[发明专利]一种磁流体飞轮驱动控制电路

权利要求书

1.一种磁流体飞轮驱动控制电路，其特征在于：包括驱动电路、控制电路和磁流体飞轮；其中，驱动电路包括切换缓冲电路、极性判别电路、隔离缓冲电路、电流控制及PWM产生电路和换向逻辑及换向驱动电路；驱动电路包括换向开关和电流采样模块；

切换缓冲电路：接收外部传来的信号电源VCC的供电，开始工作；接收外部功率电源VB；接收极性判别电路传来的极性DC信号；生成切换缓冲信号DS；将切换缓冲信号DS发送至电流控制及PWM产生电路；

换向开关：接收外部传来的功率电源VB的供电，开始工作；并将功率电源VB导通至磁流体飞轮；磁流体飞轮旋转；

电流采样模块：采集磁流体飞轮的输出电流信号VI；

隔离缓冲电路：接收外部传来的控制信号VC和控制信号地VCG，生成隔离缓冲信号VCR；将隔离缓冲信号VCR发送至极性判别电路；

将隔离缓冲信号VCR与输出电流信号VI求差，获得差值信号VCZ，并将差值信号VCZ发送至电流控制及PWM产生电路；

极性判别电路：接收隔离缓冲电路传来的隔离缓冲信号VCR，生成极性DC信号，将极性DC信号发送至切换缓冲电路；将极性DC信号发送至换向逻辑及换向驱动电路；

电流控制及PWM产生电路：接收差值信号VCZ；接收切换缓冲电路传来的切换缓冲信号DS；生成PWM信号，将PWM信号发送至换向逻辑及换向驱动电路；

换向逻辑及换向驱动电路：接收电流控制及PWM产生电路传来的PWM信号；接收极性判别电路传来的极性DC信号；生成换向驱动信号，发送至换向开关，驱动相应的开关导通，使功率电压加在磁流体飞轮内环、外环的电极上，驱动磁流体飞轮正转或反转，加速、稳速或制动；

所述换向逻辑及换向驱动电路包括反相器N4、第二与门N2、第三与门N3、第一隔离式栅极驱动器U1、第二隔离式栅极驱动器U2、第三隔离式栅极驱动器U3、第四隔离式栅极驱动器U4；

其中，极性DC信号分别与反相器N4的输入端、第三与门N3的其中一个输入端连接；反相器N4的输出端与第二与门N2的其中一个输入端连接；PWM信号分别与第二与门N2的另一个输入端、第三与门N3的另一个输入端连接；第二与门N2的输出端分别与第二隔离式栅极驱动器U2的输入的、第三隔离式栅极驱动器U3的输入端连接；第三与门N3的输出端分别与第一隔离式栅极驱动器U1的输入端、第四隔离式栅极驱动器U4的输入端连接；

所述第一隔离式栅极驱动器U1的其中一个输出端输出第一换向驱动信号A_UP_G，另一个输出端输出第二换向驱动信号A_UP_S；第二隔离式栅极驱动器U2的其中一个输出端输出第三换向驱动信号A_DOWN_G，另一个输出端输出第四换向驱动信号A_DOWN_S；第三隔离式栅极驱动器U3的其中一个输出端输出第五换向驱动信号B_UP_G，另一个输出端输出第六换向驱动信号B_UP_S；第四隔离式栅极驱动器U4的其中一个输出端输出第七换向驱动信号B_DOWN_G，另一个输出端输出第八换向驱动信号B_DOWN_S；

所述换向开关包括第一MOS管T10、第二MOS管T20、第三MOS管T30、第四MOS管T40、第一电阻R11、第二电阻R12、第三电阻R13、第四电阻R21、第五电阻R22、第六电阻R23、第七电阻R31、第八电阻R32、第九电阻R33、第十电阻R41、第十一电阻R42、第十二电阻R43、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4；

其中，第一MOS管T10的D极分别与电阻R13的一端、功率电源VB连通；第一换向驱动信号A_UP_G通过第一电阻R11后分别与第一MOS管T10的G极、第二电阻R12的一端连接；第二电阻R12的另一端分别与第一MOS管T10的S极、第一电容C1的另一端连接；第一MOS管T10的G极通过第二电阻R12接入第二换向驱动信号A_UP_S连接；第三电阻R13的另一端与第一电容C1的一端连接；第一电容C1的另一端分别与第一MOS管T10的S极、第二电阻R12的另一端、磁流体飞轮内环电极、第二MOS管T20的D极、第六电阻R23的一端连接；

第三换向驱动信号A_DOWN_G通过第四电阻R21后分别与第二MOS管T20的G极、第五电阻R22的一端连接；第五电阻R22的另一端分别与第二MOS管T20的S极、第二电容C2的另一端连接；第二MOS管T20的G极通过第五电阻R22接入第四换向驱动信号A_DOWN_S；第六电阻R23的另一端与第二电容C2的一端连接；第二电容C2的另一端分别与第二MOS管T20的S极、第五电阻R22的另一端、输出电流信号VI连接；

第三MOS管T30的D极分别与第九电阻R33的一端功率电源VB连通；第五换向驱动信号B_UP_G通过第七电阻R31后分别与第三MOS管T30的G极、第八电阻R32的一端连接；第八电阻R32的另一端分别与第三MOS管T30的S极、第三电容C3的另一端连接；第三MOS管T30的G极通过第八电阻R32接入第六换向驱动信号B_UP_S连接；第九电阻R33的另一端与第三电容C3的一端连接；第三电容C3的另一端分别与第三MOS管T30的S极、第八电阻R32的另一端、磁流体飞轮外环电极、第四MOS管T40的漏极、第十二电阻R43的一端连接；

第七换向驱动信号B_DOWN_G通过第十电阻R41后分别与第四MOS管T40的G极、第十一电阻R42的一端连接；第十一电阻R42的另一端分别与第四MOS管T40的S极、第四电容C4的另一端连接；第四MOS管T40的G极通过第十一电阻R42接入第八换向驱动信号B_DOWN_S；第十二电阻R43的另一端与第四电容C4的一端连接；第四电容C4的另一端分别与第四MOS管T40的S极、第十一电阻R42的另一端、输出电流信号VI连接；第四换向驱动信号A_DOWN_S与第八换向驱动信号B_DOWN_S连接后接功率地。