一种电机过流保护电路制造技术

本发明专利技术涉及电机驱动领域的一种电机过流保护电路，设于硬件驱动电路与功率模块Q2之间，同时还与MCU连接，包括电流采样电阻R1、第一迟滞电压比较器U2-A，所述电流采样电阻R1一端与功率模块Q2的底端连接，另一端接地，电流采样电阻R1与功率模块Q2的连接点构成电压检测点，电压检测点的电压信号与所述第一迟滞电压比较器U2-A的电压信号输入端3连接，第一迟滞电压比较器U2-A的电压设定点输入端2与电压设定点连接，第一迟滞电压比较器U2-A的电平输出端1一路与硬件驱动电路连接，另一路与MCU的检测故障端口连接，在电机产生过流时，硬件驱动电路产生自锁信号，即使MCU死机也可以安全有效关断对功率模块的驱动输出，有效避免功率模块器件或电机损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种电机过流保护电路
本专利技术涉及电机驱动领域的一种电机过流保护电路。
技术介绍
电机驱动模块一般包括MCU(MicroControlUnit，又称微控制器)、功率模块、电源，功率模块与电源、电机分别连接，MCU的PWM(Pulse-widthmodulation，脉冲宽度调制)端口通过硬件驱动电路向功率模块输出PWM驱动信号最终实现电机驱动。为了避免电机发生过流对功率模块器件和电机产生损坏，通常在现有的硬件驱动电路与功率模块之间设有过流保护电路，同时过流保护电路与MCU连接，具体工作过程为：在功率模块的下桥臂与地之间串联一个或几个并联功率电阻，从电阻与功率模块连接处取电压信号分别经过处理输给硬件驱动电路以及MCU，当检测到此点电压信号高于某点设定值时硬件驱动电路立即响应迅速在短时间内关断功率模块的驱动输出，同时MCU检测故障端口检测到此电压信号调节PWM驱动信号占空比以停止PWM驱动信号输出，有效保护功率模块器件或电机不会因受到大电流而损坏。但是当MCU发生死机时，MCU软件未在硬件驱动电路响应结束前停止PWM驱动信号输出，则电机会在过流冲击-停止-过流冲击状态下反复经受电流冲击，这样连续的冲击很容易导致功率模块器件或电机由于受到大电流过热而受到损坏。如授权公告号为CN101414747，名称为“直流有刷电机的过流保护装置”的中国专利技术专利公开了一种直流有刷电机的过流保护装置，包括有微控制器、桥驱动电路、执行电路；微控制器的脉冲宽度调制输出端口与桥驱动电路的脉冲宽度调制接收端口相连通；桥驱动电路输出信号控制端口连接执行电路；执行电路的底端连接电流采样电阻R5到地，并且在执行电路与电流采样电阻R5的连接点构成电压检测点，电压检测点的电压信号一路与迟滞比较器输入端相连，电压检测点的电压信号另一路与比例放大器输入端相连接；迟滞比较器输出端与桥驱动电路的DIS端相连；比例放大器输出端与微控制器的模数转换采样端口相连接；其在硬件保护基础上引入软件检测主电路电流大小，设置软件中相关参数以达到在电路过流时对电子功率管(功率模块器件)和电机进行有效合理的保护。但是当微控制器(MCU)发生死机时，微控制器软件未在硬件驱动电路响应结束前停止脉冲宽度调制(PWM)驱动信号的输出，则电机仍然会在过流冲击-停止-过流冲击状态下反复经受电流冲击，这样连续的冲击很容易导致功率模块器件或电机由于受到大电流过热而受到损坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电机过流保护电路，在电机产生过流时产生硬件驱动电路自锁信号，硬件驱动电路实现自锁功能，即使MCU死机也可以安全有效关断对功率模块的驱动输出，有效避免功率模块器件或电机损坏。本专利技术的技术方案为：一种电机过流保护电路，所述电机过流保护电路设于硬件驱动电路与功率模块之间，电机过流保护电路还与MCU连接，其中：包括电流采样电阻、第一迟滞电压比较器，所述电流采样电阻一端与功率模块的底端连接，另一端接地，电流采样电阻与功率模块的连接点构成电压检测点，电压检测点的电压信号与所述第一迟滞电压比较器的电压信号输入端连接，第一迟滞电压比较器的电压设定点输入端与电压设定点连接，第一迟滞电压比较器的电平输出端一路与硬件驱动电路连接，另一路与MCU的检测故障端口连接。优选地，所述第一迟滞电压比较器的电压设定点输入端与MCU的解锁端口连接，当电机电流位于正常范围时，第一迟滞电压比较器达到解锁条件，或非门正常响应PWM驱动信号。优选地，为了便于第一迟滞电压比较器的电压设定点设置，所述电压检测点的电压信号经与分压电阻连接分压后与所述第一迟滞电压比较器的电压信号输入端连接。优选地，所述电压设定点为+V经过分压电阻分压后得到的。优选地，所述的第一迟滞电压比较器的电平输出端与MCU的检测故障端口之间还串接有第四二极管，第四二极管的阴极与第一迟滞电压比较器的电平输出端连接，其阳极一路与MCU的检测故障端口连接，另一路与上拉电阻连接，上拉电阻与+V连接。优选地，所述迟滞电压比较器的电压信号输入端与地之间还串接有电容，进一步起保护过流电路作用。优选地，第一迟滞电压比较器包括第一迟滞电阻，第一迟滞电阻串接于第一迟滞电压比较器的电压信号输入端与电平输出端之间。本专利技术所述的+V为直流电源。本专利技术所述滞回电阻起电压滞回作用，保护电压比较器的预定电平输出。本专利技术的工作原理和优点：本专利技术通过对功率模块检测得到的电压信号经过处理后接入硬件驱动电路的或非门输入端产生硬件驱动电路自锁信号实现硬件驱动电路自锁功能，具体过程为：当功率模块发生过流时，在电流采样电阻上产生的电压信号使第一迟滞电压比较器电路翻转输出高电平信号，第一迟滞电压比较器输出的高电平信号相当于硬件驱动电路自锁信号接入硬件驱动电路的或非门的输入端后，使得硬件驱动电路的或非门的输出端始终为低电平，同时由于第一迟滞电压比较器输出的高电平信号使得MCU的检测故障端口被置高，无论PWM驱动信号为高电平或为低电平，硬件驱动电路的或非门的输出端始终为低电平，功率模块一直不被驱动，即相当于本专利技术产生硬件驱动电路自锁信号以实现硬件驱动电路的自锁功能，从而关闭硬件驱动电路对功率模块的驱动输出；若MCU死机，MCU的检测故障端口始终被置高，硬件驱动电路始终处于自锁状态，不会响应MCU的PWM端口输出的任何PWM驱动信号，若MCU正常工作达到解锁条件时，MCU的解锁端口响应向第一迟滞电压比较器输出高电平，则第一迟滞电压比较器输出低电平信号，硬件驱动电路实现解锁，此时硬件驱动电路的或非门正常响应MCU的PWM端口输出的PWM驱动信号。附图说明附图1是本专利技术的驱动模块框图；附图2是本专利技术实施例的电路结构示意图。具体实施方式如图1、图2所示，一种电机过流保护电路，所述电机过流保护电路设于硬件驱动电路与功率模块Q2之间，电机过流保护电路还与MCU(图中未示出)连接，其中：包括电流采样电阻R1、第一迟滞电压比较器U2-A，所述电流采样电阻R1一端与功率模块Q2的底端连接，另一端接地，电流采样电阻R1与功率模块Q2的连接点构成电压检测点，所述电压检测点的电压信号经与分压电阻R2连接分压后与所述第一迟滞电压比较器U2-A的电压信号输入端3连接；第一迟滞电压比较器U2-A的电压设定点输入端2与电压设定点连接，第一迟滞电压比较器U2-A的电平输出端1一路与硬件驱动电路连接，另一路与MCU的检测故障端口连接；所述第一迟滞电压比较器U2-A的电压设定点输入端2与MCU的解锁端口连接，所述的第一迟滞电压比较器U2-A的电平输出端1与MCU的检测故障端口之间还串接有第四二极管D4，第四二极管D4的阴极与第一迟滞电压比较器U2-A的电平输出端1连接，其阳极一路与MCU的检测故障端口连接，另一路与上拉电阻R22连接，上拉电阻R22与+5V直流电源连接；所述电压设定点为+5V直流电源经过分压电阻R3、R13、R14分压后，取R13与R14的连接点得到的；所述迟滞电压比较器U2-A的电压信号输入端3与地之间还串接有电容C4；第一迟滞电压比较器U2-A包括第一迟滞电阻R15，第一迟滞电阻R15串接于第一迟滞电压比较器U2-A的电压信号输入端3与电平输出端1之间；所述硬件驱动电路包括或非门U1-A、第二迟滞电压比较器U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机过流保护电路，所述电机过流保护电路设于硬件驱动电路与功率模块(Q2)之间，电机过流保护电路还与MCU连接，其特征在于：包括电流采样电阻(R1)、第一迟滞电压比较器(U2‑A)，所述电流采样电阻(R1)一端与功率模块(Q2)的底端连接，另一端接地，电流采样电阻(R1)与功率模块(Q2)的连接点构成电压检测点，电压检测点的电压信号与所述第一迟滞电压比较器(U2‑A)的电压信号输入端(3)连接，第一迟滞电压比较器(U2‑A)的电压设定点输入端(2)与电压设定点连接，第一迟滞电压比较器(U2‑A)的电平输出端(1)一路与硬件驱动电路连接，另一路与MCU的检测故障端口连接。

【技术特征摘要】
1.一种电机过流保护电路，所述电机过流保护电路设于硬件驱动电路与功率模块(Q2)之间，电机过流保护电路还与MCU连接，其特征在于：包括电流采样电阻(R1)、第一迟滞电压比较器(U2-A)，所述电流采样电阻(R1)一端与功率模块(Q2)的底端连接，另一端接地，电流采样电阻(R1)与功率模块(Q2)的连接点构成电压检测点，电压检测点的电压信号与所述第一迟滞电压比较器(U2-A)的电压信号输入端(3)连接，第一迟滞电压比较器(U2-A)的电压设定点输入端(2)与电压设定点连接，第一迟滞电压比较器(U2-A)的电平输出端(1)一路与硬件驱动电路连接，另一路与MCU的检测故障端口连接。2.如权利要求1所述的一种电机过流保护电路，其特征在于：所述第一迟滞电压比较器(U2-A)的电压设定点输入端(2)与MCU的解锁端口连接。3.如权利要求1或2所述的一种电机过流保护电路，其特征在于：所述电压检测点的电压信号经与分压电阻(R2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振营，
申请(专利权)人：常州新亚电机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32