CN207691676U - 一种自举驱动电路、自举驱动系统以及无刷直流电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施方式涉及电机驱动技术领域,尤其涉及一种自举驱动电路、自举驱动系统以及无刷直流电机。该自举驱动电路包括上桥臂驱动电路,下桥臂驱动电路,升压电路,逻辑电路,该逻辑电路用于向所述上桥臂驱动电路输出第一逻辑电平以及向所述下桥臂驱动电路输出第二逻辑电平,其中,所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平不能同时导通第一开关管和第二开关管。通过上述方式,本实用新型实施方式能确保自举驱动电路中与上、下桥臂驱动电路连接的开关器件不会同时导通,避免了控制驱动电路的控制信号出现逻辑错乱而导致系统的供电电源短路并烧毁整个电路的情况,使得整个自举驱动电路更加安全。
Description
技术领域
本实用新型实施方式涉及电机驱动技术领域,特别是涉及一种自举驱动电路、自举驱动系统以及无刷直流电机。
背景技术
无刷直流电动机相比有刷直流电动机具有很多优点,因此如今无刷直流电动机被广泛地应用于军事、航空、汽车,家电,工业自动化、数控机床、机器人和电动工具等多个领域。无刷直流电动机的驱动电路一般都是使用由功率器件MOSFET(或IGBT)和其栅极驱动电路组成的逆变器电路,其中,逆变器电路高压侧MOSFET或IGBT的开关管方法有多种,常用的方法有电容自举法、电荷泵驱动法、隔离电源法、脉冲变压器法等。
在现有技术中,控制驱动电路的控制信号一旦出现失效或者逻辑错乱的情况,将会导致自举驱动电路的上、下桥臂电路中的开关器件同时导通,进而导致系统的供电电源短路并烧毁整个电路。
实用新型内容
本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种自举驱动电路、自举驱动系统以及无刷直流电机,能够确保自举驱动电路中与上、下桥臂驱动电路连接的开关器件不会同时导通,使得开关器件更加安全。
第一方面,为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种自举驱动电路,包括:
上桥臂驱动电路,其输出端与第一开关管连接;
下桥臂驱动电路,其输出端与第二开关管连接;
升压电路,其分别与所述上桥臂驱动电路和所述第二开关管连接;
逻辑电路,其分别与所述上桥臂驱动电路的输入端和所述下桥臂驱动电路的输入端连接,所述逻辑电路用于向所述上桥臂驱动电路输出第一逻辑电平以及向所述下桥臂驱动电路输出第二逻辑电平,其中,所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平不能同时导通所述第一开关管和所述第二开关管。
可选的,所述逻辑电路包括:
第一控制信号接口、第二控制信号接口、第一反向器、第二反向器、第一与非门和第二与非门;
所述第一与非门包括第一输出口、第一接入口和第二接入口,所述第二与非门包括第二输出口、第三接入口和第四接入口,所述第一输出口用于输出第一逻辑电平,所述第二输出口用于输出第二逻辑电平;
所述第一控制信号接口分别与第二反向器的输入端和第一接入口连接,所述第二控制信号接口分别与第一反向器的输入端和第三接入口连接,所述第一反向器的输出端与所述第二接入口连接,所述第二反向器的输出端与所述第四接入口连接,所述第一输出口与所述上桥臂驱动电路连接,所述第二输出口与所述下桥臂驱动电路连接。
可选的,所述上桥臂驱动电路包括:
第一通断电路和第一放电电路;
所述第一通断电路的输入端与所述第一输出口连接并用于接收所述第一逻辑电平,所述第一开关管包括第一控制端、第一输入端和第一输出端,所述第一控制端分别与所述第一通断电路的输出端和第一放电电路的输入端连接,所述第一输入端与第一供电电压连接,所述第一输出端与输出控制端连接,所述第一放电电路的输出端与所述第二开关管的输入端连接。
可选的,所述第一通断电路包括:
第三开关管、第四开关管、第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路、第四分压电路、第一二极管和第二二极管;
所述第三开关管包括第三控制端、第三输入端和第三输出端,所述第四开关管包括第四控制端、第四输入端和第四输出端;
所述第一分压电路的一端与所述第一输出口连接,所述第一分压电路的另一端与所述第三输出端连接,所述第三控制端与所述第二分压电路的一端连接,所述第二分压电路的另一端与第二供电电压连接,所述第三输入端和所述第四控制端分别与所述第三分压电路的一端连接,所述第三分压电路的另一端和所述第四输入端分别与所述第一二极管的输出端连接,所述第一二极管的输入端与第三供电电压连接,所述第四输出端与所述第二二极管的输入端连接,所述第二二极管的输出端与所述第四分压电路的一端连接,所述第四分压电路的另一端与所述第一控制端连接。
可选的,所述第一放电电路包括:
第五开关管和第五分压电路,所述第五开关管包括第五控制端、第五输入端和第五输出端;
所述第五输入端与所述第一控制端连接,所述第五控制端分别与所述第四输出端和所述第五分压电路的一端连接,所述第五输出端和所述第五分压电路的另一端分别与所述第二开关管的输入端连接。
可选的,所述升压电路包括:
升压电容和第六分压电路;
所述升压电容的一端与所述第四输入端连接,所述升压电容的另一端分别与所述第六分压电路的一端和所述第二开关管管的输入端连接,所述第六分压电路的另一端与接地端连接。
可选的,所述下桥臂驱动电路包括:
第二通断电路和第二放电电路;
所述第二通断电路的输入端与所述第二输出口连接并用于接收所述第二逻辑电平,所述第二开关管包括第二控制端、第二输入端和第二输出端,所述第二控制端分别与所述第二通断电路的输出端和第二放电电路的输入端连接,所述第二输入端与所述升压电路连接,所述第二输出端和所述第二放电电路的输出端分别与接地端连接。
可选的,所述第二通断电路包括:
第六开关管、第七开关管、第七分压电路、第八分压电路和第九分压电路;
所述第六开关管包括第六控制端、第六输入端和第六输出端,所述第七开关管包括第七控制端、第七输入端和第七输出端;
所述第七分压电路的一端与所述第二输出口连接,所述第七分压电路的另一端与所述第六输出端连接,所述第六控制端与第二供电电压连接,所述第六输入端和所述第七控制端分别与所述第八分压电路的一端连接,所述第八分压电路的另一端和所述第七输入端分别与第三供电电压连接,所述第七输出端与所述第九分压电路的一端连接,所述第九分压电路的另一端与所述第二控制端连接。
可选的,所述第二放电电路包括:
第八开关管和第十分压电路,所述第八开关管包括第八控制端、第八输入端和第八输出端;
所述第八输入端与所述第二控制端连接,所述第八控制端与所述第十分压电路的一端连接,所述第十分压电路的另一端与所述第二输出口连接,所述第八输出端与所述第二输出端分别与接地端连接。
可选的,自举驱动电路还包括:
第一电容和第二电容;
所述第一电容的一端与第一控制端连接,所述第一电容的另一端与第一输出端连接,所述第二电容的一端与第二控制端连接,所述第二电容的另一端与第二输出端连接。
可选的,所述第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路、第四分压电路、第五分压电路、第六分压电路、第七分压电路、第八分压电路、第九分压电路和第十分压电路均为电阻。
第二方面,本实用新型采用的一个技术方案还提供一种自举驱动系统,包括上述任一项所述的自举驱动电路,所述自举驱动系统还包括:
微控制单元,其控制信号输出端连接所述逻辑电路,用于输出第一控制信号和第二控制信号。
第三方面,本实用新型采用的一个技术方案还提供一种无刷直流电机,包括至少三个所述自举驱动电路、至少三组第一开关管和第二开关管,以及控制单元;所述控制单元的控制信号输出端分别连接每个自举驱动电路的逻辑电路,用于输出至少三组第一控制信号和第二控制信号;每个自举驱动电路的输出端分别连接所述第一开关管和第二开关管的控制端,每组第一开关管和第二开关管形成一个桥臂,每个桥臂的输出端分别连接电机的一相,以驱动和控制电机的运行。
本实用新型实施方式的有益效果是:区别于现有技术的情况,本实用新型实施方式能够确保自举驱动电路中与上、下桥臂驱动电路连接的开关器件不会同时导通,避免了当控制驱动电路的控制信号出现失效或者逻辑错乱时,而导致系统的供电电源短路并烧毁整个电路的情况,使得整个自举驱动电路更加安全。
附图说明
一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施方式的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本实用新型自举驱动电路一实施方式处于应用状态时的电路框图;
图2是本实用新型自举驱动电路另一实施方式处于应用状态时的电路框图;
图3是本实用新型自举驱动电路实施方式处于应用状态时的电路结构示意图;
图4是本实用新型自举驱动系统实施方式处于应用状态时的电路框图;
图5是本实用新型无刷直流电机实施方式处于应用状态时的电路框图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图3,本实用新型实施方式包括:
第一方面,为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种自举驱动电路100,包括:
上桥臂驱动电路20,其输出端与第一开关管Q1连接;
下桥臂驱动电路30,其输出端与第二开关管Q2连接;
升压电路40,其分别与上桥臂驱动电路20和第二开关管Q2连接;
逻辑电路10,其分别与上桥臂驱动电路20的输入端和下桥臂驱动电路30的输入端连接,逻辑电路10用于向上桥臂驱动电路20输出第一逻辑电平以及向下桥臂驱动电路30输出第二逻辑电平,其中,第一逻辑电平和第二逻辑电平不能同时导通第一开关管和第二开关管,即,第一逻辑电平和第二逻辑电平不能同时开启上桥臂驱动电路20和下桥臂驱动电路30以同时导通第一开关管Q1和第二开关管Q2。
可选的,第一开关管Q1和第二开关管Q2为MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管,Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)或者IGBT(绝缘栅双极型晶体管,Insulated Gate Bipolar Transistor),进一步的,第一开关管Q1和第二开关管Q2均为NMOS管。
需要说明的是:逻辑电路10接收外部微处理单元或控制器输入的控制信号,再输出第一逻辑电平和第二逻辑电平。当第二逻辑电平为驱动电平时,需要说明的是:此处的驱动电平为可以开启下桥臂驱动电路30以导通第二开关管Q2的电平;则下桥臂驱动电路30处于驱动状态,下桥臂驱动电路30的输出端输出的电压作用于第二开关管Q2的栅极(控制端),使第二开关管Q2的栅极电压达到驱动电压的要求从而导通第二开关管Q2,此时升压电路40进入充电状态;当第二逻辑电平为非驱动电平时,需要说明的是:此处的非驱动电平为不可以开启下桥臂驱动电路30以导通第二开关管Q2的电平;则下桥臂驱动电路30处于非驱动状态,此时第二开关管Q2的栅极无电压从而断开,若此时第一逻辑电平为驱动电平时,需要说明的是:此处的驱动电平为可以开启上桥臂驱动电路20以导通第一开关管Q1的电平;则上桥臂驱动电路20处于驱动状态时,升压电路40进入放电状态并将自举电压施加于上桥臂驱动电路20并通过上桥臂驱动电路20的输出端输出,上桥臂驱动电路20的输出端输出的电压作用于第一开关管Q1的栅极(控制端),使第一开关管Q1的栅极电压达到驱动电压的要求从而导通第一开关管Q1,其中,第一开关管Q1的输入端连接第一供电电压Vd,第一开关管Q1的输出端连接输出控制端J,输出控制端J连接电机绕组,因此第一开关管Q1导通后,使第一供电电压Vd将作用于电机绕组,若此时第一逻辑电平为非驱动电平时,需要说明的是:此处的非驱动电平为不可以开启上桥臂驱动电路20以导通第一开关管Q1的电平;则上桥臂驱动电路20处于非驱动状态,则上桥臂驱动电路20的输出端无电压作用于第一开关管Q1的栅极(控制端),此时第一开关管Q1处于断开状态,第一供电电压Vd不作用于电机绕组。
在本实用新型实施方式中,无论逻辑电路10接收到的外部控制信号是否出现逻辑混乱,逻辑电路10输出的第一逻辑电平和第二逻辑电平中至少有一个为非驱动电平,因此能够确保自举驱动电路100中与上、下桥臂驱动电路连接的开关器件不会同时导通,即第一开关管Q1与第二开关管Q2不会同时导通,从而避免了当外部控制信号出现失效或者逻辑错乱时,而导致系统的供电电源短路并烧毁整个电路的情况,使得整个自举驱动电路100更加安全。
可选的,在本实用新型实施方式中,逻辑电路10包括:
第一控制信号接口(未标示)、第二控制信号接口(未标示)、第一反向器U2A、第二反向器U2B、第一与非门U1A和第二与非门U1B;
第一与非门U1A包括第一输出口、第一接入口和第二接入口,第二与非门U1B包括第二输出口、第三接入口和第四接入口,第一输出口用于输出第一逻辑电平,第二输出口用于输出第二逻辑电平;
所述第一控制信号接口分别与第二反向器U2B的输入端和第一接入口连接,所述第二控制信号接口分别与第一反向器U2A的输入端和第三接入口连接,所述第一反向器U2A的输出端与所述第二接入口连接,所述第二反向器U2B的输出端与所述第四接入口连接,第一输出口与上桥臂驱动电路20连接,第二输出口与下桥臂驱动电路30连接。
为了进一步说明本实用新型实施方式中逻辑电路10的工作状态,以下通过表1对逻辑电路10的输入、输出情况进行归纳总结,其中,PWM1和PWM2为外部控制信号,且第一控制信号接口用于接收PWM1,第二控制信号接口用于接收PWM2,第一输出口用于输出第一逻辑电平,第二输出口用于输出第二逻辑电平。
表1
在本实用新型实施方式中,逻辑电路10所接收到的输入控制逻辑的组合情况有四种,但输出的控制逻辑的组合情况只有三种,以下先对各个电路结构进行说明。
进一步的,上桥臂驱动电路20包括:第一通断电路201,以及,为了使第一开关管Q1中的寄生电容迅速放电,以便第一开关管Q1能及时的关断,上桥臂驱动电路20还包括第一放电电路202;
第一通断电路201的输入端与第一输出口连接并用于接收第一逻辑电平,第一开关管Q1包括第一控制端(Q1的栅极)、第一输入端(Q1的漏极)和第一输出端(Q1的源极),第一控制端分别与第一通断电路201的输出端和第一放电电路202的输入端连接,第一输入端与第一供电电压Vd连接,第一输出端与输出控制端J连接,第一放电电路202的输出端与第二开关管Q2的输入端连接,可选的,第一供电电压Vd是母线电压,其供电范围可为高压或者低压,其供电范围为18V-380V。
可选的,第一通断电路201包括:
第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路、第四分压电路、第一二极管d1和第二二极管d2;
可选的,第三开关管Q3为NPN型三极管,第四开关管Q4为PNP型三极管,第三开关管Q3包括第三控制端(Q3的基极)、第三输入端(Q3的集电极)和第三输出端(Q3的发射极),第四开关管Q4包括第四控制端(Q4的基极)、第四输入端(Q4的发射极)和第四输出端(Q4的集电极),第一分压电路为电阻R1、第二分压电路为电阻R2、第三分压电路为电阻R3、第四分压电路为电阻R4、其中,第四分压电路用于延长第一开关管Q1的开通时间;
第一分压电路的一端与第一输出口连接,第一分压电路的另一端与第三输出端连接,第三控制端与第二分压电路的一端连接,第二分压电路的另一端与第二供电电压Vbb连接,第三输入端和第四控制端分别与第三分压电路的一端连接,第三分压电路的另一端和第四输入端分别与第一二极管d1的输出端连接,第一二极管d1的输入端与第三供电电压Vcc连接,第四输出端与第二二极管d2的输入端连接,第二二极管d2的输出端与第四分压电路的一端连接,第四分压电路的另一端与第一控制端连接,可选的,第二供电电压Vbb为3.3V或5V电源,该电源也为外部MCU(微控制单元)或逻辑控制IC供电电源。
可选的,第一放电电路202包括:
第五开关管Q5和第五分压电路,可选的,第五开关管Q5为PNP型三极管,第五分压电路为电阻R5,第五开关管Q5包括第五控制端(Q5的基极)、第五输入端(Q5的发射极)和第五输出端(Q5的集电极);
第五输入端与第一控制端连接,第五控制端分别与第四输出端和第五分压电路的一端连接,第五输出端和第五分压电路的另一端分别与第二开关管Q2的输入端连接。
在本实用新型实施方式中,由于第一开关管Q1的第一输出端与输出控制端J连接,第一输入端与第一供电电压Vd连接,输出控制端J又和电机绕组连接,因此第一开关管Q1的第一输出端的电压将受到电机绕组影响,且第一开关导通时,其第一输出端的压降近似等于第一输入端的压降,因此第一控制端的电压必定要高于第一供电电压Vd才能驱动第一开关管Q1,所以为了使第一开关管Q1饱和导通,自举驱动电路100还包括升压电路40,当升压电路40处于放电状态时,放电电压将通过上桥臂驱动电路20输出端作用于第一开关管Q1的栅极,确保第一开关管Q1正常打开,可选的,升压电路40包括:
升压电容C1和第六分压电路,可选的,第六分压电路为电阻R6;
升压电容C1的一端与第四输入端连接,升压电容C1的另一端分别与第六分压电路的一端和第二开关管Q2的输入端连接,第六分压电路的另一端与接地端连接。
可选的,下桥臂驱动电路30包括:第二通断电路301,以及,为了使第二开关管Q2中的寄生电容迅速放电,以使第二开关管Q2能及时的关断,下桥臂驱动电路30还包括第二放电电路302;
第二通断电路301的输入端与第二输出口连接并用于接收第二逻辑电平,第二开关管Q2包括第二控制端(Q2的栅极)、第二输入端(Q2的漏极)和第二输出端(Q2的源极),第二控制端分别与第二通断电路301的输出端和第二放电电路302的输入端连接,第二输入端与升压电路40连接,第二输出端和第二放电电路302的输出端分别与接地端连接。
可选的,第二通断电路301包括:
第六开关管Q6、第七开关管Q7、第七分压电路、第八分压电路和第九分压电路;
可选的,第六开关管Q6为NPN型三极管,第七开关管Q7为PNP型三极管,第七分压电路为电阻R7,第八分压电路为电阻R8,第九分压电路为电阻R9,第六开关管Q6包括第六控制端(Q6的基极)、第六输入端(Q6的发射极)和第六输出端(Q6的集电极),第七开关管Q7包括第七控制端(Q7的基极)、第七输入端(Q7的发射极)和第七输出端(Q7的集电极),其中,第九分压电路用于延长第二开关管Q2的开通时间;
第七分压电路的一端与第二输出口连接,第七分压电路的另一端与第六输出端连接,第六控制端与第二供电电压Vbb连接,第六输入端和第七控制端分别与第八分压电路的一端连接,第八分压电路的另一端和第七输入端分别与第三供电电压Vcc连接,第七输出端与第九分压电路的一端连接,第九分压电路的另一端与第二控制端连接,可选的,第三供电电压Vcc为10V-15V,其为第一开关管Q1和第二开关管Q2的驱动提供供电电源。
可选的,第二放电电路302包括:
第八开关管Q8和第十分压电路,可选的,第八开关管Q8为NPN型三极管,第十分压电路为电阻R10,第八开关管Q8包括第八控制端(Q8的基极)、第八输入端(Q8的集电极)和第八输出端(Q8的发射极);
第八输入端与第二控制端连接,第八控制端与第十分压电路的一端连接,第十分压电路的另一端与第二输出口连接,第八输出端与第二输出端分别与接地端连接。
可选的,为了延长第一、二开关管的控制端的寄生电容的充电时间,降低电压的变化率,自举驱动电路100还包括:
第一电容C2和第二电容C3;
第一电容C2的一端与第一控制端连接,第一电容C2的另一端与第一输出端连接,第二电容C3的一端与第二控制端连接,第二电容C3的另一端与第二输出端连接。
需要说明的是:在本实用新型实施方式中,根据表1中的数据以及上述第一通断电路201、第一放电电路202、升压电路40、第二通断电路301和第二放电电路302的具体电路结构,将自举驱动电路100的工作状态分为以下三种情况做进一步的说明:
第一种情况:当第一逻辑电平和第二逻辑电平均为高电平时,由于在本实施方式中,高电平为非驱动电平,第一通断电路201和第二通断电路301均不导通,上桥臂驱动电路20和下桥臂驱动电路30均处于非驱动状态,第一开关管Q1和第二开关管Q2均关闭,此时,升压电路40中,升压电容C1和第六分压电路串联接地,第二供电电压Vbb为升压电容C1充电,其中,通过调整第六分压电路的阻值来改变其充电时间,使其升压电容C1的电压达到第三供电电压Vcc的电压值。
第二种情况:当第一逻辑电平为高电平、第二逻辑电平为低电平时,第一通断电路201不导通,第二通断电路301导通,此时上桥臂驱动电路20处于非驱动状态,下桥臂驱动电路30处于驱动状态,第一开关管Q1关闭,第二开关管Q2打开,此时,升压电路40中,升压电容C1通过第二开关管Q2接地,第二供电电压Vbb为升压电容C1充电。
第三种情况:当第一逻辑电平为低电平、第二逻辑电平为高电平时,第一通断电路201导通,第二通断电路301不导通,此时上桥臂驱动电路20处于驱动状态,下桥臂驱动电路30处于非驱动状态,第二开关管Q2关闭,此时,升压电路40进入放电状态,升压电路40释放的电压通过上桥臂驱动电路20的输出端作用于第一控制端,使得第一开关管Q1打开并饱和导通,从而使第一供电电压Vd作用于输出控制端J。
在本实用新型实施方式中,自举驱动电路100的工作状态仅有以上三种情况,无论外部输入的控制信号是否出错,自举驱动电路100接收到的第一逻辑电平和第二逻辑电平的组合情况只有三种,从而确保第一开关管Q1和第二开关管Q2不会同时导通,避免了当控制驱动电路接受的外部控制信号出现失效或者逻辑错乱时,而导致系统的供电电源短路并烧毁整个电路的情况,使得整个自举驱动电路100更加安全。
请参阅图4,本实用新型采用的一个技术方案还提供一种自举驱动系统,包括上述任一项的自举驱动电路100,自举驱动系统200还包括:
微控制单元50,其控制信号输出端连接逻辑电路,用于输出第一控制信号和第二控制信号,可选的,第一控制信号输出到第一控制信号接口,第二控制信号输出到第二控制信号接口,其中,第一控制信号为PWM1,第二控制信号为PWM2。
请参阅图5,本实用新型采用的一个技术方案还提供一种无刷直流电机300,包括上述的自举驱动系统200,其中,控制单元50的控制信号输出端分别连接每个自举驱动电路100的逻辑电路10,用于输出至少三组第一控制信号和第二控制信号,该无刷直流电机包括至少三个上述自举驱动电路100,以及至少三组与每个自举驱动电路的输出端分别连接的第一开关管Q1和第二开关管Q2,每组第一开关管Q1和第二开关管Q2形成一个桥臂,每个桥臂的输出控制端J分别作用于无刷直流电机的三相(电机U相、电机V相和电机W相),用以驱动和控制无刷直流电机的运行。
需要说明的是,本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式,但是,本实用新型可以通过许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施方式,这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施方式,均视为本实用新型说明书记载的范围;进一步地,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (13)
1.一种自举驱动电路,其特征在于,包括:
上桥臂驱动电路,其输出端与第一开关管连接;
下桥臂驱动电路,其输出端与第二开关管连接;
升压电路,其分别与所述上桥臂驱动电路和所述第二开关管连接;
逻辑电路,其分别与所述上桥臂驱动电路的输入端和所述下桥臂驱动电路的输入端连接,所述逻辑电路用于向所述上桥臂驱动电路输出第一逻辑电平以及向所述下桥臂驱动电路输出第二逻辑电平,其中,所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平不能同时导通所述第一开关管和所述第二开关管。
2.根据权利要求1所述的自举驱动电路,其特征在于,所述逻辑电路包括:
第一控制信号接口、第二控制信号接口、第一反向器、第二反向器、第一与非门和第二与非门;
所述第一与非门包括第一输出口、第一接入口和第二接入口,所述第二与非门包括第二输出口、第三接入口和第四接入口,所述第一输出口用于输出第一逻辑电平,所述第二输出口用于输出第二逻辑电平;
所述第一控制信号接口分别与第二反向器的输入端和第一接入口连接,所述第二控制信号接口分别与第一反向器的输入端和第三接入口连接,所述第一反向器的输出端与所述第二接入口连接,所述第二反向器的输出端与所述第四接入口连接,所述第一输出口与所述上桥臂驱动电路连接,所述第二输出口与所述下桥臂驱动电路连接。
3.根据权利要求2所述的自举驱动电路,其特征在于,所述上桥臂驱动电路包括:
第一通断电路和第一放电电路;
所述第一通断电路的输入端与所述第一输出口连接并用于接收所述第一逻辑电平,所述第一开关管包括第一控制端、第一输入端和第一输出端,所述第一控制端分别与所述第一通断电路的输出端和第一放电电路的输入端连接,所述第一输入端与第一供电电压连接,所述第一输出端与输出控制端连接,所述第一放电电路的输出端与所述第二开关管的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的自举驱动电路,其特征在于,所述第一通断电路包括:
第三开关管、第四开关管、第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路、第四分压电路、第一二极管和第二二极管;
所述第三开关管包括第三控制端、第三输入端和第三输出端,所述第四开关管包括第四控制端、第四输入端和第四输出端;
所述第一分压电路的一端与所述第一输出口连接,所述第一分压电路的另一端与所述第三输出端连接,所述第三控制端与所述第二分压电路的一端连接,所述第二分压电路的另一端与第二供电电压连接,所述第三输入端和所述第四控制端分别与所述第三分压电路的一端连接,所述第三分压电路的另一端和所述第四输入端分别与所述第一二极管的输出端连接,所述第一二极管的输入端与第三供电电压连接,所述第四输出端与所述第二二极管的输入端连接,所述第二二极管的输出端与所述第四分压电路的一端连接,所述第四分压电路的另一端与所述第一控制端连接。
5.根据权利要求4所述的自举驱动电路,其特征在于,所述第一放电电路包括:
第五开关管和第五分压电路,所述第五开关管包括第五控制端、第五输入端和第五输出端;
所述第五输入端与所述第一控制端连接,所述第五控制端分别与所述第四输出端和所述第五分压电路的一端连接,所述第五输出端和所述第五分压电路的另一端分别与所述第二开关管的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的自举驱动电路,其特征在于,所述升压电路包括:
升压电容和第六分压电路;
所述升压电容的一端与所述第四输入端连接,所述升压电容的另一端分别与所述第六分压电路的一端和所述第二开关管管的输入端连接,所述第六分压电路的另一端与接地端连接。
7.根据权利要求6所述的自举驱动电路,其特征在于,所述下桥臂驱动电路包括:
第二通断电路和第二放电电路;
所述第二通断电路的输入端与所述第二输出口连接并用于接收所述第二逻辑电平,所述第二开关管包括第二控制端、第二输入端和第二输出端,所述第二控制端分别与所述第二通断电路的输出端和第二放电电路的输入端连接,所述第二输入端与所述升压电路连接,所述第二输出端和所述第二放电电路的输出端分别与接地端连接。
8.根据权利要求7所述的自举驱动电路,其特征在于,所述第二通断电路包括:
第六开关管、第七开关管、第七分压电路、第八分压电路和第九分压电路;
所述第六开关管包括第六控制端、第六输入端和第六输出端,所述第七开关管包括第七控制端、第七输入端和第七输出端;
所述第七分压电路的一端与所述第二输出口连接,所述第七分压电路的另一端与所述第六输出端连接,所述第六控制端与第二供电电压连接,所述第六输入端和所述第七控制端分别与所述第八分压电路的一端连接,所述第八分压电路的另一端和所述第七输入端分别与第三供电电压连接,所述第七输出端与所述第九分压电路的一端连接,所述第九分压电路的另一端与所述第二控制端连接。
9.根据权利要求8所述的自举驱动电路,其特征在于,所述第二放电电路包括:
第八开关管和第十分压电路,所述第八开关管包括第八控制端、第八输入端和第八输出端;
所述第八输入端与所述第二控制端连接,所述第八控制端与所述第十分压电路的一端连接,所述第十分压电路的另一端与所述第二输出口连接,所述第八输出端与所述第二输出端分别与接地端连接。
10.根据权利要求9所述的自举驱动电路,其特征在于,还包括:
第一电容和第二电容;
所述第一电容的一端与第一控制端连接,所述第一电容的另一端与第一输出端连接,所述第二电容的一端与第二控制端连接,所述第二电容的另一端与第二输出端连接。
11.根据权利要求10所述的自举驱动电路,其特征在于,
所述第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路、第四分压电路、第五分压电路、第六分压电路、第七分压电路、第八分压电路、第九分压电路和第十分压电路均为电阻。
12.一种自举驱动系统,其特征在于,包括权利要求1至11中任一项所述的自举驱动电路,所述自举驱动系统还包括:
微控制单元,其控制信号输出端连接所述逻辑电路,用于输出第一控制信号和第二控制信号。
13.一种无刷直流电机,其特征在于,包括至少三个权利要求1至11中任一项所述的自举驱动电路、至少三组第一开关管和第二开关管,以及控制单元;
所述控制单元的控制信号输出端分别连接每个自举驱动电路的逻辑电路,用于输出至少三组第一控制信号和第二控制信号;
每个自举驱动电路的输出端分别连接所述第一开关管和第二开关管的控制端,每组第一开关管和第二开关管形成一个桥臂,每个桥臂的输出端分别连接电机的一相,以驱动和控制电机的运行。
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