一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑制造技术

本发明专利技术公开了直流电机ESD防护领域的一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑，包括电机驱动控制电路、功率驱动电路与直流电机，电机驱动控制电路具有输入端口、高端驱动端口、低端驱动端口与输出端口，其输入端口连接输入控制信号，高端驱动端口及低端驱动端口连接功率驱动电路的驱动端，输出端口与所述功率驱动电路连接；还包括ESD防护电路，ESD防护电路设有若干组；电机驱动控制电路为三相驱动控制芯片时，三相驱动控制芯片的输入端口包括高端输入端口与低端输入端口，每组ESD防护电路连接在三相驱动控制芯片每相的高端输入端口与高端驱动端口之间。本发明专利技术可以提高直流电机驱动器的抗静电能力，保障直流电机安全可靠地工作。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑
本专利技术涉及直流电机ESD防护领域，具体是一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑。
技术介绍
直流电机驱动器是伺服控制系统中的核心执行单元，用于实现对电机的驱动控制，已广泛应用于各类航空、航天、兵器、船舶、电子等高精度、高性能的控制系统中。随着直流电机应用的不断扩展，系统对驱动控制电路的可靠性提出了更高的要求。在驱动控制电路中，主控制芯片为静电敏感器件，而静电放电是造成大多数电子元器件或电路系统破坏的主要因素。当直流电机驱动器的引脚引入高压静电时，会直接将高压作用在电机驱动控制电路的芯片上，对芯片造成永久性的损伤，导致产品失效，因此需加强电机驱动控制电路芯片的静电防护设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑，包括电机驱动控制电路、功率驱动电路与直流电机，所述电机驱动控制电路具有输入端口、高端驱动端口、低端驱动端口与输出端口，其输入端口连接输入控制信号，高端驱动端口及低端驱动端口连接功率驱动电路的驱动端，输出端口与所述功率驱动电路连接，功率驱动电路的输出端与直流电机相连，还包括ESD防护电路，所述ESD防护电路设有若干组；所述电机驱动控制电路为三相驱动控制芯片时，三相驱动控制芯片的输入端口包括高端输入端口与低端输入端口，每组ESD防护电路连接在三相驱动控制芯片每相的高端输入端口与高端驱动端口之间。作为本专利技术的改进方案，所述电机驱动控制电路为两相驱动控制芯片时，每组ESD防护电路连接在两相驱动控制芯片每相的输出端口之间。作为本专利技术的改进方案，一组ESD防护电路包括两个串联连接的稳压二极管，两个稳压二极管的阴极相连。作为本专利技术的改进方案，三相驱动控制芯片的芯片型号为HIP4086。作为本专利技术的改进方案，所述功率驱动电路为由6个MOS管组成的三相六桥臂电路，所述三相驱动控制芯片的输出端与三相六桥臂电路中的三个高端功率MOS管的源极分别对应连接，所述三相六桥臂电路的三路输出与直流电机相连。作为本专利技术的改进方案，两相驱动控制芯片的芯片型号为HIP4080A。作为本专利技术的改进方案，所述功率驱动电路为由4个MOS管组成的两相H桥电路，所述两相驱动控制芯片的输出端与两相H桥电路中的两个高端功率MOS管的源极相连接，所述两相H桥电路的两路输出与直流电机连接。有益效果：本专利技术在功率驱动电路接入高压时，可以通过ESD防护电路使高压静电得到泄放，提高直流电机驱动器的抗静电能力，保障直流电机安全可靠地工作。附图说明图1是本专利技术的三相开环电路原理框图。图2是本专利技术的三相闭环电路原理框图。图3是本专利技术的三相电路等效原理图。图4是本专利技术的两相H桥电路原理框图。图5是本专利技术的两相电路等效原理图。图中：1-输入控制信号；2-三相驱动控制芯片；3-功率驱动电路；4-ESD防护电路；5-两相驱动控制芯片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1，参见图1-3，一种直流电机驱动器的ESD(Electro-Staticdischarge，意为静电释放)防护电路拓扑，包括三相驱动控制芯片2、功率驱动电路与三相直流电机，三相直流电机为无刷电机。三相驱动控制芯片2可采用HIP4086型号的三相桥MOSFET驱动芯片，包括高端输入端口、与低端输入端口ALI、BLI、CLI，并通过高端输入端口接入三相输入控制信号的三路高端输入AH、BH、CH，通过低端输入端口接入三相输入控制信号的三路低端输入AL、BL、CL。如图2所示，对于三相闭环电路，三相输入控制信号经过信号处理电路调制后输入到三相驱动控制芯片2。功率驱动电路优选为由MOS管T1～T6组成的三相六桥臂电路，其中，T1、T3、T5为高端功率MOS管，T2、T4、T6为低端功率MOS管。三相驱动控制芯片包括高端驱动端口AHO、BHO、CHO与低端驱动端口ALO、BLO、CLO，还具有高端输出端口AHS、BHS、CHS。其中，高端驱动端口AHO、BHO、CHO分别连接到高端功率MOS管T1、T3、T5的栅极，低端驱动端口有ALO、BLO、CLO分别连接到低端功率MOS管T2、T4、T6的栅极。高端功率MOS管T1、T3、T5的漏极接入电机电压VS，源极分别与三相驱动控制芯片的高端输出端口AHS、BHS、CHS连接。高端输出端口AHS连接到功率驱动电路中高端功率MOS管T1的源极与低端功率MOS管T2的漏极，形成A路输出，高端输出端口BHS连接到高端功率MOS管T3的源极与低端功率MOS管T4的漏极，形成B路输出，高端输出端口CHS连接到高端功率MOS管T5的源极与低端功率MOS管T6的漏极，形成C路输出，A、B、C三路输出与三相直流电机的A、B、C端对应连接。本实施方式中，通过ESD防护电路4保护三相驱动控制芯片2的芯片，ESD防护电路4设有三组。第一组包括稳压二极管V1、V2，连接在三相驱动控制芯片2的高端输入端口与高端驱动端口AHO之间，第二组包括稳压二极管V3、V4，连接在三相驱动控制芯片2的高端输入端口与高端驱动端口BHO之间，第三组包括稳压二极管V5、V6，连接在三相驱动控制芯片2的高端输入端口与高端驱动端口CHO之间。由于需要考虑静电电压的双向性，每相中的两个稳压二极管均串联，阴极互连。在三相驱动控制芯片2的高端输入与高端输出之间连接ESD防护电路4，ESD防护电路4的主要功能是在引脚ESD放电的情形下，提供一个具有合适电压限制的大电流路径。将三组ESD静电保护电路并联于三相驱动控制芯片2的高端输入与高端输出之间，当电路正常工作时，稳压二极管处于截止状态(高阻态)，不影响线路正常工作，当三相驱动控制芯片2的外引脚(高压输入端口)出现静电高压如2000V时，达到稳压二极管的击穿电压，此时稳压二极管V2、V4、V6被击穿并迅速由高阻态变为低阻态，给瞬间电流提供低阻抗导通路径，同时把异常高压箝制在一个安全水平之内。同理，当静电高压为-2000V时，则稳压二极管V1、V3、V4被击穿，原理与上述类似。电压通过高压驱动端口进入三相驱动控制芯片2的控制电路，然后被泄放掉，从而实现了ESD静电保护电路对芯片线路的保护。当异常过压消失，稳压二极管恢复至高阻态，三相驱动控制芯片正常工作。因此，当直流电机驱动器的外引脚接入高压时，高压静电可直接通过每组ESD防护电路4中的稳压二极管提供的大电流路径进行泄放，以达到保护芯片的目的。稳压二极管的参数选择一方面考虑三相驱动控制芯片2中芯片每个引脚所能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑，包括电机驱动控制电路、功率驱动电路与直流电机，所述电机驱动控制电路具有输入端口、高端驱动端口、低端驱动端口与输出端口，其输入端口连接输入控制信号(1)，高端驱动端口及低端驱动端口连接功率驱动电路(3)的驱动端，输出端口与所述功率驱动电路(3)连接，功率驱动电路(3)的输出端与直流电机相连；其特征在于，还包括ESD防护电路(4)，所述ESD防护电路(4)设有若干组；所述电机驱动控制电路为三相驱动控制芯片(2)时，三相驱动控制芯片(2)的输入端口包括高端输入端口与低端输入端口，每组ESD防护电路(4)连接在三相驱动控制芯片(2)每相的高端输入端口与高端驱动端口之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑，包括电机驱动控制电路、功率驱动电路与直流电机，所述电机驱动控制电路具有输入端口、高端驱动端口、低端驱动端口与输出端口，其输入端口连接输入控制信号(1)，高端驱动端口及低端驱动端口连接功率驱动电路(3)的驱动端，输出端口与所述功率驱动电路(3)连接，功率驱动电路(3)的输出端与直流电机相连；其特征在于，还包括ESD防护电路(4)，所述ESD防护电路(4)设有若干组；所述电机驱动控制电路为三相驱动控制芯片(2)时，三相驱动控制芯片(2)的输入端口包括高端输入端口与低端输入端口，每组ESD防护电路(4)连接在三相驱动控制芯片(2)每相的高端输入端口与高端驱动端口之间。


2.根据权利要求1所述的一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑，其特征在于，一组ESD防护电路(4)包括两个串联连接的稳压二极管，两个稳压二极管的阴极相连。


3.根据权利要求2所述的一种直流电机驱动器的ESD防护电路拓扑，其特征在于，所述电机驱动控制电路为两相驱动控制芯片(5)时，每组ESD防护电路(4)连接在两相驱动控制芯片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽萍，李彩侠，吴昊，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34