一种用于H桥电路的可控逻辑电路及H桥电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于H桥电路的可控逻辑电路和H桥电路，可控逻辑电路设置有三个输入信号，通过微控制器或专用的PWM模块，生成的直流电机调速用的PWM信号经逻辑电路来控制H桥电路，即可方便的实现对直流电机进行调速控制，通过一路PWM信号即可实现H桥电路的正、反向输出控制，有效减少对PWM信号或模块电路的需求数量，降低微处理器编程难度；可靠避免H桥上下的直通短路，保证电路可靠工作。同时，通过H桥控制方向控制信号DIR或使能信号EN控制PWM信号的输出，通过对电路中部分连接方式的变化，可广泛适应的不同的微控制器种类及H桥电路的类型，具有控制逻辑可靠、方便高效、适用范围广、功能可靠的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于H桥电路的可控逻辑电路及H桥电路
本技术涉及一种电路设计
，具体是一种用于H桥电路的可控逻辑电路及H桥控制电路。
技术介绍
H桥电路被广泛应用于直流电机驱动控制中，但由于电路结构上的特点，在使用过程中如果因为设计人员误操作导致控制信号处理不当，在使用中很容易造成单一桥臂的上下驱动管同时导通而造成电路短路的情况。如果出现这一现象，H桥中的驱动管就会因为功耗过大而烧毁。在控制领域中，由于微控制器的可编程特点，利用其实现直流电机调速在电机控制领域中得到了广泛的应用。通过微控制器生成PWM信号来控制H桥电路，即可方便地实现对直流电机进行调速。但在应用中也需要考虑前面所述的H桥短路问题，除此之外在需要同时对多个电机进行调速控制的场合中，往往需要的PWM信号个数较多，这对微控制器的功能和引脚都有较高的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种用于H桥电路的可控逻辑电路及H桥控制电路，该电路的特点是不仅通过一路PWM信号即可实现H桥的正、反向输出控制，有效减少对PWM信号的需求数量，降低微处理器编程难度；同时本技术还可以通过电路的控制逻辑，可靠避免H桥上下的直通短路，保证电路可靠工作。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本技术提供的用于H桥电路的可控逻辑电路，包括输入端、第一模拟开关芯片U1A、第二模拟开关芯片U1B、第一与门U3A和第二与门U3B；所述输入端设置有三个输入信号，所述输入信号分别是H桥输出电压方向控制信号DIR、PWM控制信号PWM_IN、H桥控制输出使能信号EN；所述PWM控制信号PWM_IN分别与第一模拟开关芯片U1A和第二模拟开关芯片U1B的A端连接；所述H桥输出电压方向控制信号DIR与第一模拟开关芯片U1A的C端相连，所述H桥输出电压方向控制信号DIR通过非门U2A实现反向与第二模拟开关芯片U1B的C端相连；所述H桥控制输出使能信号EN经过非门U2B实现对PWM控制信号PWM_IN的封锁后连接到第一与门U3A和第二与门U3B的输入端，所述第一与门U3A另一个输入端与第一模拟开关芯片U1A的输出端连接；所述第二与门U3B的另一个输入端与第二模拟开关芯片U1B的输出端连接；所述第一与门U3A的输出端用于控制H桥电路的Control+控制端；所述第二与门U3B的输出端用于控制H桥电路的Control-控制端。进一步，所述H桥输出电压方向控制信号DIR外接上拉电阻R1，或所述PWM控制信号PWM_IN外接下拉电阻R2，或所述H桥控制输出使能信号EN外接上拉电阻R3，或所述第一模拟开关芯片U1A处外接下拉电阻R4；或所述第二模拟开关芯片U1B处外接下拉电阻R5。进一步，所述第一模拟开关芯片U1A、第二模拟开关芯片U1B为模拟电子开关CD4066或与门中的任一种。进一步，所述可控逻辑电路还包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的基极通过电阻R6与Control+控制端连接，所述第一三极管Q1的发射极和串联电阻R7的集电极作为H桥电路的Driver输出端；所述第二三极管Q2的基极通过电阻R8与Control-控制端连接，所述第二三极管Q2的发射极和串联电阻R9的集电极作为H桥电路的Driver另一输出端。进一步，所述可控逻辑电路还包括第三三极管Q3和第四三极管Q4，所述Control+控制端经非门U4A后通过电阻R10与第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R12为H桥驱动电路提供Driver+控制信号，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R11与电压输入信号连接，所述第三三极管Q3的发射极与地连接；所述Control-控制端经非门U4B后通过电阻R13与第四三极管Q4的基极连接，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R15为H桥驱动电路提供Driver-控制信号，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R14与电压输入信号连接，所述第四三极管Q4的发射极与地连接。本技术提供的利用可控逻辑电路控制的H桥电路，包括H桥驱动电路和可控逻辑电路，所述H桥驱动电路包括上驱动单元和下驱动单元；所述上驱动单元包括第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的基极通过电阻R6与可控逻辑电路的Control+控制端连接，所述第一三极管Q1的集电极和发射极分别连接于H桥电路中处于同时导通的对角线位置的两个晶体管上，所述第一三极管Q1的集电极通过电阻R7与H桥电路中的晶体管连接；所述下驱动单元包括第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的基极通过电阻R8与可控逻辑电路的Control-控制端连接，所述第二三极管Q2的集电极和发射极分别连接于H桥电路中处于另一对角线位置的两个晶体管上，所述第二三极管Q2的集电极通过电阻R9与H桥电路中的晶体管连接。本技术提供的利用可控逻辑电路控制的H桥电路，包括H桥驱动电路和可控逻辑电路，所述H桥驱动电路包括上驱动单元和下驱动单元；所述上驱动单元包括第三三极管Q3，所述可控逻辑电路的Control+控制端经非门U4A后通过电阻R10与第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R12为H桥驱动电路提供Driver+控制信号，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R11与电机驱动电源连接，所述第三三极管Q3的发射极与地连接；所述下驱动单元包括第四三极管Q4，所述可控逻辑电路的Control-控制端经非门U4B后通过电阻R13与第四三极管Q4的基极连接，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R15为H桥驱动电路提供Driver-控制信号，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R14与电机驱动电源连接，所述第四三极管Q4的发射极与地连接；所述Driver+控制信号与H桥电路中的同侧桥臂输入端相连；所述Driver-控制信号与H桥电路中的同侧桥臂另一输入端相连。本技术提供的利用可控逻辑电路控制的H桥电路，包括H桥驱动电路和可控逻辑电路，所述H桥驱动电路包括上驱动单元和下驱动单元；所述上驱动单元包括第三三极管Q3，所述可控逻辑电路的Control+控制端经非门U4A后通过电阻R10与第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R12为H桥驱动电路提供Driver+控制信号，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R11与电机驱动电源连接，所述第三三极管Q3的发射极与地连接；所述下驱动单元包括第四三极管Q4，所述可控逻辑电路的Control-控制端经非门U4B后通过电阻R13与第四三极管Q4的基极连接，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R15为H桥驱动电路提供Driver-控制信号，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R14与电机驱动电源连接，所述第四三极管Q4的发射极与地连接；所述Driver+控制信号与H桥电路中处于对角线位置的两个晶体管输入端相连；所述Driver-控制信号与H桥电路中处于另一对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于H桥电路的可控逻辑电路，其特征在于：包括输入端、第一模拟开关芯片U1A、第二模拟开关芯片U1B、第一与门U3A和第二与门U3B；/n所述输入端设置有三个输入信号，所述输入信号分别是H桥输出电压方向控制信号DIR、PWM控制信号PWM_IN、H桥控制输出使能信号EN；/n所述PWM控制信号PWM_IN分别与第一模拟开关芯片U1A和第二模拟开关芯片U1B的A端连接；/n所述H桥输出电压方向控制信号DIR与第一模拟开关芯片U1A的C端相连，所述H桥输出电压方向控制信号DIR通过非门U2A实现反向与第二模拟开关芯片U1B的C端相连；/n所述H桥控制输出使能信号EN经过非门U2B实现对PWM控制信号PWM_IN的封锁后连接到第一与门U3A和第二与门U3B的输入端，/n所述第一与门U3A的另一个输入端与第一模拟开关芯片U1A的输出端连接；/n所述第二与门U3B的另一个输入端与第二模拟开关芯片U1B的输出端连接；/n所述第一与门U3A的输出端用于控制H桥电路的Control+控制端；/n所述第二与门U3B的输出端用于控制H桥电路的Control-控制端。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于H桥电路的可控逻辑电路，其特征在于：包括输入端、第一模拟开关芯片U1A、第二模拟开关芯片U1B、第一与门U3A和第二与门U3B；
所述输入端设置有三个输入信号，所述输入信号分别是H桥输出电压方向控制信号DIR、PWM控制信号PWM_IN、H桥控制输出使能信号EN；
所述PWM控制信号PWM_IN分别与第一模拟开关芯片U1A和第二模拟开关芯片U1B的A端连接；
所述H桥输出电压方向控制信号DIR与第一模拟开关芯片U1A的C端相连，所述H桥输出电压方向控制信号DIR通过非门U2A实现反向与第二模拟开关芯片U1B的C端相连；
所述H桥控制输出使能信号EN经过非门U2B实现对PWM控制信号PWM_IN的封锁后连接到第一与门U3A和第二与门U3B的输入端，
所述第一与门U3A的另一个输入端与第一模拟开关芯片U1A的输出端连接；
所述第二与门U3B的另一个输入端与第二模拟开关芯片U1B的输出端连接；
所述第一与门U3A的输出端用于控制H桥电路的Control+控制端；
所述第二与门U3B的输出端用于控制H桥电路的Control-控制端。


2.如权利要求1所述的可控逻辑电路，其特征在于：所述H桥输出电压方向控制信号DIR外接上拉电阻R1，或所述PWM控制信号PWM_IN外接下拉电阻R2，或所述H桥控制输出使能信号EN外接上拉电阻R3，或所述第一模拟开关芯片U1A处外接下拉电阻R4；或所述第二模拟开关芯片U1B处外接下拉电阻R5。


3.如权利要求1所述的可控逻辑电路，其特征在于：所述第一模拟开关芯片U1A、第二模拟开关芯片U1B为模拟电子开关CD4066或与门中的任一种。


4.如权利要求1所述的可控逻辑电路，其特征在于：所述可控逻辑电路还包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，
所述第一三极管Q1的基极通过电阻R6与Control+控制端连接，所述第一三极管Q1的发射极和串联电阻R7的集电极作为H桥电路的Driver输出端；
所述第二三极管Q2的基极通过电阻R8与Control-控制端连接，所述第二三极管Q2的发射极和串联电阻R9的集电极作为H桥电路的Driver另一输出端。


5.如权利要求1所述的可控逻辑电路，其特征在于：所述可控逻辑电路还包括第三三极管Q3和第四三极管Q4，
所述Control+控制端经非门U4A后通过电阻R10与第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R12为H桥驱动电路提供Driver+控制信号，所述第三三极管Q3的集电极通过电阻R11与电机驱动电源连接，所述第三三极管Q3的发射极与地连接；
所述Control-控制端经非门U4B后通过电阻R13与第四三极管Q4的基极连接，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R15为H桥驱动电路提供Driver-控制信号，所述第四三极管Q4的集电极通过电阻R14与电机驱动电源连接，所述第四三极管Q4的发射极与地连接。


6.一种利用权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭林，施芸，杨晓艳，雷刚，
申请(专利权)人：四川工程职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川;51