一种应急电机驱动电路的制作方法

1.本技术涉及电机驱动的技术领域，具体而言，涉及一种应急电机驱动电路。


背景技术：

2.随着电机技术的不断发展，对于直流有刷电机而言，其驱动电路通常是基于mcu控制电路和mos驱动电路实现的，结构如图1所示，由mcu控制电路控制mos驱动电路中mos管高端对电源导通、mos管低端对地导通截止，来控制直流有刷电机旋转，其中，电流流向如图1中箭头方向所示。
3.当mcu控制电路失效或其中的任何一个环节失效，就会导致直流有刷电机无法正常转动，即使遇到紧急情况时想让直流有刷电机转动也是束手无策。
4.并且，在此过程中，mos管关断时产生的反向电动势无法泄放，极易击穿mos管，造成mos驱动电路损坏。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于：解决现有应急电机驱动电路存在的至少一个问题。
6.本技术的技术方案是：提供了一种应急电机驱动电路，该应急电机驱动电路包括依次串联的mcu控制电路、第一mos驱动电路、直流有刷电机以及第二mos驱动电路，应急电机驱动电路还包括：辅助控制电路；
7.辅助控制电路的第一输入端连接于高电平vdd，辅助控制电路的第二输入端连接于mcu控制电路和第一mos驱动电路之间，辅助控制电路的输出端连接于第一mos驱动电路与直流有刷电机之间，
8.其中，直流有刷电机与第二mos驱动电路之间连接有高电平vdd，
9.辅助控制电路导通后第一mos驱动电路与直流有刷电机之间接地。
10.上述任一项技术方案中，进一步地，辅助控制电路包括：与门逻辑电路和第三mos驱动电路；与门逻辑电路的第一输入端连接于高电平vdd，与门逻辑电路的第二输入端连接于mcu控制电路和第一mos驱动电路之间，与门逻辑电路的输出端连接于第三mos驱动电路的第一端口；第三mos驱动电路的第二端口连接于第一mos驱动电路与直流有刷电机之间，第三mos驱动电路的第三端口接地。
11.上述任一项技术方案中，进一步地，辅助控制电路包括：nmos晶体管q27、二极管d3以及三极管q28；二极管d3的阳极连接于高电平vdd，二极管d3的阴极通过电阻r58连接于nmos晶体管q27的栅极；nmos晶体管q27的漏极连接于第一mos驱动电路与直流有刷电机之间，nmos晶体管q27的源极通过电容c54接地；三极管q28的基极通过电阻r59连接于mcu控制电路，三极管q28的集电极连接于电阻r58与nmos晶体管q27的栅极之间，三极管q28的发射极接地。
12.上述任一项技术方案中，进一步地，第一mos驱动电路中设置有三极管q25，第二mos驱动电路中设置有三极管q29和三极管q31，其中，三极管q25和三极管q31为npn型三极
管，三极管q29为pnp型三极管，三极管q29的基极连接于三极管q31的集电极。
13.上述任一项技术方案中，进一步地，辅助控制电路还包括：三极管q26、三极管q32以及二极管d7；三极管q26的集电极连接于三极管q25的基极，三极管q26的发射极接地；三极管q32的集电极连接于三极管q31的基极，三极管q32的发射极接地；二极管d7的阳极连接于高电平vdd，二极管d7的阴极通过电阻r51连接于三极管q26的基极，二极管d7的阴极还通过电阻r52连接于三极管q32的基极。
14.上述任一项技术方案中，进一步地，第一mos驱动电路还包括：pmos晶体管q23；pmos晶体管q23的栅极通过电阻r56连接于三极管q25的集电极，pmos晶体管q23的源极连接于电池电压vbat，pmos晶体管q23的漏极连接于直流有刷电机的一端。
15.上述任一项技术方案中，进一步地，第二mos驱动电路还包括：nmos晶体管q30；nmos晶体管q30的栅极通过电阻r60连接于三极管q29集电极，nmos晶体管q30的源极通过电阻rp3接地，nmos晶体管q30的漏极连接于直流有刷电机的另一端。
16.本技术的有益效果是：
17.本技术中的技术方案，在现有驱动电路的基础上，设置辅助控制电路，以实现直流有刷电机在主驱动电路失效的情况下的应急驱动，可以避免mos驱动电路中mos管被击穿，有助于降低设备故障发生概率和财产的损失。
附图说明
18.本技术的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是现有技术中直流有刷电机驱动电路的示意框图；
20.图2是根据本技术的一个实施例的应急电机驱动电路的示意框图；
21.图3是根据本技术的一个实施例的应急电机驱动电路的电路图示意图。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
23.在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
24.本实施例提供了一种应急电机驱动电路，该应急电机驱动电路依次串联的mcu控制电路、第一mos驱动电路、直流有刷电机以及第二mos驱动电路，其中，第一mos驱动电路和第二驱动电路的实现方式可以采用常规的直流有刷电机驱动电路实现。
25.本实施例中，应急电机驱动电路还包括：辅助控制电路；辅助控制电路的第一输入端连接于高电平vdd，辅助控制电路的第二输入端连接于mcu控制电路和第一mos驱动电路之间，辅助控制电路的输出端连接于第一mos驱动电路与直流有刷电机之间，其中，直流有刷电机与第二mos驱动电路之间连接有高电平vdd，辅助控制电路导通后第一mos驱动电路与直流有刷电机之间接地。
26.具体的，本实施例在现有的直流有刷电机驱动电路的基础上，增加一套简易的控制电路，作为辅助控制电路，以备应急时使用，并且该辅助电路中设置有具有保护主控制回路(mcu控制电路)的逻辑电路，对mcu控制电路和辅助控制电路进行互相约束，避免两者的控制逻辑冲突，损伤mos驱动电路、直流有刷电机等器件。
27.本实施例中的应急电机驱动电路主要应用于汽车的换挡电脑模块上的应急直流有刷电机驱动，当换挡电脑内部对直流有刷电机的主驱动电路(mcu控制电路)失效，或汽车主机对换挡电脑模块的通信异常时，汽车需要挂入p档，此时，汽车主机可以直接提供外部电源(高电平vdd)，使直流有刷电机应急旋转，挂入p档，进入熄火停车的操作。
28.进一步的，如图2所示，辅助控制电路包括：与门逻辑电路和第三mos驱动电路；与门逻辑电路的第一输入端连接于高电平vdd，与门逻辑电路的第二输入端连接于mcu控制电路和第一mos驱动电路之间，与门逻辑电路的输出端连接于第三mos驱动电路的第一端口；第三mos驱动电路的第二端口连接于第一mos驱动电路与直流有刷电机之间，第三mos驱动电路的第三端口接地。
29.具体的，在辅助控制电路中设置与门逻辑电路和第三mos驱动电路，将第三mos驱动电路作为直流有刷电机高端的mos对地电路，并在直流有刷电机的低端直接施加一个高电平vdd，通过高电平vdd来控制第三mos驱动电路中的mos管导通，使得电流反向流过直流有刷电机，当然辅助控制电路的逻辑与mcu控制电路的逻辑是互斥的，由于设置有与门逻辑电路，第三mos驱动电路中的mos管不会直接电接地而直通损坏。
30.另外，当第一、第二mos驱动电路关断时，产生的反向电动势通过第三mos驱动电路中mos管的寄生二管反向泄放掉，第三mos驱动电路关断产生的反向电动势通过第一、第二mos驱动电路中mos管的寄生二极管反向泄掉，在不额外增加器件的情况下，既可以辅助驱动直流有刷电机，而且还可以有效地避免上述mos驱动电路中mos管被击穿，对mos驱动电路进行保护。
31.需要说明的是，高电平vdd来自于外部，当mcu控制电路或者第一、第二mos驱动电路内部失效或与外部断了联系时，该高电平vdd就会起作用，实现直流有刷电机地应急控制。
32.进一步的，如图3所示，在上述实施例的基础上，该第一mos驱动电路还包括：pmos晶体管q23；pmos晶体管q23的栅极通过电阻r56连接于三极管q25的集电极，pmos晶体管q23的源极连接于电池电压vbat，pmos晶体管q23的漏极连接于直流有刷电机的一端。
33.在上述实施例的基础上，第二mos驱动电路还包括：nmos晶体管q30；nmos晶体管q30的栅极通过电阻r60连接于三极管q29集电极，nmos晶体管q30的源极通过电阻rp3接地，nmos晶体管q30的漏极连接于直流有刷电机的另一端。
34.具体的，mcu控制电路的输出端口motop端通过电阻r55连接于三极管q24的基极，三极管q24为pnp型三极管，三极管q24的发射极接+5v电压，三极管q24的集电极作为mutex端，与第一、第二mos驱动电路相连。
35.本实施例中，辅助控制电路包括：nmos晶体管q27、二极管d3以及三极管q28；二极管d3的阳极连接于高电平vdd，二极管d3的阴极通过电阻r58连接于nmos晶体管q27的栅极；nmos晶体管q27的漏极连接于第一mos驱动电路与直流有刷电机之间，nmos晶体管q27的源极通过电容c54接地；三极管q28的基极通过电阻r59连接于mcu控制电路，三极管q28的集电
极连接于电阻r58与nmos晶体管q27的栅极之间，三极管q28的发射极接地。
36.在上述实施例的基础上，第一mos驱动电路中设置有三极管q25，第二mos驱动电路中设置有三极管q29和三极管q31，其中，三极管q25和三极管q31为npn型三极管，三极管q29为pnp型三极管，三极管q29的基极连接于三极管q31的集电极。
37.在上述实施例的基础上，辅助控制电路还包括：三极管q26、三极管q32以及二极管d7；三极管q26的集电极连接于三极管q25的基极，三极管q26的发射极接地；三极管q32的集电极连接于三极管q31的基极，三极管q32的发射极接地；二极管d7的阳极连接于高电平vdd，二极管d7的阴极通过电阻r51连接于三极管q26的基极，二极管d7的阴极还通过电阻r52连接于三极管q32的基极。
38.正常工作状态下，mcu控制电路输出低电平经过三极管q24后信号反向和放大，使得三极管q24的mutex端(集电极)变成高电平，mutex端的高电平驱动三极管q25、q31、q28导通，三极管q25导通后其集电极拉低pmos晶体管q23导通，使得直流有刷电机m高端导通，三极管q31导通使得三极管q29和nmos晶体管q30导通，直流有刷电机m的低端导通，直流有刷电机运转。此时，由于三极管q28导通，nmos晶体管q27栅极接近于0v，nmos晶体管q27始终处于截止状态，直流有刷电机的控制由mcu控制电路实现，避免发生pmos晶体管q23和nmos晶体管q27同时导通导致mos管损坏的现象。
39.当mcu控制电路控制失效时，端口motop端处于高电平，三极管q24处于截止状态，mutex端处于低电平，使得三极管q25、三极管q31、三极管q29、pmos晶体管q23、nmos晶体管q30完全处于截止状态，此时，三极管q28也处于截止状态，而高电平vdd转变为有效状态，使得nmos晶体管q27受外部输入的高电平vdd控制，当外部输入的高电平vdd为12v电源时，三极管q26和q32对地导通，保证pmos晶体管q23和nmos晶体管q30一直处于截止状态，直流有刷电机的控制权归外部vdd所有。
40.另外，当pmos晶体管q23和nmos晶体管q30导通后截止时，直流有刷电机m产生的反向电动势可使nmos晶体管q27导通，使能量泄放到地；而当外部控制nmos晶体管q27导通后截止时，直流有刷电机m产生的反向电动势，可通过pmos晶体管q23和nmos晶体管q30的寄生二极管泄放到电池电压vbat,可防止反向电压对器件的破坏。
41.以上结合附图详细说明了本技术的技术方案，本技术提出了一种应急电机驱动电路，该应急电机驱动电路包括应急电机驱动电路包括依次串联的mcu控制电路、第一mos驱动电路、直流有刷电机以及第二mos驱动电路，应急电机驱动电路还包括：辅助控制电路；辅助控制电路的第一输入端连接于高电平vdd，辅助控制电路的第二输入端连接于mcu控制电路和第一mos驱动电路之间，辅助控制电路的输出端连接于第一mos驱动电路与直流有刷电机之间，其中，直流有刷电机与第二mos驱动电路之间连接有高电平vdd，辅助控制电路导通后第一mos驱动电路与直流有刷电机之间接地。通过本技术中的技术方案，实现了在主驱动电路失效的情况下的应急驱动，可以避免mos驱动电路中mos管被击穿，降低设备故障率。
42.在本技术中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附
图仅用于对本技术的原理进行说明，并非意在对本技术进行限制。
44.尽管参考附图详地公开了本技术，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本技术的应用。本技术的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本技术保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。