[发明专利]双MCU隔离驱动MOS管的电路

说明书

本发明公开了一种双MCU隔离驱动MOS管的电路。包括控制驱动模块M1、推挽输出电路M2、二极管信号隔离模块M3、MOS关断快速放电模块M4、低边MOS管驱动电机模块M5；两个MCU都能控制同一个低边MOS管来驱动电机；二极管信号隔离模块M3使得单个MCU发生短路或开路故障，其不会影响另一个MCU对模块M5的控制。存在MOS管关断快速放电模块M4为MOS管栅极G端与源极S端的寄生电容提供一条就近泄放电荷的路径，使得MOS管能快速关断并且降低开关损耗。本发明解决了双MCU控制同一个低边MOS管存在双MCU之间控制信号相互干扰问题，还解决了因MOS管寄生电容放电路径过长导致MOS管关断时间较长，开关损耗大的问题。

技术领域

本发明属于汽车电子领域的一种用于车载电机的驱动电路，具体涉及一种双MCU隔离驱动MOS管的电路。

背景技术

常用的电机驱动电路硬件架构采用单个MCU发出控制信号，进而控制功率MOS管的开启与关闭来控制车载电机。但随着车载电子对功能安全要求的不断提高，单个MCU控制电机已暴露出硬件架构上存在当单MCU失效时，导致无法控制车载电机的运行状态，可能导致危害事件的发生。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种双MCU隔离驱动MOS管的电路，解决了车载电机中双MCU控制同一个低边MOS管存在双MCU之间控制信号相互干扰问题，还解决了因MOS管寄生电容放电路径过长导致MOS管关断时间较长、开关损耗大的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明电路结构通过两个MCU都能控制同一个低边MOS管来驱动电机。二极管信号隔离模块M3使得单个MCU发生短路或开路故障，其不会影响另一个MCU对模块M5的控制。存在MOS管关断快速放电模块M4为MOS管栅极G端与源极S端的寄生电容提供一条就近泄放电荷的路径，使得MOS管能快速关断并且降低开关损耗。

系统正常运行时，MCU1作为主控单元，MCU2作为监控单元。MCU2通过SPI协议监控MCU1运行状态，此时MCU1控制电机的运行状态。当系统异常时，则MCU2监控到数据异常，MCU2的RST引脚输出高电位将MCU1进行复位，此时MCU2将作为主控单元来控制电机的运行。双MCU采用二极管隔离，有效的防止了两个MCU驱动信号的相互干扰。同时电路硬件架构上为功率NMOS管栅源GS之间的寄生电容设计了一条就近泄放电荷的路径，使得MOS管能快速关断，降低开关损耗。

本发明的有益效果是：

本发明实现了两个MCU对同一个低边MOS管驱动，解决了单独MCU的单点失效所导致的危害问题。同时存在的MOS关断快速放电模块M4降低了MOS管损坏的风险。

附图说明

图1为本发明的一种双MCU隔离驱动MOS管的电路图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1所示，主要由双MCU组成的控制驱动模块M1、推挽输出电路M2、二极管信号隔离模块M3、MOS关断快速放电模块M4、低边MOS管驱动电机模块M5的五部分所组成。

控制驱动模块M1包括MCU1与MCU2，其中MCU1的控制端口GPIO1连接到推挽输出电路M2中的MOS管Q8的栅极G，MCU2的控制端口GPIO2连接到推挽输出电路M2中MOS管Q9的栅极G，MCU1与MCU2之间通信连接，MCU1与MCU2之间的通信方式采用SPI协议(串行外设接口)，MCU2通过RST引脚和MCU1连接，MCU2通过RST引脚对MCU1进行复位；