CN212849842U - 一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，包括脉冲信号调理电路、三极管V1电路、计时芯片，数字控制芯片输出的脉冲信号经过MCU‑TI引脚输入到脉冲信号调理电路，所述脉冲信号调理电路的输出端与三极管V1电路的输入端连接，用于将数字控制芯片输出的脉冲信号调理成三极管V1驱动电路的基极驱动信号，所述三极管V1电路的输出端连接计时芯片的输入端，所述计时芯片的输出端分别连接二极管V2、V3、V4、V5的负极，二极管V2、V3、V4、V5的正极分别引出端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD，端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD分别连接至驱动板的驱动信号输入端；二极管V2、V3、V4、V5的正极分别连接至芯片的驱动信号的输出端。

Description

一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种驱动保护电路，具体的，涉及一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路。

背景技术

目前的电源控制越来越趋向于数字控制,数字芯片实现电源控制存在各种方面的优势,相对成本较低,方便调试,同时利于各种控制方式的实现,这是模拟调节方式不容易实现的；但是同时数字控制存在干扰等因素造成程序软件跑飞或是软件陷阱等缺陷,全桥逆变的驱动若出现上下管直通会直接造成短路,带来致命的损坏,因此应用在电源数字闭环系统中时需要对驱动电路进行保护,特别是在数字芯片失控的情况下,要切断驱动输出,避免造成短路的危害。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数字控制全桥逆变的驱动保护电路。该电路主要用来实现在数字控制芯片程序跑飞等失控的情形下自动切断驱动输出的电路，可靠保障设备和人身安全。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，包括脉冲信号调理电路、三极管V1电路、计时芯片，数字控制芯片输出的脉冲信号经过MCU-TI引脚输入到脉冲信号调理电路，所述脉冲信号调理电路的输出端与三极管V1电路的输入端连接，用于将数字控制芯片输出的脉冲信号调理成三极管V1驱动电路的基极驱动信号，所述三极管V1电路的输出端连接计时芯片的输入端，所述计时芯片的输出端分别连接二极管V2、V3、V4、V5的负极，二极管V2、V3、V4、V5的正极分别引出端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD，端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD分别连接至驱动板的驱动信号输入端；二极管V2、V3、V4、V5的正极分别连接至数字控制芯片的驱动信号的输出端。

所述脉冲信号调理电路包括与非门N1-A、N1-B、N1-D以及电阻R1、R2、电容C1，MCU-TI端子分别经过电阻R1连接与非门N1-B的4、5引脚以及经过电阻R2连接与非门N1-A的2号引脚，与非门N1-B的4号引脚经电容C1接地；与非门N1-B的输出端连接与非门N1-A的1号引脚，其输出端与与非门N1-D的两个输入端连接，与非门N1-D的输出端连接三极管V1电路的输入端。

所述三极管V1电路包括电阻R3、R4、电容C2以及三极管V1，脉冲信号调理电路的输出端经过电阻R4连接三极管V1的基极，脉冲信号调理电路的输出端与电阻R4之间经电阻R3接地；三极管V1的发射极接地，三极管V1的集电极经电容C2接地；三极管V1的集电极引出端子连接计时芯片的输入端。

所述计时芯片采用555系列计时芯片。

所述计时芯片2号、6号引脚作为输入端连接至三极管V1电路的输出端并且通过电阻R5连接+12V电源；3号引脚作为计时芯片输出端分别连接二极管V2、V3、V4、V5的负极。

本实用新型的优点在于：通过简单的电路来实现在数字控制芯片失效跑飞时，可以做到自动切断驱动电路，可靠保障设备和人身安全。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型电路所在位置示意图

图2为本实用新型电路原理图；

图3为本实用新型电路在不同阶段的电路输出波形图。

上述图中的标记均为：1为数字闭环控制芯片，2为本实用新型保护电路,3驱动板电路。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图2所示，一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，包括脉冲信号调理电路、三极管V1电路、计时芯片，数字控制芯片输出的脉冲信号经过MCU-TI引脚输入到脉冲信号调理电路，脉冲信号调理电路的输出端与三极管V1电路的输入端连接，用于将数字控制芯片输出的脉冲信号调理成三极管V1驱动电路的基极驱动信号，三极管V1电路的输出端连接计时芯片的输入端，计时芯片的输出端分别连接二极管V2、V3、V4、V5的负极，二极管V2、V3、V4、V5的正极分别引出端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD，端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD分别连接至驱动板的驱动信号输入端；二极管V2、V3、V4、V5的正极分别连接至数字控制芯片的驱动信号的输出端。

脉冲信号调理电路包括与非门N1-A、N1-B、N1-D以及电阻R1、R2、电容C1，MCU-TI端子分别经过电阻R1连接与非门N1-B的4、5引脚以及经过电阻R2连接与非门N1-A的2号引脚，与非门N1-B的4号引脚经电容C1接地；与非门N1-B的输出端连接与非门N1-A的1号引脚，其输出端与与非门N1-D的两个输入端连接，与非门N1-D的输出端连接三极管V1电路的输入端。

三极管V1电路包括电阻R3、R4、电容C2以及三极管V1，脉冲信号调理电路的输出端经过电阻R4连接三极管V1的基极，脉冲信号调理电路的输出端与电阻R4之间经电阻R3接地；三极管V1的发射极接地，三极管V1的集电极经电容C2接地；三极管V1的集电极引出端子连接计时芯片的输入端。

计时芯片采用555系列计时芯片。计时芯片2号、6号引脚作为输入端连接至三极管V1电路的输出端并且通过电阻R5连接+12V电源；3号引脚作为计时芯片输出端分别连接二极管V2、V3、V4、V5的负极。

数字信号芯片在现有技术中，通过MCU-TI通过输出的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4驱动信号至驱动板来实现驱动器的工作，然而在芯片跑飞时如不及时停止驱动器的工作，驱动器仍然工作会造成一些故障。故而，本申请增加的控制电路，通过该控制电路以及MCU输出的控制芯片MCU-TI来实现对于驱动信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4的控制，从而实现在故障跑飞时，自动拉低驱动信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4，使得驱动板无法工作。

本实用新型的技术解决方案是：在原驱动电路部分增加附图中的电路，通过数字控制芯片编程实现送入周期翻转信号，从而时驱动保护电路输出一直处于高电平状态，若数字控制芯片失控，则此电路输出为低电平状态，将驱动拉到地，从而禁止驱动的输出，从而起到保护作用。

如图1所示，1为数字闭环控制芯片，2为本实用新型保护电路,3驱动板电路,通过在MCU控制器与驱动板之间增加本保护电路板起到驱动保护作用。如图2所示为电路实现原理，图3为波形图，分别为电路在a、b、c三个位置的波形图。NE555是属于555系列的计时IC的一种,只需要简单的电阻和电容即可完成特定的振荡延时作用。MCU_TI信号为数字闭环芯片输出的脉冲信号，通过编程在程序正常运行时会输出此型号，如果数字闭环控制芯片失控，则无法输出此脉冲信号，PWM1-4作为驱动信号输入到本保护电路，DriverA、DriverB、DriverC、DriverD信号作为本保护电路的输出信号接到驱动板上，起到保护作用。正常运行时MCU_TI输入的周期脉冲信号，经过R1、C1充放电变为锯齿波，与原始的MCU_TI信号经过与非门可以得到一个周期的脉冲信号，通过N1二输入与非门在N1的11脚得到；得到的此脉冲信号作为V1三极管的开关信号，当V1的B为高电平时，三极管导通，原先C2上的电会通过三极管快速放电，当三极管截止时，C2又会通过R5进行充电，保证C2上的电压不大于2/3VCC(+12V)，即8V时，N2的3脚输出就为高电平，此时的驱动信号可以正常输出。如果没有了脉冲信号使C2可以放电，当C2上的电压超过8V时，N2的3脚输出为低电平，通过V2-5二极管将4路驱动信号拉低，从而禁止了驱动信号的输出，起到保护作用。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，其特征在于：包括脉冲信号调理电路、三极管V1电路、计时芯片，数字控制芯片输出的脉冲信号经过MCU-TI引脚输入到脉冲信号调理电路，所述脉冲信号调理电路的输出端与三极管V1电路的输入端连接，用于将数字控制芯片输出的脉冲信号调理成三极管V1驱动电路的基极驱动信号，所述三极管V1电路的输出端连接计时芯片的输入端，所述计时芯片的输出端分别连接二极管V2、V3、V4、V5的负极，二极管V2、V3、V4、V5的正极分别引出端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD，端子DriverA、DriverB、DriverC、DriverD分别连接至驱动板的驱动信号输入端；二极管V2、V3、V4、V5的正极分别连接至数字控制芯片的驱动信号的输出端。

2.如权利要求1所述的一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，其特征在于：所述脉冲信号调理电路包括与非门N1-A、N1-B、N1-D以及电阻R1、R2、电容C1，MCU-TI端子分别经过电阻R1连接与非门N1-B的4、5引脚以及经过电阻R2连接与非门N1-A的2号引脚，与非门N1-B的4号引脚经电容C1接地；与非门N1-B的输出端连接与非门N1-A的1号引脚，其输出端与与非门N1-D的两个输入端连接，与非门N1-D的输出端连接三极管V1电路的输入端。

3.如权利要求1或2所述的一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，其特征在于：所述三极管V1电路包括电阻R3、R4、电容C2以及三极管V1，脉冲信号调理电路的输出端经过电阻R4连接三极管V1的基极，脉冲信号调理电路的输出端与电阻R4之间经电阻R3接地；三极管V1的发射极接地，三极管V1的集电极经电容C2接地；三极管V1的集电极引出端子连接计时芯片的输入端。

4.如权利要求1所述的一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，其特征在于：所述计时芯片采用555系列计时芯片。

5.如权利要求4所述的一种用于数字控制全桥逆变的驱动保护电路，其特征在于：所述计时芯片2号、6号引脚作为输入端连接至三极管V1电路的输出端并且通过电阻R5连接+12V电源；3号引脚作为计时芯片输出端分别连接二极管V2、V3、V4、V5的负极。

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