一种电机驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种电机驱动电路，其以第一绝缘栅双极型晶体管控制电机与电机驱动电源的连接，控制电机的启动和停止，并设置调控电路，调控电路连接至第一绝缘栅双极型晶体管的源极，在调控电路开启时，可根据栅极驱动电源预先向电机提供电流，降低第一绝缘栅双极型晶体管开启时向电机提供的瞬时电流大小；在电机停止时，调控电路维持电机的电流，降低第一绝缘栅双极型晶体管关闭时电流变化量，可降低电机开启和停止时流过第一绝缘栅双极型晶体管的脉冲电流大小，降低脉冲大电流对第一绝缘栅双极型晶体管的损伤风险。本发明专利技术的电机驱动电路降低了第一绝缘栅双极型晶体管在导通和关断时的损坏风险，提高了电机驱动电路的可靠性。提高了电机驱动电路的可靠性。提高了电机驱动电路的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电机驱动电路


[0001]本专利技术涉及电机控制
，特别涉及一种电机驱动电路。

技术介绍

[0002]汽车系统有：发动机系统、冷却系统、悬挂系统、转向系统、变速箱系统、空调系统、燃油系统、驱动系统、制动系统、润滑系统等，各系统的工作回路中设置有大量控制阀，控制阀对应配备电机以调控控制阀的状态，进而调控各系统的工作，利用电机助力控制，为汽车的操控提供便利。
[0003]其中，用于控制电磁阀、阀门等的电机所需的驱动电流较大，一般由利用金属氧化物半导体管(Metal
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Oxide
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Semiconductor，简称MOS管)或绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)的开关特性来实现对电机的启动和关闭控制，进而实现对阀的开闭控制。
[0004]整车用电环境较为复杂，特别是电机在启动和关闭前后时段的短时间内存在大量电荷转移，会导致电压波动，特别是启动和关闭瞬间的电压波动大，波动电压会叠加到电机驱动电源的输出端，形成的异常高压能量会对驱动电路中的MOS管造成伤害，导致MOS管击穿烧毁而失效。
[0005]在现有技术中，通过将瞬态二极管(Transient Voltage Suppressor，简称TVS)管与电机的驱动回路并联，来释放驱动回路两端的异常高压能量，当电机供电电压超过TVS激活电压时(常用TVS的激活电压为大于或等于26.7V)，TVS工作，并将电源导通到地释放异常高压的能量。
[0006]然而在过功率(一般由瞬间高脉冲或持续性高压导致大电流造成，具体功率例如达到5000W)时，整车电路持续产生超过TVS管激活电压的高压脉冲，导致TVS管只能钳位一部分脉冲电压，其余脉冲能量还会击穿MOS管，实际的保护可靠性不足。

技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术的目的是提供一种电机驱动电路，以提高对驱动电路的晶体管的保护可靠性，进而提高电机驱动电路的运转可靠性，提高汽车系统运转的可靠性。
[0008]本专利技术一方面提供一种电机驱动电路，用于电机的驱动，所述电机用于阀的驱动，所述电机驱动电路包括：
[0009]第一绝缘栅双极型晶体管，所述第一绝缘栅双极型晶体管的输入端连接至电机驱动电源，输出端连接至电机的驱动电源输入端；
[0010]瞬态二极管，连接在所述电机驱动电源与地之间；
[0011]调控模块，连接至所述第一绝缘栅双极型晶体管的输出端；
[0012]控制器，用于根据电机启动指令、电机停止指令和所述电机的运转状态控制所述第一绝缘栅双极型晶体管和所述调控模块的状态；
[0013]其中，所述控制器在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通或关断之前，将所述调控
模块置为第一状态，在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通或关断之后，将所述调控模块置为第二状态；
[0014]在所述第一状态下，所述调控模块连通栅极驱动电源至所述电机的驱动电源输入端的通路；
[0015]在所述第二状态下，所述所述调控模块断开栅极驱动电源至所述电机的驱动电源输入端的通路。
[0016]可选地，所述控制器根据所述电机启动指令和所述电机停止指令分别控制所述第一绝缘栅双极型晶体管的导通和关断，其中，
[0017]在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通之前，所述控制器还根据第一预设时间预先将所述调控模块置为所述第一状态；
[0018]在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通之后，所述电机的运转状态为启动状态，并经过第二预设时间后，所述控制器将所述调控模块置为所述第二状态；
[0019]在所述第一绝缘栅双极型晶体管关断之前，所述控制器还根据第三预设时间预先将所述调控模块置为所述第一状态；
[0020]在所述第一绝缘栅双极型晶体管关断之后，所述电机的运转状态为停止状态，并经过第四预设时间后，所述控制器将所述调控模块置为所述第二状态。
[0021]可选地，所述调控模块包括第五二极管和第二绝缘栅双极型晶体管，其中，
[0022]所述第五二极管的输出端连接至所述电机的驱动电源输入端，所述第五二极管的输入端连接至所述第二绝缘栅双极型晶体管的源极，所述第二绝缘栅双极型晶体管的漏极连接至所述电机的接地端，所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极连接至源极；
[0023]在所述第一状态下，所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与栅极驱动电源连通；
[0024]在所述第二状态下，所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述栅极驱动电源断开。
[0025]可选地，所述调控模块还包括：
[0026]第七电阻器，连接在所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极至所述第五二极管的阳极之间；
[0027]第四二极管，所述第四二极管的输入端连接至所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极；
[0028]第三二极管，所述第三二极管的输入端连接至所述第四二极管的输出端，所述第三二极管的输出端连接至所述第五二极管的阳极。
[0029]可选地，所述调控模块还包括开关单元，其中，
[0030]所述开关单元设置在所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极输入路径上，用于根据所述控制器提供的保护控制信号，控制所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述栅极驱动电源的导通状态；
[0031]在所述保护控制信号为有效状态时，所述开关单元导通所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述栅极驱动电源；
[0032]在所述保护控制信号为无效状态时，所述开关单元关断所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述栅极驱动电源的连接。
[0033]可选地，所述开关单元包括第一晶体管和第二晶体管，其中，
[0034]所述第二晶体管串联在所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述栅极驱动电源之间；
[0035]所述第一晶体管串联在所述第二晶体管的栅极与地之间；
[0036]所述第一晶体管的栅极用于接收所述保护控制信号；
[0037]所述第一晶体管为N型金属氧化物半导体管，所述第二晶体管为P型金属氧化物半导体管。
[0038]可选地，所述开关单元还包括第一双电阻串和第二双电阻串，其中，
[0039]所述保护控制信号通过所述第一双电阻串接地，所述第一双电阻串的中间节点连接至所述第一晶体管的栅极；
[0040]所述第二双电阻串连接在所述第二晶体管的源极至所述第一晶体管的漏极之间，所述第二双电阻串的中间节点连接至所述第二晶体管的栅极。
[0041]可选地，所述第五二极管包括两个并联的肖特基二极管，所述肖特基二极管的负极对应所述第五二极管的输入端；
[0042]所述第四二极管为稳压二极管，所述稳压二极管的正极对应所述第四二极管的输出端。
[0043]可选地，所述电机驱动电路还包括串联在所述电机的驱动电源输入端与地之间的第四电阻器和第五电阻器；
[0044]所述第四电阻器和所述第五电阻器的中间节点至地之间串联有第四电容器；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动电路，用于电机的驱动，所述电机用于阀的驱动，其特征在于，所述电机驱动电路包括：第一绝缘栅双极型晶体管，所述第一绝缘栅双极型晶体管的输入端连接至电机驱动电源，输出端连接至电机的驱动电源输入端；瞬态二极管，连接在所述电机驱动电源与地之间；调控模块，连接至所述第一绝缘栅双极型晶体管的输出端；控制器，用于根据电机启动指令、电机停止指令和所述电机的运转状态控制所述第一绝缘栅双极型晶体管和所述调控模块的状态；其中，所述控制器在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通或关断之前，将所述调控模块置为第一状态，在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通或关断之后，将所述调控模块置为第二状态；在所述第一状态下，所述调控模块连通栅极驱动电源至所述电机的驱动电源输入端的通路；在所述第二状态下，所述所述调控模块断开栅极驱动电源至所述电机的驱动电源输入端的通路。2.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，所述控制器根据所述电机启动指令和所述电机停止指令分别控制所述第一绝缘栅双极型晶体管的导通和关断，其中，在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通之前，所述控制器还根据第一预设时间预先将所述调控模块置为所述第一状态；在所述第一绝缘栅双极型晶体管导通之后，所述电机的运转状态为启动状态，并经过第二预设时间后，所述控制器将所述调控模块置为所述第二状态；在所述第一绝缘栅双极型晶体管关断之前，所述控制器还根据第三预设时间预先将所述调控模块置为所述第一状态；在所述第一绝缘栅双极型晶体管关断之后，所述电机的运转状态为停止状态，并经过第四预设时间后，所述控制器将所述调控模块置为所述第二状态。3.根据权利要求2所述的电机驱动电路，其特征在于，所述调控模块包括第五二极管和第二绝缘栅双极型晶体管，其中，所述第五二极管的输出端连接至所述电机的驱动电源输入端，所述第五二极管的输入端连接至所述第二绝缘栅双极型晶体管的源极；所述第二绝缘栅双极型晶体管的漏极连接至所述电机的接地端，所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极连接至源极；在所述第一状态下，所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与栅极驱动电源连通；在所述第二状态下，所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述栅极驱动电源断开。4.根据权利要求3所述的电机驱动电路，其特征在于，所述调控模块还包括：第七电阻器，连接在所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极至所述第五二极管的阳极之间；第四二极管，所述第四二极管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡胜云，童磊，丁爱峰，洪吉发，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：