PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路、实验平台及实验方法技术

本申请公开了一种PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路、实验平台及实验方法，包括：PWM驱动电路和RC吸收组件，所述RC吸收组建包括串联连接的吸收电阻和吸收电容，根据所述PWM驱动电路中开关元件的参数确定所述吸收电容的电容值和吸收电阻的电阻值。可根据各类型的PWM驱动电路进行定制化计算，根据计算结果设置的元器件参数更符合应用场合，能进一步保证驱动电路本身开关元器件的工作寿命，同时也可减小电路做功时的功率损失，优化产品EMC特性等有益效果。益效果。益效果。

【技术实现步骤摘要】
PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路、实验平台及实验方法


[0001]本申请涉及
，具体涉及一种PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路、实验平台及实验方法。

技术介绍

[0002]晶体管、继电器等常见开关元件由于器件内部存在耦合电感与耦合电容，会在开关动作时在负载回路上产生尖峰电压与高频寄生震荡，这在实际应用中是需要绝对避免的。无用的尖峰信号与震荡不但会引起整个电路中引入复杂的电磁干扰不利于对目标对象的控制与其它器件的工作，而且也会使得开关元件本身产生过多的热量，使得这些元件稳定性可靠性大大降低。
[0003]传统技术中，电机驱动电路中会出现尖峰电压与高频寄生震荡，进而导致电机两端的PWM不能平稳过渡，而加入突波吸收电路可以对上述问题有所缓解。但是传统的突波吸收电路只是起到广义上的突波吸收，无法与具体的电机适配，进而对电机驱动电路中仍会存在一定的尖峰电压与高频寄生震荡现象。
[0004]因此如何实现一种有效的突波吸收电路，使得电机两端的PWM能平稳过渡本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种用于PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路，包括：PWM驱动电路和RC吸收组件，所述RC吸收组建包括串联连接的吸收电阻和吸收电容，根据所述PWM驱动电路中开关元件的参数确定所述吸收电容的电容值和吸收电阻的电阻值。
[0007]采用上述实现方式，可根据各类型的PWM驱动电路进行定制化计算，根据计算结果设置的元器件参数更符合应用场合，能进一步保证驱动电路本身开关元器件的工作寿命，同时也可减小电路做功时的功率损失，优化产品EMC特性等有益效果。
[0008]结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述PWM驱动电路包括串联连接第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关的漏极与内部电源电连接，所述第一开关管的源极分别与所述第二开关管的漏极和所述吸收电阻的第一端电连接，所述吸收电阻的第二端与所述吸收电容的第一端电连接，所述第二开关管的源极和第四开关管的源极接地，所述第四开关管的漏极分别与所述吸收电容的第二端和所述第三开关管的源极电连接，所述第三开关管的漏极与内部电源电连接。
[0009]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述吸收电阻的第一端和所述吸收电容的第二端还分别与电机电连接。
[0010]结合第一方面或第一方面第一直二种任一可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，根据所述PWM驱动电路中开关元件的参数确定所述吸收电阻的电阻值，包括：
[0011]预设一个第一电容与开关管固有电容并联，并对所述第一电容赋第一电容值；
[0012]将所述第一电容的电容值增加直至振荡频率是起始频率的一半；
[0013]当振荡频率与回路的电感电容乘积的平方根成反比时，所述第一电容的电容值为起始电容4倍，由LC震荡电路频率
[0014]所述开关管固有电容C
i
为所述第一电容所增加电容的1/3；
[0015]所开关管固有电感为：其中f
i
为起始震荡频率；
[0016]所述吸收电阻R
S
的电阻值为
[0017]结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，根据所述PWM驱动电路中开关元件的参数确定所述吸收电容的电容值，包括：
[0018]确定最终的储存能量要大于回路电感中的能量的吸收电容C
S
，即，即I为晶体管关闭时允许流过续流二极管的最大电流；
[0019]初步确定吸收电容的电容值
[0020]吸收电容与吸收电阻产生一个时间常数，要小于1/10倍驱动器内晶体管开关周期的最短时间，即R
S
C
S
＜t
on
/10，得出C
S
＜t
on
/10R
S
；
[0021]最终确定所述吸收电容的电容值
[0022]第二方面，本申请实施例提供了一种PWM全桥电机驱动中的驱突波吸收电路实验平台，对第一方面或第一方面任一可能实现方式所述的PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路进行验证。
[0023]结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，设置示波器，将所述示波器的两个信号输入端与电机电连接。
[0024]第三方面，本申请实施例提供了一种PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路实验方法，采用第二方面或第二方面第一种可能实现方式所述的实验平台，所述方法包括：断开突波吸收电路对电机输出的PWM波形进行获取；将所述突波吸收电路接入所述电机，对所述电机输出的PWM波形进行获取。将两次获取的所述电机输出的PWM波形进行比较，确定所述突波吸收电路控制效果。
附图说明
[0025]图1为本申请实施例提供的一种PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路示意图；
[0026]图2为本申请实施例提供的一种PWM全桥电机驱动中的驱突波吸收电路实验平台逻辑示意图；
[0027]图3为本申请实施例提供的一种PWM全桥电机驱动中的驱突波吸收电路实验平台实物图；
[0028]图4为本申请实施例提供的一种PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路实验方法流
程示意图；
[0029]图5为驱动电路匹配突波吸收电路前的波形；
[0030]图6为驱动电路匹配突波吸收电路后的波形；
[0031]图1
‑
6中，符号表示为：
[0032]G1
‑
第一开关管，G2
‑
第二开关管，G3
‑
第三开关管，G4
‑
第四开关管，M
‑
电机，R
S
‑
吸收电阻，C
S
‑
吸收电容。
具体实施方式
[0033]下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
[0034]图1为本申请实施例提供的一种PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路示意图，参见1，本实施例的PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路包括：PWM驱动电路和RC吸收组件，所述RC吸收组建包括串联连接的吸收电阻R
S
和吸收电容C
S
，根据所述PWM驱动电路中开关元件的参数确定所述吸收电容C
S
的电容值和吸收电阻R
S
的电阻值。
[0035]具体地，所述PWM驱动电路包括串联连接第一开关管G1、第二开关管G2、第三开关管G3和第四开关管G4，所述第一开关的漏极与内部电源电连接，所述第一开关管G1的源极分别与所述第二开关管G2的漏极和所述吸收电阻R
S
的第一端电连接，所述吸收电阻R
S
的第二端与所述吸收电容C
S
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路，其特征在于，包括：PWM驱动电路和RC吸收组件，所述RC吸收组建包括串联连接的吸收电阻和吸收电容，根据所述PWM驱动电路中开关元件的参数确定所述吸收电容的电容值和吸收电阻的电阻值。2.根据权利要求1所述的PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路，其特征在于，所述PWM驱动电路包括串联连接第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关的漏极与内部电源电连接，所述第一开关管的源极分别与所述第二开关管的漏极和所述吸收电阻的第一端电连接，所述吸收电阻的第二端与所述吸收电容的第一端电连接，所述第二开关管的源极和第四开关管的源极接地，所述第四开关管的漏极分别与所述吸收电容的第二端和所述第三开关管的源极电连接，所述第三开关管的漏极与内部电源电连接。3.根据权利要求2所述的PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路，其特征在于，所述吸收电阻的第一端和所述吸收电容的第二端还分别与电机电连接。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的PWM全桥电机驱动中的突波吸收电路，其特征在于，根据所述PWM驱动电路中开关元件的参数确定所述吸收电阻的电阻值，包括：预设一个第一电容与开关管固有电容并联，并对所述第一电容赋第一电容值；将所述第一电容的电容值增加直至振荡频率是起始频率的一半；当振荡频率与回路的电感电容乘积的平方根成反比时，所述第一电容的电容值为起始电容4倍，由LC震荡电路频率所述开关管固有电容C
i
为所述第一电容所增加电容的1/3；所开关管固有电感为：其中f
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜卯春，邹强，何利，刘智磊，狄政璋，朱沛宁，胡盛青，
申请(专利权)人：湖南航天磁电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：