[实用新型]一种调节电机电流的PWM驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种调节电机电流的PWM驱动电路，包括输出端连接至电机的全桥电路，该全桥电路的接地端不经过感测电阻来接地，并且所述PWM驱动电路还包括：微控制单元、限流单元、与该限流单元连接的比较单元、以及分别与该微控制单元和该比较单元连接的PWM逻辑控制单元，该PWM逻辑控制单元的每个输出端单独连接全桥电路的每个输入控制端。本实用新型在芯片内部可以减少焊盘和PIN脚数，降低封装成本。并且芯片外部不需要外接感测电阻和外接基准电压，可以减少外围元件并避免复杂的PCB布线问题，减小PCB板的面积和降低所需器件成本。同时由于采用低功耗k欧姆级的外部电阻，可以显著地降低系统的功耗要求。

技术领域

本实用新型属于电机驱动领域，尤其涉及一种调节电机电流的PWM驱动电路。

背景技术

在直流电机驱动电路的设计中，对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的全桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可，但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。

对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标：(1)输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机；(2)效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热，要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(全桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路)入手；(3)对控制输入端的影响，功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离；(4)对电源的影响，共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动；(5)可靠性，电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。

传统PWM调速的电机驱动电路多使用外部感测电阻来控制电机上的电流，为保证足够的电流驱动能力该感测电阻需采用功率电阻，并且还需要外接基准电压，这就使得电机驱动电路的PCB布线复杂化，PCB板的面积和器件成本也会相应增加。

实用新型内容

针对以上技术问题，本实用新型提出了一种电机驱动电路不需要外接感测电阻和外接基准电压的技术方案，该技术方案集成在电机驱动芯片内。该技术方案采用标准的低成本、低功耗电阻来设置电流阈值，能够在芯片内部减少焊盘和PIN脚数，降低封装成本，并且芯片外部不需要外接感测电阻和外接基准电压，从而可以减少外围元件避免复杂的PCB布线，减小PCB板的面积和降低所需器件的成本。同时由于芯片外部采用标准低功耗K欧姆级电阻，可以显著地降低系统的功耗要求。

本实用新型为解决以上技术问题所采用的技术方案如下：

一种调节电机电流的PWM驱动电路，包括输出端连接至电机的全桥电路，该全桥电路的接地端不经过感测电阻来接地，并且所述PWM驱动电路还包括：微控制单元、限流单元、与该限流单元连接的比较单元、以及分别与该微控制单元和该比较单元连接的PWM逻辑控制单元，该PWM逻辑控制单元的每个输出端单独连接全桥电路的每个输入控制端。

作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，微控制单元的方向信号输出端和模式信号输出端都连接至PWM逻辑控制单元；比较单元的电压比较端分别与限流单元的基准电压输出端以及全桥电路的电压输出端连接。

作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述PWM驱动电路还包括输出前级驱动单元，输出前级驱动单元的输入端与PWM逻辑控制单元的每个输出端相连，输出前级驱动单元的每个输出端单独连接全桥电路的每个输入控制端。

作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述PWM驱动电路包括时钟振荡器，所述时钟振荡器的输出端连接PWM逻辑控制单元的输入端。