专利名称：一种新型的电机驱动芯片中的欠压保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种保护电路，尤其涉及ー种电机驱动芯片中的欠压保护电路。
背景技术：
电机在运行的过程中，除按生产机械的エ艺要求完成各种正常运转外，还必须在线路出现短路、过载、过电流、欠压、失压及失磁等现象时，能自动切断电源停止转动，以防止和避免电气设备和接卸设备的损坏事故，保证操作人员的人身安全。为此，在生产机械的电气控制线路中，采取了对电机的各种保护措施。常用的电机的保护有短路保护、过载保护、过电流保护、欠压保护、失压保护及失磁保护等。在电机驱动中，系统中的电压稳定性尤为重要，过压、欠压电路必不可少。当电网电压降低，电机便在欠压下运行。由于电机载荷没有改变，所以欠压下电机转速下降，定子绕组中的电流增加。因此电流増加的幅度尚不足以使熔断器和热继电器动作，所以这两种电器起不到保护作用。如不采取保护措施，时间ー长将会使电机过热损坏。另外，欠压将引起ー些电器释放，使电路不能正常工作，也可能导致人身伤害和设备损坏事故。因此，应避免电机在欠压下运行。现代高效的、精确的电机控制都是采用计算机实现的，通过电机芯片与主处理器、电机和増量性编码器构成ー个完整的运动控制系统。当电源电压低于芯片的正常工作范围时，芯片内部某些电路可能无法正常工作，这有可能产生内部逻辑错误，使外部开关管处于不确定状态。若外部开关管处于导通状态而芯片的其它部分不能正常工作时，有可能使芯片烧毁，或对外部电路造成损坏，因此，芯片内部加入欠压保护电路是必需的，可以保证电源电压低于设定的工作门限时，外部功率管和芯片内部的大部分模块处于关断状态。由于欠压保护电路工作吋，芯片带隙基准电路和LDO模块还没有正常工作，也就是说，欠压保护电路必须具有基准电压。并且为了使触发电压不随着工艺、温度等变化，基准电压必须是ー个不随温度、エ艺等变化的电压。在现有技术的欠压保护电路中往往具有基准电路部分以产生基准电压，使用比较器将采样来的电源电压信号与基准电路产生的基准电压信号比较。如
图1所示的现有技术的欠压保护电路具有基准电路I和比较电路，基准电路I产生基准电流In和基准电压\，比较电路将采样来的电源电压VDDl的信号与基准电压Vn的信号，判断是否发生欠压。其中，当未发生欠压时，VDDl > Vn, VOUTl输出高电平(V0UT1=I)以控制电机驱动芯片正常工作；当发生欠压时，VDDl < Vn, VOUTl输出低电平(V0UT1=0)以控制电机驱动芯片停止工作。但是，这类现有技术的欠压保护电路容易受到用以产生基准电压的基准电路的干扰，因此需要设计专门的比较器电路，结构相对复杂。因此，本领域的技术人员致力于开发一种欠压保护电路，其不受基准电路的影响，也不需要专门的比较器电路
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种欠压保护电路，当电源电压降低时，可以快速的产生并输出欠压信号，并且该欠压保护电路不需要额外的电源电压。为实现上述目的，本发明提供了一种欠压保护电路，其特征在于，包括带隙基准电路、第一电流镜电路、第二电流镜电路和若干电阻、NMOS管、PMOS管及反相器；电阻R4与NMOS管匪I串联后和电阻R3并联，所述电阻R3与PMOS管MPO、电阻Rl、电阻R2串联在电源VDD和地GND之间，所述PMOS管MPO的栅极接地；所述电阻Rl和所述电阻R2之间的电压Va加载在所述带隙基准电路上；所述带隙基准电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述第一电流镜电路的两个电流支路；所述带隙基准电路的所述第二输入端经过PMOS管MP5连接到所述第二电流镜电路以控制输出电压VOUT的电平，所述PMOS管MP5通过第一反相器控制所述NMOS管匪I的通断。 进ー步地，所述带隙基准电路包括三极管Ql、三极管Q2、电阻R5和电阻R6，所述三极管Ql的基极与所述三极管Q2的基极相连，所述三极管Ql的发射极经过所述电阻R5与所述三极管Q2的发射极相连，所述三极管Q2的发射极经过所述电阻R6接地GND ;所述三极管Ql的集电极为所述带隙基准电路的所述第一输入端，所述三极管Q2的集电极为所述带隙基准电路的所述第二输入端；电阻Rl和所述电阻R2之间的所述电压Va加载在所述三极管Ql的基极与所述三极管Q2的基极上。进ー步地，所述三极管Ql的发射极面积和所述三极管Q2的发射极面积之比为n。 进ー步地，所述三极管Ql和所述三极管Q2皆为NPN型三极管。进ー步地，所述第一电流镜电路包括PMOS管MPl、PMOS管MP2和PMOS管MP3，所述PMOS管MPl的源极、所述PMOS管MP2的源极和所述PMOS管MP3的源极皆连接到所述电源VDD ;所述PMOS管MPl的漏极连接到所述三极管Ql的集电极，所述PMOS管MP2的漏极连接到所述三极管Q2的集电极。进ー步地，所述PMOS管MPl的栅极与漏极相连。进ー步地，所述第二电流镜电路包括NMOS管匪2、NM0S管匪3和NMOS管MN4，所述NMOS管MN2的源极、所述NMOS管MN3的源极和所述NMOS管MN4的源极皆接地；所述NMOS管MN2的漏极与所述PMOS管MP3的漏极相连；所述NMOS管MN3的漏极与所述PMOS管MP5的源极相连。进ー步地，所述NMOS管匪2的栅极与漏极相连。进ー步地，所述PMOS管MP5的源极经过所述第一反相器和第二反相器连接到NMOS管MN5的栅极，所述NMOS管MN5的源极与所述NMOS管MN4的漏极相连。进ー步地，所述电源VDD的电压Vdd从低于正常值增加到正常值的过程中，当
权利要求
1.一种欠压保护电路，其特征在于，包括带隙基准电路、第一电流镜电路、第二电流镜电路和若干电阻、NMOS管、PMOS管及反相器；电阻(R4)与NMOS管(MNl)串联后和电阻(R3)并联，所述电阻(R3)与PMOS管(MPO)、电阻(Rl)、电阻(R2)串联在电源(VDD)和地(GND)之间，所述PMOS管(MPO)的栅极接地；所述电阻(Rl)和所述电阻(R2)之间的电压(Va)加载在所述带隙基准电路上；所述带隙基准电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述第一电流镜电路的两个电流支路；所述带隙基准电路的所述第二输入端经过PMOS管(MP5)连接到所述第二电流镜电路以控制输出电压(VOUT)的电平，所述PMOS管(MP5)通过第一反相器控制所述NMOS管(MNl)的通断。
2.如权利要求1所述的欠压保护电路，其中所述带隙基准电路包括三极管(Ql)、三极管(Q2)、电阻(R5)和电阻(R6)，所述三极管(Ql)的基极与所述三极管(Q2)的基极相连，所述三极管(Ql)的发射极经过所述电阻(R5)与所述三极管(Q2)的发射极相连，所述三极管(Q2)的发射极经过所述电阻(R6)接地(GND);所述三极管(Ql)的集电极为所述带隙基准电路的所述第一输入端，所述三极管(Q2)的集电极为所述带隙基准电路的所述第二输入端；电阻(Rl)和所述电阻(R2)之间的所述电压(Va)加载在所述三极管(Ql)的基极与所述三极管(Q2)的基极上。
3.如权利要求2所述的欠压保护电路，其中所述三极管(Ql)的发射极面积和所述三极管(Q2)的发射极面积之比为η。
4.如权利要求2或3所述的欠压保护电路，其中所述三极管(Ql)和所述三极管(Q2)皆为NPN型三极管。
5.如权利要求4所述的欠压保护电路，其中所述第一电流镜电路包括PMOS管(ΜΡ1)、PMOS管(ΜΡ2)和PMOS管(MP3)，所述PMOS管(MPl)的源极、所述PMOS管(ΜΡ2)的源极和所述PMOS管(MP3)的源极皆连接到所述电源(VDD);所述PMOS管(MPl)的漏极连接到所述三极管(Ql)的集电极，所述PMOS管(ΜΡ2)的漏极连接到所述三极管(Q2)的集电极。
6.如权利要求5所述的欠压保护电路，其中所述PMOS管(MPl)的栅极与漏极相连。
7.如权利要求6所述的欠压保护电路，其中所述第二电流镜电路包括NMOS管(ΜΝ2)、NMOS管(ΜΝ3)和NMOS管(ΜΝ4)，所述NMOS管(ΜΝ2)的源极、所述NMOS管(ΜΝ3)的源极和所述NMOS管(ΜΝ4)的源极皆接地；所述匪05管(ΜΝ2)的漏极与所述PMOS管(MP3)的漏极相连；所述NMOS管(ΜΝ3)的漏极与所述PMOS管(ΜΡ5)的源极相连。
8.如权利要求7所述的欠压保护电路，其中所述NMOS管(ΜΝ2)的栅极与漏极相连。
9.如权利要求8所述的欠压保护电路，其中所述PMOS管(ΜΡ5)的源极经过所述第一反相器和第二反相器连接到NMOS管(ΜΝ5)的栅极，所述NMOS管(ΜΝ5)的源极与所述匪OS管(ΜΝ4)的漏极相连。
10.如权利要求9所述的欠压保护电路，其中所述电源(VDD)的电压Vdd从低于正 R1-k R4.. R% / /'Rd常值增加到正常值的过程中，
全文摘要
本发明公开了一种欠压保护电路，包括带隙基准电路、第一电流镜电路、第二电流镜电路和若干电阻、MOS管及反相器。电阻R4与NMOS管MN1串联后和电阻R3并联，电阻R3与PMOS管MP0、电阻R1、电阻R2串联在电源VDD和地GND之间，PMOS管MP0的栅极接地；电阻R1和电阻R2之间的电压VA加载在带隙基准电路上；带隙基准电路的第一输入端和第二输入端分别连接第一电流镜电路的两个电流支路；带隙基准电路的第二输入端经过PMOS管MP5连接到第二电流镜电路以控制输出电压VOUT的电平，PMOS管MP5通过第一反相器控制NMOS管MN1的通断。本发明结构简单，传输延时较小，能快速的产生欠压信号。
文档编号H02H7/09GK103036209SQ20121052431
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者姚远, 黄武康, 杨志飞, 代军, 湛衍, 马琳, 张伟, 潘慧君, 杨小波, 殷明 申请人:嘉兴禾润电子科技有限公司