基于半内置集成半桥驱动结构的驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于半内置集成半驱动结构的驱动电路，主要由集成在芯片（1）内部的控制器（1），以及集成在芯片（1）内部并与控制器（2）相连接的四个前置驱动器（3）组成，其特征在于：所述四个前置驱动器（3）的输出端均与半桥驱动电路的输入端相连接，且该半桥驱动电路的一部分集成在芯片（1）内部，另一部分则设置于芯片（1）的外部。本实用新型专利技术采用创新的半内置式驱动电路，其不仅整体结构非常简单，而且其结构也完全不同于传统的全内置和全外置驱动结构，从而能有效避免全外置驱动结构所存在的外围电路结构复杂，稳定性能较差的缺陷。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
基于半内置集成半桥驱动结构的驱动电路
本技术涉及一种电机驱动系统，具体是指一种基于半内置集成半桥驱动结构的驱动电路。
技术介绍
目前，大电流电机工作时的驱动电路大都采用的是全内置或全外置两种驱动结构。所谓的全内置驱动结构是指将驱动电路和场效应管全部集成在芯片内部，以实现对外部电机的驱动；相反，所谓的全外置驱动结构则是指将驱动电路和四个或六个场效应管全部外置在芯片外部，以实现对外部电机的驱动。虽然这两种驱动结构技术较为成熟，但在运行时，全内置驱动结构却不能承受大电流工作范围，只能工作在很小的电流范围，否则会使芯片温度上升过快导致损坏芯片；而全外置驱动结构则需要使用四个/六个场效应管，不仅会极大的增加场效应管的损耗，而且还会增加外围电路的复杂度，其性能便得不到很好的保证。
技术实现思路
本技术的目的在于克服目前全内置和全外置驱动电路所存在的工作电流范围小和场效应管能耗高，稳定性能较差的缺陷，提供一种能同时克服以上两种缺陷的基于半内置集成半桥驱动结构的驱动电路。本技术的目的通过下述技术方案实现:基于半内置集成半驱动结构的驱动电路，主要由集成在芯片内部的控制器，以及集成在芯片内部并与控制器相连接的四个前置驱动器组成，所述四个前置驱动器的输出端均与半桥驱动电路的输入端相连接，且该半桥驱动电路的一部分集成在芯片内部，另一部分则设置于芯片的外部。进一步地，所述半桥驱动电路由集成在芯片内部的场效应管MOSl和场效应管M0S2，以及设置在芯片外部的场效应管M0S3和场效应管M0S4组成，所述四个前置驱动器的输出端分别与上述的场效应管M0S1、场效应管M0S2、场效应管M0S3及场效应管M0S4的输入端相连接。为了较好的实现本技术，在场效应管M0S4的源级上还串接有分压电阻R。同时，集成在芯片内部的场效应管MOSl和场效应管M0S2分别为N沟道场效应管和P沟道场效应管，而设置在芯片外部的场效应管M0S3和场效应管M0S4分别为P沟道场效应管和N沟道场效应管。本技术较现有技术相比具有以下优点及有益效果:(I)本技术采用创新的半内置式驱动电路，其不仅整体结构非常简单，而且其结构也完全不同于传统的全内置和全外置驱动结构，从而能有效避免全外置驱动结构所存在的外围电路结构复杂，稳定性能较差的缺陷。(2)本技术采用半内置半桥式驱动结构后，能有效的突破驱动电流的限制，从而有效克服传统全内置驱动电路存在的电流范围小的缺陷。(3)本技术同时具备全内置驱动电路和全外置驱动电路的优点，使得其应用范围极为广泛。【附图说明】图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的输出信号和电机绕组的back-emf之间的关系曲线图。以上附图中的附图标记名称分别为:I —芯片，2—控制器，3—前置驱动器。【具体实施方式】下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1如图1所示，本技术的控制器2和四个前置驱动器3均集成在芯片I的内部，该控制器2和前置驱动器3均为市面上所流通的电子产品。四个前置驱动器3均与控制器2的输出端相连接，以确保这些前置驱动器3能接收控制器2的控制指令。为了有效的融合传统全内置驱动电路和全外置驱动电路的优点，有效克服其各自的缺陷，本技术突破性的采用了由场效应管所构成的半桥驱动电路。如图所示，该半桥驱动电路包括四个场效应管，即场效应管M0S1、场效应管M0S2、场效应管M0S3及场效应管M0S4，其数量与前置驱动器3的数量相一致。其中，两个场效应管要集成在芯片I的内部，另两个场效应管要设置在芯片I的外部，且这四个场效应管首尾相连形成一个回路。如图所示，场效应管MOSl和场效应管M0S2集成在芯片I内部，场效应管M0S3和场效应管M0S4则设置在芯片I外部。其中，场效应管MOSl和场效应管M0S4为N沟道场效应管，场效应管M0S2和场效应管M0S3为P沟道场效应管，即集成在芯片I内部的两个场效应管分别为N沟道和P沟道,而位于芯片I外部的两个场效应管也要分别为N沟道和P沟道。两个前置驱动器3的输出端直接与场效应管MOSl和场效应管M0S2的栅极相连接，另外两个前置驱动器3的输出端则直接在芯片I的引脚处形成H-PV和L-NV输出端。同时，场效应管M0S2的漏极在芯片I的引脚处形成电压输出端VCC，场效应管MOSl的源极则在芯片I的引脚处形成RNF输出端。场效应管MOSl的漏极与场效应管M0S2的源极相连接，场效应管M0S3的源极与场效应管M0S4的漏极相连接；同时，场效应管M0S3的漏极与芯片I的VCC端相连接，其栅极与芯片I的H-PV端相连接；场效应管M0S4的栅极与芯片I的L-NV端相连接，其源极则与芯片I的RNF端相连接。为了确保效果，场效应管MM00S4的源极还串接有分压电阻R。场效应管MOSl的漏极还在芯片I的引脚处形成有输出端M0TU，该输出端MOTU与场效应管M0S4的漏极引出端共同形成电机的驱动输入端。电机M的驱动电流便从该输入端获取。实际运行时，电机的驱动输入端与电机的驱动线圈相连接，芯片I则通过判断霍尔传感器的输出电压来进行工作。如果霍尔传感器安装正确，则芯片I根据反电势(back-emf )的极性来发出控制4个MOSFET管子的导通和断开，使得电机的绕组在其back-emf为正的时候，MOSFET管M0S2和M0S4导通而MOSl和M0S3关断，以使得绕组的电流为正向；当back-emf为负的时候，MOSFET管M0S2和M0S4关断而MOSl和M0S3导通，以使得绕组的电流为负向。这样能够保证流入线圈的电流所产生电磁转矩始终为正值，电机正向旋转，其输出信号和电机绕组的back-emf之间的关系如图其检测电压波形如图2所/Jn ο本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于半内置集成半驱动结构的驱动电路，主要由集成在芯片（1）内部的控制器（2），以及集成在芯片（1）内部并与控制器（2）相连接的四个前置驱动器（3）组成，其特征在于：所述四个前置驱动器（3）的输出端均与半桥驱动电路的输入端相连接，且该半桥驱动电路的一部分集成在芯片（1）内部，另一部分则设置于芯片（1）的外部。

【技术特征摘要】
1.基于半内置集成半驱动结构的驱动电路，主要由集成在芯片(I)内部的控制器(2)，以及集成在芯片(I)内部并与控制器(2)相连接的四个前置驱动器(3)组成，其特征在于:所述四个前置驱动器(3)的输出端均与半桥驱动电路的输入端相连接，且该半桥驱动电路的一部分集成在芯片(I)内部，另一部分则设置于芯片(I)的外部。2.根据权利要求1所述的基于半内置集成半驱动结构的驱动电路，其特征在于:所述半桥驱动电路由集成在芯片(I)内部的场效应管MOSl和场效应管M0S2，以及设置在芯片(I)外部的场效应管M0S3和场效应管M0S4组成，所述四个前置驱动器(3)的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕磊，
申请(专利权)人：峰岹科技深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：