具有過溫保護的電機驅動電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有過溫保護的電機驅動電路，包括電源模塊、全橋逆變驅動模塊及過溫保護模塊。全橋逆變驅動模塊電連接于電源模塊，過溫保護模塊電連接于電源模塊及全橋逆變驅動模塊。全橋逆變驅動模塊包括多個電子開關管，過溫保護模塊用于獲取每一電子開關管的實時溫度，并在任意一個電子開關管的實時溫度大于溫度閾值時，輸出控制指令控制全橋逆變驅動模塊停止驅動電機。上述具有過溫保護的電機驅動電路具有過溫保護功能，通過采集多個電子開關管的溫度來作為溫度判斷依據，準確可靠性高。
【專利說明】
具有過溫保護的電機驅動電路
技術領域
[0001]本發明涉及電機控制領域，更具體地說，涉及一種具有過溫保護的電機驅動電路。 【背景技術】
[0002]在當今社會高度發展的浪潮中，動力系統的應用日趨廣泛，電機作為動力系統的關鍵零部件，必須保證電機工作的安全性和可靠性，電機在工作時，電能一部分轉化為機械能輸出，一部分轉化為熱能，熱量通過電機材料傳播到空氣中或其他介質中，如果電機持續工作產生的大量熱量積聚到一定程度，電機就有被燒毀的可能。目前的電機驅動器無過溫保護功能，當電機驅動器內部高溫器件可能會因過熱而損壞。
[0003]因此，急需提供一種改進型的電機驅動電路來克服上述缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題在于提供一種具有過溫保護的電機驅動電路，其具有過溫保護功能，通過多點采集電機驅動電路的溫度，準確可靠性高。
[0005]為解決上述技術問題，本發明實施例提供如下技術方案:一種具有過溫保護的電機驅動電路，用于驅動電機，包括電源模塊，與電源模塊電連接的全橋逆變驅動模塊，所述電機驅動電路還包括電連接于所述電源模塊與所述全橋逆變驅動模塊的過溫保護模塊，所述全橋逆變驅動模塊包括多個電子開關管，所述過溫保護模塊用于獲取所述多個電子開關管的實時溫度，并在所述任意一個電子開關管的實時溫度大于溫度閾值時，輸出控制指令控制所述全橋逆變驅動模塊停止驅動所述電機。
[0006]進一步地，所述過溫保護模塊包括數量與所述電子開關管的數量相同的溫度傳感器，每一溫度傳感器通過過渡片設置于所述每一電子開關管的表面，用于檢測所述每一電子開關管的實時溫度。
[0007]進一步地，所述全橋逆變驅動模塊包括:全橋單元，包括第一輸出端、第二輸出端及多個控制端，所述第一輸出端電連接于所述電機的一端，所述第二輸出端電連接于所述電機的另一端，每個控制端中設置有一個電子開關管;及驅動芯片，包括使能引腳、輸入引腳及多個輸出引腳，所述使能引腳電連接于所述過溫保護模塊，所述輸入引腳用于接收PWM信號，所述多個輸出引腳用于分別一一對應地電連接于所述全橋單元的多個控制端。
[0008]進一步地，所述過溫保護模塊還包括鎖定單元，用于在控制所述全橋逆變驅動模塊停止驅動所述電機時，輸出控制信號鎖定所述全橋逆變驅動模塊的輸出狀態。
[0009]進一步地，所述電機驅動電路還包括與過溫保護模塊相連接的警示模塊，所述過溫保護模塊根據所述每一電子開關管的實時溫度來計算所述每一電子開關管的實時溫度變化率，并在所述任意一個電子開關管的實時溫度變化率大于變化率閾值時控制所述警示模塊輸出警示信息。
[0010]進一步地，所述電子開關管為功率場效應晶體管或絕緣柵晶體管。[〇〇11]通過采用上述技術方案，本發明實施例至少具有以下有益效果:應用本發明提供的具有過溫保護的電機驅動電路，當電機驅動電路工作在大電流時，電路中電機驅動電路的四個電子開關管溫度升高較快，產品外殼溫度也在不斷升高，當任意一個電子開關管溫度升高到溫度閾值時，電機驅動電路開始過溫保護，關斷電機驅動電路中四個電子開關管， 使電子開關管處于截止狀態，電機停止轉動。可見，使用本申請提供的具有過溫保護的電機驅動電路，具有過溫保護功能，通過多點采集多個電子開關管的溫度來作為溫度判斷依據， 準確可靠性高。【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發明一實施例提供的具有過溫保護的電機驅動電路的功能模塊圖。
[0014]圖2為本發明另一實施例提供的具有過溫保護的電機驅動電路的功能模塊圖。
[0015]圖3為本發明一實施例提供的具有過溫保護的電機驅動電路的電路圖。【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]圖1為本發明一實施方式提供的具有過溫保護的電機驅動電路的模塊圖。具有過溫保護的電機驅動電路10用來驅動電機20。在本實施方式中，具有過溫保護的電機驅動電路10包括電源模塊1、全橋逆變驅動模塊2及過溫保護模塊3。全橋逆變驅動模塊2電連接于電源模塊1，過溫保護模塊3電連接于電源模塊1及全橋逆變驅動模塊2。全橋逆變驅動模塊2 包括多個電子開關管，過溫保護模塊3用于獲取每一電子開關管的實時溫度，并在任意一個電子開關管的實時溫度大于溫度閾值時，輸出控制指令控制全橋逆變驅動模塊2停止驅動電機20。在以下描述的實施例中，電子開關管數量為4個，4個電子開關管構成一個全橋電路，可以理解的是，根據實際需要，所述電子開關管的數量可以進行適當的調整，而并不局限為4個。溫度閾值可以設置為145攝氏度，當過溫保護模塊3檢測到任意一個電子開關的溫度大于145攝氏度時，控制全橋逆變驅動模塊2停止工作，進而電機20停止工作。在本發明的其他實施方式中，溫度閾值也可以根據實際需求進行設定。
[0018]在本發明一實施方式中，過溫保護模塊3還包括鎖定單元，用于在控制全橋逆變驅動模塊2停止驅動電機20時，輸出控制信號鎖定所述全橋逆變驅動模塊2的輸出狀態，從而使得當全橋逆變驅動模塊2長時間工作在大電流驅動狀態時，過溫保護模塊3檢測到任意一個電子開關管的實時溫度大于溫度閾值時，切斷全橋逆變驅動模塊2的工作狀態并且維持全橋逆變驅動模塊2的斷開狀態，避免由于溫度變化而導致電機20在短時間內重復啟動而損壞電機20，系統需要重新上電以后才能恢復正常工作狀態，亦即只有在電源模塊1重新上電以后，電機20才能恢復工作。
[0019]請同時參閱圖2,作為對本發明的進一步改進，具有過溫保護的電機驅動電路還包括警示模塊4,過溫保護模塊3還用于根據每一電子開關管的實時溫度來計算每一電子開關管的實時溫度變化率，及在任意一個電子開關管的實時溫度變化率大于變化率閾值時，控制警示模塊4輸出警示信息。在本實施方式中，警示信息可以是聲音警示信息和/或燈光警示信息。
[0020]圖3為本發明一實施方式提供的具有過溫保護的電機驅動電路的電路圖。在本實施方式中，電源模塊1用于給全橋逆變驅動模塊2及過溫保護模塊3供電，可以采用現有技術中的穩壓電路來實現。全橋逆變驅動模塊2包括全橋單元U1及驅動芯片U2。全橋單元U1由第一至第四電子開關管91、92、〇3、〇4電性連接構成，全橋單元1]1包括電源端、接地端、第一輸出端、第二輸出端及第一控制端、第二控制端、第三控制端和第四控制端，全橋單元U1的第一輸出端電連接于電機20的一端，全橋單元U1的第二輸出端電連接于電機20的另一端。驅動芯片U2包括使能引腳21、輸入引腳22及第一輸出引腳23、第二輸出引腳24、第三輸出引腳 25和第四輸出引腳26，驅動芯片U2的使能引腳21電連接于過溫保護模塊3，驅動芯片U2的輸入引腳22用于接收PWM信號，驅動芯片U2的第一輸出引腳23、第二輸出引腳24、第三輸出引腳25和第四輸出引腳26用于分別電連接于全橋單元U1的第一控制端、第一控制端、第一控制端和第四控制端。在本實施方式中，驅動芯片U2的使能引腳為低電平時，驅動芯片U2正常工作，當驅動芯片U2的使能引腳為高電平時，驅動芯片U2將停止工作。驅動芯片U2的輸入引腳接收的PWM信號可以通過電連接PWM信號產生電路來實現。
[0021]當全橋逆變驅動模塊2正常驅動電機20轉動時，第一至第四電子開關管Q1、Q2、Q3、 Q4需要滿足以下兩種狀況的一種:第一電子開關管Q1與第四電子開關管Q4處于導通狀態而第二電子開關管Q2與第三電子開關管Q3處于截止狀態，或第二電子開關管Q2與第三電子開關管Q3處于導通狀態而第一電子開關管Q1與第四電子開關管Q4處于截止狀態。過溫保護模塊3包括四個溫度傳感器，每一溫度傳感器通過一過渡片設置于每一電子開關管的表面，用于檢測每一電子開關管的實時溫度。[〇〇22]當電機20處于高速轉動狀態，電流將達到30A，四個電子開關管的其中一組(第一電子開關管Q1與第四電子開關管Q4或者第二電子開關管Q2與第三電子開關管Q3)溫度不斷上升，當達到設定的溫度閾值時，溫度傳感器將檢測到的溫度轉換為電壓信號觸發過溫保護模塊3,過溫保護模塊3輸出一個高電平信號到驅動芯片U2的使能引腳21，當驅動芯片U2 的使能引腳21檢測到過溫保護模塊3輸出的高電平時，驅動芯片U2關斷第一輸出引腳23、第二輸出引腳24、第三輸出引腳25和第四輸出引腳26的輸出電壓，全橋單元U1中的4個電子開關管Ql、Q2、Q3、Q4同時關斷，電機20停止轉動，從而實現了過溫保護功能。[〇〇23]當電子開關管以、〇2、〇3、〇4溫度下降時，過溫保護模塊3繼續輸出高電平至驅動芯片U2的使能引腳21，驅動芯片U2的使能引腳21始終保持高電平狀態，電機20需要再次轉動時，整個電路系統重新上電即可。[0〇24]在本發明一實施方式中，電子開關管(^、(^、(^、(^可以是功率場效應晶體管或絕緣柵晶體管。
[0025]在具體的電路設計中，可以采用厚膜混合集成工藝設計，內部采用裸芯片微組裝、BeO材質基板、全密封金屬外殼封裝，從而來同時滿足輸出的電流大、體積小的設計要求。
[0026]上述實施例提供的具有過溫保護的電機驅動電路，具有過溫保護功能，通過多點采集多個電子開關管的溫度來作為溫度判斷依據，準確可靠性高。
[0027]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0028]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種具有過溫保護的電機驅動電路，用于驅動電機，包括電源模塊，與電源模塊電連 接的全橋逆變驅動模塊，其特征在于，所述電機驅動電路還包括電連接于所述電源模塊與 所述全橋逆變驅動模塊的過溫保護模塊，所述全橋逆變驅動模塊包括多個電子開關管，所 述過溫保護模塊用于獲取所述多個電子開關管的實時溫度，并在所述任意一個電子開關管 的實時溫度大于溫度閾值時，輸出控制指令控制所述全橋逆變驅動模塊停止驅動所述電 機。2.根據權利要求1所述的電機驅動電路，其特征在于，所述過溫保護模塊包括數量與所 述電子開關管的數量相同的溫度傳感器，每一溫度傳感器通過過渡片設置于所述每一電子 開關管的表面，用于檢測所述每一電子開關管的實時溫度。3.根據權利要求1或2所述的電機驅動電路，其特征在于，所述全橋逆變驅動模塊包括:全橋單元，包括第一輸出端、第二輸出端及多個控制端，所述第一輸出端電連接于所述電機的一端，所述第二輸出端電連接于所述電機的另一端，每個控制端中設置有一個電子 開關管;及驅動芯片，包括使能引腳、輸入引腳及多個輸出引腳，所述使能引腳電連接于所述過溫 保護模塊，所述輸入引腳用于接收PWM信號，所述多個輸出引腳用于分別一一對應地電連接 于所述全橋單元的多個控制端。4.根據權利要求1或2所述的電機驅動電路，其特征在于，所述過溫保護模塊還包括鎖 定單元，用于在控制所述全橋逆變驅動模塊停止驅動所述電機時，輸出控制信號鎖定所述 全橋逆變驅動模塊的輸出狀態。5.根據權利要求1所述的電機驅動電路，其特征在于，所述電機驅動電路還包括與過溫 保護模塊相連接的警示模塊，所述過溫保護模塊根據所述每一電子開關管的實時溫度來計 算所述每一電子開關管的實時溫度變化率，并在所述任意一個電子開關管的實時溫度變化 率大于變化率閾值時控制所述警示模塊輸出警示信息。6.根據權利要求1所述的電機驅動電路，其特征在于，所述電子開關管為功率場效應晶 體管或絕緣柵晶體管。
【文檔編號】H02H7/08GK105977917SQ201610519395
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月1日
【發明人】陳建功, 李加取, 謝永梁, 李迪迦
【申請人】深圳市振華微電子有限公司