[实用新型]一种电机驱动保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机驱动领域，具体涉及一种电机驱动保护电路。

背景技术

IPM(Intelligent Power Module)，即智能功率模块，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。而且内部还集成有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率开关元件，内部集成电流传感器及驱动电路。IPM以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。

IPM与以往IGBT模块及驱动电路的组件相比具有更多的保护功能，具体如下：

(1)内含过电流保护、短路保护。由于是通过检测各IGBT集电极电流实现保护的，故不管哪个IGBT发生异常，都能保护，特别是下桥臂短路和对地短路的保护。

(2)内含驱动电源欠电压保护。每个驱动电路都具有欠压保护功能。当驱动电源电压小于规定值欠压时，产生欠电压保护。

(3)内含过热保护。过热保护是防止IGBT、FRD(快恢复二极管)过热的保护功能。IPM内部的绝缘基板上没有温度检测元件，检测绝缘基板温度。IPM进一步在各IGBT芯片内设有温度检测元件，对于芯片的异常发热能高速实现过热保护。

(4)内含硬件故障输出端口(F0)。F0是向外部输出故障报警的一种功能，当过热及下桥臂过流、欠压保护动作时，通过向控制IPM的微机输出异常信号，能切实停止系统。无故障时，F0的输出电平为高电平，有故障时，F0的输出电平为低电平。

现有的电机驱动保护电路多直接利用IPM驱动模块的硬件自检功能进行电机驱动保护，由于只采用一路，一旦该自检功能失效，则无法完成驱动保护，导致保护电路的可靠性差。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电机驱动保护电路。

一种电机驱动保护电路，包括依次连接的DSP处理模块、电平转换模块和IPM驱动模块，DSP处理模块用于输出PWM控制信号；电平转换模块用于对所述的PWM控制信号进行电平转换；IPM驱动模块用于根据电平转换模块的输出信号控制电机运行；

还包括：

电流采样模块，用于采集IPM驱动模块的输出电流得到相应的电压信号；

电压比较模块，用于将所述的电压信号转化为电平信号；

异或门电路，异或门电路的输入端与电压比较模块的输出端和IPM驱动模块的硬件故障输出端口连接，异或门电路的输出端与电平转换模块的使能端连接。

本实用新型通过IPM驱动模块自身内部的硬件自检功能和IPM驱动模块的输出电流(即电机的驱动电流)，控制电机的驱动情况，当IPM驱动模块的硬件自检结果认为出现故障(即硬件故障输出端口输出为低电平)或输出电流出现异常时，直接控制电平转换模块停止工作，从而使IPM驱动模块不工作，进而切断电机，起到电机驱动保护的作用。通过硬件自检功能和IPM驱动模块的输出电流对电机驱动进行双重保护，大大提高了该电机驱动保护电路的可靠性。

DSP处理模块采用DSP芯片实现，由于DSP芯片的驱动能力有限，因此为能够控制IPM驱动模块，需要通过电平转换模块提升其驱动能力。且由于电流采样模块得到的电压信号为余弦信号，为了能够利用该电压信号完成对电平转换模块的控制，达到通过输出电流对电机驱动进行保护的目的，通过电压比较模块将电压信号转化为电平信号(方波信号)。

所述的DSP处理模块还与电流采样模块的输出端相连，用于根据所述的电压信号输出相应的PWM控制信号。

将电流采样模块采集得到的电压信号反馈至DSP处理模块，利用DSP处理模块的数据处理能力，根据反馈的电压信号输出相应的PWM控制信号，进而控制电机运行状态。当出现过流情况时，DSP处理模块停止输出PWM控制信号，以保护电机不受损坏，此检测为软件闭环检测。

所述DSP处理模块输出6路PWM控制信号。

所述DSP处理模块包括TMS320F28232芯片，所述TMS320F28232芯片的TZ引脚与IPM驱动模块的硬件故障输出端口连接。