正常工作，这有可能产生内部逻辑错误，使外部开关管处于不确定状态。若外部开关管处于导通状态而芯片的其他部分不能正常工作时，有可能使芯片烧毁，或对外部电路造成损坏，因此，芯片内部加入欠压保护电路是必需的，可以保证电源电压低于设定的工作门限时，外部功率管和芯片内部的大部分模块处于关断状态。
现有技术的欠压保护电路具有基准电路和比较电路，基准电路产生基准电流In和基准电压Vn,比较电路将采样来的电源电压VDD的信号与基准电压Vn的信号比较，判断是否发生欠压。其中，当为发生欠压时，VDD>Vn，输出高电平以控制电机驱动芯片正常工作；当VDD<Vn,输出低电平以控制电机驱动芯片停止工作。但是，这类现有技术的欠压保护电路容易受到用以产生基准电压的基准电路的干扰，因此需要设计专门的比较器电路，结构相对复杂。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全性能高的应用于电机驱动芯片的欠压保护电路，该电路省去了额外的产生基准电压的基准电路和比较器电路，具有传输延时较小，能快速产生欠压信号的优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种应用于电极驱动芯片的欠压保护电路，它包括第一三极管、第二三极管、第一反相器、第二反相器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管；
所述第一三极管的基极连接所述第二三极管的基极并通过第一电阻连接电源电压、发射极通过第五电阻连接所述第二三极管的发射极、集电极连接所述第一MOS管的漏极与栅极；
所述第二三极管的发射极通过第六电阻接地、集电极连接所述第二MOS管的漏极和第四MOS管的栅极；
所述第一MOS管的源极连接所述第二MOS管的源极和电源电压、栅极连接所述第二MOS管的栅极；
所述第二MOS管的源极连接所述第三MOS管的源极、栅极连接所述第三MOS管的栅极；
所述第三MOS管的源极连接所述第四MOS管的源极、栅极连接所述第七MOS管的漏极和栅极；
所述第四MOS管的源极所述第五MOS管的源极并通过第七电阻连接所述第九MOS管的漏极、漏极连接所述第八MOS管的漏极和第一反相器的输入端；
所述第五MOS管的栅极连接所述第九MOS管的漏极、漏极连接电压输出端并通过第八电阻接地；
所述第六MOS管的漏极通过第四电阻后分两支路，一支路通过第二电阻连接所述第一三极管与第二三极管的基极、另一支路通过第三电阻接地，所述第六MOS管的源极接地、栅极连接在所述第一反相器的输出端和第二反相器的输入端之间；
所述第七MOS管的栅极连接所述第八MOS管的栅极、源极接地；
所述第八MOS管的栅极连接所述第十MOS管的栅极、源极接地；
所述第九MOS管的栅极连接所述第二反相器的输出端、源极连接所述第十MOS管的漏极；
所述第十MOS管的源极接地并通过第八电阻连接电压输出端。
优选地，所述第一反相器与第二反相器为施密特反相器。
由于采用了上述方案，本实用新型的电路结构较为简单，不需要额外的带隙基准电路，省去了电压比较器电路，大大减少了电路的复杂性；与此同时，电路在电源电压欠压时能及时输出逻辑电平信号，具有传输延时较小的优点，能快速产生欠压信号，一方面使电机驱动芯片在发生欠压状况时快速停止工作以免造成损坏，另一方面使电机驱动芯片在消除欠压状况后能快速恢复正常工作。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施的一种应用于电极驱动芯片的欠压保护电路，它包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一反相器U1、第二反相器U2、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9和第十MOS管M10；
第一三极管Q1的基极连接第二三极管Q2的基极并通过第一电阻R1连接电源电压VDD、发射极通过第五电阻R5连接第二三极管Q2的发射极、集电极连接第一MOS管M1的漏极与栅极；
第二三极管Q2的发射极通过第六电阻R6接地、集电极连接第二MOS管M2的漏极和第四MOS管M4的栅极；
第一MOS管M1的源极连接第二MOS管M2的源极和电源电压VDD、栅极连接第二MOS管M2的栅极；
第二MOS管M2的源极连接第三MOS管M3的源极、栅极连接第三MOS管M3的栅极；
第三MOS管M3的源极连接第四MOS管M4的源极、栅极连接第七MOS管M7的漏极和栅极；
第四MOS管M4的源极第五MOS管M5的源极并通过第七电阻R7连接第九MOS管M9的漏极、漏极连接第八MOS管M8的漏极和第一反相器U1的输入端；
第五MOS管M5的栅极连接第九MOS管M9的漏极、漏极连接电压输出端Vout并通过第八电阻R8接地；
第六MOS管M6的漏极通过第四电阻R4后分两支路，一支路通过第二电阻R2连接第一三极管Q1与第二三极管Q2的基极、另一支路通过第三电阻R3接地，第六MOS管M6的源极接地、栅极连接在第一反相器U1的输出端和第二反相器U2的输入端之间；
第七MOS管M7的栅极连接第八MOS管M8的栅极、源极接地；
第八MOS管M8的栅极连接第十MOS管M10的栅极、源极接地；
第九MOS管M9的栅极连接第二反相器U2的输出端、源极连接第十MOS管M10的漏极；
第十MOS管M10的源极接地并通过第八电阻R8连接电压输出端Vout。
其中，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第五电阻R5和第六电阻R6构成带隙基准电路，第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3构成第一电流镜电路，第七MOS管M7、第八MOS管M8和第十MOS管M10构成第二电流镜电路，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3构成电源电压VDD采样电路，第六MOS管M6与第四电阻R4构成迟滞回路，第五MOS管M5、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第七电阻R7、第八电阻为电路输出级。
本实施例的工作原理为：当电源电压VDD从零开始上升，第一三极管Q1、第二三极管Q2的基极A点电位达到阈值VA后，第一三极管Q1、第二三极管Q2开始导通，它们所在的支路形成电流通路，第一MOS管M1与第二MOS管M2组成的电流镜结构使得这两路电流大小相等，B点电位降低，导致第四MOS管M4、第五MOS管M5的的栅极电位下降，C点电位随之上升，信号经过第一反相器U1与第二反相器U2整形，同时形成一个滞回信号D，最后通过电路输出级输出的逻辑电平为高。同理，当电源电压VDD逐渐下降时，输出的逻辑电平为低。此输出信号提供给后级电路开启或关断关键模块电路，起到保护电路的作用。
进一步地，第六MOS管M6与第四电阻R4构成的迟滞回路，当电源电压VDD超过电源电压VDD的阀值电压后，D点电位由高到低，第六MOS管M6关断，第四电阻R4被断路，因此当电源电压VDD由高变低时，需要降到比电源电压VDD的阀值电压更低的一个电压，电源电压VDD的阀值电压才能使逻辑输出电平翻转。
进一步地，本实施的第一反相器U1与第二反相器U2采用施密特反相器结构，作为核心电路和输出级之间的缓冲级，同时提供滞回信号。
综上所述，本实施例的电路结构较为简单，不需要额外的带隙基准电路，省去了电压比较器电路，大大减少了电路的复杂性；与此同时，电路在电源电压欠压时能及时输出逻辑电平信号，具有传输延时较小的优点，能快速产生欠压信号，一方面使电机驱动芯片在发生欠压状况时快速停止工作以免造成损坏，另一方面使电机驱动芯片在消除欠压状况后能快速恢复正常工作。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (2)
1.一种应用于电机驱动芯片的欠压保护电路，其特征在于：它包括第一三极管、第二三极管、第一反相器、第二反相器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管；
所述第一三极管的基极连接所述第二三极管的基极并通过第一电阻连接电源电压、发射极通过第五电阻连接所述第二三极管的发射极、集电极连接所述第一MOS管的漏极与栅极；
所述第二三极管的发射极通过第六电阻接地、集电极连接所述第二MOS管的漏极和第四MOS管的栅极；
所述第一MOS管的源极连接所述第二MOS管的源极和电源电压、栅极连接所述第二MOS管的栅极；
所述第二MOS管的源极连接所述第三MOS管的源极、栅极连接所述第三MOS管的栅极；
所述第三MOS管的源极连接所述第四MOS管的源极、栅极连接所述第七MOS管的漏极和栅极；
所述第四MOS管的源极所述第五MOS管的源极并通过第七电阻连接所述第九MOS管的漏极、漏极连接所述第八MOS管的漏极和第一反相器的输入端；
所述第五MOS管的栅极连接所述第九MOS管的漏极、漏极连接电压输出端并通过第八电阻接地；
所述第六MOS管的漏极通过第四电阻后分两支路，一支路通过第二电阻连接所述第一三极管与第二三极管的基极、另一支路通过第三电阻接地，所述第六MOS管的源极接地、栅极连接在所述第一反相器的输出端和第二反相器的输入端之间；
所述第七MOS管的栅极连接所述第八MOS管的栅极、源极接地；
所述第八MOS管的栅极连接所述第十MOS管的栅极、源极接地；
所述第九MOS管的栅极连接所述第二反相器的输出端、源极连接所述第十MOS管的漏极；
所述第十MOS管的源极接地并通过第八电阻连接电压输出端。
2.如权利要求1所述的一种应用于电机驱动芯片的欠压保护电路，其特征在于：所述第一反相器与第二反相器为施密特反相器。
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|---|---|---|---|---|
| CN109445509A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 | 一种欠压保护电路 |
| CN111506149A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-07 | 江苏芯力特电子科技有限公司 | 一种高精度高可靠性欠压保护电路 |
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