[发明专利]驱动电路、电压电平移位单元及马达系统

说明书

技术领域

本发明是相关于一种驱动电路，尤指一种用于驱动步进马达的驱动电路。

背景技术

一般在驱动步进马达的时候，通常是使用H桥电路使步进马达进行不同方向的旋转和停止，如图1所示，H桥电路1是由四个金属氧化物半导体(MOS；metal oxide semiconductor)所构成，通过第一金属氧化物半导体11及第三金属氧化物半导体13的导通，或是第二金属氧化物半导体12及第四金属氧化物半导体14的导通来控制马达15的转动方向。在控制金属氧化物半导体的导通时，需要借着输入电压至金属氧化物半导体的栅极来控制开关，由于不同的金属氧化物半导体打开所需要的电压不同，因此需要不同的输出电压电路来控制，因此每个金属氧化物半导体的栅极都会连接至一输出电压电路，通过输出电压电路所输出的电压来控制整个H桥电路的运作，使马达转动。

而在输出电压电路中，通常具有一输入电压，若以该输入电压的电压直接打开金属氧化物半导体，必须消耗很大的功率，在效率而言并不合适，因此需要通过该输出电压电路将输入电压提升到较适合打开金属氧化物半导体的程度，以使H桥运作。

由于H桥包括了四个金属氧化物半导体，每个金属氧化物半导体的栅极均连接至一输出电压电路，透过输出电压电路输出的高电压打开金属氧化物半导体，使马达运作。当其中两个金属氧化物半导体打开时，另外两个金属氧化物半导体则要关闭，如果当需要关闭的金属氧化物半导体没有关闭，或是因为漏电造成电压不稳定的输出时，则H桥的错误运作则有可能使马达转动的方向错误，甚至造成马达的损害，因此，设计一个良好的输出电压电路成为一个重要的课题。

发明内容

因此，本发明的目的之一，在于提供一种驱动电路，其包括：一输入电压源组，用以提供一输入电压组；一参考电压源，用以提供一参考电压；一电压电平移位单元，用以将该输入电压组其中之一的电平提升至该参考电压的电平；一运算单元，用以接受该参考电压及该输入电压组，并选择输出一控制电压；一安全单元，用以将该控制电压导入一接地端；及一输出电压端，用以接收该控制电压并输出一输出电压；其中该输入电压源组包括一第一输入电压源及一第二输入电压源，分别用以输入一第一输入电压及一第二输入电压，该第一输入电压及该第二输入电压的电平互为反相；其中该安全单元在该第二输入电压的电平为高电平时运作。

本发明所述的驱动电路，其中更包括一稳压单元，用以防止该驱动电路发生漏电，该稳压单元包括多个电阻，耦接于该参考电压源与该电压电平移位单元之间。

本发明所述的驱动电路，其中该输入电压源组还包括一第三输入电压源及一第四输入电压源，分别用以输入一第三输入电压及一第四输入电压，其中该第三输入电压及该第四输入电压的电平互为反相。

本发明所述的驱动电路，其中当该第一输入电压的电平为高电平时，该第二输入电压的电平为低电平，反之当该第一输入电压的电平为低电平时，该第二输入电压的电平为高电平；当该第三输入电压的电平为高电平时，该第四输入电压的电平为低电平，当该第三输入电压的电平为低电平时，该第四输入电压的电平为高电平。

本发明所述的驱动电路，其中该第一电压电平移位单元包括一第一P型金属氧化物半导体、一第一N型金属氧化物半导体、一第二P型金属氧化物半导体以及一第二N型金属氧化物半导体；该第二电压电平移位单元包括一第三P型金属氧化物半导体、一第三N型金属氧化物半导体、一第四P型金属氧化物半导体以及一第四N型金属氧化物半导体。

本发明所述的驱动电路，其中该运算单元包括一或非逻辑门、一与非逻辑门和多个反相器。

本发明另提供一种电压电平移位单元，是用于一驱动电路，用以将一输入电压的电平提升至一参考电压的电平，该电压电平移位单元包括：多个金属氧化物半导体，耦接于一输入电压源组与一参考电压源之间；多个电阻，耦接于该参考电压源与该多个金属氧化物半导体的栅极之间。