[发明专利]一种无刷力矩电机启动驱动电路

说明书

本发明公开了一种无刷力矩电机启动驱动电路，包括逻辑译码电路、驱动级电路及功率输出电路，所述的逻辑译码电路，用于将霍尔输入信号、转向信号和使能信号译码为逻辑控制信号，并输入到驱动级电路；所述的驱动级电路，用于根据逻辑控制信号产生泵生电压信号；所述的功率输出电路，用于根据泵生电压信号对无刷电机转向和转速的控制。该电路克服固定输入状态三相无刷电机驱动电路任意位置启动的问题，并能够实现只用脉宽调制信号对电机的调速、调向控制，解决了无刷力矩电机任意位置快速启动的技术瓶颈，可高精度控制转速。

技术领域

本发明涉及半导体混合集成电路，具体涉及一种无刷力矩电机启动驱动电路。

背景技术

陀螺加速度计伺服系统中的三相无刷力矩电机驱动器，主流产品是基于全N沟型输出，其工作特点是上桥臂的浮地驱动和自举电路设计，以实现力矩电机任意位置启动。常用的驱动器只能对连续变换的信号输出，而输入信号为固定状态时，输出为低，驱动器自举电路回路中的储能电容不能完成充、放电循环，不能产生持续的浮地驱动电压，因此需要新的无刷力矩电机驱动器设计方法，克服三相无刷电机驱动电路任意位置启动的问题，并能够实现用脉宽调制信号对电机的调速、调向控制，提高系统控制精度和可靠性。

由于这种伺服系统工作的特殊性，要求电路具有任意位置启动和用脉宽调制信号调速、调向的等特点，因此常用的驱动器设计技术不能满足使用要求。

常用技术实现方式存在以下缺点：

1、分立器件搭建的驱动器集成密度低、体积和重量大

一般驱动器电路采用4000系列门电路、驱动器、VDMOS管、二极管、三极管等有源、无源元件等分立器件搭建完成，电路重量、体积均较大，不能满足伺服系统对驱动器小型化、轻量化和高可靠性的要求，需要研制高可靠混合集成电路，小型化后电路的体积、重量、可靠性较分立器件优势显著。

2、对于固定输入状态无刷力矩电机任意位置启动功能不能实现

常用的驱动器只能对连续变换的控制信号驱动输出，而输入信号为固定状态时，输出为低，驱动器自举电路回路中的储能电容不能完成充、放电循环，因此不能产生持续的浮地驱动电压，上桥臂无法正常导通，对无刷力矩电机驱动器电路工作来说可靠性不能保证。

3、无刷力矩电机转向和转速控制方法不能满足伺服系统使用要求

当伺服系统工作时，希望使用脉宽调制信号同时控制无刷力矩电机转向和转速，常用的驱动器，通过脉宽调制信号只能控制电机的转速，转向是需要增加控制信号，因此，驱动器整体特性不能满足陀螺加速度计伺服伺服系统的使用要求。

发明内容

本发明提供了一种无刷力矩电机启动驱动电路，该电路克服固定输入状态三相无刷电机驱动电路任意位置启动的问题，并能够实现只用脉宽调制信号对电机的调速、调向控制，解决了无刷力矩电机任意位置快速启动的技术瓶颈，可高精度控制转速。

为了达到以上目的，本发明采取如下技术方案予以实现：

一种无刷力矩电机启动驱动电路，包括逻辑译码电路、驱动级电路及功率输出电路，

所述的逻辑译码电路，用于将霍尔输入信号、转向信号和使能信号译码为、逻辑控制信号，并输入到驱动级电路；

所述的驱动级电路，用于根据逻辑控制信号产生驱动输出信号和高端泵生电压信号；

所述的功率输出电路，用于根据驱动输出信号和高端泵生电压信号控制负载电流的流向，实现对无刷电机转向和转速的控制。

作为本发明的进一步改进，所述的逻辑译码电路，用于将相位差120°的三相霍尔输入信号、转向信号和使能信号译码为六路逻辑控制信号，并输入到驱动级电路；