H桥驱动电路制造技术

一种H桥驱动电路，包括电源Vd、第一PWM输入端P1、第二PWM输入端P2、第一驱动子电路和第二驱动子电路；第一驱动子电路包括PNP三极管Q105、NPN三极管Q106至Q107、电容C101、电阻R101至R108；第二驱动子电路包括PNP三极管Q108、NPN三极管Q109至Q110、电容C102、电阻R109至电阻R116。本实用新型专利技术使用互锁逻辑，避免了H桥的同一桥臂的上管和下管同时打开而烧毁的现象，通过RC电路的充放电，确保H桥开关管能够做到慢开快关，避免了H桥的同一桥臂出现一个开关管未完全关闭时另外一个开关管已经打开而烧毁H桥的现象。打开而烧毁H桥的现象。打开而烧毁H桥的现象。

【技术实现步骤摘要】
H桥驱动电路


[0001]本技术涉及H桥驱动电路。

技术介绍

[0002]H桥在电机驱动器中比较常见，在一些需要换向的LED驱动器内也会使用到。图1示出了H桥的电路示意图。H桥的使用中，死区时间是必须要考虑的关键因素，死区时间是指在该时间段内不会输出。如图1所示，因开关管的开通或者关断存在延时，会导致同一桥臂上的上管和下管在切换过程中，出现上管和下管同时打开的重合时间区域，导致电源通过同一桥臂的上管和下管短路到地，从而出现大电流，烧毁开关管。死区的时间如足够长，在可能重合的时间区域不会打开同一桥臂的开关管，从而能保证开关管的安全使用。
[0003]目前解决死区时间的常见方案有两种，第一种方案是软件优化，通过软件设置增加足够长的死区时间；第二种方案是选用市场上已有的驱动集成芯片，这种芯片集成了死区相关的控制逻辑。上述两种方案存在以下不足：
[0004]第一种方案依靠软件来解决当前问题，在各个不同的阶段均存在一定的安全风险：
[0005]A、在开发阶段，为了找到合适的死区时间，会做大量的调试验证，在此过程中，经验不丰富的调试人员会出现很多次烧毁开关管的现象；
[0006]B、在实验阶段，干扰类实验（如ESD/RI/PT）的测试过程中，可能会改写MCU寄存器里的值，从而导致死区时间设置异常而烧毁开关管；
[0007]C、在量产后，软件的可靠性测试都是在固定的条件下进行的，并不能完全涵盖投入市场后的各个使用工况，在某个条件下，就可能诱发出某个Bug的出现，从而导致程序絮乱，出现死区时间设置异常而烧毁开关管；
[0008]第二种方案选用市场上现有的芯片来解决H桥的死区问题，存在以下问题：
[0009]A、现有芯片的死区时间相对固定，对开关管的选取有一定的要求，给设计和生产都造成了不便；
[0010]B、价格相对较高，增加了产品的研发成本。

技术实现思路

[0011]本技术所要解决的技术问题在于提供一种H桥驱动电路，其能调整H桥的死区时间，避免H桥的同一桥臂的上管和下管同时打开而烧毁，且实施成本低。
[0012]本技术实施例的H桥驱动电路，H桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括上开关管Q101和下开关管Q103，第二桥臂包括上开关管Q102和下开关管Q104；其特点在于，H桥驱动电路包括电源Vd、第一PWM输入端P1、第二PWM输入端P2、第一驱动子电路和第二驱动子电路；第一驱动子电路包括PNP三极管Q105、NPN三极管Q106至Q107、电容C101、电阻R101至R108；电阻R101的一端、电阻R102的一端和PNP三极管Q105的发射极分别与电源Vd连接，电阻R101的另一端与电阻R103的一端的共接点连接上开关管Q101的控制端，电阻R102
的另一端与电阻R104的一端的共接点连接PNP三极管Q105的基极，电阻R103的另一端与电阻R104的另一端的共接点连接NPN三极管Q106的集电极；PNP三极管Q105的集电极与电阻R105的一端连接，电阻R105的另一端与电阻R106的一端的共接点连接下开关管Q104的控制端；电阻R107的一端连接第一PWM输入端P1，电阻R107的另一端分别连接NPN三极管Q106的基极、NPN三极管Q107的集电极和电容C101的一端；电阻R108的一端连接第二PWM输入端P2，电阻R108的另一端连接NPN三极管Q107的基极，NPN三极管Q106的发射极、NPN三极管Q107的发射极、电容C101的另一端和电阻R106的另一端均接地；第二驱动子电路包括PNP三极管Q108、NPN三极管Q109至Q110、电容C102、电阻R109至电阻R116；电阻R109的一端、电阻R110的一端和PNP三极管Q108的发射极分别与电源Vd连接，电阻R109的另一端与电阻R111的一端的共接点连接上开关管Q102的控制端，电阻R110的另一端与电阻R112的一端的共接点连接PNP三极管Q108的基极，电阻R111的另一端与电阻R112的另一端的共接点连接NPN三极管Q109的集电极；PNP三极管Q108的集电极与电阻R113的一端连接，电阻R113的另一端与电阻R114的一端的共接点连接下开关管Q103的控制端；电阻R115的一端连接第二PWM输入端P2，电阻R115的另一端分别连接NPN三极管Q109的基极、NPN三极管Q110的集电极和电容C102的一端；电阻R116的一端连接第一PWM输入端P1，电阻R116的另一端连接NPN三极管Q110的基极，NPN三极管Q109的发射极、NPN三极管Q110的发射极、电容C102的另一端和电阻R114的另一端均接地。
[0013]本技术至少具有以下优点：
[0014]1、本技术实施例的H桥驱动电路使用互锁逻辑，避免了H桥的同一桥臂的上管和下管同时打开而烧毁的现象；
[0015]2、本技术实施例通过RC电路的充放电，确保H桥开关管能够做到慢开快关，避免了H桥的同一桥臂出现一个开关管未完全关闭时另外一个开关管已经打开而烧毁H桥的现象；
[0016]3、本技术实施例引入RC充电逻辑，降低了驱动电路对H桥功率开关管参数的依赖性，功率开关管的可选择性更宽，研发成本更低；
[0017]4、使用小信号三极管组成H桥驱动电路，大大降低了驱动电路的成本。
附图说明
[0018]图1示出了H桥的电路拓扑示意图。
[0019]图2示出了根据本技术实施例的H桥驱动电路的电路原理示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术做出进一步说明。
[0021]图2示出了根据本技术一实施例的H桥驱动电路的电路原理图。请参考图2，H桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括上开关管Q101和下开关管Q103，第二桥臂包括上开关管Q102和下开关管Q104。
[0022]根据本技术实施例的H桥驱动电路包括电源Vd、第一PWM输入端P1、第二PWM输入端P2、第一驱动子电路和第二驱动子电路。
[0023]第一驱动子电路包括PNP三极管Q105、NPN三极管Q106至Q107、电容C101、电阻R101
至R108。电阻R101的一端、电阻R102的一端和PNP三极管Q105的发射极分别与电源Vd连接，电阻R101的另一端与电阻R103的一端的共接点连接上开关管Q101的控制端，电阻R102的另一端与电阻R104的一端的共接点连接PNP三极管Q105的基极，电阻R103的另一端与电阻R104的另一端的共接点连接NPN三极管Q106的集电极。PNP三极管Q105的集电极与电阻R105的一端连接，电阻R105的另一端与电阻R106的一端的共接点连接下开关管Q104的控制端。电阻R107的一端连接第一PWM输入端P1，电阻R107的另一端分别连接NPN三极管Q106的基极、NPN三极管Q107的集电极和电容C101的一端。电阻R108的一端连接第二PWM输入端P2，电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种H桥驱动电路，H桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括上开关管Q101和下开关管Q103，第二桥臂包括上开关管Q102和下开关管Q104；其特征在于，所述H桥驱动电路包括电源Vd、第一PWM输入端P1、第二PWM输入端P2、第一驱动子电路和第二驱动子电路；所述第一驱动子电路包括PNP三极管Q105、NPN三极管Q106至Q107、电容C101、电阻R101至R108；电阻R101的一端、电阻R102的一端和PNP三极管Q105的发射极分别与电源Vd连接，电阻R101的另一端与电阻R103的一端的共接点连接上开关管Q101的控制端，电阻R102的另一端与电阻R104的一端的共接点连接PNP三极管Q105的基极，电阻R103的另一端与电阻R104的另一端的共接点连接NPN三极管Q106的集电极；PNP三极管Q105的集电极与电阻R105的一端连接，电阻R105的另一端与电阻R106的一端的共接点连接下开关管Q104的控制端；电阻R107的一端连接第一PWM输入端P1，电阻R107的另一端分别连接NPN三极管Q106的基极、NPN三极管Q107的集电极和电容C101的一端；电阻R108的一端连接第二PWM输入端P2，电阻R108的另一端连接NPN三极管Q107的基极； NPN三极管Q106的发射极、NPN三极管Q107的发射极、电容C101的另一端和电阻R106的另一端均接地；所述第二驱动子电路包括PNP三极管Q108、NPN三极管Q109至Q110、电容C102、电阻R109至电阻R116；电阻R109的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，马振东，
申请(专利权)人：科博达技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：