[实用新型]一种单线圈无刷直流马达驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，特别是一种单线圈非接触无刷直流马达驱动电路。

背景技术

单线圈无刷直流马达相对于双线圈结构无刷直流马达，其绕线方便且有效的减小了线圈电阻、显著的减小了温升，从而提高了马达工作效率并延长了其使用寿命，因此得到了广泛的应用。

单线圈无刷直流马达驱动电路的原理如图1所示，电压调整模块把电源电压转换为固定的基准电压，该基准电压给霍尔板放大器以及延迟比较器供电，霍尔板把磁场变化转换为电压变化，放大器把霍尔电压放大同时配合后面的延迟比较器提供一个迟滞区域，体现在磁场即磁场窗口。从迟滞比较器出来的两相不交叠方波信号，提供给马达驱动电路的两个输入端。目前采用的霍尔马达驱动电路如图2所示，即通过外接两个PNP晶体管、电阻R1b、R2b把双线圈应用的芯片改为单线圈应用方案。图2中把电压调整、霍尔板、放大器以及迟滞比较器省略了(见图1)，同样，从迟滞比较器出来的两相不交叠方波信号提供分别提供给晶体管Q1b和Q2b的基极，当Q1b基级电位为高时，Q1b导通，同时通过电阻R2b使得Q4b导通，此时晶体管Q2b和Q3b处于截至状态。同理，当晶体管Q2b导通时，Q3b导通，晶体管Q1b和Q4b处于截至状态。但是，因为功率管的驱动电流比较大，两相不交叠方波信号波形上升沿以及下降沿的交叠使得动态功耗比较大，同时该马达驱动电路结构必须采用外置器件，集成度低，而且增加了单线圈应用的成本。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种集成度高、功耗低的单线圈无刷直流马达驱动电路。

本实用新型的技术解决方案是：一种单线圈无刷直流马达驱动电路，包括4个NPN晶体管Q1、Q2、Q3、Q4，4个PNP晶体管Q7、Q8、Q11、Q12，以及电阻R1和R2；晶体管Q1和Q2的基极分别作为第一信号输入端和第二信号输入端，接收来自前级驱动电路的两相不交叠方波驱动信号，晶体管Q1和Q2的发射极均接地，晶体管Q1的集电极和晶体管Q3的发射极相连并作为第一信号输出端，晶体管Q2的集电极和晶体管Q4的发射极相连并作为第二信号输出端，晶体管Q3的基极接晶体管Q7的集电极，晶体管Q11的发射极、晶体管Q7的发射极和晶体管Q3的集电极均接至电压源VCC，晶体管Q7的基极同时与晶体管Q11的基极和集电极相连并经电阻R1接至第二信号输出端，晶体管Q4的基极接晶体管Q8的集电极，晶体管Q12的发射极、晶体管Q8的发射极和晶体管Q4的集电极均接至电压源VCC，晶体管Q8的基极同时与晶体管Q12的基极和集电极相连并经电阻R2接至第一信号输出端。

所述的单线圈无刷直流马达驱动电路还包括避免晶体管Q1和晶体管Q3同时导通，和避免晶体管Q2和晶体管Q4同时导通的同侧保护电路。

所述的同侧保护电路包括NPN晶体管Q5和Q6，晶体管Q5的集电极和晶体管Q3的基极相连接，晶体管Q6的集电极和晶体管Q4的基极相连接，晶体管Q5的发射极和晶体管Q6的发射极均接地，晶体管Q5的基极与晶体管Q1的基极相连，晶体管Q6的基极与晶体管Q2的基极相连。

所述的单线圈无刷直流马达驱动电路还包括避免晶体管Q1和晶体管Q2同时导通的异侧保护电路。

所述的异侧保护电路包括NPN晶体管Q9、Q10，PNP晶体管Q13、Q14以及电阻R3和R4，晶体管Q9的基极与晶体管Q13的发射极、电阻R3的一端、晶体管Q5的基极相连结，晶体管Q9的集电极和晶体管Q14的基极相连并接至第二信号输入端，晶体管Q10的基极与晶体管Q14的发射极、电阻R4的一端、晶体管Q6的基极相连结，晶体管Q10的集电极和晶体管Q13的基极相连并接至第一信号输入端，晶体管Q9的发射极和晶体管Q10的发射极、电阻R3的另一端、电阻R4的另一端均接地，晶体管Q13的集电极和晶体管Q14的集电极相连并接至前级偏置信号。

所述的第一信号输出端或第二信号输出端与电源VCC之间还包括信号输出到电源的反向电动势保护电路，所述的反向电动势保护电路为二极管，二极管的阳极接第一信号输出端或第二信号输出端，二极管的阴极接电压源VCC。

所述的第一信号输出端或第二信号输出端与地之间还包括输出到地的反向电动势保护电路，所述的反向电动势保护电路为二极管，二极管的阳极接地，二极管的阴极接第一信号输出端或第二信号输出端。