CN219831240U - 应用于马达驱动芯片同步整流模式的过零点检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及马达驱动芯片技术领域，具体为一种应用于马达驱动芯片同步整流模式的过零点检测电路，其能够在快衰减模式中进行电压的过零检测，防止驱动电路出现反向充电，保证系统正常运行，其包括H桥驱动电路，所述H桥驱动电路中采样电阻R1接地的一端连接三极管一的基极，所述采样电阻R1的另一端连接三极管二的基极，所述三极管一与所述三极管二的集电极相连并接地，所述三极管一的发射极连接第一电流源的输出端和比较器的反相输入端，所述三极管二的发射极连接电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接第二电流源的输出端和所述比较器的正相输入端，所述第一电流源的输入端和所述第二电流源的输入端均连接VCC且电流大小相同，所述三极管一和所述三极管二相同，所述比较器的输出端输出控制信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及马达驱动芯片技术领域，具体为一种应用于马达驱动芯片同步整流模式的过零点检测电路。
背景技术
在H桥驱动电路中如图1所示，四个MOS管（101~104）组成了驱动电机线圈的H桥。当H桥工作时，如果MOS管101与MOS管104同时导通，则电流方向如图中实线箭头107所示。当H桥驱动达到所需电流后将会关断MOS管101与MOS管104，由于电机负载为绕组线圈，其呈现电感特性，驱动关断后，线圈电流将按照原方向继续流动（续流特性），此时有两种续流（衰减）方式：
第一种是关闭上部MOS管101、103，打开下部MOS管102、104，此时电流方向如虚线箭头106所示。由于其工作特性，这种续流方式的电流较小，所以负载两端的电压差下降也较为缓慢，被称之为慢衰减模式。
第二种是关闭原工作的MOS管101、104，打开反向MOS管102、103，此时电流方向如虚线箭头105所示。这种续流方式的电流较大，所以负载两端的电压差下降也较快，被称之为快衰减。
在同步整流模式中，109为电流采样电阻，采样电阻上产生的电压为VSEN，如图1中108点所示。
在快衰减模式中，由于电流的续流方向是从地到电源VM，导致VSEN点的电压为负值，随着续流电流的减小，负电压会向零值变化，一旦过零变为正值，可能会造成驱动电路反向充电，影响系统正常运行。
发明内容
为了解决现有系统驱动电路可能会出现反向充电的问题，本实用新型提供了一种应用于马达驱动芯片同步整流模式的过零点检测电路，其能够在快衰减模式中进行电压的过零检测，防止驱动电路出现反向充电，保证系统正常运行。
其技术方案是这样的：一种应用于马达驱动芯片同步整流模式的过零点检测电路，其包括H桥驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动电路中采样电阻R1接地的一端连接三极管一的基极，所述采样电阻R1的另一端连接三极管二的基极，所述三极管一与所述三极管二的集电极相连并接地，所述三极管一的发射极连接第一电流源的输出端和比较器的反相输入端，所述三极管二的发射极连接电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接第二电流源的输出端和所述比较器的正相输入端，所述第一电流源的输入端和所述第二电流源的输入端均连接VCC且电流大小相同，所述三极管一和所述三极管二相同，所述比较器的输出端输出控制信号。
采用本实用新型后，采样电阻R两端分别通过三极管接到比较器的两个输入端，配合两个电流大小相同的电流源及正相输入端连接的电阻R2，根据比较器的比较结果即可确定采样电阻上的电压状态，实现快衰减模式中进行电压的过零检测，防止驱动电路出现反向充电，保证了系统正常运行。
附图说明
图1为现有H桥驱动电路及工作原理示意图；
图2为本实用新型系统原理图。
具体实施方式
见图2所示，一种应用于马达驱动芯片同步整流模式的过零点检测电路，其包括H桥驱动电路，H桥驱动电路包括四个MOS管、绕组线圈和采样电阻，H桥驱动电路中采样电阻R1（即标号201）接地的一端连接三极管一203的基极，采样电阻R1的另一端连接三极管二202的基极，采样电阻R1两端生成的电压差为VSEN，三极管一203与三极管二202的集电极相连并接地，三极管一203的发射极连接第一电流源205的输出端和比较器206的反相输入端，三极管二202的发射极连接电阻R2（即标号207）一端，电阻R2另一端连接第二电流源204的输出端和比较器206的正相输入端，第一电流源205的输入端和第二电流源204的输入端均连接VCC且电流大小相同，分别为I1和I2，三极管一203和三极管二202相同，比较器206的输出端输出控制信号。
在快衰减模式下，H桥驱动电路的电流走向如图1中虚线箭头105所示，即电流从地流向电源VM，此时VSEN处的电压值为负值，随着电流衰减，VSEN逐渐向零值变化，当超过零值变为正值时，代表电流流向发生变化，如果继续运行，会造成驱动电路反向充电。
假设比较器206的正相输入端的电压为VIP，三极管二202的基射极电压为VBE2，第二电流源204的电流大小为I2，则有
VIP=VSEN+VBE2+I2*R2-------------------------------(1)
其中VBE2+I1*R2为正值，通过合理设置VBE2+I1*R2的值，可以保证VIP为正值，这样的比较器206就可对VIP进行处理。
假设比较器206的反相输入端的电压为VIN，三极管一203基射极电压为VBE3，第一电流源205的电流大小为I1，则有
VIN= I2*0+VBE3-------------------------------(2)
其中I1=I2，由于三极管一203和三极管二202相同，则VBE2=VBE3。那么，当公式（1）和公式（2）相等时就可以确定比较器的比较点，即正相输入端和反相输入端的电压相同，则有：
VSEN＝- I1*R2
此时比较器206输出VOUT为0，合理选择电阻R2的值，让VSEN为一个接近零值的负值，代表此时达到零点；当VSEN＞- I1*R2时，即正相输入端的电压大于反相输入端的电压，此时比较器VOUT变为高电平，表示此时已经经过零点，如果继续运行，即将进入反向充电状态，需要让驱动电路停止，因此，将高电平信号送给后续的逻辑控制信号，终止快衰减模式，因此可以保证在快衰减模式下，H桥不会进行反向充电的错误动作。
Claims (1)
1.一种应用于马达驱动芯片同步整流模式的过零点检测电路，其包括H桥驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动电路中采样电阻R1接地的一端连接三极管一的基极，所述采样电阻R1的另一端连接三极管二的基极，所述三极管一与所述三极管二的集电极相连并接地，所述三极管一的发射极连接第一电流源的输出端和比较器的反相输入端，所述三极管二的发射极连接电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接第二电流源的输出端和所述比较器的正相输入端，所述第一电流源的输入端和所述第二电流源的输入端均连接VCC且电流大小相同，所述三极管一和所述三极管二相同，所述比较器的输出端输出控制信号。
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2023
- 2023-05-25 CN CN202321278834.XU patent/CN219831240U/zh active Active
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