CN210431278U - 一种带逆变控制的马达驱动集成电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带逆变控制的马达驱动集成电路，属于马达技术领域，包括直流电源、控制信号输入端口、控制电路、逆变控制电路、H桥驱动电路和交流无刷同步马达；所述直流电源分别为所述控制电路和H桥驱动电路提供电源；所述控制信号输入端口输入启闭控制命令至所述控制电路，所述控制电路在接收到开启命令后，接收所述逆变控制电路输出的50Hz信号，通过所述H桥驱动电路驱动所述交流无刷同步马达工作。本实用新型设置逆变控制电路，输出对应于交流无刷同步马达的50Hz信号，通过控制电路和H桥驱动电路驱动交流无刷同步马达工作，通过单线控制信号控制电机开启或待机。
Description
技术领域
本实用新型涉及马达控制电路技术领域，特别是指一种带逆变控制的马达驱动集成电路。
背景技术
作为电子/机械产品中为传动机构提供动能的关键器件，马达在生产生活中应用极其广泛。马达种类繁多，按有无电刷，可分为有刷马达和无刷马达；按供电方式，可分为直流马达和交流马达；按供电电压，还可以细分更多种不同规格的马达。直流马达和交流马达分别需要直流电源驱动和交流电源驱动，导致直流马达和交流马达无法组合在一起应用，或者组合应用时需要同时设置直流电源和交流电源。
实用新型内容
本实用新型提出一种带逆变控制的马达驱动集成电路，解决了直流电源无法驱动交流无刷同步马达的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种带逆变控制的马达驱动集成电路，包括直流电源、控制信号输入端口、控制电路、逆变控制电路、H桥驱动电路和交流无刷同步马达；所述直流电源分别为所述控制电路和H桥驱动电路提供电源；所述控制信号输入端口连接单根信号线，输入启闭控制命令至所述控制电路，所述控制电路在接收到开启命令后，接收所述逆变控制电路输出的50Hz信号，通过所述H桥驱动电路驱动所述交流无刷同步马达工作。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述控制信号输入端口输入TTL标准的高低电平，控制所述控制电路开启或待机。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述逆变控制电路包括振荡器和分频器，所述振荡器和分频器输出占空比为50％的50Hz信号至所述控制电路，所述控制电路根据收到的50Hz信号生成一个相位差180度的50Hz信号，组成一组正交信号，通过正交信号控制H桥驱动电路，产生H桥栅极的控制信号，实现对H桥功率管的控制。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述H桥驱动电路包括开关管Q1-Q4，直流电源分别连接开关管Q1和开关管Q3的漏极，开关管Q1和开关管Q3的源极分别连接开关管Q2和开关管Q4的漏极，开关管Q2和开关管Q4的源极接地，所述控制电路连接开关管Q1-Q4的栅极；开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极的公共端连接输出端口OUT1；开关管Q3的源极与开关管Q4的漏极的公共端连接输出端口OUT2。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述开关管Q1和开关管Q3均为MOSFET P型晶体管；所述开关管Q2和开关管Q4均为MOSFET N型晶体管。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述输出端口OUT1和输出端口OUT2之间连接有电容C1，所述输出端口OUT1连接所述交流无刷同步马达的一个引脚和电容C2的一端，电容C2的另一端接地；所述输出端口OUT1连接所述交流无刷同步马达的另一个引脚和电容C3的一端，电容C3的另一端接地。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述直流电源包括VCC引脚和VM引脚，VCC引脚为所述控制电路和逆变控制电路供电，VM引脚连接所述开关管Q1和开关管Q3的漏极；VCC引脚经电容C4接地；VM引脚经电容C5接地。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述控制电路还连接死区控制电路、过温保护电路和过流保护电路。
本实用新型的有益效果在于：设置逆变控制电路，输出对应于交流无刷同步马达的50Hz信号，通过控制电路和H桥驱动电路驱动交流无刷同步马达工作，通过单线控制信号控制电机开启或待机。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种带逆变控制的马达驱动集成电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提出了一种带逆变控制的马达驱动集成电路，包括直流电源、控制信号输入端口、控制电路、逆变控制电路、H桥驱动电路和交流无刷同步马达(MG1)；直流电源分别为控制电路和H桥驱动电路提供电源；控制信号输入端口连接单根信号线，输入启闭控制命令至控制电路，控制电路在接收到开启命令后，接收逆变控制电路输出的50Hz信号，通过H桥驱动电路驱动交流无刷同步马达工作，通过单线控制信号控制电机开启或待机。
控制信号输入端口输入TTL标准的高低电平，控制控制电路开启或待机。现有技术中控制电路的输入控制信号连接两根控制线。而本实用新型的控制信号输入端口连接单根信号线，减少了信号线的数量。单根信号线控制电路工作或待机，待机状态下整机电流在3uA以下。只需提供一路控制信号控制直流电源逆变输出的打开与关闭，极大地节省了机电产品主控电路的脚位与时钟资源。
当单根信号线承载的信号控制控制器开启时，逆变控制电路也开始工作，逆变控制电路包括振荡器和分频器，振荡器和分频器输出占空比为50％的50Hz信号至控制电路，控制电路根据收到的50Hz信号生成一个相位差180度的50Hz信号，组成一组正交信号，通过正交信号控制H桥驱动电路，产生H桥栅极的控制信号，实现对H桥功率管的控制。
H桥驱动电路包括开关管Q1-Q4，直流电源分别连接开关管Q1和开关管Q3的漏极，开关管Q1和开关管Q3的源极分别连接开关管Q2和开关管Q4的漏极，开关管Q2和开关管Q4的源极接地，控制电路连接开关管Q1-Q4的栅极；开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极的公共端连接输出端口OUT1；开关管Q3的源极与开关管Q4的漏极的公共端连接输出端口OUT2。开关管Q1和开关管Q3均为MOSFET P型晶体管；开关管Q2和开关管Q4均为MOSFET N型晶体管。
输出端口OUT1和输出端口OUT2之间连接有电容C1，输出端口OUT1连接交流无刷同步马达的一个引脚和电容C2的一端，电容C2的另一端接地；输出端口OUT1连接交流无刷同步马达的另一个引脚和电容C3的一端，电容C3的另一端接地。
直流电源包括VCC引脚和VM引脚，VCC引脚为控制电路和逆变控制电路供电，VM引脚连接开关管Q1和开关管Q3的漏极；VCC引脚经电容C4接地；VM引脚经电容C5接地。
控制电路还连接死区控制电路、过温保护电路和过流保护电路。控制电路可由PLC芯片构成，PLC芯片的型号由技术人员根据用户的成本需求自定义选择，死区控制电路、过温保护电路和过流保护电路为现有设计，不再赘述。
本实用新型设置逆变控制电路，输出对应于交流无刷同步马达的50Hz信号，通过控制电路和H桥驱动电路驱动交流无刷同步马达工作正转/反转/停止/输出高阻态。随着12V/24V下BLDC技术的日趋成熟，低压直流风扇日益成为风扇市场的主流，低压纯直流供电的控制系统同时成为主流；同时因AC12V交流无刷同步马达的结构简单、使用寿命长、功耗相对低等优点，多用来实现风扇类产品的摇头功能，采用本专利方案+少量外围元件作为摇头马达驱动电路，可以极大的简化控制电路、节省主控资源、降低产品故障率、缩短开发周期。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：包括直流电源、控制信号输入端口、控制电路、逆变控制电路、H桥驱动电路和交流无刷同步马达；所述直流电源分别为所述控制电路和H桥驱动电路提供电源；所述控制信号输入端口连接单根信号线，输入启闭控制命令至所述控制电路，所述控制电路在接收到开启命令后，接收所述逆变控制电路输出的50Hz信号，通过所述H桥驱动电路驱动所述交流无刷同步马达工作。
2.根据权利要求1所述的一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：所述控制信号输入端口输入TTL标准的高低电平，控制所述控制电路开启或待机。
3.根据权利要求1所述的一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：所述逆变控制电路包括振荡器和分频器，所述振荡器和分频器输出占空比为50％的50Hz信号至所述控制电路，所述控制电路根据收到的50Hz信号生成一个相位差180度的50Hz信号，组成一组正交信号，通过正交信号控制H桥驱动电路，产生H桥栅极的控制信号，实现对H桥功率管的控制。
4.根据权利要求3所述的一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：所述H桥驱动电路包括开关管Q1-Q4，直流电源分别连接开关管Q1和开关管Q3的漏极，开关管Q1和开关管Q3的源极分别连接开关管Q2和开关管Q4的漏极，开关管Q2和开关管Q4的源极接地，所述控制电路连接开关管Q1-Q4的栅极；开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极的公共端连接输出端口OUT1；开关管Q3的源极与开关管Q4的漏极的公共端连接输出端口OUT2。
5.根据权利要求4所述的一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：所述开关管Q1和开关管Q3均为MOSFET P型晶体管；所述开关管Q2和开关管Q4均为MOSFET N型晶体管。
6.根据权利要求4所述的一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：所述输出端口OUT1和输出端口OUT2之间连接有电容C1，所述输出端口OUT1连接所述交流无刷同步马达的一个引脚和电容C2的一端，电容C2的另一端接地；所述输出端口OUT1连接所述交流无刷同步马达的另一个引脚和电容C3的一端，电容C3的另一端接地。
7.根据权利要求6所述的一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：所述直流电源包括VCC引脚和VM引脚，VCC引脚为所述控制电路和逆变控制电路供电，VM引脚连接所述开关管Q1和开关管Q3的漏极；VCC引脚经电容C4接地；VM引脚经电容C5接地。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种带逆变控制的马达驱动集成电路，其特征在于：所述控制电路还连接死区控制电路、过温保护电路和过流保护电路。
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