一种H桥驱动电路制造技术

本申请提供了一种H桥驱动电路，包括：有光电隔离电路将接收的第一PWM信号转换成第二PWM信号，传输至死区控制逻辑模块；死区控制逻辑模块根据所述第二PWM信号设置死区信息，并根据所述死区信息和第二PWM信号生成上桥臂控制信号和下桥臂控制信号，以及，将所述上桥臂控制信号传输给上桥臂前驱动电路，将所述下桥臂控制信号输给下桥臂前驱动电路；所述上桥臂前驱动电路和下桥臂前驱动电路分别根据所述上桥臂控制信号与下桥臂控制信号，控制负载驱动电路的工作状态的变换。本申请可以避免H桥电路负载单元在电压变化时的电容效应，提高H桥驱动电路输出频率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及驱动电路的
，特别是涉及一种H桥驱动电路。
技术介绍
H桥驱动电路是一种典型的直流电机控制电路。H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。在实际应用中，H桥驱动电路通常以PWM (脉冲宽度调制)方式进行小功率直流驱动。因其结构简单、效率高、成本低等优点而被广泛采用。H桥驱动电路一般采用4只MOS 管作为驱动芯片而构成H桥的4个桥臂，目前广泛使用的是H桥集成电路驱动方式，即使用 H桥芯片直接驱动负载单元，这种方式使用简单，但成本高，灵活性低、运行频率不高。限制 H桥驱动电路运行频率的主要原因是MOS管的门极和源极之间存在较大的结电容，既负载单元在两端的电压变化时，负载单元显现出电容效应，相当于产生充电和放电的效果。电容效应的容量一般在几百PF到数千PF之间不等，结电容的存在延缓了 MOS管门极驱动电压的上升和下降时间，从而阻碍了 H桥驱动电路输出频率的提高。因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是避免H桥电路负载单元在电压变化时的电容效应，提高H桥驱动电路输出频率。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提供一种H桥驱动电路，用以避免H桥电路负载单元在电压变化时的电容效应，提高H桥驱动电路输出频率。为了解决上述问题，本申请公开了一种H桥驱动电路，包括光电隔离电路、死区控制逻辑模块、两个上桥臂前驱动电路、两个下桥臂前驱动电路，以及负载驱动电路；所述光电隔离电路接收第一 PWM信号，并将所述第一 PWM信号转换成第二 PWM信号后，传输至死区控制逻辑模块；所述死区控制逻辑模块根据所述第二 PWM信号设置死区信息，并根据所述死区信息和第二 PWM信号生成上桥臂控制信号和下桥臂控制信号，以及，将所述上桥臂控制信号传输给上桥臂前驱动电路，将所述下桥臂控制信号输给下桥臂前驱动电路；所述上桥臂前驱动电路和下桥臂前驱动电路分别根据所述上桥臂控制信号与下桥臂控制信号，控制负载驱动电路的工作状态的变换。 优选的是，所述第一 PWM信号为输入的源PWM信号，所述第二 PWM信号为经光电隔离的PWM信号，所述上桥臂控制信号为经光电隔离后包含死区信息的第三PWM信号，所述下桥臂控制信号为经光电隔离后包含死区信息的第四PWM信号，所述第三PWM信号和第四PWM 信号的电平相对。 优选的是，所述负载驱动电路包括两个上桥臂、两个下桥臂和一个负载单元；所述控制负载驱动电路的工作状态的变换为，所述上桥臂前驱动电路根据所述上桥臂控制信号，控制所述上桥臂的通/断，所述下桥臂前驱动电路根据所述下桥臂控制信号，控制所述下桥臂的通/断，通过所述控制所述上桥臂的通/断和控制所述下桥臂的通/ 断，改变负载单元的工作状态。优选的是，所述两个上桥臂包括第一上桥臂和第二上桥臂；所述两个上桥臂前驱动电路包括第一上桥臂前驱动电路和第二上桥臂前驱动电路；所第一上桥臂包括并联的第一 MOS管Oil)和第一续流二极管(Dl)；所述第二上桥臂包括并联的第二 MOS管0^2)和第二续流二极管(D2)；所述第一 MOS管Oil)的源极连接电源正端，漏极连接负载单元的一端，门极连接第一上桥臂前驱动电路；所述第一上桥臂前驱动电路续流二极管控制所述第一 MOS管Oil) 的导通/关断，当所述第一 MOS管Oil)关断时，所述第一续流二极管(Dl)用于第一上桥臂的放电；所述第二 MOS管0^2)的源极连接电源正端，漏极连接负载单元的另一端，门极连接第二上桥臂前驱动电路；所述第二上桥臂前驱动电路控制所述第二 MOS管的导通/ 关断，当所述第二 MOS管0^2)关断时，所述第二续流二极管(D2)用于第二上桥臂的放电。优选的是，所述两个下桥臂包括第一下桥臂和第二下桥臂；所述两个下桥臂前驱动电路包括第一下桥臂前驱动电路和第二下桥臂前驱动电路；所述第一下桥臂包括并联的第三MOS管0^3)和第三续流二极管(D3)；所第二上桥臂包括并联的第四MOS管OH)和第四续流二极管(D4)；所述MOS管中第三MOS管0^3)的源极连接负载单元一端，漏极连接电源负端，门极连接第一下桥臂前驱动电路，当所述第三MOS管O )关断时，所述第三续流二极管(D3) 用于第一下桥臂的放电；所述MOS管中第四MOS管OH)的源极连接负载单元另一端，漏极连接电源负端， 门极连接第二下桥臂前驱动电路，当所述第四MOS管OH)关断时，所述第四续流二极管 (D4)用于第二下桥臂的放电。优选的是，所述负载单元的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态；当所述第一 MOS管0)1)和第四MOS管0)4)导通时，所述第二 MOS管0)2)和第三 MOS管0^3)断开，所述负载单元为第一工作状态；当所述第二 MOS管^!2)和第三MOS管0)3)导通时，所述第一 MOS管0)1)和第四 MOS管OH)断开，所述负载单元为第二工作状态。优选的是，所述各个上桥臂前驱动电路包括第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)，以及，第一三极管 (Q5)、第二三极管(Q6)和第三三极管(Q7)；所述上桥臂控制信号输入到所述三极管的基极；所述第一三极管的基极通过所述第一电阻(Rl)连接至电源正端；所述第一三极管的发射极与电源正端相连，集电极与所第二述三极管0^6) 的集电极相连、与所述第二三极管0^6)的基极相连，并与所述第三三极管0^7)的基极相连接，以及通过所述第二电阻(似)连接至所述第三三极管0^7)的集电极，通过所述第四电阻(R4)连接至电源负端；所述第三三极管0^7)的集电极通过所述第四电阻(R4)连接至电源负端；所述第二三极管0^6)的发射极与所述第三三极管0^7)的发射极相连，并通过第三电阻(R3)与所述上桥臂MOS管门极相连，作为上桥臂前驱动电路的输出端；当所述上桥臂控制信号为低电平时，上桥臂前驱动电路输出高电平；当所述上桥臂控制信号的电平由低到高跳变时，上桥臂前驱动电路的输出电压迅速变低。优选的是，所述各个下桥臂前驱动电路包括第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)和第十电阻(RlO)，以及第四三极管(Q8)、第五三极管(Q9)、第六三极管ΟΠΟ)、第七三极管 (Qll)；所述下桥臂控制信号输入到所述第四三极管0^8)的基极；所述第四三极管0^8)的基极通过第五电阻(肪)连接至电源正端，所述第四三极管0^8)的集电极通过第六电阻(R6)与电源正端相连，发射极与电源负端相连，构成电平反向器；所述第四三极管0^8)的集电极通过所述第七电阻(R7)与所述第五三极管0^9) 基极相连；所述第五三极管0^9)发射极与电源正端相连，集电极与所述第六三极管(QlO)的集电极相连、与所述第六三极管Oao)的基极相连，并与所述第七三极管toil)的基极相连，以及通过所述第八电阻R8连接至所述第七三极管oai)的集电极，再通过所述第九电阻(R9)接电源负；所述第七三极管am)的集电极通过所述第九电阻(R9)连接至电源负端；所述第六三极管aao)的发射极与所述第七三极管aai)的发射极相连，并通过第十电阻(R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海阔，吴荐，智少丹，聂蒙，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：