一种新型H桥驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种新型的H桥驱动电路，其包括电源端VCC和接地端GND以及第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块包括晶体管NM1、钳位电路、晶体管NM2、升压电路以及控制电路；所述晶体管NM2和晶体管NM1依次串联在所述电源端VCC与所述接地端GND之间；所述晶体管NM2为NMOS管；所述升压电路、晶体管NM1、晶体管NM2和钳位电路分别与所述控制电路连接；所述升压电路与所述电源端VCC、晶体管NM2分别连接；所述钳位电路与所述晶体管NM1连接。本实用新型专利技术通过将传统H桥驱动电路中的上拉管从PMOS管换成NMOS管，降低了整个驱动桥电路的导通电阻。

A new type of H bridge driving circuit

The utility model provides a novel H bridge driving circuit, which comprises a power supply terminal and a ground terminal of VCC GND and the first drive module and second drive module, the driver module includes a first transistor NM1, clamp circuit, transistor, NM2 boost circuit and control circuit; the transistor NM2 and transistor NM1 are connected in series in between the power supply terminal VCC and the grounding terminal of the transistor NM2 for GND; NMOS tube; the booster circuit, transistor, NM1 transistor and NM2 clamp circuit are respectively connected with the control circuit; the step-up circuit and the power source VCC, NM2 are respectively connected to the transistor; the clamp circuit is connected with the transistor NM1. The utility model has the advantages of the traditional H bridge driving circuit on the slide in NMOS tube from the PMOS tube, reduces the drive bridge circuit resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种新型H桥驱动电路
本技术涉及电路领域，具体而言，本技术涉及一种新型H桥驱动电路。
技术介绍
H桥是一个典型的直流电机控制电路，因为它的电路形状酷似字母H，故得名“H桥”，如图1所示为传统H桥电路，值得注意的是，图1只是简略示意图，并不是完整的电路图。该传统H桥的电路包括4条垂直腿，其中，Q1、Q3为一组，Q2、Q4为一组，这两组状态互补，即当一组导通时，另一组必须关断，其具体工作原理如下：当Q1与Q3导通时，负载电流从电源VCC流出并经A流向B，此时负载端A点相对于B点是正电位，电机正向转动；当电机转动一定角度后，为保证电机转向不变，需要让Q2与Q4导通，负载电流从电源VCC流出经B流向A，此时负载端B点相对于A点是正电位。值得一提的是，传统H桥驱动电路存在有两个缺点，其一是传统H桥驱动电路大都是用PMOS管，如图1中的Q1、Q2，作为上拉管，而PMOS管的载流子为空穴，NMOS管的载流子为自由电子，电子的迁移率大概是空穴的3倍，因此，PMOS管的导通电阻要比NMOS管大很多；第二是考虑到直流电机寄生电感的存在，因此，传统H桥驱动电路改变电流方向的过程中，寄生电感的电流很容易冲击电源，导致整个驱动电路的损坏。因此，有必要提出新型的H桥驱动电路，以更好地降低导通电阻以及减少寄生电感对于电源的冲击，进而提高H桥驱动电路的整体性能，满足人们多元化的应用需求。
技术实现思路
为了寻找降低导通电阻以及减少寄生电感对于电源的冲击的实现方案，本技术提供了一种新型H桥驱动电路，该新型H桥驱动电路包括电源端VCC和接地端GND，还包括分别构成所述H桥驱动电路的半桥电路的第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块包括晶体管NM1、用于钳制晶体管NM1电压的钳位电路、晶体管NM2、用于提高晶体管NM2电压的升压电路以及用于根据外部控制信号控制所述晶体管NM1、晶体管NM2、钳位电路、升压电路动作的控制电路；所述晶体管NM2和晶体管NM1依次串联在所述电源端VCC与所述接地端GND之间；所述晶体管NM2为NMOS管；所述升压电路、晶体管NM1、晶体管NM2和钳位电路分别与所述控制电路连接；所述升压电路与所述电源端VCC、晶体管NM2分别连接；所述钳位电路与所述晶体管NM1连接。优选地，所述第二驱动模块与所述第一驱动模块结构对称。优选地，所述晶体管NM1为NMOS管。优选地，所述控制电路包括信号端H_CTR1、信号端L_CTR1、电压参考端VREG、晶体管PM3、晶体管NM4、晶体管NM5以及电阻R1；所述晶体管NM5为NMOS管，所述晶体管NM5的栅极与信号端H_CTR1连接，源极与接地端GND连接，漏极连接于升压电路与晶体管NM2的栅极连接处；所述晶体管NM4为NMOS管，所述晶体管NM4的栅极与信号端L_CTR1连接，源极与接地端GND连接，漏极通过电阻R1连接于钳位电路与晶体管NM1的栅极连接处；所述晶体管PM3为PMOS管，其栅极与信号端L_CTR1连接，漏极通过电阻R1与晶体管NM4的漏极连接，源极与电压参考端VREG连接。优选地，所述控制电路通过所述信号端H_CTR1和信号端L_CTR1接收所述外部控制信号。优选地，所述升压电路包括信号端VB、信号端CLK1、信号端CLK2、晶体管PM5、晶体管PM4、晶体管NM6、晶体管NM7、电容C1、稳压管ZD0、二极管D1以及二极管D2，所述晶体管PM5、所述晶体管PM4为PMOS管，所述晶体管NM6、所述晶体管NM7为NMOS管；所述晶体管PM5的栅极与所述信号端CLK2连接，源极与所述电源端VCC连接，漏极与所述晶体管NM7的漏极连接；所述晶体管PM4的栅极与所述控制电路连接，漏极经过所述二极管D2与所述晶体管NM2连接，源极连接于所述二极管D1与所述电容C1的连接处；所述稳压管ZD0与串联的所述二极管D1、所述电容C1相并联，所述稳压管ZD0的负极端与所述电源端VCC和二极管D1的正极端连接，正极端与所述晶体管PM5的漏极和电容C1的负极板连接；所述晶体管NM7的栅极与信号端CLK1连接，漏极连接于所述稳压管ZD0与所述晶体管PM5的漏极的连接处，所述晶体管NM7的源极与所述晶体管NM6的漏极连接，所述晶体管NM6的栅极与所述信号端VB连接，所述晶体管NM6的源极接地。优选地，所述钳位电路包括信号端IB、电阻R2、晶体管PM1、晶体管PM2以及晶体管NM3；所述晶体管PM1、所述晶体管PM2为PMOS管，所述晶体管NM3为NMOS管；所述晶体管PM1的栅极与其自身的漏极和所述晶体管PM2的栅极连接，所述晶体管PM1的源极与所述电源端VCC连接，漏极与信号端IB连接；所述晶体管PM2的源极经过所述电阻R2与所述晶体管NM2的源极连接，漏极与所述晶体管NM3的漏极连接，所述晶体管NM3的栅极连接于电阻R2与所述晶体管NM1的源极的连接处，所述晶体管NM3的源极连接于所述控制电路与所述晶体管NM1的栅极连接处。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术通过将传统H桥驱动电路中的上拉管从PMOS管换成NMOS管，降低了整个驱动桥电路的导通电阻，提高了整个H桥驱动电路的驱动性能，使其满足更多的应用场景。本技术通过升压电路的设置，提升了对上拉晶体管NM2的驱动能力，使其工作时具有较好的线性，提高了整个H桥驱动电路的工作稳定性。本技术通过钳位电路的设置，使得在电流方向改变时，电流直接传到接地端，而不会回流至电源处去冲击电源；避免了大电容以及二极管的设置，降低了电路设计的成本，同时提高了整个H桥驱动电路的安全性，延长了使用寿命。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为传统H桥驱动电路模块结构图；图2为本技术一实施例新型H桥驱动电路的电路原理图；图3为本技术一实施例中的第一驱动模块的电路结构示意图；图4为本技术一实施例中的升压电路的信号波形图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，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，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。请参阅图1-图3，图2为本技术一个实施例提供的一种新型H桥驱动电路的模块结构示意图，该新型H桥驱动电路包括第一驱动模块100和第二驱动模块200，其中，第一驱动模块100和第二驱动模块200构成该新型H桥驱动电路的半桥电路。在一些实施方式中，第二驱动模块200可以跟第一驱动模块100采用不一样的电路结构，但是考虑到新型H桥驱动电路的兼容性，第一驱动模块100和第二驱动模块200优选为结构对称的电路，因此，在此仅以第一驱动模块100为例解释本技术实施例。应当理解的是，本技术实施例对于第一驱动模块100所做的说明解释及于第二驱动模块200。如图2所示，该第一驱动模块100包括电源端VCC、接地端GND、用于连接外部电机M的输出端A、用于提高晶体管NM2电压的升压电路103、作为上拉管的晶体管NM2、晶体管NM1、用于钳制晶体管NM1电压的钳位电路105以及用于根据外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型H桥驱动电路，其包括电源端VCC和接地端GND，还包括分别构成所述H桥驱动电路的半桥电路的第一驱动模块和第二驱动模块，其特征在于，所述第一驱动模块包括晶体管NM1、用于钳制晶体管NM1电压的钳位电路、晶体管NM2、用于提高晶体管NM2电压的升压电路以及用于根据外部控制信号控制所述晶体管NM1、晶体管NM2、钳位电路、升压电路动作的控制电路；所述晶体管NM2和晶体管NM1依次串联在所述电源端VCC与所述接地端GND之间；所述晶体管NM2为NMOS管；所述升压电路、晶体管NM1、晶体管NM2和钳位电路分别与所述控制电路连接；所述升压电路与所述电源端VCC、晶体管NM2分别连接；所述钳位电路与所述晶体管NM1连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型H桥驱动电路，其包括电源端VCC和接地端GND，还包括分别构成所述H桥驱动电路的半桥电路的第一驱动模块和第二驱动模块，其特征在于，所述第一驱动模块包括晶体管NM1、用于钳制晶体管NM1电压的钳位电路、晶体管NM2、用于提高晶体管NM2电压的升压电路以及用于根据外部控制信号控制所述晶体管NM1、晶体管NM2、钳位电路、升压电路动作的控制电路；所述晶体管NM2和晶体管NM1依次串联在所述电源端VCC与所述接地端GND之间；所述晶体管NM2为NMOS管；所述升压电路、晶体管NM1、晶体管NM2和钳位电路分别与所述控制电路连接；所述升压电路与所述电源端VCC、晶体管NM2分别连接；所述钳位电路与所述晶体管NM1连接。2.根据权利要求1所述的新型H桥驱动电路，其特征在于，所述第二驱动模块与所述第一驱动模块结构对称。3.根据权利要求1所述的新型H桥驱动电路，其特征在于，所述晶体管NM1为NMOS管。4.根据权利要求3所述的新型H桥驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括信号端H_CTR1、信号端L_CTR1、电压参考端VREG、晶体管PM3、晶体管NM4、晶体管NM5以及电阻R1；所述晶体管NM5为NMOS管，所述晶体管NM5的栅极与信号端H_CTR1连接，源极与接地端GND连接，漏极连接于升压电路与晶体管NM2的栅极连接处；所述晶体管NM4为NMOS管，所述晶体管NM4的栅极与信号端L_CTR1连接，源极与接地端GND连接，漏极通过电阻R1连接于钳位电路与晶体管NM1的栅极连接处；所述晶体管PM3为PMOS管，其栅极与信号端L_CTR1连接，漏极通过电阻R1与晶体管NM4的漏极连接，源极与电压参考端VREG连接。5.根据权利要求4所述的新型H桥驱动电路，其特征在于，所述控制电路通过所述信号端H_CTR1和信号端L_CTR1接收所述外部控制信...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海灿瑞科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31