[实用新型]一种电机过流保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机驱动领域的一种电机过流保护电路。

背景技术

电机驱动模块一般包括MCU(Micro Control Unit，又称微控制器)、功率模块、电源，功率模块与电源、电机分别连接，MCU的PWM(Pulse-width modulation，脉冲宽度调制)端口通过硬件驱动电路向功率模块输出PWM驱动信号最终实现电机驱动。为了避免电机发生过流对功率模块器件和电机产生损坏，通常在现有的硬件驱动电路与功率模块之间设有过流保护电路，同时过流保护电路与MCU连接，具体工作过程为：在功率模块的下桥臂与地之间串联一个或几个功率电阻，从电阻与功率模块连接处取电压信号分别经过处理输给硬件驱动电路，经过硬件驱动电路处理后给MCU，当检测到此点电压信号高于某点设定值时硬件驱动电路立即响应迅速在短时间内关断功率模块的驱动输出，同时MCU检测故障端口检测到此电压信号调节PWM驱动信号占空比以停止PWM驱动信号输出，有效保护功率模块器件或电机不会因受到大电流而损坏。但是当MCU发生死机时，MCU软件未在硬件驱动电路响应结束前停止PWM驱动信号输出，则电机会在过流冲击-停止-过流冲击状态下反复经受电流冲击，这样连续的冲击很容易导致功率模块器件或电机由于受到大电流过热而受到损坏。

如授权公告号为CN101414747，名称为“直流有刷电机的过流保护装置”的中国发明专利公开了一种直流有刷电机的过流保护装置，包括有微控制器、桥驱动电路、执行电路；微控制器的脉冲宽度调制输出端口与桥驱动电路的脉冲宽度调制接收端口相连通；桥驱动电路输出信号控制端口连接执行电路；执行电路的底端连接电流采样电阻R5到地，并且在执行电路与电流采样电阻R5的连接点构成电压检测点，电压检测点的电压信号一路与比较器输入端相连，电压检测点的电压信号另一路与比例放大器输入端相连接；比较器输出端与桥驱动电路的DIS端相连；比例放大器输出端与微控制器的模数转换采样端口相连接；其在硬件保护基础上引入软件检测主电路电流大小，设置软件中相关参数以达到在电路过流时对电子功率管(功率模块器件)和电机进行有效合理的保护。但是当微控制器(MCU)发生死机时，微控制器软件未在硬件驱动电路响应结束前停止脉冲宽度调制(PWM)驱动信号的输出，则电机仍然会在过流冲击-停止-过流冲击状态下反复经受电流冲击，这样连续的冲击很容易导致功率模块器件或电机由于受到大电流过热而受到损坏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电机过流保护电路，在电机产生过流时产生硬件驱动电路自锁信号，硬件驱动电路实现自锁功能，即使MCU死机也可以安全有效关断对功率模块的驱动输出，有效避免功率模块器件或电机损坏。

本实用新型的技术方案为：

一种电机过流保护电路，其中：所述电机过流保护电路设于硬件驱动电路与功率模块之间，电机过流保护电路还与MCU连接，包括电流采样电阻、第一电压比较器，所述电流采样电阻一端与功率模块的底端连接，另一端接地，电流采样电阻与功率模块的连接点构成电压检测点，电压检测点的电压信号与所述第一电压比较器的电压信号输入端连接，第一电压比较器的电压设定点输入端与电压设定点连接，第一电压比较器的电平输出端一路与硬件驱动电路连接，另一路与MCU的检测故障端口连接，所述第一电压比较器的电压设定点输入端与MCU的解锁端口连接，当MCU解锁以后，且功率模块电流处于正常范围时(即非过流状态时)，第一电压比较器解锁，或非门正常响应PWM驱动信号。本实用新型所述功率模块的底端即为功率模块的公共端。

优选地，为了便于第一电压比较器的电压设定点设置，所述电压检测点的电压信号经与分压电阻连接分压后与所述第一电压比较器的电压信号输入端连接；所述电压设定点为+V经过分压电阻分压得到的。

优选地，所述的第一电压比较器的电平输出端与MCU的检测故障端口之间还串接有第四二极管，第四二极管的阴极与第一电压比较器的电平输出端连接，其阳极一路与MCU的检测故障端口连接，另一路与上拉电阻连接，上拉电阻与+V连接。

优选地，所述电压比较器的电压信号输入端与地之间还串接有滤波电容，滤波电容可防止由于干扰原因引起的误保护。

优选地，第一电压比较器包括第一反馈电阻，第一反馈电阻串接于第一电压比较器的电压信号输入端与第一电压比较器的电平输出端之间。