[實(shí)用新型]一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的H橋輸出電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220080940.2
• 申請(qǐng)日: 2012-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN202586764U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田劍彪;俞明華;夏存寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興光大芯業(yè)微電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M5/257
• 分類號(hào): H02M5/257;H02P25/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的H橋輸出電路。

背景技術(shù)

如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)H橋輸出電路。輸出級(jí)的H橋由四個(gè)NPN功率管101、102、103、104組成，PNP管109驅(qū)動(dòng)所述的NPN功率管101構(gòu)成達(dá)林頓結(jié)構(gòu)作為一路高端驅(qū)動(dòng)，PNP管110驅(qū)動(dòng)所述的NPN功率管104構(gòu)成達(dá)林頓管作為另外一路高端驅(qū)動(dòng)，NPN功率管102、103分別作為兩路低端驅(qū)動(dòng)。線圈115的電流可以從左到右，也可以從右到左，即電流可以換向。馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，周圍磁場(chǎng)周期變化。由電流源111偏置的霍爾元件用來檢測(cè)周圍的磁場(chǎng)變化，霍爾元件112將磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再由遲滯比較器處理后送到前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊114，決定線圈的電流流向，進(jìn)而決定了馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的H橋輸出的四個(gè)NPN管101、102、103、104的導(dǎo)通或者截止。假設(shè)H+較H-為高時(shí)，101、103導(dǎo)通，102、104截止，則電流通路為電源經(jīng)外接功率二極管116、過H橋上管101、線圈115、H橋下管103到地。H橋輸出將推動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾元件將檢測(cè)到磁場(chǎng)變化，H+相對(duì)H-變?yōu)榈停?jīng)比較器113處理給前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊114，控制線圈換相，101、103將同時(shí)或先后被關(guān)斷，二極管106、108將起到續(xù)流的作用，減小線圈115兩端的過沖電壓。接著，功率管102、104將會(huì)被打開，電流從電源流經(jīng)二極管116、H橋輸出上管104、線圈115、H橋輸出下管102到地。馬達(dá)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾元件檢測(cè)到磁場(chǎng)變化，H+相對(duì)H-再次變?yōu)楦撸?jīng)比較器113處理給前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊114，控制線圈換相，102、104將同時(shí)或先后被關(guān)斷，二極管105、107將起到續(xù)流的作用，減小線圈115兩端的過沖電壓。接著，一小段時(shí)間后，101、103被打開。按此順序循環(huán)。

現(xiàn)有技術(shù)中，H橋輸出上管的飽和壓降由前級(jí)驅(qū)動(dòng)PNP管109、110的飽和壓降加上上管101、104的發(fā)射結(jié)壓降，輸出電流在200mA下測(cè)量，一般在0.9V左右。而相同條件下，下管102、103的飽和壓降在0.2V左右。如果提高H橋輸出的驅(qū)動(dòng)能力，增加輸出電流，將進(jìn)一步增加上管的飽和壓降，增加了芯片的溫升，極大地降低了芯片的可靠性。

見圖2，該圖為現(xiàn)有技術(shù)的霍爾輸出與芯片輸出(線圈兩端電壓)波形。VD表示的是外接二極管的正向?qū)妷海琕sat(p)表示的是達(dá)林頓的PNP管109、110的飽和壓降，Vsat(n)表示的是功率管下管102、103的飽和壓降，Vbe表示的功率管上管101、104的發(fā)射結(jié)正向壓降。

為了增加上述H橋的輸出能力，同時(shí)不顯著增加芯片的溫升，必須采用具有更強(qiáng)散熱能力的封裝，極大地增加了封裝成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的H橋輸出電路，能夠降低芯片內(nèi)部消耗的功耗。在有效增加芯片的輸出電流能力的同時(shí)，不需要增加封裝成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的H橋輸出電路，其特征在于：其包括輸出級(jí)的第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管；一第一驅(qū)動(dòng)管，與第一功率管連接以驅(qū)動(dòng)第一功率管；一第二驅(qū)動(dòng)管，與第二功率管連接以驅(qū)動(dòng)第二功率管；一外接功率二極管，其陽極與第一、第二驅(qū)動(dòng)管連接，陰極與第一、第二功率管連接；所述第一驅(qū)動(dòng)管、第二驅(qū)動(dòng)管直接與電源連接。

進(jìn)一步的，所述四個(gè)功率管均為N型MOS管。

進(jìn)一步的，所述第一、第二驅(qū)動(dòng)管為P型MOS管。

本實(shí)用新型的具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過降低H橋輸出上管的飽和壓降，從而降低芯片的功耗，在無需增加封裝成本的前提下，提高芯片的電流輸出能力；降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)H橋輸出電路。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的霍爾輸出與芯片輸出波形圖。

圖3是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的電路框圖。

圖4是本實(shí)用新型霍爾輸出與芯片輸出波形圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。