CN215185844U - 一种电机驱动保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机驱动保护电路，包括，依次设有霍尔传感器电源、电压监测模块、控制信号输出模块及数字信号处理器DSP；所述电压监测模块输入端并联在霍尔传感器电源上，用于监测霍尔传感器电源电压变化，输出端根据监测电压和其阀值电压输出不同的比较电平；所述控制信号输出模块输入端与电压监测模块输出端连接，其输出端根据所述比较电平信号输出反向电平信号到数字信号处理器DSP信号脚，用于控制电机驱动信号的输出。本实用新型的可根据电机霍尔传感器电源电压变化输出高低电平信号到数字信号处理器DSP，控制运行或关闭绝缘栅双极晶体管IGBT，能够及时避免由于电源断电时序问题造成的绝缘栅双极晶体管IGBT损伤问题。

Description

一种电机驱动保护电路

技术领域

本实用新型属于电机保护电路领域，更具体地，涉及一种电机驱动保护电路。

背景技术

如图1所示，电机控制器内部电路板存在多路电源，基本上都是由低压输入电源通过各种DCDC拓扑电路转化而来，这些低压电源下电存在一种下电时序，即各电源的断电的先后顺序，如果不对个别低压电源进行时序管理，那么可能整车在运行的过程中下电就会出现故障，造成车辆趴窝。

目前市场上电机控制器MCU基本都是采用的矢量控制，其中霍尔传感器采集的电流是矢量计算的关键参数，如果三相电流采集不准确，直接导致的就是电机控制器MCU计算绝缘栅双极晶体管IGBT占空比错误，可能造成绝缘栅双极晶体管IGBT过流冲击受损伤。电机控制驱动电路供电由外部电源单独转化而来，其中霍尔传感器供电电源要求的精度相对较高，如果电机控制器在正常时低压电源突然断开，特别是霍尔传感器的供电电源在数字信号处理器DSP供电电源前下电，那么就会造成霍尔传感器输出的电平信号与实际相差较大，造成电机控制器MCU在计算绝缘栅双极晶体管IGBT占空比时出现偏差，导致绝缘栅双极晶体管IGBT过电流冲击的问题，出现绝缘栅双极晶体管IGBT损坏。目前的现有技术都没有针对该低压电源时序进行设计和管理，基本都是侧重于电机控制器的绝缘栅双极晶体管IGBT驱动保护电路，但是在低压电源下电时序出现异常会导致电机相关信号采集不准确，导致数字信号处理器DSP，电机控制器MCU采样输出错误，所以并不能保证绝缘栅双极晶体管IGBT的驱动芯片能够对绝缘栅双极晶体管IGBT进行保护，因此现有的技术是无法避免车辆在正常行驶时低压电源突然掉电造成电机控制器内部器件损伤的风险。

实用新型内容

针对现有技术的低压电源下电时序错误导致绝缘栅双极晶体管IGBT过流冲击受损伤，本实用新型提供一种电机驱动保护电路用于解决此类问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电机驱动保护电路，包括，依次设有霍尔传感器电源、电压监测模块、控制信号输出模块及数字信号处理器DSP；所述电压监测模块输入端并联在霍尔传感器电源上，用于监测霍尔传感器电源电压变化，输出端根据监测电压和其阀值电压输出不同的比较电平；所述控制信号输出模块输入端与电压监测模块输出端连接，其输出端根据所述比较电平信号输出反向电平信号到数字信号处理器DSP信号脚，用于控制电机驱动信号的输出。

进一步地，所述电压监测模块包括IC1，所述IC1的输入端VCC与5V霍尔传感器电源5V输入端相连，接地端GND与霍尔传感器接地端相连，中间并有滤波电容C1。

进一步地，IC1的输出端与地之间设有下拉电阻R1，为漏电流提供到地通道，输出端还与R2、R3串联接地形成分压电路。

进一步地，所述控制信号输出模块包括非门芯片IC2，所述IC2输入端与所述R2，R3的串联端相连。

进一步地，所述IC2输出端与数字信号处理器DSP信号脚相连，所述IC2输出端与电阻R4相连，所述R4另一端与3.3V电压相连。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的一种电机驱动保护电路，其可根据电机霍尔传感器电源电压变化输出高低电平信号到数字信号处理器DSP，控制运行或关闭绝缘栅双极晶体管IGBT，能够及时避免由于电源断电时序问题造成的绝缘栅双极晶体管IGBT损伤问题。

(2)本实用新型的一种电机驱动保护电路，包括电压监测模块和控制信号输出模块，电压监测模块中设有IC1为MAX809芯片，其阀值电压精度高，能够在较低的电压环境中有效的输出电平信号，在实际应用中适应性强、范围广，能够在较恶劣的条件下也能正常保护，具有较高的实践意义。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种电机控制器中低压电源结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种电机驱动保护电路图；

图3为本实用新型实施例一种电机驱动保护电路总体原理示意图；

图4为本实用新型实施例一种电机驱动保护电路的方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图2-4所示，本实用新型通过在电机霍尔传感器电源上设有电机驱动保护电路，根据霍尔传感器供电范围，对其电源进行监控，在低压电源下电的过程中，若数字信号处理器DSP还正常工作时，电机霍尔传感器电源电压出现过低现象，电机驱动保护电路发出一个信号给到数字信号处理器DSP，数字信号处理器DSP在收到该信号后立即关闭绝缘栅双极晶体管IGBT，电机控制器MCU停止运行，能够及时避免由于电源时序问题造成的绝缘栅双极晶体管IGBT损伤问题。

如图2所示，本实用新型的一种电机驱动保护电路包括，电压监测模块和控制信号输出模块。所述电路由以下电子元件构成：IC1，IC2，电阻R1、R2、R3、R4，电容C1。其中IC1为MAX809，其阀值电压为4.63V，当输入电压大于4.63V时，输出高电平，小于4.63V时，输出低电平；IC2为非门电路芯片。

所述电压监测模块包括IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3及电容C1。其中，IC1的电源端VCC与5V霍尔传感器电源5V输入端相连，接地端GND与霍尔传感器接地端相连，中间并有滤波电容C1。IC1的输出端reset与地之间设有下拉电阻R1，为漏电流提供到地通道。所述R2一端与IC1的输出端reset相连，另一端一方面串联电阻R3接地形成分压电路，一方面连接控制信号输出模块的输入端，可将采集的电平信号输入控制信号输出模块。

所述控制信号输出模块包括IC2和电阻R4。所述IC2的电源端接3.3V，地端接地，输入端与电压监测模块中的R2、R3串联端相连，输出端接入数字信号处理器DSP信号脚，用来控制关闭绝缘栅双极晶体管IGBT。所述控制信号输出模块的输出端与3.3V之间设有上拉电阻R4，用于加强电平信号驱动能力。

如图4所示，所述电机驱动保护电路的工作原理是，将IC1的电源端和接地端分别与5V霍尔传感器电源的电源端和接地端相连，用来监控5V电源电压输出的变化，当霍尔传感器电源的电压大于4.63V时，IC1输出高电平，经阻值相同的R1,R2采用分压电路分压后，将电平信号传入与非门芯片IC2，此时IC2输出低电平信号给数字信号处理器DSP接口，数字信号处理器DSP判断5V霍尔传感器电源供电正常，霍尔传感器输出信号正常，电机正常运转；当霍尔传感器电源的电压小于4.63V时，IC1输出低电平，此时IC2将输入低电平信转为高电平信号输出，数字信号处理器DSP接口接受到高电平信号，判断5V霍尔传感器电源供电异常，立即清扭及关闭绝缘栅双极晶体管IGBT,同时电机控制器MCU停止运行，从而实现避免电源突然掉电和电源下电时序异常时，霍尔传感器输出信号不正常导致电机驱动电路中绝缘栅双极晶体管IGBT损伤这一类问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电机驱动保护电路，其特征在于，包括，依次设有霍尔传感器电源、电压监测模块、控制信号输出模块及数字信号处理器；

所述电压监测模块输入端并联在霍尔传感器电源上，用于监测霍尔传感器电源电压变化，输出端根据监测电压和其阀值电压输出不同的比较电平；

所述控制信号输出模块输入端与电压监测模块输出端连接，其输出端根据所述比较电平信号输出反向电平信号到数字信号处理器信号脚，用于控制电机驱动信号的输出。

2.如权利要求1所述电机驱动保护电路，其特征在于，所述电压监测模块包括IC1，所述IC1的输入端VCC与霍尔传感器电源输入端相连，接地端GND与霍尔传感器接地端相连，所述IC1的输入端与接地端中间并有滤波电容C1。

3.如权利要求2所述电机驱动保护电路，其特征在于，所述IC1的输出端与地之间设有下拉电阻R1，为漏电流提供到地通道，输出端与R2、R3串联接地形成分压电路。

4.如权利要求3所述电机驱动保护电路，其特征在于，所述控制信号输出模块包括非门芯片IC2，所述非门芯片IC2输入端与所述R2、R3的串联端相连。

5.如权利要求4所述电机驱动保护电路，其特征在于，所述IC2输出端与数字信号处理器信号脚相连，所述IC2输出端与电阻R4相连。

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