一種消除輸出漏電流的電機驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高精度電機制造及控制技術領域，尤其涉及一種消除輸出漏電流的電機驅動電路。
【背景技術】
[0002]為了提高輸出精度，在高精度的電機驅動電路板輸出電路中經常使用LC濾波電路。如圖1中所示，圖1中的LC濾波電路主要是為了濾除一些特定頻率的噪聲與干擾，但是由于LC或者RC電路中電容C的存在造成了有微小漏電流從C流過，而且漏電流大小與輸出電流頻率以及電流值大小有關，由于漏電流在不同時刻數值不一致并且無法忽略。
【發明內容】
[0003]為了解決因為LC濾波電路中因為電容C漏電流的問題，本發明提供一種消除輸出漏電流的電機驅動電路。
[0004]為了實現上述發明目的，本發明公開一種測量電路來測量LC濾波電路中經過電容C的漏電流，經過采樣與放大后把漏電流信號反饋到前級Vset電路中的驅動電路。該消除輸出漏電流的電機驅動電路包括依次連接的前級輸入電路、PWM(脈寬調制)輸出電路、整流電路、輸出濾波電路以及反饋電路，反饋電路設置在該輸出濾波電路和該前級輸入電路之間，反饋電路包括漏電流采樣電路與信號放大電路，用于采樣該輸出濾波電路的漏電流并將該漏電流反饋至該前級輸入電路。
[0005]更進一步地，該漏電流采樣電路包括第一采樣電阻和第二采樣電阻，該第一采樣電阻連接該輸出濾波電路的第一濾波電路，該第二采樣電阻連接該輸出濾波電路的第二濾波電路。
[0006]更進一步地，第一采樣電阻和第二采樣電阻可以是單獨的電阻，也可以是幾個電阻的組合。
[0007]第一采樣電阻與輸出濾波電路的第一電容串聯，第二采樣電阻與輸出濾波電路的第二電容串聯，第一電容和第二電容可以是單獨的電容，也可以是幾個電容的組合。
[0008]更進一步地，該漏電流采樣電路還包括第一限流電阻和第二限流電阻，該第一限流電阻連接該輸出濾波電路的第一濾波電路，該第二限流電阻連接該輸出濾波電路的第二濾波電路。
[0009]更進一步地，該信號放大電路與該漏電流采樣電路的輸出端連接，該信號放大電路依次包括差分信號采集放大電路和信號放大器，該信號放大電路的輸出端與該前級輸入電路的輸入端連接。
[0010]更進一步地，所述反饋電路與前級輸入電路組成負反饋回路，前級輸入電路的輸入電壓值與反饋電路的輸出電壓值極性相反。
[0011]與現有技術相比較，本發明所提供的消除輸出漏電流的電機驅動電路能將輸出電流精度提高至少10倍以上，同時能量化漏電流的大小還能解決由于LC濾波電路引入的漏電流的問題。
【附圖說明】
[0012]關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。
[0013]圖1是現有技術中所使用的電機驅動電路板輸出電路圖；
圖2是本發明所涉及的電機驅動電路板輸出電路圖；
圖3是本發明提出的一種解決電機功率放大板輸出漏電流的實施例的電路圖；
圖4是本發明所涉及的電機驅動電路板電路框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施例。
[0015]如圖2和圖4所示，圖2是本發明所涉及的電機驅動電路板輸出電路圖，圖4是本發明所涉及的電機驅動電路板電路框圖。該電機驅動電路主要包括整流電路403、輸出濾波電路404、前級輸入電路401、PffM輸出電路402、反饋電路405。反饋電路405設置在輸出濾波電路404和輸入電路401之間。
[0016]整流電路403為H橋整流電路，包括四個MOSFET晶體管M1、M2、M3以及M4。四個MOSFET晶體管M1、M2、M3以及M4和上橋臂公共端電壓Volt_H，下橋臂公共端電壓Volt_L組成H橋整流電路。輸出濾波電路404包括由第一電感L1、第一電容Cl組成的第一濾波電路，第二電感L2、第二電容C2組成的第二濾波電路。前級輸入電路401包括四個電阻Ra、Rb，Re、Rd，和運算放大器Aal。PffM輸出電路402進行信號脈寬調制。反饋電路405包括漏電流采樣電路與信號放大電路，其中漏電流采樣電路包括第一采樣電阻Rl，第二采樣電阻R2，第一限流電阻R3，第二限流電阻R4，信號放大電路包括差分信號采集放大電路A2和信號放大器A3。第一米樣電阻Rl與輸出濾波電路的第一電容Cl串聯,第二米樣電阻R2與輸出濾波電路的第二電容C2串聯。第一采樣電阻和第二采樣電阻可以是單獨的電阻，也可以是幾個電阻的組合。第一電容Cl和第二電容C2可以是單獨的電容，也可以是幾個電容的組合。
[0017]前級輸入電路401可以是加法器輸入電路，也可以是減法器輸入電路。反饋電路與輸入電路組成負反饋回路，輸入電路的輸入電壓值與反饋電路的輸出電壓值極性相反。
[0018]下面結合附圖進一步說明本發明的實施例:
圖3為本發明提出的一種解決電機功率放大板輸出漏電流的實施例。第一電感LI和第二電感L2、第一電容Cl和第二電容C2為輸出濾波電路的濾波組件,第一米樣電阻R1、第二采樣電阻R2分別為一個與第一電容Cl和第二電容C2串聯的采樣電阻，R3與R4為采樣電路輸入端的限流電阻。信號放大電路的輸出端連接到前級輸入電路401的輸入端，作為反饋。
[0019]頻率為f的輸入信號Sin經過LC濾波電路后輸出到負載端Sout，而經過濾波電容C兩端的電流為Ι=2π?:υ，其中Ji為常數，f為輸入信號Sin的頻率，U為電容負載兩端電壓，那么在采樣電阻Rl兩端的電壓可以表示為Ur=I*Rl=2 π fHJRl，這個信號經過采樣放大電路Al后轉換成Uout=2 Ji fHJRlB，其中B為采樣放大電路的放大倍數，這樣經過輸出信號經過濾波電路后的漏電流I就可以采樣出來，輸出Uout可以接到ADC轉換成數字信號，漏電流也可以通過反饋電路405反饋到前級輸入電路401中作為反饋信號，使得設定輸入值與實際輸入值更匹配。
[0020]圖3為本發明提出的一種解決電機功率放大板輸出漏電流的實施例。假設某一時亥Ij電流方向如圖3所示，第一電感L1、第一電容Cl為輸出濾波電路的輸入端電路的濾波組件，第二電感L2、第二電容C2為輸出濾波電路的輸出端電路的濾波組件，Rl為一個與第一電容Cl串聯的第一采樣電阻，R2為一個與第二電容C2串聯的第二采樣電阻，R3，R4為采樣電路的輸入限流電阻，流經第一電容Cl與第二電容C2的電流在第一采樣電阻Rl、第二采樣電阻R2上產生的電壓為Vp、Vn，
反饋電路中差分信號采集放大電路A2輸出為:
Va2=Vp-Vn,
經過放大處理反饋電路輸出:
Vf=n* (-Va2) =n*( Vn- Vp),其中η為反饋電路中信號放大器A3電路的放大倍數； 前級輸入電路輸出:
VAal=((Rc+Rd)/Rd)* ((RbVset+RaVf)/(Ra+Rb))，
如果Rc=Rd, Ra=Rb那么，
VAal= Vset+Vf= Vset+ n*( Vn- Vp)；
VAal結果輸出給PffM電路輸出信號控制Ml、M2、M3、M4 4個mosfet來實現整流電路，最終輸出電流輸出到輸出負載電路。選取Ll=L2=30uh，Cl=C2=300nf，Rl=R2=0.1歐，選取合適的反饋參數及AD芯片，沒有反饋的電路電流控制精度在5mA級別，而有反饋環路的電路電流控制精度在500uA級別，精度至少提高了 10倍。
[0021 ] 與現有技術相比較，本發明所提供的消除輸出漏電流的電機驅動電路能將輸出電流精度提高至少10倍以上，同時能量化漏電流的大小還能解決由于LC濾波電路引入的漏電流的問題。并且結構簡單，易于實現。
[0022]本說明書中所述的只是本發明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明的限制。凡本領域技術人員依本發明的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本發明的范圍之內。
【主權項】
1.一種消除輸出漏電流的電機驅動電路，其特征在于，所述電機驅動電路包括依次連接前級輸入電路、PWM輸出電路、整流電路，輸出濾波電路以及反饋電路，反饋電路設置于所述輸出濾波電路和所述前級輸入電路之間，反饋電路包括漏電流采樣電路與信號放大電路，用于采樣所述輸出濾波電路的漏電流并將所述漏電流反饋至所述前級輸入電路。2.如權利要求1所述的電機驅動電路，其特征在于，所述漏電流采樣電路包括第一采樣電阻和第二采樣電阻，所述第一采樣電阻連接所述輸出濾波電路的第一濾波電路，所述第二采樣電阻連接所述輸出濾波電路的第二濾波電路。3.如權利要求2所述的電機驅動電路，其特征在于，所述第一采樣電阻和第二采樣電阻可以是單獨的電阻，也可以是幾個電阻的組合。4.如權利要求2所述的電機驅動電路，其特征在于，所述第一采樣電阻與輸出濾波電路的第一電容串聯，第二采樣電阻與輸出濾波電路的第二電容串聯，第一電容和第二電容可以是單獨的電容，也可以是幾個電容的組合。5.如權利要求2所述的電機驅動電路，其特征在于，所述漏電流采樣電路還包括第一限流電阻和第二限流電阻，所述第一限流電阻連接所述輸出濾波電路的第一濾波電路，所述第二限流電阻連接所述輸出濾波電路的第二濾波電路。6.如權利要求1所述的電機驅動電路，其特征在于，所述信號放大電路與所述漏電流采樣電路的輸出端連接，所述信號放大電路依次包括差分信號采集放大電路和信號放大器，所述信號放大電路的輸出端與所述前級輸入電路的輸入端連接。7.如權利要求1所述的電機驅動電路，其特征在于，所述反饋電路與前級輸入電路組成負反饋回路，前級輸入電路的輸入電壓值與反饋電路的輸出電壓值極性相反。
【專利摘要】本發明公開一種測量電路來測量LC濾波電路中經過C的漏電流，經過采樣與放大后把漏電流信號反饋到前級Vset電路中的驅動電路。該消除輸出漏電流的電機驅動電路包括依次連接前級輸入電路、PWM輸出電路、整流電路，輸出濾波電路，以及反饋電路。該反饋電路設置于輸出濾波電路和該前級輸入電路之間，反饋電路包括漏電流采樣電路與信號放大電路，用于采樣該輸出濾波電路的漏電流并將該漏電流反饋至該前級輸入電路。
【IPC分類】H02P25/16
【公開號】CN105024620
【申請號】CN201410161527
【發明人】王恒和
【申請人】上海微電子裝備有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月22日