CN214001803U - 一种电动助力转向系统的防反接保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及保护电路技术领域，具体地说是一种电动助力转向系统的防反接保护电路，包括场效应管、电池、电阻、二极管、三极管、三相桥驱动芯片，场效应管一的源极分四路分别与电池正极、保护电阻的一端、齐纳二极管二的阳极以及二极管四的阴极连接，场效应管一的漏极为供电端，场效应管一的栅极分四路分别与保护电阻的另一端、驱动电阻的一端、齐纳二极管二的阴极以及三极管的集电极连接，驱动电阻的另一端分三路分别与二极管一的阴极、二极管二的阴极以及二极管三的阴极连接。本实用新型同现有技术相比，利用电动助力转向系统的电荷泵来驱动NMOS，不需要额外增加电荷泵即可实现高边NMOS反接保护电路导通压降小、避免浮地、控制成本的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及保护电路技术领域，具体地说是一种电动助力转向系统的防反接保护电路。
背景技术
现有的防反接保护电路主要有：二极管防反接、整流桥防反接、MOSFET防反接。
二极管防反接保护电路是利用二极管的单相导电性实现单向导电，电路简单，缺点是压降大、功率损耗大，当运用在大功率回路时，发热比较严重。
整流桥防反接保护电路特性与二极管防反接保护电路一样。
MOSFET防反接保护电路是利用MOSFET的驱动可控性，实现单向导电，有多种方式实现：一种是低边MOSFET防反接保护电路，还有一种是高边MOSFET防反接保护电路。低边MOSFET防反接保护电路，由于地有浮起，当运用在系统对地要求比较高的场合不适用；高边MOSFET防反接保护电路，又分高边PMOS防反接保护电路和高边NMOS防反接保护电路，高边PMOS防反接保护电路，主要优点为不需要增加任何电荷泵来驱动，主要缺点为PMOS的价格比NMOS的价格高，PMOS的导通内阻比NMOS的导通内阻大。高边NMOS防反接保护电路，主要优点为NMOS价格比PMOS的低，导通内阻比PMOS的小，缺点为需要增加电荷泵来驱动。
因此，需要设计一种电动助力转向系统的防反接保护电路，能够利用现有系统的电荷泵来驱动NMOS。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种电动助力转向系统的防反接保护电路，能够利用现有系统的电荷泵来驱动NMOS。
为了达到上述目的，本实用新型是一种电动助力转向系统的防反接保护电路，包括场效应管、电池、电阻、二极管、三极管、三相桥驱动芯片，场效应管一的源极分四路分别与电池正极、保护电阻的一端、齐纳二极管二的阳极以及二极管四的阴极连接，场效应管一的漏极为供电端，场效应管一的栅极分四路分别与保护电阻的另一端、驱动电阻的一端、齐纳二极管二的阴极以及三极管的集电极连接，驱动电阻的另一端分三路分别与二极管一的阴极、二极管二的阴极以及二极管三的阴极连接，二极管一的阳极、二极管二的阳极、二极管三的阳极分别接三相桥驱动芯片的三个上桥臂驱动端，三极管的基极分二路分别与齐纳二极管一的阴极以及限流电阻的一端连接，齐纳二极管一的阳极分二路分别与二极管四的阳极以及三极管的发射极连接，限流电阻的另一端与电池负极连接。
所述的供电端与三相桥的正极输出端连接，所述的电池负极与三相桥的负极输出端连接，所述的三相桥驱动芯片的三个上桥臂驱动端分别与三相桥的场效应管三的栅极、场效应管四的栅极、场效应管五的栅极连接，所述的三相桥驱动芯片的三个下桥臂驱动端分别与三相桥的场效应管六的栅极、场效应管七的栅极、场效应管八的栅极连接，三相桥的输入端与三相电机连接。
所述的场效应管三、场效应管四、场效应管五、场效应管六、场效应管七、场效应管八的型号为IAUC120N04S6N009。
所述的三相桥驱动芯片型号为A4911。
所述的场效应管一的型号为IAUC120N04S6N009。
所述的二极管一、二极管二、二极管三、二极管四的型号为BAS21。
所述的齐纳二极管一的型号为MM3Z5V6T1G。
所述的齐纳二极管二的型号为MM3Z16VST1。
所述的三极管的型号为BC817。
本实用新型同现有技术相比，利用电动助力转向系统的电荷泵来驱动NMOS，不需要额外增加电荷泵即可实现高边NMOS反接保护电路导通压降小、避免浮地、控制成本的优点。
附图说明
图1 为本实用新型的电路图。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型做进一步描述。
参见图1，本实用新型是一种电动助力转向系统的防反接保护电路，包括场效应管、电池、电阻、二极管、三极管、三相桥驱动芯片，场效应管一Q1的源极分四路分别与电池正极KL30、保护电阻R1的一端、齐纳二极管二D6的阳极以及二极管四D4的阴极连接，场效应管一Q1的漏极为供电端，场效应管一Q1的栅极分四路分别与保护电阻R1的另一端、驱动电阻R2的一端、齐纳二极管二D6的阴极以及三极管Q2的集电极连接，驱动电阻R2的另一端分三路分别与二极管一D1的阴极、二极管二D2的阴极以及二极管三D3的阴极连接，二极管一D1的阳极、二极管二D2的阳极、二极管三D3的阳极分别接三相桥驱动芯片1的三个上桥臂驱动端，三极管Q2的基极分二路分别与齐纳二极管一D5的阴极以及限流电阻R3的一端连接，齐纳二极管一D5的阳极分二路分别与二极管四D4的阳极以及三极管Q2的发射极连接，限流电阻R3的另一端与电池负极KL31连接。
本实用新型中，供电端与三相桥的正极输出端连接，电池负极KL31与三相桥的负极输出端连接，三相桥驱动芯片1的三个上桥臂驱动端分别与三相桥的场效应管三Q3的栅极、场效应管四Q4的栅极、场效应管五Q5的栅极连接，所述的三相桥驱动芯片1的三个下桥臂驱动端分别与三相桥的场效应管六Q6的栅极、场效应管七Q7的栅极、场效应管八Q8的栅极连接，三相桥的输入端与三相电机连接。
场效应管三Q3、场效应管四Q4、场效应管五Q5、场效应管六Q6、场效应管七Q7、场效应管八Q8的型号为IAUC120N04S6N009。三相桥驱动芯片1型号为A4911。场效应管一Q1的型号为IAUC120N04S6N009。二极管一D1、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4的型号为BAS21。齐纳二极管一D5的型号为MM3Z5V6T1G。齐纳二极管二D6的型号为MM3Z16VST1。三极管Q2的型号为BC817。
本实用新型在工作时，当正常接入电池信号时，三极管Q2的基极通过限流电阻R3接电池负极KL31为0V，此时三极管Q2基极为0，三极管Q2截止；三相桥驱动芯片1提供驱动电压GHA、GHB、GHC高于电池正极KL30的电压11V，通过二极管一D1、二极管二D2、二极管三D3和驱动电阻R2提供给场效应管一Q1的栅极。场效应管一Q1的栅极电压高于源极电压11V，场效应管一Q1导通，场效应管一Q1的导通电阻极小，电池正极KL30几乎无损的通过场效应管一Q1的沟道，由场效应管一Q1的源极流入场效应管一Q1的漏极，正常给三相桥供电。
当反向接入电池信号时，此时场效应管一Q1的源极接电池负极KL31，限流电阻R3的一端接电池正极KL30。三极管Q2的基极电压为电池正极KL30电压，三极管Q2的集电极和发射极导通，并正向导通二极管四D4，此时场效应管一Q1的栅极电压只比源极高1个二极管的压降电压，场效应管一Q1截止，停止给三相桥2供电。
当系统接入电池正极KL30和电池负极KL31的瞬间，场效应管一Q1的寄生体二极管导通，三相桥驱动芯片1上电，三相桥驱动芯片1的高边驱动引脚GHA、GHB、GHC在周期内至少有一个为高电平，并且三相桥驱动芯片1的驱动能力大于驱动2个MOSFET所需的能力，所以场效应管一Q1沟道能被导通。
本实用新型利用电动助力转向系统的电荷泵来驱动NMOS，不需要额外增加电荷泵即可实现高边NMOS反接保护电路导通压降小、避免浮地、控制成本的优点。
Claims (9)
1.一种电动助力转向系统的防反接保护电路，包括场效应管、电池、电阻、二极管、三极管、三相桥驱动芯片，其特征在于：场效应管一（Q1）的源极分四路分别与电池正极（KL30）、保护电阻（R1）的一端、齐纳二极管二（D6）的阳极以及二极管四（D4）的阴极连接，场效应管一（Q1）的漏极为供电端，场效应管一（Q1）的栅极分四路分别与保护电阻（R1）的另一端、驱动电阻（R2）的一端、齐纳二极管二（D6）的阴极以及三极管（Q2）的集电极连接，驱动电阻（R2）的另一端分三路分别与二极管一（D1）的阴极、二极管二（D2）的阴极以及二极管三（D3）的阴极连接，二极管一（D1）的阳极、二极管二（D2）的阳极、二极管三（D3）的阳极分别接三相桥驱动芯片（1）的三个上桥臂驱动端，三极管（Q2）的基极分二路分别与齐纳二极管一（D5）的阴极以及限流电阻（R3）的一端连接，齐纳二极管一（D5）的阳极分二路分别与二极管四（D4）的阳极以及三极管（Q2）的发射极连接，限流电阻（R3）的另一端与电池负极（KL31）连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的供电端与三相桥的正极输出端连接，所述的电池负极（KL31）与三相桥的负极输出端连接，所述的三相桥驱动芯片（1）的三个上桥臂驱动端分别与三相桥的场效应管三（Q3）的栅极、场效应管四（Q4）的栅极、场效应管五（Q5）的栅极连接，所述的三相桥驱动芯片（1）的三个下桥臂驱动端分别与三相桥的场效应管六（Q6）的栅极、场效应管七（Q7）的栅极、场效应管八（Q8）的栅极连接，三相桥的输入端与三相电机连接。
3.根据权利要求2所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的场效应管三（Q3）、场效应管四（Q4）、场效应管五（Q5）、场效应管六（Q6）、场效应管七（Q7）、场效应管八（Q8）的型号为IAUC120N04S6N009。
4.根据权利要求1或2所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的三相桥驱动芯片（1）型号为A4911。
5.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的场效应管一（Q1）的型号为IAUC120N04S6N009。
6.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的二极管一（D1）、二极管二（D2）、二极管三（D3）、二极管四（D4）的型号为BAS21。
7.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的齐纳二极管一（D5）的型号为MM3Z5V6T1G。
8.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的齐纳二极管二（D6）的型号为MM3Z16VST1。
9.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统的防反接保护电路，其特征在于：所述的三极管（Q2）的型号为BC817。
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| CN117270620A (zh) * | 2023-11-21 | 2023-12-22 | 西安航天民芯科技有限公司 | 一种二阶曲率补偿齐纳基准供压电路 |
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