System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种半桥驱动控制电路制造技术_技高网

一种半桥驱动控制电路制造技术

技术编号:43688838 阅读:33 留言:0更新日期:2024-12-18 21:07
本发明专利技术提供了一种半桥驱动控制电路,包括:高边功率管、低边功率管、逻辑模块、高边功率管驱动模块、高边功率管关断模块和低边功率管驱动模块;逻辑模块用于将PWM输入信号转换为高边功率管控制信号和低边功率管控制信号;高边功率管驱动模块根据输入的高边功率管控制信号,控制高边功率管导通;高边功率管关断模块根据输入的高边功率管控制信号,控制高边功率管关断;低边功率管驱动模块根据输入的低边功率管控制信号,控制低边功率管导通和关断;高边功率管控制信号和低边功率管控制信号在同一时刻电平相反;当高边功率管导通时低边功率管关断,当高边功率管关断时,低边功率管导通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路,具体涉及一种半桥驱动控制电路


技术介绍

1、直流电机体积小,扭矩大,转速高,使得其应用十分广泛,小到手机弹出式摄像头、玩具车、扫地机器人,大到汽车、工厂自动化机器人、数控机械。特别是近些年随着汽车电控化的普及,h 桥驱动器芯片在汽车中的应用越来越广泛。由于车规芯片对输入电压范围、电磁辐射特性要求极高,因此增大了车规全桥驱动芯片设计的难度。

2、全桥电机功率级驱动如图1所示,其分别由q1+q2,q3+q4这两个半桥电路组成。其中,q1/q3为高边驱动功率管,q2/q4为低边驱动功率管。

3、现有的高压车规半桥驱动电路如图2所示。图中,hsmn和lsmn分别为半桥电路的高边和低边功率管,反相器inv1、inv2, 与门nand2、nand3组成了半桥驱动的逻辑控制模块,level shift模块的作用是将低压vdd-gnd域的逻辑信号转换为vbst-out高电压域的逻辑信号。当pwm_in=0时,en_ls_on=1,en_hs_on=0,此时高边功率管hsmn关断,低边功率管lsmn导通,out端被下拉为低电平,此时电压vdd通过片内二极管d1给片外自举电容cbst充电,使vbst-out≈vdd。当pwm_in=1时,en_hs_on=1, en_ls_on=0, 此时高边功率管hsmn导通,低边功率管lsmn关断,out端被上拉为电压vin,此时二极管d1截至,片外自举电容cbst电压不能突变,使高边功率管hsmn导通阶段,vbst≈vdd+ out,给高压域功率驱动模块供电。

4、由以上分析,现有的半桥驱动电路在车规应用中存在两个问题:1.emi特性差,无法通过调整上管开启速度来优化emi特性;2.这种驱动电路需要一个片外自居电容cbst,这无疑增加了系统应用成本,并且使emi特性进一步变差。

5、因此,如何提升电磁辐射特性,并节约系统整体成本,是目前需要解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提出一种半桥驱动控制电路,可以提升电磁辐射特性,并节约系统整体成本。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种半桥驱动控制电路,包括:

3、高边功率管、低边功率管、逻辑模块、高边功率管驱动模块、高边功率管关断模块和低边功率管驱动模块;

4、所述逻辑模块用于将pwm输入信号转换为高边功率管控制信号和低边功率管控制信号;

5、所述高边功率管驱动模块根据输入的高边功率管控制信号,控制所述高边功率管导通;

6、所述高边功率管关断模块根据输入的高边功率管控制信号,控制所述高边功率管关断;

7、所述低边功率管驱动模块根据输入的低边功率管控制信号,控制所述低边功率管导通和关断;

8、所述高边功率管控制信号和所述低边功率管控制信号在同一时刻电平相反;当所述高边功率管导通时所述低边功率管关断,当所述高边功率管关断时,所述低边功率管导通;

9、所述高边功率管驱动模块的输入信号还包括:时钟信号和所述半桥驱动控制电路的输出信号,所述高边功率管驱动模块输出高边功率管电压驱动信号;

10、当所述高边功率管控制信号由低电平转为高电平时,所述高边功率管驱动模块开始工作,在所述时钟信号的控制下,使输出的所述高边功率管电压驱动信号逐渐提升,从而控制所述高边功率管导通,同时所述低边功率管关断;

11、当所述高边功率管控制信号由高电平转为低电平时,所述高边功率管关断模块下拉所述高边功率管电压驱动信号,使所述高边功率管关断,同时所述低边功率管导通。

12、可选方案中,所述高边功率管驱动模块的输入信号包括斜率调整信号,所述斜率调整信号用于调整驱动信号的电压的提升速度。

13、可选方案中,所述高边功率管驱动模块包括:第一与非门、第二与非门、第三与非门、第一反相器、第二反相器、第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第六nmos管、第七nmos管、第八nmos管、第九nmos管、第十nmos管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容和第二电容;

14、所述第一与非门的一个输入端用于输入所述高边功率管控制信号,另一个输入端用于输入所述时钟信号,输出端连接于所述第一反相器的输入端;所述第一反相器的输出端连接于所述第二反相器的输入端以及所述第二与非门的一个输入端;所述第二与非门的另一个输入端连接于所述第三与非门的输出端;所述第二反相器的输出端连接于所述第三与非门的一个输入端,所述第三与非门的另一个输入端连接于所述第二与非门的输出端;

15、所述第二与非门的输出端连接于所述第一nmos管的栅极和所述第一pmos管的栅极;所述第一pmos管的源极连接于电源电压,漏极连接于所述第一nmos管的漏极和所述第一电容的一端;所述第一nmos管的源极通过第一电阻接地、通过所述第二电阻连接于所述第四nmos管的漏极、通过所述第三电阻连接于所述第三nmos管的漏极、通过所述第四电阻连接于所述第二nmos管的漏极;所述第二nmos管、所述第三nmos管、所述第四nmos管的源极均接地;所述第二nmos管、所述第三nmos管、所述第四nmos管的栅极用于输入所述斜率调整信号;

16、所述第三与非门的输出端连接于所述第五nmos管的栅极和所述第二pmos管的栅极;所述第二pmos管的源极连接于电源电压,漏极连接于所述第五nmos管的漏极和所述第二电容的一端;所述第五nmos管的源极通过所述第五电阻接地、通过所述第六电阻连接于所述第六nmos管的漏极、通过所述第七电阻连接于所述第七nmos管的漏极、通过所述第八电阻连接于所述第八nmos管的漏极;所述第六nmos管、所述第七nmos管、所述第八nmos管的源极均接地;所述第六nmos管的栅极连接于所述第四nmos管的栅极;所述第七nmos管的栅极连接于所述第三nmos管的栅极;所述第八nmos管的栅极连接于所述第二nmos管的栅极;

17、所述第一电容的另一端连接于所述第三pmos管的栅极、所述第九nmos管的栅极、所述第四pmos管的漏极以及所述第十nmos管的漏极;所述第九nmos管的源极和所述第十nmos管的源极连接于所述高边功率管关断模块,并作为所述半桥驱动控制电路的输出端;所述第九nmos管的漏极连接于所述第三pmos管的栅极、所述第四pmos管的栅极、所述第十nmos管的栅极以及所述第二电容的另一端;所述第三pmos管的源极和所述第四pmos管的源极连接于所述高边功率管的栅极并输出所述高边功率管的驱动信号。

18、可选方案中,所述高边功率管驱动模块还包括第一缓冲器和第二缓冲器;

19、所述第一缓冲器连接于所述第二与非门的输出端与所述第一pmos管的栅极之间;

20、所述第二缓冲器连接于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半桥驱动控制电路,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管驱动模块的输入信号包括斜率调整信号,所述斜率调整信号用于调整驱动信号的电压的提升速度。

3.如权利要求2所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管驱动模块包括:

4.如权利要求3所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管驱动模块还包括第一缓冲器和第二缓冲器;

5.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述逻辑模块包括:

6.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管关断模块包括:

7.如权利要求6所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管关断模块包括第三缓冲器和第四缓冲器;所述高边功率管控制信号经过所述第三缓冲器输入至所述第一高压管的栅极;在所述第四缓冲器连接在所述第三反相器和所述第二高压管之间。

8.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述低边功率管驱动模块为一个缓冲器或者串联连接的缓冲器组合;所述缓冲器的输入端连接于所述第四与非门的输出端,所述缓冲器的输出端连接于所述低边功率管的栅极。

9.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管的漏极连接于输入电压,源极连接于所述低边功率管的漏极和所述半桥驱动控制电路的输出,所述低边功率管的源极接地。

...

【技术特征摘要】

1.一种半桥驱动控制电路,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管驱动模块的输入信号包括斜率调整信号,所述斜率调整信号用于调整驱动信号的电压的提升速度。

3.如权利要求2所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管驱动模块包括:

4.如权利要求3所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管驱动模块还包括第一缓冲器和第二缓冲器;

5.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述逻辑模块包括:

6.如权利要求1所述的半桥驱动控制电路,其特征在于,所述高边功率管关断模块包括:

7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:董渊管要宾庄健
申请(专利权)人:上海紫鹰微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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