CN218352394U - 一种平稳换相式h桥电路 - Google Patents
一种平稳换相式h桥电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218352394U CN218352394U CN202221664119.5U CN202221664119U CN218352394U CN 218352394 U CN218352394 U CN 218352394U CN 202221664119 U CN202221664119 U CN 202221664119U CN 218352394 U CN218352394 U CN 218352394U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- field effect
- effect transistor
- channel field
- commutation
- rectifier diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种平稳换相式H桥电路，解决了现有H桥驱动电路在因换相瞬间出现的尖峰电流，稳定性差，长时间工作频繁换相容易烧毁场效应管并引发整机风险的问题。技术方案是：其包括连接有电阻、P沟道场效应管和N沟道场效应管的H桥电路，P沟道场效应管和N沟道场效应管分别并联整流二极管，与N沟道场效应管旁并联的整流二极管阴极接漏极，阳极接源极；与P沟道场效应管旁并联的整流二极管阴极接源极，阳极接漏极。其在H桥换相时有效降低电流尖峰，降低长时间工作频繁换相烧毁场效应管及整机的风险，提升产品稳定性，其设计相对简单，后期调试相对容易，与单片机控制电路相比，其使用温度范围更广，适用性更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及H桥电路技术领域，特别是一种平稳换相式H桥电路，适用于主要应用在基于H桥驱动的纯硬件电路的直流风机，可广泛应用于航天航空、工业、环保行业、电力系统、电子、船舶等领域。
背景技术
现有直流风机的H桥驱动方法多为使用P沟道场效应管及N沟道场效应管做H桥进行控制直流风机的正反转，其原理图如图6所示。现有H桥驱动电路在工作时，应使H桥对角线上的一对MOS管导通，通过控制模块的输入，时期当Q1与Q4导通时，Q2与Q3关断，电流从输入电源正极经Q1从左至右穿过绕组，然后再经Q4回流到电源负极，绕组通电后在磁场的作用下受力开始运动。另一对MOS管在控制模块作用下，使得Q2和Q3导通时，Q1和Q4关断，此时电流经Q2从右至左穿过电机，然后再经Q3回流到电源负极，绕组通电后在磁场的作用下受力开始运动。根据霍尔传感器输出的交替高低电平，控制模块驱动Q1和Q4，Q2和Q3交替导通，从而使得绕组交替通电，在磁场的作用下持续转动。但是此种驱动方式在换相驱动瞬间存在单侧导通现象，即当Q1尚未关断时，Q3开启；当Q4未关断时，Q2开启，使得电流通过Q1、Q3流入GND；通过Q2、Q4流入GND，使其导通电流过大，使其在换相瞬间存在尖峰电流，这种尖峰电流可达到平均工作电流几倍甚至十几倍，长时间工作存在烧毁场效应管，甚至烧毁整机风险。
发明内容
本实用新型的目的是提供了一种平稳换相式H桥电路，解决了现有H桥驱动电路在因换相瞬间出现的尖峰电流，稳定性差，长时间工作频繁换相容易烧毁场效应管并引发整机风险的问题。其利用改进纯硬件电路，结构相对简单，后期调试相对容易，适用性更高。
本实用新型技术方案是：该平稳换相式H桥电路包括连接有电阻、P沟道场效应管和N沟道场效应管的H桥电路，技术要点是：所述P沟道场效应管和N沟道场效应管分别并联整流二极管，与N沟道场效应管旁并联的整流二极管阴极接漏极，阳极接源极；与P沟道场效应管旁并联的整流二极管阴极接源极，阳极接漏极。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于该专利在原有H桥驱动电路的基础上，通过对其硬件电路进行改进，在场效应管的漏极与源极之间并联整流二极管，其主要起到的作用如下：
a)续流作用，当H桥换相时，可以加快场效应管的关断速度；
b)保护作用，电机在反转时会产生很强的反向电动势，会烧毁元器件，此时可以起到卸荷的作用；
c)钳位作用，由于H桥单侧两个二极管反向串联组成，故两个二极管首尾连接部位是受保护的节点。
从而实现在H桥换相时有效降低电流尖峰，进一步降低长时间工作频繁换相烧毁场效应管及整机的风险，提升产品稳定性。并且由于改善设计均采用纯硬件进行电路设计，故其设计相对简单，后期调试相对容易，且每一元器件使用温度范围均优于风机工作温度范围，与单片机控制电路相比，其使用温度范围更广，适用性更高。
附图说明
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型实施例的驱动电路图原理图；
图2为本实用新型实施例的Q1与Q2导通示意图；
图3为本实用新型实施例Q2与Q3导通示意图；
图4为本实用新型实施例放电回路示意图；
图5为现有H桥驱动电路原理图；
图6为现有H桥驱动电路换相瞬间单侧导通示意图；
具体实施方式
根据图1～5详细说明本实用新型的具体结构，实施例如图1所示，一种平稳换相式H桥电路，其基于现有H桥电路换向改进设计，所需电子元器件主要包含电阻、P沟道场效应管、N沟道场效应管、整流二极管组成。其对输入电压为24VDC进行设计研究，其中VCC为通过稳压电路后的稳定电压，稳压电路在此处暂不提及。电阻R1与电阻R2主要用于对VCC注入电压进行分压，以供P沟道场效应管Q1（LYPM2337S1P）其栅极与源极之间达到其开启电压并工作在恒流区。另一侧电阻R2与电阻R4同理可得，其功能在于为P沟道场效应管Q2（LYPM2337S1P）其栅极与源极之间达到其开启电压并工作在恒流区。
P沟道场效应管与N沟道场效应管则主要作为开关电路，通过交替导通实现将直流电压转化成存在高低电平的方波形式。其工作原理如图2和图3所示，通过控制模块的输入，Q3和Q4为N沟道场效应管，当Q1与Q4导通时，Q2与Q3关断，电流从输入电源正极经Q1从左至右穿过绕组，然后再经Q4回流到电源负极如图2所示，绕组通电后在磁场的作用下受力开始运动。另一对MOS管在控制模块作用下，使得Q2和Q3导通时，Q1和Q4关断，此时电流经Q2从右至左穿过电机，然后再经Q3回流到电源负极如图3所示，绕组通电后在磁场的作用下受力开始运动。根据霍尔传感器输出的交替高低电平，控制模块驱动Q1和Q4，Q2和Q3交替导通，从而使得绕组交替通电，在磁场的作用下持续转动。
以Q1与Q4关断及Q2与Q3导通瞬间为例，其改善前原理如图6所示，当H桥出现单侧导通现象时，此时电流通过Q1与Q3直接流入GND，由于缺少负载，此时流经Q1与Q3的电流值较大，长时间工作容易导致场效应管击穿，甚至烧毁。
在其原有基础上通过对场效应管漏极与源极两端并联二极管，使其增加放电回路，从而降低风险，如图4所示，当Q1与Q4关断瞬间，流经Q4电流并不会瞬间消失，通过图5放电回路，使电流流经二极管D3，在其上消耗这一部分电流。从而降低H桥单侧同时导通风险，增加产品稳定性。
应用本实用新型电路设计的产品已经完成试制，完成相关性能检测，能够满足预期要求。综上所述，实现本实用新型的目的。
Claims (1)
1.一种平稳换相式H桥电路，它包括连接有电阻、P沟道场效应管和N沟道场效应管的H桥电路，其特征在于：所述P沟道场效应管和N沟道场效应管分别并联整流二极管，与N沟道场效应管旁并联的整流二极管阴极接漏极，阳极接源极；与P沟道场效应管旁并联的整流二极管阴极接源极，阳极接漏极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221664119.5U CN218352394U (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种平稳换相式h桥电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221664119.5U CN218352394U (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种平稳换相式h桥电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218352394U true CN218352394U (zh) | 2023-01-20 |
Family
ID=84912283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221664119.5U Active CN218352394U (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种平稳换相式h桥电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218352394U (zh) |
-
2022
- 2022-06-30 CN CN202221664119.5U patent/CN218352394U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6528968B2 (en) | Brushless-motor driver in PWM mode | |
| US10637465B2 (en) | Driving device and switching device | |
| US20060267541A1 (en) | Motor drive inverter that includes III-nitride based power semiconductor devices | |
| US11368111B2 (en) | Method to reduce the commutation loss in a motor inverter | |
| US8471606B2 (en) | Driver circuit for a semiconductor power switch | |
| GB2309600A (en) | Inverter circuit for switched reluctance or stepping motor | |
| AU2006219967A1 (en) | Transistor arrangement for rectifier and inverter | |
| CN218352394U (zh) | 一种平稳换相式h桥电路 | |
| US11923832B1 (en) | Gate driver circuit with a limiting function to maintain control voltage under a rated limit | |
| JP2002078104A (ja) | 荷役車両の制御装置 | |
| TWI452826B (zh) | 無需死區時間的直流馬達驅動電路 | |
| US6522557B2 (en) | Inverter device | |
| CN110071491B (zh) | 负载拖尾电流消除电路 | |
| JP2001309670A (ja) | インバータ装置の駆動回路 | |
| CN110995078A (zh) | 一种电机驱动电路和电机驱动控制方法 | |
| US9722527B2 (en) | Power supply of an electric motor | |
| CN109067306B (zh) | 一种应用于电机的限流控制电路和方法 | |
| CN217956681U (zh) | 一种电机正反转保护电路 | |
| US12119810B2 (en) | Gate driver system for detecting a short circuit condition | |
| EP4175161A1 (en) | Adaptive rectification for preventing current inversion in motor driving | |
| JP2008072895A (ja) | 改善された制御出力を有する高出力永久磁石交流機 | |
| JPS60130805A (ja) | ソレノイド駆動回路 | |
| CN116938047A (zh) | 马达控制器 | |
| CN117013864A (zh) | 功率转换电路、电机控制电路及电机控制方法 | |
| TW202205771A (zh) | 過壓保護電路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |