[實用新型]一種新型的電機驅動芯片中的欠壓保護電路

有效

• 申請號: 201220672716.2
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN202940574U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 姚遠;黃武康;楊志飛;代軍;湛衍;馬琳;張偉;潘慧君;楊小波;殷明
• 申請（專利權）人: 嘉興禾潤電子科技有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H3/24
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本實用新型涉及一種保護電路，尤其涉及一種電機驅動芯片中的欠壓保護電路。

背景技術

電機在運行的過程中，除按生產機械的工藝要求完成各種正常運轉外，還必須在線路出現短路、過載、過電流、欠壓、失壓及失磁等現象時，能自動切斷電源停止轉動，以防止和避免電氣設備和接卸設備的損壞事故，保證操作人員的人身安全。為此，在生產機械的電氣控制線路中，采取了對電機的各種保護措施。常用的電機的保護有短路保護、過載保護、過電流保護、欠壓保護、失壓保護及失磁保護等。

在電機驅動中，系統中的電壓穩定性尤為重要，過壓、欠壓電路必不可少。當電網電壓降低，電機便在欠壓下運行。由于電機載荷沒有改變，所以欠壓下電機轉速下降，定子繞組中的電流增加。因此電流增加的幅度尚不足以使熔斷器和熱繼電器動作，所以這兩種電器起不到保護作用。如不采取保護措施，時間一長將會使電機過熱損壞。另外，欠壓將引起一些電器釋放，使電路不能正常工作，也可能導致人身傷害和設備損壞事故。因此，應避免電機欠壓下運行。

現代高效的、精確的電機控制都是采用計算機實現的，通過電機芯片與主處理器、電機和增量性編碼器構成一個完整的運動控制系統。當電源電壓低于芯片的正常工作范圍時，芯片內部某些電路可能無法正常工作，這有可能產生內部邏輯錯誤，使外部開關管處于不確定狀態。若外部開關管處于導通狀態而芯片的其它部分不能正常工作時，有可能使芯片燒毀，或對外部電路造成損壞，因此，芯片內部加入欠壓保護電路是必需的，可以保證電源電壓低于設定的工作門限時，外部功率管和芯片內部的大部分模塊處于關斷狀態。

由于欠壓保護電路工作時，芯片帶隙基準電路和LDO模塊還沒有正常工作，也就是說，欠壓保護電路必須具有基準電壓。并且為了使觸發電壓不隨著工藝、溫度等變化，基準電壓必須是一個不隨溫度、工藝等變化的電壓。在現有技術的欠壓保護電路中往往具有基準電路部分以產生基準電壓，使用比較器將采樣來的電源電壓信號與基準電路產生的基準電壓信號比較。

如圖1所示的現有技術的欠壓保護電路具有基準電路1和比較電路，基準電路1產生基準電流I_n和基準電壓V_n，比較電路將采樣來的電源電壓VDD1的信號與基準電壓V_n的信號，判斷是否發生欠壓。其中，當未發生欠壓時，VDD1＞V_n，VOUT1輸出高電平(VOUT1＝1)以控制電機驅動芯片正常工作；當發生欠壓時，VDD1＜V_n，VOUT1輸出低電平(VOUT1＝0)以控制電機驅動芯片停止工作。但是，這類現有技術的欠壓保護電路容易受到基準產生電路的干擾，因此需要設計專門的比較器電路，結構相對復雜。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種欠壓保護電路，其不受基準電路的影響，也不需要專門的比較器電路。

實用新型內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種欠壓保護電路，當電源電壓降低時，可以快速的產生并輸出欠壓信號，并且該欠壓保護電路不需要額外的電源電壓。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種欠壓保護電路，其特征在于，包括帶隙基準電路、第一電流鏡電路、第二電流鏡電路和若干電阻、NMOS管、PMOS管及反相器；電阻R4與NMOS管MN1串聯后和電阻R3并聯，所述電阻R3與電阻R1、電阻R2串聯在電源VDD和地GND之間；所述電阻R1和所述電阻R2之間的電壓V_A加載在所述帶隙基準電路上；所述帶隙基準電路的第一輸入端和第二輸入端分別連接所述第一電流鏡電路的兩個電流支路；所述帶隙基準電路的所述第二輸入端經過PMOS管MP5連接到所述第二電流鏡電路以控制輸出電壓VOUT的電平，所述PMOS管MP5通過第一反相器連接到所述NMOS管MN1的柵極。

進一步地，所述帶隙基準電路包括三極管Q1、三極管Q2、電阻R5和電阻R6，所述三極管Q1的基極與所述三極管Q2的基極相連，所述三極管Q1的發射極經過所述電阻R5與所述三極管Q2的發射極相連，所述三極管Q2的發射極經過所述電阻R6接地GND；所述三極管Q1的集電極為所述帶隙基準電路的所述第一輸入端，所述三極管Q2的集電極為所述帶隙基準電路的所述第二輸入端；電阻R1和所述電阻R2之間的所述電壓V_A加載在所述三極管Q1的基極與所述三極管Q2的基極上。

進一步地，所述三極管Q1的發射極面積和所述三極管Q2的發射極面積之比為n。

進一步地，所述三極管Q1和所述三極管Q2皆為NPN型三極管。