[实用新型]采用反馈控制的电动自行车控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动自行车的控制器，更具体地涉及一种采用反馈控制的电动自行车控制器。

背景技术

目前的电动自行车控制器广泛使用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为电机驱动电路的开关元件。在电动自行车的驾驶控制过程中，MOSFET工作过程包含由导通到关断的过程，在此期间流过MOSFET的电流由工作电流将锐减至零。此时电路中的杂散电感会因该电流突变而产生一个高的反电动势，叠加在MOSFET上。过高的反电动势会导致MOSFET损坏。因此需要控制该反电动势的大小，以保护MOSFET免受损坏。

针对这一问题，现有技术的控制器的常用解决方案包括：(1)增大栅极放电RC常数来延长电流变化的时间，其缺陷是，栅极放电RC常数越大，导致栅极放电时间越长，从而使得死区时间难以控制；(2)减小杂散电感，这是一种较好的方式，但是受到印刷电路板的机械设计的限制，难以达到理想的效果；(3)采用高电压类型的MOSFET，其缺陷是：高电压类型的MOSFET可以承受的电压越高，虽然可以承受更高的开关峰值电压，但是其成本也更高。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于电动自行车的控制器，包括：直流电源，用于提供直流电压；电机驱动模块，包括若干个半桥电路，用于将来自电源的直流电压转换为交流电压，并提供给电动自行车的电机，以驱动所述电机运转；其中，每个半桥电路与所述电源相连接并由两个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)串联组成，所述半桥电路的中点为输出端并连接所述电机；以及在每个半桥电路中的第一MOSFET的栅极与第二MOSFET的漏极之间串联一个反馈回路，用于将电路中的杂散电感因电流突变而产生的反电动势反馈到第一MOSFET的栅极。

在本实用新型的实施例中，所述反馈回路包括反馈二极管。

在本实用新型的实施例中，所述反馈回路包括电容器。

在本实用新型的实施例中，通过调整所述电容器的电容量，调整被反馈的所述反电动势的量。

在本实用新型的实施例中，所述第一MOSFET的栅极串联第一MOSFET驱动电阻器和第一MOSFET驱动电路，所述第一MOSFET驱动电路连接所述反馈回路。

在本实用新型的实施例中，在所述反馈回路和所述MOSFET的驱动电路的连接点、与所述第一MOSFET之间设置用于建立反馈电压的电阻器。

在本实用新型的实施例中，所述第二MOSFET的栅极串联第二MOSFET的驱动电路；所述反馈回路连接在所述第一MOSFET的驱动电路与所述第二MOSFET的漏极之间。

在本实用新型的实施例中，控制器还包括：逻辑控制模块，连接所述电机驱动模块，用于根据控制信号控制所述MOSFET的驱动电路，以控制所述MOSFET的开关状态，从而向所述电机提供期望的交流电压。

根据本实用新型的控制器，通过引进对MOSFET栅极放电速度的反馈控制，实现选择性的延长电流变化的时间，来达到控制施加给MOSFET的反电动势峰值大小的目的。利用开关峰值电压反馈给MOSFET栅极，峰值电压可以实现与使用大的RC常数相同的电平，而没有放电时间太长之缺陷。这种对峰值电压的反馈控制方式可以降低MOSFET在截止时所承受的峰值电压，以避免过高峰值电压造成的损害；而且本实用新型实现的峰值电压的反馈控制不受PCB的机械设计的限制，并且成本低，由此提高控制器的性价比，即以低成本实现过压保护。

附图说明

图1是本实用新型的用于电动自行车的控制器的第一实施例的示意图；

图2是本用新型的用于电动自行车的控制器的第二实施例的示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型的用于电动自行车的控制器的第一实施例的示意图，该图由两部分组成。一部分是包括直流电源V、以及由多个MOSFET(Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6)以及与MOSFET相应的驱动电路组成的电机驱动模块；另一部分是用于控制MOSFET的开关状态的逻辑控制模块。直流电源V可包括电解电容。电机驱动模块中的每个驱动电路用于控制对应的MOSFET的导通或关断。逻辑控制模块通过控制MOSFET驱动电路，从而控制MOSFET的开关状态，达到输送交流电压至电机的目的。逻辑控制模块可以采用现有技术中已知的结构。图1中的电感L表示电机驱动模块的PCB布线所带来的杂散电感。