直流母线钳位电路和直流电机驱动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种直流母线钳位电路和直流电机驱动系统。直流母线钳位电路包括稳压二极管、开关件和电阻。稳压二极管包第一端和第二端，稳压二极管的第一端连接直流母线的正极线；开关件包括第一连接端、控制端和第二连接端，第一连接端连接正极线，在控制端的电压大于预设值时，第一连接端和第二连接端导通；电阻，一端连接稳压二极管的第二端和开关件的控制端，另外一端连接直流母线的负极线。上述的直流母线钳位电路和直流电机驱动系统直流母线在电压过高时击穿稳压二极管，电流通过稳压二极管而在电阻上形成电压，从而可以开启开关件，将第一连接端和第二连接端导通，极快地调整相应的泄放电流。快地调整相应的泄放电流。快地调整相应的泄放电流。

【技术实现步骤摘要】
直流母线钳位电路和直流电机驱动系统


[0001]本公开属于电路保护领域，尤其是一种直流母线钳位电路和直流电机驱动系统。

技术介绍

[0002]在直流电机驱动系统中，母线电压存在被反向充电的可能。比如汽车电子领域里的电动尾门，当尾门被手动打开或关上时，里面的直流有刷电机会处于发电状态，短时电流会很大，导致直流母线电压吸收不及时而出现电压快速上升，上升的电压可能会远超12V，结果会导致用电零部件超出额定工作电压而损坏。
[0003]针对上述问题，传统的解决的方案有两种，一种是在母线上并联大容量电容，另一种是添加刹车回路。传统方案有比较明显的缺点，第一，大容量电容体积较大，给产品设计带来不便；第二，大容量电容很难量化选型参数，比如容量选多大才合适；第三，刹车回路响应速度慢，放电速度未必能满足实际要求。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提供一种直流母线钳位电路和直流电机驱动系统，旨在提供一种对直流母线的过压保护电路。
[0005]本技术首先提供了一种直流母线钳位电路，包括：
[0006]稳压二极管，包括第一端和第二端，所述稳压二极管的第一端连接直流母线的正极线；
[0007]开关件，包括第一连接端、控制端和第二连接端，其中，所述第一连接端连接所述正极线，在所述控制端的电压大于预设值时，所述第一连接端和第二连接端导通；
[0008]电阻，一端连接所述稳压二极管的第二端和所述开关件的控制端，另外一端连接所述直流母线的负极线。
[0009]根据所述的直流母线钳位电路，所述开关件还包括导通电阻，所述导通电阻连接于所述第一连接端和第二连接端之间。
[0010]根据所述的直流母线钳位电路，所述开关件为场效应管，所述控制端为门极，所述第一连接端为源极，所述第二连接端为漏极。
[0011]根据所述的直流母线钳位电路，所述开关件为N沟道型场效应管。
[0012]根据所述的直流母线钳位电路，所述稳压二极管的第一端为N端，所述第二端为P端。
[0013]根据所述的直流母线钳位电路，所述稳压二极管的反向击穿电压大于或者等于所述直流母线的正极线和负极线之间的保护电压。
[0014]本技术又提供了一种直流电机驱动系统，包括电源，所述电源包括直流母线，所述直流母线包括正极线和负极线，还包括所述直流母线钳位电路，所述直流母线钳位电路连接于所述正极线和负极线之间。
[0015]相较于现有技术，上述的直流母线钳位电路和直流电机驱动系统直流母线在电压
过高时击穿稳压二极管，电流通过稳压二极管而在电阻上形成电压，从而可以开启开关件，将第一连接端和第二连接端导通，极快地调整相应的泄放电流，以实现极快速对母线电压进行钳位的目标，电路非常简单，且不需要另外设置相应的控制软件即可完成。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是直流母线钳位电路的电路原理图。
[0018]图2是直流母线钳位方法的流程图。
[0019]主要元件符号说明
[0020][0021][0022]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。
具体实施方式
[0023]在直流电机驱动领域，需要通过直流母线向电机或者其他部件供电。本实施方式中，直流电机驱动系统包括电源，所述电源包括直流母线，所述直流母线包括正极线11和负极线12，其中，正极线11作为电源的正极供电，而负极线12作为电源的负极供电。在供电过程中，由于外部干扰等问题，可能会导致直流母线的电压偏差过大而损坏电源的其他部件，因而有必要通过直流母线钳位电路控制直流母线的正极线11和负极线12之间的电压，防止电压过高而损坏其他部件。
[0024]图1是直流母线钳位电路的电路原理图。如图1所示，所述直流母线钳位电路连接于所述正极线11和负极线12之间，具体包括稳压二极管20、开关件30和电阻40，稳压二极管20用于在直流母线10的电压大于预设值时被击穿，从而导通电流，使得电阻40两端的电压升高，开启开关件30。这样，直流母线10的电压经开关件30而消耗，起到保护电路的作用。
[0025]具体的，稳压二极管20包括第一端21和第二端22。稳压二极管20又叫齐纳二极管，利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。为了便于描述，本实施方式中，第一端21为稳压二极管20的N端，第二端22为稳压二极管20的P端。其中，所述稳压二极管20的第一端21连接直流母线10的正极线11，第二端22连接所述电阻40。所述稳压二极管20的反向击穿电压大于或者等于所述直流母线10的正极线11和负极线12之间的保护电压。
[0026]对应的，电阻40的一端连接所述稳压二极管20的第二端22，另外一端连接所述直流母线10的负极线12。电阻40的阻值可以根据开关件30的开启电压确定，在稳压二极管20被击穿后，电流经稳压二极管20和电阻40后，在电阻40形成的电压应当大于或者等于开关件30的开启电压。因此，本领域技术人员可以根据有限次实验得到电阻40的阻值，使得在稳压二极管20在电阻40的电压作用下开启而控制直流母线10之间的电压值。
[0027]开关件30包括第一连接端32、控制端31和第二连接端33，其中，所述第一连接端32连接所述正极线11，在所述控制端31的电压大于预设值时，所述第一连接端32和第二连接端33导通。本实施方式中，所述开关件30还包括导通电阻(图中未示出)，所述导通电阻连接于所述第一连接端32和第二连接端33之间，用于在第一连接端32和第二连接端33导通时，电流流经该导通电阻而得以被消耗。
[0028]在一些实施方式中，所述开关件30为场效应管(MOSFET)，以N沟道型场效应管为例，所述控制端31为门极(G极)，所述第一连接端32为源极(S极)，所述第二连接端33为漏极(D极)。控制端31连接电阻40和稳压二极管20的第二端22之间，漏极连接直流母线10的负极线12，这样，电阻40两端的电阻40即等于场效应管的门极电压。
[0029]当直流母线10的电压小于或等于稳压二极管20的反向击穿电压时，开关件30的门极电压等于直流母线10的负极线12的电压，即零伏，其工作于截止状态。
[0030]在电阻40的两端的电压大于预设值时，即当母线电压大于稳压二极管20的反向击穿电压时，稳压二极管20进入击穿线性工作区，其通过的电流随着直流母线10的电压的升高而逐渐增大，此时，根据欧姆定律，电阻40两端的电压逐渐升高，而电阻40两端的电压等同开关件30的门极电压，随着门极电压的逐渐升高，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流母线钳位电路，其特征在于，包括：稳压二极管，包括第一端和第二端，所述稳压二极管的第一端连接直流母线的正极线；开关件，包括第一连接端、控制端和第二连接端，其中，所述第一连接端连接所述正极线，在所述控制端的电压大于预设值时，所述第一连接端和第二连接端导通；电阻，一端连接所述稳压二极管的第二端和所述开关件的控制端，另外一端连接所述直流母线的负极线。2.如权利要求1所述的直流母线钳位电路，其特征在于，所述开关件还包括导通电阻，所述导通电阻连接于所述第一连接端和第二连接端之间。3.如权利要求2所述的直流母线钳位电路，其特征在于，所述开关件为场效应管，所述控制端为门极，所述第一连接端...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏潮，邵立伟，张昊，
申请(专利权)人：广东恒驰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：