[發明專利]反沖電壓抑制電路

有效

• 申請號: 200810081927.7
• 申請日: 2008-02-22
• 公開（公告）號: CN101515714A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 肖科;孫江
• 申請（專利權）人: 德信科技股份有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H7/10;H02H9/04
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司
• 代理人: 宋 迎

技術領域

本發明涉及一種反沖(kickback)電壓抑制電路，尤指一種具有高速電路向應 且可以減少芯片制作面積的反沖(kickback)電壓抑制電路。

背景技術

請參閱圖1-4與圖11-12，目前關于反沖(kickback)電壓抑制電路(5)的應用， 主要是用于電感性負載之驅動系統。當電感性負載中的電流流動路徑突然被切斷時， 則會瞬間感應出一個反沖(kickback)電壓，而藉由反沖(kickback)電壓抑制電路 (5)的使用來抑制反沖(kickback)電壓。

許多電感性負載驅動系統，例如光盤驅動系統，風扇電機驅動系統，所采用的 反沖(kickback)電壓抑制電路(5)主要是以一H橋(H-Bridge)功率晶體管組(1)來 組成，該H橋(H-Bridge)功率晶體管組(1)則包含有四個功率晶體管 (121)(122)(111)(112)、四個二極管(133)(134)(131)(132)。該反沖(kickback)電壓抑 制電路(5)的工作原理如下：首先，假設藉由邏輯電路(211)(212)、控制電路(221)(222) 來控制功率晶體管(121)(112)開啟和功率晶體管(122)(111)關閉，而使電感性負載(3) 中的電流(I)將從輸出驅動端(OUT1)流向輸出驅動端(OUT2)。第二，在改變相位前， 功率晶體管(111)(112)是處于開啟的狀態、功率晶體管(121)(122)是處于關閉的狀態； 而電感性負載(3)中電流(I)的流動方向則維持不變，其電流路徑則是由功率晶體管 (111)經電感性負載(3)再到功率晶體管(112)，是從輸出驅動端(OUT1)流向輸出驅動端 (OUT2)；當相位變化時，則功率晶體管(111)開啟、功率晶體管(121)(122)(112)關閉， 而電感性負載(3)中電流(I)的電流路徑則是由功率晶體管(111)經電感性負載(3)再到 二極管(134)，并持續在電感性負載(3)中流動。

盡管電感性負載(3)中的電流(I)能夠從輸出驅動端(OUT1)流向輸出驅動端 (OUT2)，但是除了齊納二極管(43)和電容(42)外，并沒有其它的路徑能夠使電流(I) 從電源端(PVCC)流至接地端(GND)。若沒有使用齊納二極管(43)，則電感性負載(3) 中的電流(I)就只能經由電容(42)到接地端(GND)；通常電容(42)較小，不能完全吸收 并儲存電感性負載(3)所釋放的能量，而無法吸收的能量將使電源端(PVCC)、輸出驅 動端(OUT2)的電壓升高而形成反沖(kickback)電壓。隨著電源端(PVCC)和輸出驅 動端(OUT2)電壓的升高，則造成電容(42)兩端的電壓差增大，因此其吸收能量的能 力增加，直至最終完全吸收電感性負載(3)所釋放的能量；但是反沖(kickback)電 壓升高后，很可能會超過系統中其它組件的最大工作電壓，進而造成相關組件的損 壞。

當反沖(kickback)電壓出現時，輸出驅動端(OUT1)/(OUT2)電壓將會上升； 此時，二極管(133)/(134)導通以便讓電感性負載(3)中的電流(I)維持原方向繼續流 動，然而電源端(PVCC)電壓的上升則會提高電容(42)原本有限的電流吸收能力。此 外，在電源端(PVCC)和系統電源(VCC)之問設置有一反向的蕭特基二極管(41)，來 避免反向電流損壞系統電源(VCC)，因此，系統電源(VCC)不會受到反沖(kickback) 電壓的影響而維持不變；其相關之電壓波形曲線，請參閱圖11。

但是，不斷上升的反沖(kickback)電壓，很可能會超過系統中其它組件的最 大工作電壓而導致組件的損壞。而在電源端(PVCC)與接地端(GND)之間介接一齊納 二極管(43)，則不斷上升的反沖(kickback)電壓將會使齊納二極管(43)反向擊穿； 該齊納二極管(43)將形成一電流路徑，使電容(42)不能吸收的電流來通過該齊納二極 管(43)而至接地端(GND)。而當反沖(kickback)電壓出現時，則輸出驅動端(OUT1) /(OUT2)電壓將會上升，直至齊納二極管(43)被反向擊穿，反向擊穿的齊納二極管 (43)將會鉗制住輸出驅動端(OUT1)/(OUT2)的輸出電壓；其相關之電壓波形曲線， 請參閱圖12。