一种准无源制动电路的制作方法

本实用新型涉及制动电路领域，具体地，涉及一种准无源制动电路。

背景技术：

电动摩托车、电动汽车、电梯、运输带和机床等采用能耗制动技术，实现频繁开启，以及突然停止等功能。但进行能耗制动时，电机需要停车，电机相当于发电机。电机的机械能会转化成电能，会导致驱动器的母线电压上升，会导致电机驱动电路遭受不可恢复的过电压损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种准无源制动电路，以保证电机驱动器的母线电压在安全范围内、保证电机驱动电路不受损坏以及适用广泛的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种准无源制动电路，主要包括：电机驱动电路、制动电路和电源；

所述电机驱动电路与制动电路相连接；

所述电源直接并接在电机驱动电路的直流母线中。

进一步地，所述制动电路包括：功率管TM1，所述功率管TM1的D极分别连接电阻R1的一端以及二极管D1的正极，所述电阻R1的另一端以及二极管D1的负极均接VCC，所述VCC与GND之间串接电解电容C1，所述功率管TM1的G极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别接电阻R7的另一端以及三极管Q1的c极，三极管Q1的b极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端分别接三极管Q3的c极、电阻R2的一端以及电阻R9的一端，电阻R2的另一端接三极管Q2的b极，三极管Q2的c极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接三极管Q3的b极以及电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别接电阻R6的另一端以及稳压二极管DZ2的正极，所述功率管TM1的S极、电阻R7的一端、三极管Q3的e极、电阻R6的一端均接GND，三极管Q2的e极与VG之间串联稳压二极管DZ3，所述稳压二极管DZ2的负极、电阻R9的另一端以及三极管Q1的e极均接VG，所述稳压二极管DZ2的负极还接稳压二极管DZ1的正极，稳压二极管DZ1的负极接VCC。

本实用新型的由于技术效果：

本实用新型的一种准无源制动电路，主要包括：电机驱动电路、制动电路和电源；所述电机驱动电路与制动电路相连接；所述电源直接并接在电机驱动电路的直流母线中。本实用新型专利，就用在电机驱动器上。在电机进行能耗制动的过程中，电机的机械能会转化成电能，该实用新型专利会把这个能量给释放掉，保证电机驱动器的母线电压在安全范围内，保证电机驱动电路不受损坏。该实用新型专利适用于各种电机驱动需要能耗制动的电路中。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型所述一种准无源制动电路的制动电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种准无源制动电路，主要包括：电机驱动电路、制动电路和电源；

所述电机驱动电路与制动电路相连接；

所述电源直接并接在电机驱动电路的直流母线中。

如图1所示，所述制动电路包括：功率管TM1，所述功率管TM1的D极分别连接电阻R1的一端以及二极管D1的正极，所述电阻R1的另一端以及二极管D1的负极均接VCC，所述VCC与GND之间串接电解电容C1，所述功率管TM1的G极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别接电阻R7的另一端以及三极管Q1的c极，三极管Q1的b极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端分别接三极管Q3的c极、电阻R2的一端以及电阻R9的一端，电阻R2的另一端接三极管Q2的b极，三极管Q2的c极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接三极管Q3的b极以及电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别接电阻R6的另一端以及稳压二极管DZ2的正极，所述功率管TM1的S极、电阻R7的一端、三极管Q3的e极、电阻R6的一端均接GND，三极管Q2的e极与VG之间串联稳压二极管DZ3，所述稳压二极管DZ2的负极、电阻R9的另一端以及三极管Q1的e极均接VG，所述稳压二极管DZ2的负极还接稳压二极管DZ1的正极，稳压二极管DZ1的负极接VCC。

虚线框外是电机驱动电路，虚线框内为此电路。此电路是一种准无源制动电路，并兼有过压保护功能。

图1中，右边的“VCC”与“GND”，直接并接在电机驱动电路的直流母线中。在电机正常工作的时候(不在能耗制动状态下)，此电路开路，不起任何作用。在电机进行能耗制动的时候，外部的机械能会转化成为电能，反馈回到直流母线中，而直流母线中并接的电容容量有限，反馈回的能量会导致电容的电压升高，在直流母线的电压升高到一定的值(准无源制动电路的开启值UBRK)的时候，此电路导通，功率管TM1导通，相当于在直流母线中并联了制动电阻R1，电机反馈回的能量会通过制动电阻R1放掉，维持母线电压在合理的范围内，使电机驱动电阻不会受到过电压损坏。

电路元件及局部功能说明：

1、稳压二极管DZ1、DZ2与电阻R6的作用是构成母线电压采样，来决定制动电路的开启电压，当母线电压VCC高于“UDZ1+UDZ2+0.7V”时，三极管Q3导通，进而推动后级电路的开启。另外，稳压二极管DZ2是为了给后级控制电路产生一定的供电电压，以保证后级电路正常工作；

2、电阻R5起限流作用，防止三极管Q3的基极电流过大而烧坏；

3、电阻R8起限流作用，一方面防止三极管Q1电流过大而烧坏，另一方面用来延缓功率管TM1的开启速度，减小功率管电流的上升速度，以减少电路对外的电磁辐射，使整个电路的有着更优的EMC；

4、三极管Q2、Q3与电阻R2、R4构成了类似于可控硅的功能，当触发电流由R5流向三极管Q3的基极(相当于可控硅的控制极)后，三极管Q3导通，又通过电阻R2使三极管Q2导通，三极管Q2导通后，又通过电阻R4促进三极管Q3的导通。所以，三极管Q3经过一次触发后一直开通；

5、三极管Q1与电阻R3、R7、R8构成了功率管驱动电路。三极管Q3导通后，通过电阻R3，使三极管Q1导通。Q1导通后，使功率管TM1的G极电压超过开启电压，功率管TM1开通；

6、功率管TM1、制动电阻R1构成了功率控制电路。功率管TM1开通后，母线的能量会通过电阻R1转化为热量，从而保证母线电压在一定的值；

7、二极管D1是续流二极管，用以保护功率管TM1。由于制动电阻一般是绕线电阻，具有一定的电感量，直当于一个小电感，当功率管TM1关断的时候，这个电感会产生一定的感生电动势，而二极管D1对这个电感进行了钳位作用，从而保证功率管TM1不会因此感生电动势而击穿。

8、稳压二极管DZ3是为了在功率管开启后，母线电压在下降的过程中，保证功率管的驱动电压VG高于一定的值(此值大约为“UDZ3+1V”)，使功率管TM1处于完全开启状态。母线电压下降过程中，当VG下降到“UDZ3+1V”以下时，稳压二极管因两端电压低于UDZ3而关断，Q2截止，而稳压二极管DZ2的稳压值高于DZ3的值，所以此时稳压二极管DZ2也处于关断状态，导致三极管Q3与Q1都关断，功率管TM1也关断。

由上述1、7的描述中可得出，当母线电压VCC高于“UDZ1+UDZ2+0.7V”时，制动电路开启，母线电压开始下降，当母线电压VCC低于“UDZ1+UDZ3+1V”时，制动电路关闭。所以电机在能耗制动过程中，母线电压会在“UDZ1+UDZ3+1V”与“UDZ1+UDZ2+0.7V”之间变化。

由此，我们可以通过更换不同参数的稳压二极管DZ1与制动电阻R1，来改变能耗制动开启的电压值，以及能耗制动的最大功率，能耗制动的开启电压值为“UDZ1+UDZ2+0.7V”，能耗制动的最大功率为制动电阻R1可承受的最大功率。

至少可以达到以下有益效果：

本实用新型的一种准无源制动电路，主要包括：电机驱动电路、制动电路和电源；所述电机驱动电路与制动电路相连接；所述电源直接并接在电机驱动电路的直流母线中。本实用新型专利，就用在电机驱动器上。在电机进行能耗制动的过程中，电机的机械能会转化成电能，该实用新型专利会把这个能量给释放掉，保证电机驱动器的母线电压在安全范围内，保证电机驱动电路不受损坏。该实用新型专利适用于各种电机驱动需要能耗制动的电路中。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。