专利名称：带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路的制作方法
技术领域：
带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路技术领域[0001]本实用新型涉及到集成电路领域，具体是带有防止贯通电路的单相电机驱动集成电路。
背景技术：
[0002]单相电机驱动电路的输出级一般都采用H桥结构，前级通过霍尔传感器感应位置，实现无刷换相功能。但是H桥结构的输出驱动，在换向的过程中，非常容易出现上下管贯通的现象。如图1中的101模块，101模块就是H桥输出驱动模块，假设在换向之前Ql和Q4导通，此时电流路径为:通过VCC经Ql到L，然后再流向Q4到地。此时Q2和Q3是关闭的。当换向之后Ql和Q4关闭，Q2和Q3导通，此时电流的路径为:VCC经过Q2到L，然后再流向Q3到地。这是理想状态下的换向，实际上在换向的瞬间，由于电感是储能元器件，加上输出管是功率管，关断时间都有延迟，这样很容就会出现Ql和Q3或者Q2和Q4同时导通的情况.这样VCC到GND就会形成一个通路，出现大的电流，很容易造成芯片烧毁。这就是采用H桥电路容易出现的贯通现象。[0003]如果发明一种电路消除贯通现象，可以有效的保护芯片，防止发生烧毁的现象，增加芯片的可靠性。实用新型内容[0004]本实用新型的主要目的是提供一款单相直流电机驱动集成电路，其内部含有防止贯通现象的电路，能够有效的增加芯片的可靠性。[0005]本实用新型采用以下方案实现:一种带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路，其特征在于，包括:[0006]一用于驱动电机的输出功率驱动电路；[0007]—逻辑控制器，控制所述功率驱动电路；[0008]一死区控制电路，将输出信号送至所述的的逻辑控制器，用于消除输出贯通现象；[0009]一滞洄比较器，将霍尔传感器的输出信号放大处理后送至所述的死区控制电路；[0010]一霍尔传感器，用于检测电机的位置；以及[0011]一内部参考电压源，给所述的霍尔传感器供电。[0012]在本实用新型一实施例中，所述内部参考电压源具有一 2.7V电压输出端，该输出端为所述霍尔传感器供电，且具有温度补偿作用，补偿霍尔传感器的温度系数。[0013]在本实用新型一实施例中，所述霍尔传感器集成在芯片内部。[0014]在本实用新型一实施例中，所述死区控制电路包括晶体管Q5 Q18、电阻Rf R7、一电流源、一内部参考电压源输入端以及第一至四控制信号输入端D、A、B、C ;所述晶体管Q5、10的射极以及电流源的一端与所述内部参考电压源输入端连接；所述电流源的另一端与所述晶体管Qll Q18的基极连接；所述晶体管Q5的基极与所述晶体管Q6的集电极、晶体管Q16的集电极连接；所述晶体管Q5的集电极经电阻Rl与所述晶体管Q17的集电极连接；所述第一控制信号输入端D与所述晶体管Q17的集电极连接；所述晶体管Q18的集电极和基极相连接；该晶体管Q18的射极接地；所述晶体管Q17的射极经电阻R7接地；所述晶体管Q16的射极经电阻R6接地；所述晶体管Q13的射极经电阻R5接地；所述晶体管Q12的射极经电阻R4接地；所述晶体管Qll的射极经电阻R3接地；所述晶体管Q6的基极与所述晶体管Q7的基极和集电极连接；所述晶体管Q7的集电极与所述晶体管Q15的集电极连接，所述第二控制信号输入端A与所述晶体管Q15的基极连接；所述晶体管Q15的射极与所述晶体管Q13的集电极以及晶体管Q14的射极连接；所述晶体管Q14的基极与所述第三控制信号输入端B连接；该晶体管Q14的集电极与所述晶体管Q8的集电极和基极连接；所述晶体管Q8的基极与所述晶体管Q9的基极连接；所述晶体管Q9的集电极与所述晶体管QlO的基极以及晶体管Q12的集电极连接；所述晶体管QlO的集电极经电阻R2与所述晶体管Qll的集电极连接；所述第四控制信号输入端C与所述晶体管Qll的集电极连接。[0015]在本实用新型一实施例中，所述输出功率驱动电路采用H桥结构。[0016]本实用新型的有益效果是:通过增加死区时间控制电路，消除单相直流电机驱动电路中的贯通现象，减少了芯片烧毁的风险，有效的增加了芯片的可靠性。
[0017]图1带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路的方框图[0018]图2死区时间控制电路图[0019]图3防止贯通 现象产生的波形图[0020]Vref:内部参考电压源霍尔传感器:内置霍尔传感器[0021]Al:滞洄比较器103:死区控制电路[0022]102:逻辑控制器101:输出功率驱动电路[0023]Q1/Q2/Q3/Q4:输出功率驱动管D1/D2/D3/D4:续流二极管[0024]L:电机线圈VCC:电源供电[0025]Q5-Q18:死区控制电路中的晶体管R1-R7:死区控制电路中的电阻[0026]1:死区控制电路中的电流源。
具体实施方式
[0027]请参照图1，图1是整个集成电路的设计方框图，本实施例提供一种带有防止贯通电路的单相电机驱动集成电路，其包括:一用于驱动电机的输出功率驱动电路；一逻辑控制器，控制所述功率驱动电路；一死区控制电路，将输出信号送至所述的的逻辑控制器，用于消除输出贯通现象；一滞洄比较器，将霍尔传感器的输出信号放大处理后送至所述的死区控制电路；一霍尔传感器Hall sensor，用于检测电机的位置；以及一内部参考电压源，给所述的的霍尔传感器供电。[0028]为了让一般技术人员更好的理解本实用新型，下面我么将详细叙述每个模块的工作原理以及作用。[0029]内置的霍尔传感器是通过特殊的工艺，将霍尔传感器集成到芯片内部。其作用是将磁场信号转换成为电信号。Vref提供2.7V的电压给霍尔传感器供电，并且电压带有温度补偿，补偿霍尔传感器的温度系数。霍尔传感器的输出电压信号，经过滞洄比较器进行放大，输出至死区控制电路。[0030]图2是死区时间控制电路，该死区控制电路包括晶体管Q5 Q18、电阻RfR7、一电流源、一内部参考电压源输入端以及第一至四控制信号输入端D、A、B、C ;所述晶体管Q5、10的射极以及电流源的一端与所述内部参考电压源输入端连接；所述电流源的另一端与所述晶体管Qll Q18的基极连接；所述晶体管Q5的基极与所述晶体管Q6的集电极、晶体管Q16的集电极连接；所述晶体管Q5的集电极经电阻Rl与所述晶体管Q17的集电极连接；所述第一控制信号输入端D与所述晶体管Q17的集电极连接；所述晶体管Q18的集电极和基极相连接；该晶体管Q18的射极接地；所述晶体管Q17的射极经电阻R7接地；所述晶体管Q16的射极经电阻R6接地；所述晶体管Q13的射极经电阻R5接地；所述晶体管Q12的射极经电阻R4接地；所述晶体管Qll的射极经电阻R3接地；所述晶体管Q6的基极与所述晶体管Q7的基极和集电极连接；所述晶体管Q7的集电极与所述晶体管Q15的集电极连接，所述第二控制信号输入端A与所述晶体管Q15的基极连接；所述晶体管Q15的射极与所述晶体管Q13的集电极以及晶体管Q14的射极连接；所述晶体管Q14的基极与所述第三控制信号输入端B连接；该晶体管Q14的集电极与所述晶体管Q8的集电极和基极连接；所述晶体管Q8的基极与所述晶体管Q9的基极连接；所述晶体管Q9的集电极与所述晶体管QlO的基极以及晶体管Q12的集电极连接；所述晶体管QlO的集电极经电阻R2与所述晶体管Qll的集电极连接；所述第四控制信号输入端C与所述晶体管Qll的集电极连接。假设在换向之前A的电压要高于B的电压，此时Q15导通，Q14截止，这样Q6导通而对应的Q9是截止的，Q5处于截止状态QlO处于导通状态，D为低电平，C为高电平。在换向的瞬间，Q14导通Q15截止，Q7截止，由于Q6不能瞬间截止，这样Q5就不能瞬间导通，也就是D会延时一段时间变为高电平，延时的时间可以通过调整Q16的电流来设置，Q16的电流是由R6来决定，所以调整R6可以调整延迟时间。同理，当换向之前B的电压高于A的电压，此时Q15截止，Q14导通，这样Q6截止而对应的Q9是导通的，Q5处于导通状态QlO处于截止状态，D为高电平，C为低电平。在换向的瞬间，Q14截止Q15导通，Q8截止，由于Q9不能瞬间截止，这样QlO就不能瞬间导通，也就是C会延时一段时间变为高电平，延时的时间可以通过调整Q12的电流来设置，Q12的电流是由R4来决定，所以调整R4可以调整延迟时间。这样C和D在换向的时候就会出现同时为低电平的时候，而且这个时间可以通过调整电阻的大小来控制时间长度。[0031]图3是防止贯通现象产生的波形图，由图可以看出，A和B信号经过死区时间控制电路之后的C和D信号，在换向的瞬间，会一段时间同时为低电平。将C和D信号送至逻辑控制器处理后，转换成E、F、H、G四个信号，这四个信号在换向的瞬间会同时为低电平，这样，Ql、Q2、Q3、Q4在换向的时候同时截止，负载电感会通过续流二极管进行放电，输出功率管也会在这段时间进入截止状态，这样在换向的时候就不会出现贯通的现象。[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路，其特征在于，包括: 一用于驱动电机的输出功率驱动电路； 一逻辑控制器，控制所述功率驱动电路； 一死区控制电路，将输出信号送至所述的的逻辑控制器，用于消除输出贯通现象； 一滞洄比较器，将霍尔传感器的输出信号放大处理后送至所述的死区控制电路； 一霍尔传感器，用于检测电机的位置；以及 一内部参考电压源，给所述的霍尔传感器供电。
2.根据权利要求1所述的带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路，其特征在于:所述内部参考电压源具有一 2.7V电压输出端，该输出端为所述霍尔传感器供电，且具有温度补偿作用，补偿霍尔传感器的温度系数。
3.根据权利要求1所述的带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路，其特征在于:所述霍尔传感器集成在芯片内部。
4.根据权利要求1所述的带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路，其特征在于:所述死区控制电路包括晶体管Q5、18、电阻Rf R7、一电流源、一内部参考电压源输入端以及第一至四控制信号输入端D、A、B、C ;所述晶体管Q5、10的射极以及电流源的一端与所述内部参考电压源输入端连接；所述电流源的另一端与所述晶体管QlfQlS的基极连接；所述晶体管Q5的基极与所述晶体管Q6的集电极、晶体管Q16的集电极连接；所述晶体管Q5的集电极经电阻Rl与所述晶体管Q17的集电极连接；所述第一控制信号输入端D与所述晶体管Q17的集电极连接；所述晶体管Q18的集电极和基极相连接；该晶体管Q18的射极接地；所述晶体管Q17的射极经电阻R7接地；所述晶体管Q16的射极经电阻R6接地；所述晶体管Q13的射极经电阻R5接地；所述晶体管Q12的射极经电阻R4接地；所述晶体管Qll的射极经电阻R3接地；所述晶体管Q6的基极与所述晶体管Q7的基极和集电极连接；所述晶体管Q7的集电极与所述晶体管Q15的集电极连接，所述第二控制信号输入端A与所述晶体管Q15的基极连接；所述晶体管Q15的射极与所述晶体管Q13的集电极以及晶体管Q14的射极连接；所述晶体管Q14的基极与所述第三控制信号输入端B连接；该晶体管Q14的集电极与所述晶体管Q8的集电极和基极连接；所述晶体管Q8的基极与所述晶体管Q9的基极连接；所述晶体管Q9的集电极与所述晶体管QlO的基极以及晶体管Q12的集电极连接；所述晶体管QlO的集电极经电阻R2与所述晶体管Qll的集电极连接；所述第四控制信号输入端C与所述晶体管Qll的集电极连接。
5.根据权利要求1所述的带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路，其特征在于:所述输出功率驱动电路米用H桥结构。
专利摘要本实用新型属于集成电路领域，具体是带有防止贯通电路的单相直流电机驱动集成电路。将Hallsensor通过特殊工艺集成到芯片内部，通过增加死区控制电路，可以在换向的时候获得延时信号，将延时信号通过逻辑控制器处理后，在换向的时候可以控制四个输出驱动管同时截止，这样可以有效的消除贯通现象，减少芯片烧毁的风险，有效的增加了芯片的可靠性。
文档编号H02P6/00GK203057046SQ201320038798
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者高耿辉 申请人:大连连顺电子有限公司, 友顺科技股份有限公司, 福建福顺微电子有限公司