一种具有保护功能的直流无刷电机自举式驱动电路的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型提出了一种具有保护功能的直流无刷电机自举式驱动电路，对现有的自举型MOSFET驱动电路进行改进，在自举电容的两端并联一个TVS管，作为吸收电路，对自举电容过充电时的多余电荷进行泄放。其中在保护电路中还串联了一个限流电阻，保护吸收电路的安全。这种方法利用TVS管的快速导通特性以及陡峭的伏安特性来实现对电路的保护功能。这种方法杜绝了绝大多数的闭锁情况，增加了驱动电路的安全性，从而提高了产品的可靠性。
【专利说明】
一种具有保护功能的直流无刷电机自举式驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电机技术领域，具体为一种具有保护功能的直流无刷电机自举式驱动电路。
【背景技术】
[0002]自举式驱动电路是直流无刷电机的重要部件，如图1所示，当Vs降低到IC电源电压Vdd或下拉至地时(低端开关导通，高端开关关断)，电源Vdd通过自举电阻(Rbqqt)和自举二极管(Dbqqt)，对自举电容(Cbqqt)进行充电。当Vs被尚端开关上拉到一个较尚电压时，由Vbs对该自举电容充电，此时，Vbs电源浮动，自举二极管处于反向偏置，轨电压(低端开关关断，高端开关导通)和IC电源电压Vdd，被隔离开。
[0003]上述直流无刷电机自举式驱动电路具有结构简单和低成本的优点，但是它也有一些局限。当开关器件关断时，其源极的负电压会使负载电流突然流过续流二极管，如图2所示。该负电压会给栅极驱动电路的输出端造成麻烦，因为它直接影响驱动电路或PWM控制集成电路的源极VS引脚，可能会明显地将某些内部电路下拉到地电平以下，如图3所示。另外一个问题是，该负电压可能会使自举电容处于过充电状态(自举电容&.，通过自举二极管Dboot，被电源VDD瞬间充电)。由于VDD电源以地作为基准，自举电容产生的最大电压等于VDD加上源极上的负电压振幅。
[0004]如果电压下冲幅度超过规定的绝对最大额定值，栅极驱动集成电路受到损害，或者栅极驱动集成电路暂时锁存现态。图4显示高端输出信号没有随输入信号而改变但发生闭锁现象，此时，半桥电路中的外部主高端和低端开关处于短路状态。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型提出了一种具有保护功能的直流无刷电机自举式驱动电路，对现有的自举型MOSFET驱动电路进行改进，在自举电容的两端并联一个TVS管，作为吸收电路，对自举电容过充电时的多余电荷进行泄放。其中在保护电路中还串联了一个限流电阻，保护吸收电路的安全。
[0006]本发明的技术方案为:
[0007]所述一种具有保护功能的直流无刷电机自举式驱动电路，其特征在于:在直流无刷电机三相自举式驱动电路的自举电容两端分别并联一个过压保护电路;所述过压保护电路由一个TVS管和限流电阻串联组成;所述限流电阻阻值为2Ω?10Ω，耗散功率大于1W。
[0008]有益效果
[0009]本实用新型在自举式驱动电路的自举电容两端并联一个过压保护电路，防止自举电容过充电，避免自举式驱动电路VB和VS两端的寄生二极管导通，发生闭锁的现象。一旦寄生二极管导通，瞬态电压会对自举电容充电，自举电容两端电压上升，当达到TVS管导通电压时，过压保护电路开始工作，将自举电容里的多余电荷通过过压保护电路中的限流电阻迅速泄放掉。当自举电容两端的电压下降到TVS管导通电压以下时，保护电路退出工作状??τ O
[0010]这种方法利用TVS管的快速导通特性以及陡峭的伏安特性来实现对电路的保护功能。这种方法杜绝了绝大多数的闭锁情况，增加了驱动电路的安全性，从而提高了产品的可靠性。
【附图说明】
[0011]图1:自举式驱动电路原理图；
[0012]图2:半桥驱动不意图；
[0013]图3:关断时的Vs波形；
[0014]图4:发生闭锁情况示意图；
[0015]图5:TVS管的伏安特性示意图；
[0016]图6:TVS管的电压/电流时间特性示意图；
[0017]图7:改进后自举驱动电路。
【具体实施方式】
[0018]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0019]由于现有的直流无刷电机自举式驱动电路存在如【背景技术】中所述的问题，本实施例中对直流无刷电机自举式驱动电路进行了改进，如图7所示，在直流无刷电机每一相的自举式驱动电路的自举电容两端都并联一个过压保护电路;所述过压保护电路由一个TVS管和限流电阻串联组成;所述限流电阻阻值为2Ω?10Ω，耗散功率大于1W。
[0020]TVS管是一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。图5所示为TVS的符号及伏安特性曲线。
[0021]TVS管和稳压管一样，也是反向应用的。其中Vr称为最大转折电压，是反向击穿之前的临界电压。Vb是击穿电压，其对应的反向电流It(一般取值为ImA)是最大箝位电压，当TVS管中流过的峰值电流为Ipp的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在Vb?Vc的有效区内。与稳压管不同的是，Ipp的数值可达数百安培，而箝位响应时间仅为I X 10—12S JVS的最大允许脉冲功率为PM = Vc*Ipp，且在给定最大钳位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大。图6是在示波器上观察到的TVS管在承受大电流冲击时的电流及电压波形。图中，曲线I是TVS管中的电流波形。可以看出，其流过TVS管的电流由ImA突然上升到峰值后，然后按指数规律下降。曲线2是TVS管两端的电压波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端电压也随之上升。在浪涌电压的作用下，TVS两极间的电压由额定反向关断电压VRWM上升到击穿电压Vb而被击穿。随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流Ipp，同时其两端的电压被箝位到预定的最大箝位电压Vc以下。其后，随着脉冲电流按指数衰减，该过程中，TVS两极间的电压也不断下降，最后恢复到初态，这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的过程。事实上，当TVS两极受到反向高能量冲击时，它能以10—12S级的速度，将其两极间的阻抗由高变低，以吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电位箝位于预定值，从而有效地保护电子设备中的元器件免受瞬态高电压的损害。
[0022]依据上述原理，如图7所示，D3、D6和D14为单向TVS管，分别与限流电阻R13、R19和R23电阻串联，组成过压保护电路，防止C7、C10和C12自举电容过充电，避免VB和VS两端的寄生二极管导通，发生闭锁的现象。一旦寄生二极管导通，瞬态电压会对自举电容充电，自举电容两端电压上升，当达到TVS管导通电压时，保护电路开始工作，将自举电容里的多余电荷通过R13、R19和R23电阻迅速泄放掉。当自举电容两端的电压下降到TVS管导通电压以下时，保护电路退出工作状态。
[0023]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种具有保护功能的直流无刷电机自举式驱动电路，其特征在于:在直流无刷电机三相自举式驱动电路中的每相驱动电路的自举电容两端分别并联一个过压保护电路;所述过压保护电路由一个TVS管和限流电阻串联组成;所述限流电阻阻值为2 Ω??ο Ω，耗散功率大于1W。
【文档编号】H02P7/28GK205490271SQ201620049299
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】唐翔, 宋军, 方卫, 刘琳, 李琳, 宋力, 张琴琴, 田露, 李艳
【申请人】西安航天动力测控技术研究所