H桥电路驱动器设备制造技术

本公开的实施例涉及H桥电路驱动器设备。H桥电路包括电源电压节点、第一对晶体管和第二对晶体管。每对晶体管中的第一晶体管具有通过第一晶体管的电流路径，该电流路径分别被包括在电源节点与第一输出节点之间以及在电源节点与第二输出节点之间的电流流动线中。每对晶体管中的第二晶体管具有通过第二晶体管的电流路径，该电流路径分别耦合至第三输出节点和第四输出节点。第一输出节点和第三输出节点互相彼此隔离，并且第二输出节点和第四输出节点互相彼此隔离。H桥电路可以以在第一模式、第二模式和第三模式中选择的一个模式中进行操作。本实用新型专利技术的实施例提供了在各种不同应用下操作H桥电路的H桥驱动器设备，并降低了成本和优化了价格。

【技术实现步骤摘要】
H桥电路驱动器设备
本描述涉及驱动H桥电路的H桥电路驱动器设备。一个或多个实施例可以应用于例如用于消费电子和工业控制以及直流电动机控制的驱动部件。
技术介绍
可以采用各种控制电路来驱动双向直流电动机。例如，可以经由以H桥配置的四个MOSFET晶体管来驱动电动机，其能够切换施加到负载的信号的极性。为了提供一种能够以独立于负载类型的方式操作的驱动器，H桥驱动器可以针对每种不同的应用模式嵌入分离的多项知识产权(IP)。在电子设计中，半导体知识产权核，IP核或IP块是本领域的术语，指的是为一方的知识产权的逻辑、单元或集成电路(通常称为“芯片”)布局设计的可重用单元。如前所述的一种解决方案涉及复制内部电路系统。这在裸片尺寸(面积增加)和封装(额外的引脚数目)方面表现出明显的缺点，导致不期望的额外成本。因此，在被期望小而便宜以便对市场具有吸引力和竞争力的标标准产品(SP)的情况下，嵌入多项IP是一种难以设想的选择。因此，本领域需要提供这种经改进的解决方案。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术旨在提供一种在不同应用的情况下驱动H桥电路的并且具有成本和尺寸优势的H桥电路驱动器设备。一个或多个实施例可以涉及一种对应的H桥电路驱动器设备。一种以多种模式操作H桥电路的方法可以是这种方法的示例。一个或多个实施例可以包括一种灵活适合的架构，以解决多个不同的应用。一个或多个实施例可以包括在所有不同条件下工作的相关诊断结构。一个或多个实施例可以提供对外部MOSFET晶体管的独立驱动(例如，以所谓的“四模式”)。一个或多个实施例可以促进利用单级电荷泵拓扑工作，降低成本并优化价格。根据本技术，提供了一种H桥电路驱动器设备。该H桥电路驱动器设备被配置为驱动H桥电路，所述H桥电路包括被配置为耦合至电源电压的电源节点以及第一对晶体管和第二对晶体管，每对晶体管都包括第一晶体管和第二晶体管，其中所述两对晶体管中的所述第一晶体管具有通过所述第一晶体管的电流路径，所述电流路径分别被包括在所述电源节点与第一输出节点之间以及在所述电源节点与第二输出节点之间的相应的电流流动线中，并且在所述两对晶体管中的所述第二晶体管具有通过所述第二晶体管的电流路径，所述电流路径分别耦合至第三输出节点和第四输出节点，所述第一输出节点与所述第三输出节点互相彼此隔离，并且所述第二输出节点与所述第四输出节点互相彼此隔离，所述H桥电路驱动器设备包括：第一对晶体管驱动引脚，被配置为耦合至所述H桥电路中的所述第一对晶体管的相应的控制端子；第二对晶体管驱动引脚，被配置为耦合至所述H桥电路中的所述第二对晶体管的相应的控制端子；第一输出节点引脚、第二输出节点引脚、第三输出节点引脚以及第四输出节点引脚，被配置为分别耦合至所述第一输出节点、所述第二输出节点、所述第三输出节点以及所述第四输出节点；至少一个电源节点引脚；逻辑控制电路系统，耦合至所述第一对晶体管驱动引脚和所述第二对晶体管驱动引脚、所述第一输出节点引脚、所述第二输出节点引脚、所述第三输出节点引脚和所述第四输出节点引脚以及所述至少一个电源节点引脚：i)其中，所述逻辑控制电路系统在第一操作模式中被配置为：将所述第一输出节点引脚短接到所述第三输出节点引脚，并且将所述第二输出节点引脚短接到所述第四输出节点引脚，并且分别激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以及针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述输出端子间电负载由通过所述输出端子间电负载流动的电流穿过；ii)其中，所述逻辑控制电路系统在第二操作模式中被配置为：分别激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以及针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述第一输出节点间电负载和所述第二输出节点间电负载被供电；iii)其中，所述逻辑控制电路系统在第三操作模式中被配置为：将所述第三输出节点引脚和所述第四输出节点引脚耦合至所述相应的电源电压，激活针对所述第一对晶体管中的所述第二晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中，所述相应的地参考负载被供电；以及激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述第一输出负载被供电；以及激活针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述第二输出负载被供电。在一个或多个实施例中，H桥电路驱动器设备还包括电荷泵电路，所述电荷泵电路被配置为耦合至所述第一对晶体管驱动引脚和所述第二对晶体管驱动引脚以向所述第一对晶体管驱动引脚和所述第二对晶体管驱动引脚提供电荷。在一个或多个实施例中，在所述第三操作模式中，所述逻辑控制电路系统还被配置为将所述电荷泵电路与被配置为耦合至所述第一对晶体管和所述第二对晶体管中的所述第一晶体管的所述控制端子的所述晶体管驱动引脚耦合，并且保持所述电荷泵电路与被配置为耦合至所述第一对晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述控制端子的所述晶体管驱动引脚去耦合。在一个或多个实施例中，在所述第三操作模式中，所述逻辑控制电路系统还被配置为保持所述电荷泵电路与被配置为耦合至所述第一对晶体管和所述第二对晶体管中的所述第一晶体管的所述控制端子的所述晶体管驱动引脚去耦合，并且将所述电荷泵电路与被配置为耦合至所述第一对晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述控制端子的晶体管驱动引脚耦合。在一个或多个实施例中，H桥电路驱动器设备还包括：存储器，包括寄存器组，其中：a)所述寄存器组中的至少一个寄存器被配置为向所述H桥电路驱动器设备中的所述逻辑控制电路系统提供信号，以便以在所述第一操作模式、所述第二操作模式和所述第三操作模式中选择的一个操作模式来操作所述H桥电路，以及b)所述寄存器组中的至少另一寄存器被配置为存储指示在所述第一操作模式、所述第二操作模式和所述第三操作模式中被选择的一个操作模式的二进制值。通过根据本公开的实施例，可以至少解决前述问题的至少一部分并且实现相应的效果。例如通过实施例中示出的H桥电路驱动器设备，可以在不同的应用的情况下操作H桥电路，而不会导致整个电路结构过高的成本和过大的尺寸。附图说明现在将仅通过非限制性示例的方式，参考附图来描述一个或多个实施例，其中：图1和图2是H桥电路的示例；图3至图5是用于驱动H桥电路的方法的一个或多个实施例的示例性示图；图6和图7是用于驱动H桥电路的方法的应用的一个或多个实施例的示例性示图；并且图8是图7的一部分的示意图。...

【技术保护点】
1.一种H桥电路驱动器设备，其特征在于，所述H桥电路驱动器设备被配置为驱动H桥电路，所述H桥电路包括被配置为耦合至电源电压的电源节点以及第一对晶体管和第二对晶体管，每对晶体管都包括第一晶体管和第二晶体管，其中所述两对晶体管中的所述第一晶体管具有通过所述第一晶体管的电流路径，所述电流路径分别被包括在所述电源节点与第一输出节点之间以及在所述电源节点与第二输出节点之间的相应的电流流动线中，并且在所述两对晶体管中的所述第二晶体管具有通过所述第二晶体管的电流路径，所述电流路径分别耦合至第三输出节点和第四输出节点，所述第一输出节点与所述第三输出节点互相彼此隔离，并且所述第二输出节点与所述第四输出节点互相彼此隔离，所述H桥电路驱动器设备包括：/n第一对晶体管驱动引脚，被配置为耦合至所述H桥电路中的所述第一对晶体管的相应的控制端子；/n第二对晶体管驱动引脚，被配置为耦合至所述H桥电路中的所述第二对晶体管的相应的控制端子；/n第一输出节点引脚、第二输出节点引脚、第三输出节点引脚以及第四输出节点引脚，被配置为分别耦合至所述第一输出节点、所述第二输出节点、所述第三输出节点以及所述第四输出节点；/n至少一个电源节点引脚；/n逻辑控制电路系统，耦合至所述第一对晶体管驱动引脚和所述第二对晶体管驱动引脚、所述第一输出节点引脚、所述第二输出节点引脚、所述第三输出节点引脚和所述第四输出节点引脚以及所述至少一个电源节点引脚：/ni)其中，所述逻辑控制电路系统在第一操作模式中被配置为：/n将所述第一输出节点引脚短接到所述第三输出节点引脚，并且将所述第二输出节点引脚短接到所述第四输出节点引脚，并且/n分别激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以及针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中输出端子间电负载由通过所述输出端子间电负载流动的电流穿过；/nii)其中，所述逻辑控制电路系统在第二操作模式中被配置为：/n分别激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以及针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述第一输出节点间电负载和所述第二输出节点间电负载被供电；/niii)其中，所述逻辑控制电路系统在第三操作模式中被配置为：/n将所述第三输出节点引脚和所述第四输出节点引脚耦合至所述相应的电源电压，/n激活针对所述第一对晶体管中的所述第二晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中，所述相应的地参考负载被供电；以及/n激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述第一输出负载被供电；以及/n激活针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述第二输出负载被供电。/n...

【技术特征摘要】
20190418 IT 1020190000060781.一种H桥电路驱动器设备，其特征在于，所述H桥电路驱动器设备被配置为驱动H桥电路，所述H桥电路包括被配置为耦合至电源电压的电源节点以及第一对晶体管和第二对晶体管，每对晶体管都包括第一晶体管和第二晶体管，其中所述两对晶体管中的所述第一晶体管具有通过所述第一晶体管的电流路径，所述电流路径分别被包括在所述电源节点与第一输出节点之间以及在所述电源节点与第二输出节点之间的相应的电流流动线中，并且在所述两对晶体管中的所述第二晶体管具有通过所述第二晶体管的电流路径，所述电流路径分别耦合至第三输出节点和第四输出节点，所述第一输出节点与所述第三输出节点互相彼此隔离，并且所述第二输出节点与所述第四输出节点互相彼此隔离，所述H桥电路驱动器设备包括：
第一对晶体管驱动引脚，被配置为耦合至所述H桥电路中的所述第一对晶体管的相应的控制端子；
第二对晶体管驱动引脚，被配置为耦合至所述H桥电路中的所述第二对晶体管的相应的控制端子；
第一输出节点引脚、第二输出节点引脚、第三输出节点引脚以及第四输出节点引脚，被配置为分别耦合至所述第一输出节点、所述第二输出节点、所述第三输出节点以及所述第四输出节点；
至少一个电源节点引脚；
逻辑控制电路系统，耦合至所述第一对晶体管驱动引脚和所述第二对晶体管驱动引脚、所述第一输出节点引脚、所述第二输出节点引脚、所述第三输出节点引脚和所述第四输出节点引脚以及所述至少一个电源节点引脚：
i)其中，所述逻辑控制电路系统在第一操作模式中被配置为：
将所述第一输出节点引脚短接到所述第三输出节点引脚，并且将所述第二输出节点引脚短接到所述第四输出节点引脚，并且
分别激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以及针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二对晶体管中的所述第二晶体管的所述驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中输出端子间电负载由通过所述输出端子间电负载流动的电流穿过；
ii)其中，所述逻辑控制电路系统在第二操作模式中被配置为：
分别激活针对所述第一对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以及针对所述第二对晶体管中的所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述晶体管驱动引脚，以使所述晶体管导通，其中所述第一输出节点间电...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·L·托里希，D·A·M·波尔图，C·鲁塞尔，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，意法半导体ALPS有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利;IT