一种高效率电机驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效率电机驱动电路，包括分压电阻电路、限流电阻电路和功率驱动MOS模块，功率驱动MOS模块通过PWM占空比检测模块连接到PWM电机驱动板，功率驱动MOS模块包括三组，其中第一组为一个功率驱动MOS管，第二组为两个并联的功率驱动MOS管，第三组为四个并联的功率驱动MOS管，每组功率驱动MOS模块通过分压电阻电路和限流电阻电路连接到PWM电机驱动板。本实用新型专利技术能通过FPGA控制分段控制，提高电机驱动效率，降低功耗。

A high efficiency motor driving circuit

【技术实现步骤摘要】
一种高效率电机驱动电路
本技术涉及一种高效率电机驱动电路，属于直流电机驱动

技术介绍
电机是现代工业控制的根本环节，是通过磁场把电势能转化为机械能的媒介，在现代工业发展和日常生活中有着不可替代的重要作用。电机所提供的动力占了全世界所有动力的90%以上，同时电机消耗了世界上70%的电能。因此，对如何提高电机的能源利用率的研究具有重要的意义。随着电机驱动模块应用领域不断扩大，性能也面临着不断的优化，电机驱动模块的效率和成本问题逐渐成为关注热点。影响转换效率的主要因素有功率驱动电路的寄生电阻、寄生电容，以及功率器件的负载状态。要提高功率系统的转换效率，必须从芯片中功率器件的结构和制作工艺，以及功率器件的控制电路等方面下功夫。所以研究一种高效率的电机驱动模块，从降低器件自身损耗和引入自适应控制模块等方面提高电机驱动电路的转换效率，对节能降耗具有十分重要的意义。传统的PWM电机驱动电路，输入PWM信号驱动功率MOS，功率驱动管始终工作在重负载模式，效率低功耗较大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种高效率电机驱动电路，以解决市场现有的直流电机驱动电路功率MOS始终工作在重负载模式、效率较低、功率MOS能量损耗较大等问题。本技术采取的技术方案为：一种高效率电机驱动电路，包括分压电阻电路、限流电阻电路和功率驱动MOS模块，功率驱动MOS模块通过PWM占空比检测模块连接到PWM电机驱动板，功率驱动MOS模块包括三组，其中第一组为一个功率驱动MOS管，第二组为两个并联的功率驱动MOS管，第三组为四个并联的功率驱动MOS管，每组功率驱动MOS模块通过分压电阻电路和限流电阻电路连接到PWM电机驱动板。优选的，上述限流电阻电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，分压电阻电路包括电阻R4、电阻R5和电阻R6，电阻R1和电阻R4串联，电阻R2和电阻R5串联，电阻R3和电阻R6串联，每组串联电阻电路一端接PWM信号输入脚，，串联端接单组功率MOS模块，另一端接地。本技术的有益效果：与现有技术相比，本技术的高效率电机驱动电路，功率MOSFET分段控制以降低损耗，本技术将传统的功率驱动MOS分段控制，降低驱动功率管的开关损耗、导通损耗，从而提高效率。采用增强型N型功率MOSFET做输出管，进一步降低输入输出电压差，并且使输出电压稳定，数字化的控制方式，结构简单效果明显，2A的直流电机测试环境下，与传统的直流电机驱动方式比，电机的驱动效率提高了3%。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为现有技术的低压差线性稳压器结构示意图；图3为本技术的具体电路连接示意图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本技术进行进一步介绍。实施例：如图1-图3所示，一种高效率电机驱动电路，包括分压电阻电路、限流电阻电路和功率驱动MOS模块，功率驱动MOS模块通过PWM占空比检测模块连接到PWM电机驱动板，功率驱动MOS模块包括三组，其中第一组为一个功率驱动MOS管，第二组为两个并联的功率驱动MOS管，第三组为四个并联的功率驱动MOS管，每组功率驱动MOS模块通过分压电阻电路和限流电阻电路连接到PWM电机驱动板的PWM信号输入脚，输入占空比信号，通过杜邦线接入电机驱动电路对应工作模式的插针，信号经过每组功率MOS连接的分压电阻和限流电阻，通过改变PWM的占空比，可以实现开启不同功率段数，同时改变直流电机的转速，PWM输入脚由12个纵向排针组成，4根排针一组，底部4根排针控制功率MOS1，中间4根排针控制MOS2和MOS3，顶部4根排针控制MOS4，MOS5，MOS6，MOS7。优选的，上述限流电阻电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，分压电阻电路包括电阻R4、电阻R5和电阻R6，电阻R1和电阻R4串联，电阻R2和电阻R5串联，电阻R3和电阻R6串联，每组串联电阻电路一端接PWM信号输入脚，串联端接单组功率MOS模块，另一端接地。三组功率驱动开关管，可分段打开驱动电机；PWM占空比信号输入，连接FPGA开发板可实现检测负载轻重，高效率控制电机。PWM占空比信号可由输入引脚输入，直接通过驱动电路驱动电机，三组功率驱动管包含独立的限流电阻和分压电阻，单个功率驱动管具有驱动1A大电流能力；驱动电路能工作在七种工作模式，七个功率MOS分为三组，每组分别含4个、2个、1个功率MOS，根据直流电机负载的轻重，选择开启的功率MOS段数；PWM占空比信号大小可以反应直流电机负载的大小，将输入的PWM占空比信号分为7个比例，依次为14%，28%，42%，56%，70%，74%，88%。例如当占空比小于14%时，选通第一段功率MOS，依次可以根据占空比的大小，选通7种功率MOS工作方式，高效率控制直流电机。功率驱动MOS，最大电流驱动能力1A，源漏耐压100V，导通电阻90毫欧，工作温度可达175℃，功率MOS整体加装散热片用于保证功率MOS不超过设定温度。所选功率驱动MOS分为三组，每组分别含1个功率MOS，2个并联的功率MOS，4个并联的功率MOS。直流电机M，实验电机选用24V，空载电流350mA，额定转数5100RPM/MIN，额定电流2.76A，能通过直流电机调速板控制并调速。本技术的高效率电机驱动电路，功率MOSFET分段控制以降低损耗。设计中将传统的功率驱动MOS分段控制，降低驱动功率管的开关损耗、导通损耗，从而提高效率。采用增强型N型功率MOSFET做输出管，进一步降低输入输出电压差，并且使输出电压稳定。数字化的控制方式，结构简单效果明显，2A的直流电机测试环境下，与传统的直流电机驱动方式比，电机的驱动效率提高了3%。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内，因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率电机驱动电路，其特征在于：包括分压电阻电路、限流电阻电路和功率驱动MOS模块，功率驱动MOS模块通过PWM占空比检测模块连接到PWM电机驱动板，功率驱动MOS模块包括三组，其中第一组为一个功率驱动MOS管，第二组为两个并联的功率驱动MOS管，第三组为四个并联的功率驱动MOS管，每组功率驱动MOS模块通过分压电阻电路和限流电阻电路连接到PWM电机驱动板。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效率电机驱动电路，其特征在于：包括分压电阻电路、限流电阻电路和功率驱动MOS模块，功率驱动MOS模块通过PWM占空比检测模块连接到PWM电机驱动板，功率驱动MOS模块包括三组，其中第一组为一个功率驱动MOS管，第二组为两个并联的功率驱动MOS管，第三组为四个并联的功率驱动MOS管，每组功率驱动MOS模块通过分压电阻电路和限流电阻电路连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨盘柱，杨小兵，徐凯英，
申请(专利权)人：贵州辰矽电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52