[發明專利]一種H橋驅動電路

無效

• 申請號: 201110393958.8
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102497145A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 沈海闊;吳薦;智少丹;聶蒙
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H02P7/28
• 分類號: H02P7/28
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本申請涉及驅動電路的技術領域，特別是涉及一種H橋驅動電路。

背景技術

H橋驅動電路是一種典型的直流電機控制電路。H橋式電機驅動電路包括4個三極管和一個電機。要使電機運轉，必須導通對角線上的一對三極管。根據不同三極管對的導通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉向。

在實際應用中，H橋驅動電路通常以PWM(脈沖寬度調制)方式進行小功率直流驅動。因其結構簡單、效率高、成本低等優點而被廣泛采用。H橋驅動電路一般采用4只MOS管作為驅動芯片而構成H橋的4個橋臂，目前廣泛使用的是H橋集成電路驅動方式，即使用H橋芯片直接驅動負載單元，這種方式使用簡單，但成本高，靈活性低、運行頻率不高。限制H橋驅動電路運行頻率的主要原因是MOS管的門極和源極之間存在較大的結電容，既負載單元在兩端的電壓變化時，負載單元顯現出電容效應，相當于產生充電和放電的效果。電容效應的容量一般在幾百PF到數千PF之間不等，結電容的存在延緩了MOS管門極驅動電壓的上升和下降時間，從而阻礙了H橋驅動電路輸出頻率的提高。

因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：避免H橋電路負載單元在電壓變化時的電容效應，提高H橋驅動電路輸出頻率。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種H橋驅動電路，用以避免H橋電路負載單元在電壓變化時的電容效應，提高H橋驅動電路輸出頻率。

為了解決上述問題，本申請公開了一種H橋驅動電路，包括：

光電隔離電路、死區控制邏輯模塊、兩個上橋臂前驅動電路、兩個下橋臂前驅動電路，以及負載驅動電路；

所述光電隔離電路接收第一PWM信號，并將所述第一PWM信號轉換成第二PWM信號后，傳輸至死區控制邏輯模塊；

所述死區控制邏輯模塊根據所述第二PWM信號設置死區信息，并根據所述死區信息和第二PWM信號生成上橋臂控制信號和下橋臂控制信號，以及，將所述上橋臂控制信號傳輸給上橋臂前驅動電路，將所述下橋臂控制信號輸給下橋臂前驅動電路；

所述上橋臂前驅動電路和下橋臂前驅動電路分別根據所述上橋臂控制信號與下橋臂控制信號，控制負載驅動電路的工作狀態的變換。

優選的是，所述第一PWM信號為輸入的源PWM信號，所述第二PWM信號為經光電隔離的PWM信號，所述上橋臂控制信號為經光電隔離后包含死區信息的第三PWM信號，所述下橋臂控制信號為經光電隔離后包含死區信息的第四PWM信號，所述第三PWM信號和第四PWM信號的電平相對。

優選的是，所述負載驅動電路包括：

兩個上橋臂、兩個下橋臂和一個負載單元；

所述控制負載驅動電路的工作狀態的變換為，所述上橋臂前驅動電路根據所述上橋臂控制信號，控制所述上橋臂的通/斷，所述下橋臂前驅動電路根據所述下橋臂控制信號，控制所述下橋臂的通/斷，通過所述控制所述上橋臂的通/斷和控制所述下橋臂的通/斷，改變負載單元的工作狀態。

優選的是，所述兩個上橋臂包括第一上橋臂和第二上橋臂；所述兩個上橋臂前驅動電路包括第一上橋臂前驅動電路和第二上橋臂前驅動電路；

所第一上橋臂包括并聯的第一MOS管(Q1)和第一續流二極管(D1)；

所述第二上橋臂包括并聯的第二MOS管(Q2)和第二續流二極管(D2)；

所述第一MOS管(Q1)的源極連接電源正端，漏極連接負載單元的一端，門極連接第一上橋臂前驅動電路；所述第一上橋臂前驅動電路續流二極管控制所述第一MOS管(Q1)的導通/關斷，當所述第一MOS管(Q1)關斷時，所述第一續流二極管(D1)用于第一上橋臂的放電；

所述第二MOS管(Q2)的源極連接電源正端，漏極連接負載單元的另一端，門極連接第二上橋臂前驅動電路；所述第二上橋臂前驅動電路控制所述第二MOS管(Q2)的導通/關斷，當所述第二MOS管(Q2)關斷時，所述第二續流二極管(D2)用于第二上橋臂的放電。

優選的是，所述兩個下橋臂包括第一下橋臂和第二下橋臂；所述兩個下橋臂前驅動電路包括第一下橋臂前驅動電路和第二下橋臂前驅動電路；

所述第一下橋臂包括并聯的第三MOS管(Q3)和第三續流二極管(D3)；

所第二上橋臂包括并聯的第四MOS管(Q4)和第四續流二極管(D4)；

所述MOS管中第三MOS管(Q3)的源極連接負載單元一端，漏極連接電源負端，門極連接第一下橋臂前驅動電路，當所述第三MOS管(Q3)關斷時，所述第三續流二極管(D3)用于第一下橋臂的放電；