CN205986687U - 一种直流电机驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流电机驱动电路，包括IC驱动芯片、第一及第二桥臂；第一桥臂包括第一电阻、第一场效应管、第一三极管、第二电阻、第一电容和第二场效应管；其中，第一场效应管与第二场效应管相接处与电机的一定子线圈相连；第一场效应管还通过第一三极管连接驱动芯片第三端；第二场效应管还连接驱动芯片第二端；第二桥臂包括第三电阻、第三场效应管、第二三极管、第四电阻、第二电容和第四场效应管；其中，第三场效应管与第四场效应管相接处与电机的另一定子线圈相连；第三场效应管还通过第二三极管连接驱动芯片第二端；第四场效应管还与连接驱动芯片第三端；驱动芯片第一端与第一内部工作电压源相连，第四端接地。本实用新型结构简单，成本较低。

Description

一种直流电机驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种直流电机驱动电路。

背景技术

长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制***的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，高开关频率、全控型第二代电力半导体器件（GTR、GTO、MOSFET、IGBT等）的发展，以及脉宽调制直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。因此，为适应小型直流电机的使用需求，各半导体厂商推出了直流电机控制专用驱动电路，不仅能驱动电机正常运转功能，还能提供锁定保护功能。

但是，实用新型人发现，上述直流电机控制专用驱动电路采用MCU或其它复杂控制***组成，使得其结构复杂，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型实施例的所要解决的技术问题在于提供一种直流电机驱动电路，结构简单，成本较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种直流电机驱动电路，所述直流电机驱动电路包括IC驱动芯片，以及相并联的第一桥臂和第二桥臂；其中，

所述第一桥臂包括第一电阻、第一场效应管、第一三极管、第二电阻、第一电容和第二场效应管；其中，所述第一电阻的一端与第一内部工作电压源相连，另一端与所述第一场效应管的栅极和所述第一三极管的集电极均相连；所述第一场效应管的源极与所述第一内部工作电压源相连，漏极与所述第二场效应管的漏极和电机的一定子线圈均相连；所述第一三极管的基极与所述驱动芯片的第三端相连，发射极接地；所述第二场效应管的源极接地，栅极与所述第二电阻的一端、第一电容的一端及驱动芯片的第二端相连；所述第二电阻的另一端与第二内部工作电压源相连；所述第一电容的另一端接地；

所述第二桥臂包括第三电阻、第三场效应管、第二三极管、第四电阻、第二电容和第四场效应管；其中，所述第三电阻的一端与所述第一内部工作电压源相连，另一端与所述第三场效应管的栅极和所述第二三极管的集电极均相连；所述第三场效应管的源极与所述第一内部工作电压源相连，漏极与所述第四场效应管的漏极和电机的另一定子线圈均相连；所述第二三极管的基极与所述驱动芯片的第二端相连，发射极接地；所述第四场效应管的源极接地，栅极与所述第四电阻的一端、第二电容的一端及驱动芯片的第三端相连；所述第四电阻的另一端与所述第二内部工作电压源相连；所述第二电容的另一端接地；

所述驱动芯片的第一端与所述第一内部工作电压源相连，第四端接地。

其中，所述第一三极管和所述第二三极管采用的型号均为BT2222。

其中，所述第一场效应管和所述第三场效应管采用的型号均为RSD130P10；所述第二场效应管和所述第四场效应管采用的型号均为RSD175N10。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、由于直流电机驱动电路通过IC驱动芯片、第一桥臂及第二桥臂构成的H桥驱动电路，并且省略了MCU以及其它复杂控制***，因此结构简单，并降低了成本；

2、由于直流电机驱动电路在第二场效应管处连接有第二电阻及第一电容，以及在第四场效应管处连接有第四电阻及第二电容，延长了第二场效应管或第四场效应管的开启时间，从而可避免第二场效应管或第四场效应管开启之前，由于第一场效应管或第三场效应管还没有完全关闭，使得第一场效应管和第二场效应管（或第三场效应管和第四场效应管）同时导通产生大电流而导致损坏的现象出现，确保了逆变器稳定工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型实施例提供的直流电机驱动电路的连接结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的直流电机驱动电路的应用场景图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为本实用新型实施例中，提供的一种直流电机驱动电路，该直流电机驱动电路包括IC驱动芯片1，以及相并联的第一桥臂2和第二桥臂3；其中，

第一桥臂2包括第一电阻21、第一场效应管22、第一三极管23、第二电阻24、第一电容25和第二场效应管26；其中，第一电阻21的一端与第一内部工作电压源V1相连，另一端与第一场效应管22的栅极G和第一三极管23的集电极C均相连；第一场效应管22的源极S与第一内部工作电压源V1相连，漏极D与第二场效应管26的漏极D和电机的一定子线圈L1均相连；第一三极管23的基极B与驱动芯片1的第三端a3相连，发射极E接地；第二场效应管26的源极S接地，栅极G与第二电阻24的一端、第一电容25的一端及驱动芯片1的第二端a2相连；第二电阻24的另一端与第二内部工作电压源V2相连；第一电容25的另一端接地；

第二桥臂3包括第三电阻31、第三场效应管32、第二三极管33、第四电阻34、第二电容35和第四场效应管36；其中，第三电阻31的一端与第一内部工作电压源V1相连，另一端与第三场效应管32的栅极G和第二三极管33的集电极C均相连；第三场效应管32的源极S与第一内部工作电压源V1相连，漏极D与第四场效应管36的漏极D和电机的另一定子线圈L2均相连；第二三极管33的基极B与驱动芯片1的第二端a2相连，发射极E接地；第四场效应管36的源极S接地，栅极G与第四电阻34的一端、第二电容35的一端及驱动芯片1的第三端a3相连；第四电阻34的另一端与第二内部工作电压源V2相连；第二电容35的另一端接地；

驱动芯片1的第一端a1与第一内部工作电压源V1相连，第四端接地。

在一个实施例中，驱动芯片1由自己设计的霍尔元件，采用的型号为SNOW48；第一场效应管22和第三场效应管32采用的型号均为RSD130P10；第二场效应管26和第四场效应管36采用的型号均为RSD175N10；第一三极管23和第二三极管33采用的型号均为BT2222。

在本实用新型实施例中，当IC驱动芯片1的第二端a2与第三端a3之中其一输出低电平电压信号，之中其另一输出高电平电压信号，实现直流电机驱动电路驱动电机正常工作。当IC驱动芯片1检测到电机卡死后，IC驱动芯片1的第二端a2与第三端a3均输出低电平电压信号，实现直流电机驱动电路对电机锁定保护。

从本实用新型实施例中的直流电机驱动电路可知，由于第一场效应管22 （或第三场效应管32）的关闭时间由第一电阻21（或第三电阻31）决定，而第二场效应管26 （或第四场效应管36）的开启时间由第二电阻24、第一电容25和第二场效应管26的结电容（或第四电阻34、第二电容35和第四场效应管36的结电容）决定，很明显第二场效应管26 （或第四场效应管36）的开启时间长了，所以可以保证第二场效应管26 （或第四场效应管36）开启时，第一场效应管22 （或第三场效应管32）已经关闭。

应当说明的是，第一场效应管22、第二场效应管26、第三场效应管32和第四场效应管36的结电容一般在1nF左右，传统的驱动电路，是没有第一电容25和第二电容35，所以开启过程的时间很短，容易产生大电流而损坏。

如图2所示，对本实用新型实施例中的直流电机驱动电路的应用场景做进一步说明：

图中，U1为IC驱动芯片1，引脚1至4分别对应IC驱动芯片1的第一至第四端；TM1为第一场效应管22、TM3为第二场效应管26、TM2为第三场效应管32、TM4为第四场效应管36；Q1为第一三极管23、Q2为第二三极管33；R2为第一电阻21、R12为第二电阻、R3为第三电阻31、R15为第四电阻；C3为第一电容25、C4为第二电容35；V+为第一内部工作电压源V1、+12V为第二内部工作电压源V2；L1、L2为电机的两个定子线圈。

U1为霍尔元件，引脚1为供电VCC引脚，2，3脚为驱动引脚，4脚为GND,其感应转子磁场来提供转子位置信息，锁定保护时2，3脚的N1、N2输出为低电平，驱动电流仅需50mA，降低了IC设计成本。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、由于直流电机驱动电路通过IC驱动芯片、第一桥臂及第二桥臂构成的H桥驱动电路，并且省略了MCU以及其它复杂控制***，因此结构简单，并降低了成本；

2、由于直流电机驱动电路在第二场效应管处连接有第二电阻及第一电容，以及在第四场效应管处连接有第四电阻及第二电容，延长了第二场效应管或第四场效应管的开启时间，从而可避免第二场效应管或第四场效应管开启之前，由于第一场效应管或第三场效应管还没有完全关闭，使得第一场效应管和第二场效应管（或第三场效应管和第四场效应管）同时导通产生大电流而导致损坏的现象出现，确保了逆变器稳定工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种直流电机驱动电路，其特征在于，所述直流电机驱动电路包括IC驱动芯片，以及相并联的第一桥臂和第二桥臂；其中，

所述第一桥臂包括第一电阻、第一场效应管、第一三极管、第二电阻、第一电容和第二场效应管；其中，所述第一电阻的一端与第一内部工作电压源相连，另一端与所述第一场效应管的栅极和所述第一三极管的集电极均相连；所述第一场效应管的源极与所述第一内部工作电压源相连，漏极与所述第二场效应管的漏极和电机的一定子线圈均相连；所述第一三极管的基极与所述驱动芯片的第三端相连，发射极接地；所述第二场效应管的源极接地，栅极与所述第二电阻的一端、第一电容的一端及驱动芯片的第二端相连；所述第二电阻的另一端与第二内部工作电压源相连；所述第一电容的另一端接地；

所述第二桥臂包括第三电阻、第三场效应管、第二三极管、第四电阻、第二电容和第四场效应管；其中，所述第三电阻的一端与所述第一内部工作电压源相连，另一端与所述第三场效应管的栅极和所述第二三极管的集电极均相连；所述第三场效应管的源极与所述第一内部工作电压源相连，漏极与所述第四场效应管的漏极和电机的另一定子线圈均相连；所述第二三极管的基极与所述驱动芯片的第二端相连，发射极接地；所述第四场效应管的源极接地，栅极与所述第四电阻的一端、第二电容的一端及驱动芯片的第三端相连；所述第四电阻的另一端与所述第二内部工作电压源相连；所述第二电容的另一端接地；

所述驱动芯片的第一端与所述第一内部工作电压源相连，第四端接地。

2.如权利要求1所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管采用的型号均为BT2222。

3.如权利要求1所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述第一场效应管和所述第三场效应管采用的型号均为RSD130P10；所述第二场效应管和所述第四场效应管采用的型号均为RSD175N10。