[發(fā)明專利]基于DRV8303的電機驅(qū)動電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611135070.3
• 申請日: 2016-12-11
• 公開（公告）號: CN106602964A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王德華;劉國輝;蔣晨
• 申請（專利權(quán)）人: 南京晨光集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 陳鵬,朱顯國

1.一種基于DRV8303的電機驅(qū)動電路，其特征在于，由DRV8303驅(qū)動芯片電路和三相逆變電路構(gòu)成，DRV8303驅(qū)動芯片電路與電機三相逆變電路共用一路電源；

所述DRV8303驅(qū)動芯片電路包括DRV8303驅(qū)動芯片(U1)和外圍阻容，所述三相逆變電路包括MOSFET、采樣電阻和母線支撐電容；

所述DRV8303驅(qū)動芯片(U1)提供三個半橋驅(qū)動器，每個驅(qū)動器驅(qū)動二個MOSFET，通過接收來自控制器的六路PWM信號和使能信號對電機三相逆變電路的六路MOSFET進行驅(qū)動；

所述采樣電阻用于采樣電機電流，通過DRV8303驅(qū)動芯片(U1)雙向電流檢測運放，DRV8303驅(qū)動芯片(U1)對電流采樣信號進行調(diào)理，調(diào)理后的電流信號送至控制器；

母線支撐電容用于為逆變電路母線提供穩(wěn)定電壓；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)通過監(jiān)測外接MOSFET的漏源電壓，對外部MOSFET進行過流保護；

外部控制器通過SPI接口對DRV8303驅(qū)動芯片(U1)進行參數(shù)配置，同時讀取驅(qū)動故障信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DRV8303的電機驅(qū)動電路，其特征在于，所述DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第25腳PVDD作為驅(qū)動芯片的電源輸入引腳，使用三相逆變電路母線電源PVDD供電，第十電容(C10)、第十一電容(C11)、第十二電容(C12)相并聯(lián)，一端與第25腳PVDD連接，另一端接地；第十電容(C10)、第十一電容(C11)和第十二電容(C12)用于電源濾波；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第13引腳INH_A、第14引腳INL_A用于接收來自控制器的A相PWM信號，第15引腳INH_B、第16引腳INL_B用于接收來自控制器的B相PWM信號，第17引腳INH_C、第18引腳INL_C用于接收來自控制器的C相PWM信號，第12引腳EN_GATE用于接收來自控制器的使能信號；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第9腳GVDD由DRV8303芯片內(nèi)部產(chǎn)生，作為內(nèi)部柵極驅(qū)動器電源，第9腳GVDD與第一電容(C1)的一端連接，第一電容(C1)的另一端接地；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第10腳CP1和第11腳CP2連接DRV8303內(nèi)部電荷泵，第10腳CP1與第二電容(C2)一端連接，第二電容(C2)的另一端與第11腳CP2連接，第二電容(C2)用于電荷泵濾波；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第43引腳GH_A、第42引腳SH_A用于發(fā)出A相上橋臂MOSFET驅(qū)動信號，第41引腳GL_A、第40引腳SL_A用于發(fā)出A相下橋臂MOSFET驅(qū)動信號；DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第42腳SH_A和44腳BST_A是A相半橋的自舉電容引腳，第七電容(C7)為A相半橋配置的自舉電容，第42引腳SH_A與第七電容(C7)的一端連接，第七電容(C7)的另一端與第44引腳BST_A連接；當(dāng)EN_GATE為低電平時，GH_A和GL_A輸出低電平，PWM被封鎖，MOSFET斷開；當(dāng)EN_GATE為高電平時，GH_A和GL_A輸出放大的INH_A和INL_A信號，MOSFET根據(jù)INH_A和INL_A信號電平狀態(tài)導(dǎo)通或關(guān)斷；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第38引腳GH_B、第37引腳SH_B用于發(fā)出B相上橋臂MOSFET驅(qū)動信號，第36引腳GL_B、第35引腳SL_B用于發(fā)出B相下橋臂MOSFET驅(qū)動信號；DRV8303柵極驅(qū)動器集成電路(U1)的第37腳SH_B和39腳BST_B是B相半橋的自舉電容引腳，第八電容(C8)為B相半橋配置的自舉電容，第37引腳SH_B與第八電容(C8)的一端連接，第八電容(C8)的另一端與第39引腳BST_B連接；當(dāng)EN_GATE為低電平時，GH_B和GL_B輸出低電平，PWM被封鎖，MOSFET斷開；當(dāng)EN_GATE為高電平時，GH_B和GL_B輸出放大的INH_B和INL_B信號，MOSFET根據(jù)INH_B和INL_B信號電平狀態(tài)導(dǎo)通或關(guān)斷；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第33引腳GH_C、第32引腳SH_C用于發(fā)出C相上橋臂MOSFET驅(qū)動信號，第31引腳GL_C、第30引腳SL_C用于發(fā)出C相下橋臂MOSFET驅(qū)動信號；DRV8303柵極驅(qū)動器集成電路(U1)的第32腳SH_C和34腳BST_C是C相半橋的自舉電容引腳，第九電容(C9)為C相半橋配置的自舉電容，第32引腳SH_C與第九電容(C9)的一端連接，第九電容(C9)的另一端與第34引腳BST_C連接；當(dāng)EN_GATE為低電平時，GH_C和GL_C輸出低電平，PWM被封鎖，MOSFET斷開；當(dāng)EN_GATE為高電平時，GH_C和GL_C輸出放大的INH_C和INL_C信號，MOSFET根據(jù)INH_C和INL_C信號電平狀態(tài)導(dǎo)通或關(guān)斷；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第45腳VDD_SPI為SPI接口供電，使用控制器+3.3V供電，第六電容(C6)用作電源濾波，一端與第45腳VDD_SPI連接，另一端接地；第4、5、6、7腳為SPI控制信號；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第1腳為過流保護指示引腳，第2腳為發(fā)生故障指示引腳，連接至控制器，供控制器做異常處理；內(nèi)部為集電極開路，需接R1、R2上拉電阻，平常為高電平，發(fā)生過流或故障時為低電平；第3腳為死區(qū)時間配置引腳，通過調(diào)節(jié)外部電阻調(diào)整死區(qū)時間；

DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的第23腳AVDD是6V電源，由DRV8303內(nèi)部產(chǎn)生，第五電容(C5)用于電源濾波，一端與第23腳AVDD連接，另一端接地；第20腳REF為電流檢測運放參考電壓，使用控制器+3.3V供電，電感(L2)、第三電容(C3)用作電源濾波，電感(L2)的一端與第20腳REF連接，另一端接+3.3V電壓，第三電容(C3)的一端接第20腳REF，另一端接地；第28、29腳用于采集A相電流，第26、27腳用于采集B相電流，經(jīng)內(nèi)部調(diào)理電路調(diào)理后送至控制器；

INH_A、INL_A、INH_B、INL_B、INH_C、INL_C、EN_GATE通過下拉電阻接地。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DRV8303的電機驅(qū)動電路，其特征在于，所述三相逆變電路包括第一MOSFET(Q1)～第六MOSFET(Q6)、第十三電容(C13)、第十四電容(C14)、第十五電容(C15)、第十六電容(C16)、第十七電容(C17)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)和第十八電阻(R18)；

第一MOSFET(Q1)、第三MOSFET(Q3)和第五MOSFET(Q5)的漏極均接PVDD，源極分別接第二MOSFET(Q2)、第四MOSFET(Q4)和第六MOSFET(Q6)的漏極，第二MOSFET(Q2)、第四MOSFET(Q4)的源極分別通過第十七電阻(R17)、第十八電阻(R18)接地，第六MOSFET(Q6)的源極接地；第一MOSFET(Q1)～第六MOSFET(Q6)的柵極分別連接第十一電阻(R11)、第十四電阻(R14)、第十二電阻(R12)、第十五電阻(R15)、第十三電阻(R13)和第十六電阻(R16)的一端，第十一電阻(R11)、第十四電阻(R14)、第十二電阻(R12)、第十五電阻(R15)、第十三電阻(R13)和第十六電阻(R16)的另一端分別與DRV8303驅(qū)動芯片(U1)的GH_A、GL_A、GH_B、GL_B、GH_C、GL_C連接；第十一電阻(R11)、第十四電阻(R14)、第十二電阻(R12)、第十五電阻(R15)、第十三電阻(R13)和第十六電阻(R16)作為驅(qū)動電阻，用于調(diào)整MOSFET開關(guān)速度；第二MOSFET(Q2)、第四MOSFET(Q4)和第六MOSFET(Q6)的漏極分別與電機三相繞組相接；

第十三電容(C13)、第十四電容(C14)作為母線支撐電容，第十三電容(C13)、第十四電容(C14)的正端接PVDD，負(fù)端接地；第十五電容(C15)、第十六電容(C16)、第十七電容(C17)分別跨接在A、B、C三相橋臂上，用作吸收開關(guān)尖峰，第十五電容(C15)、第十六電容(C16)、第十七電容(C17)與第十三電容(C13)、第十四電容(C14)并聯(lián)，一端接PVDD，另一端接地。