[发明专利]一种电机的H桥驱动控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机的H桥驱动控制电路。

背景技术

电机的功率驱动电路通常采用H桥式结构进行驱动，H桥驱动电路由四个功率开关MOS管进行驱动，上臂为两个P沟道MOS管，下臂为两个N沟道MOS管，通过控制四个开关管的导通与截止，使电机正转、反转或者停止。

申请号为200820122809.1、名称为“H桥直流电机驱动电路”的专利申请公开了一种H桥直流电机驱动电路，采用分离的逻辑门电路实现对H桥的控制。该电路的缺点是：第一、抗电磁干扰能力弱；第二、在电机启动时，容易对控制信号造成干扰，导致场效应管的误导通；第三，采用逻辑门电路需要提供功率电源外的第二种电源。

申请号为200810085943.3、名称为“H桥”的专利申请公开了一种由五个开关管都有控制信号的H桥电路，有四个开关管进行电机驱动，组成H桥结构，另一开关管在正向输出与负向输出之间进行控制。但该H桥缺点是：第一、需要多个控制信号来控制H桥的工作状态；第二、在大电流突变的情况下，对H桥的控制部份没有采取抗干扰措施，容易对控制信号造成干扰。

因此，迫切需要设计一种单电源、大功率、低成本、高效率和较强抗干扰能力的H桥结构的驱动与控制电路。

发明内容

本发明目的是提供一种具有直通保护功能和较强的抗干扰能力的H桥驱动控制电路。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种电机的H桥驱动控制电路，它包括

H桥驱动单元，其包括四个开关管，所述的四个开关管包括处于上臂的两P沟道开关管和处于下臂的两N沟道开关管，位于左上臂的P沟道开关管与位于右下臂的N沟道开关管构成支路一，位于右上臂的P沟道开关管与位于左下臂的N沟道开关管构成支路二，在工作状态下，所述的支路一与支路二交替形成通路以驱动直流电机运转；

左、右驱动控制单元，所述的左驱动控制单元的两输出端分别与H桥驱动单元支路一的两开关管相电连接，所述的右驱动控制单元的两输出端分别与支路二的两开关管相电连接；所述的左右驱动控制单元用于将输入的控制信号转换为合适的电压以控制相应的开关管导通；

左、右抗干扰单元，所述的右抗干扰单元输入端与所述的左驱动控制单元的输出端相连接，其输出端与支路二的右上臂P沟道开关管相电连接；所述的左抗干扰单元输入端与右驱动控制单元的输出端相连接，其输出端与支路一的左上臂P沟道开关管相电连接；所述的左、右抗干扰单元用于在一支路处于通路状态下，阻止另一支路的上臂开关管的导通；

左、右保护单元，所述的左保护单元输入端与左驱动控制单元的输出端相连接，其输出端与支路二左下臂的开关管相电连接；所述的右保护单元输入端与右驱动控制单元的输出端相连接，其输出端与支路一右下臂的开关管相电连接；所述的左右保护单元用于在一支路处于通路状态下，阻止另一支路的下臂开关管的导通。

进一步地，所述的左、右驱动控制单元分别通过光电隔离单元接收输入的控制信号。

所述的H桥驱动单元、驱动控制单元、抗干扰单元以及光电隔离单元通过同一功率电源供电。

在根据上述技术方案所进一步实施的电路中，所述的H桥驱动单元由四个场效应管构成，位于左上臂的场效应管源极与位于右上臂的场效应管源极相电连接，位于左下臂的场效应管源极与位于右下臂的场效应管源极相电连接，左上臂场效应管漏极与左下臂场效应管漏极相电连接，右上臂场效应管与右下臂场效应管漏极相电连接，所述的左、右驱动控制单元输出端分别与相应的场效应管的栅极相电连接。

所述的驱动控制单元由一PNP型三极管、串联连接在功率电源与该三极管集电极之间的两电阻、串联连接在接地端与该三极管发射极之间的两电阻、串联连接在功率电源与光电隔离单元之间的两个电阻，串联连接在功率电源与光电隔离单元之间两个电阻的中间端与三极管基极之间的一个电阻组成，三极管各极上一电阻的电压输出端构成驱动控制单元的各输出端。

所述的抗干扰单元由一PNP型三极管、与该三极管基极相电连接的电阻组成，该电阻的另一端与所述驱动控制单元的一输出端相连接，所述的三极管集电极与其相应控制的场效应管的栅极相电连接，其发射极接功率电源。

所述的保护单元由一NPN型三极管及与该三极管基极相电连接的电阻组成，该三极管的集电极与相应场效应管的栅极相电连接，其发射极接地。

所述的光电隔离单元为一光电耦合器。

所述的H桥驱动单元的四个场效应管中，每个场效应管的源极与漏极之间分别连接一用于使得各场效应管快速恢复的二极管。