一种上下桥臂互锁MOSFET驱动电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种上下桥臂互锁mosfet驱动电路。

背景技术：

在电机驱动中，行业上普遍使用集成驱动ic，价格较贵，且已固化，参数不可调整。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种上下桥臂互锁mosfet驱动电路，以解决现有的驱动电路参数不可调整、且价格较高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种上下桥臂互锁mosfet驱动电路，包括：

驱动电路模块，用于驱动电机；所述驱动电路模块包括上桥臂mosfet驱动电路和下桥臂mosfet驱动电路，两者的驱动逻辑相反；

电路互锁模块，用于所述上桥臂mosfet驱动电路和下桥臂mosfet驱动电路互锁，避免两者同时导通；

电机模块，接三相无刷直流电机，用于电机设备。

可选的，所述电路互锁模块包括电阻r1a~r4a和r1b~r4b、电容c1和c2、三极管q1a和q1b，以及稳压二极管zd1和zd2；

电阻r1a和r2a的第一端均接输入信号pwm_hu，电阻r1a的第二端接稳压二极管zd1负极，电阻r2a的第二端接三极管q1b基极；

电阻r1b和r2b的第一端均接输入信号pwm_lu，电阻r1b的第二端接稳压二极管zd2负极，电阻r2b的第二端接三极管q1a基极；

电阻r3a第一端接三极管q1a基极，第二端接三极管q1a发射极，电阻r3b第一端接三极管q1b基极，第二端接三极管q1b发射极；

电阻r4a第一端接三极管q1a集电极，第二端接通过电容c1接地，电阻r4b第一端接三极管q1b集电极，第二端通过电容c2接地。

可选的，所述上桥臂mosfet驱动电路包括电阻r6a~r11a、三极管q2a~q4a、mos管v1~v2、二极管d2和电容c3；

三极管q2a基极接稳压二极管zd1正极，集电极通过电阻r7a接三极管q3a基极，发射极接地；

三极管q3a发射极接二极管d1负极，集电极接三极管q4a基极，三极管q4a发射极通过电阻r8a接二极管d2负极，集电极通过电阻r9a接二极管d2正极；

电容c3同时通过电阻r10a接mos管v1栅端，和通过电阻r11a接mos管v2栅端；mos管v1漏端和mos管v2漏端均接电源vcc；

三极管q2a基极和发射极之间串联有电阻r13a，三极管q3a基极和发射极之间串联有电阻r6a。

可选的，所述下桥臂mosfet驱动电路包括电阻r6b~r11b、三极管q2b~q4b、mos管v3~v4、二极管d3和电容c4；

三极管q2b基极接稳压二极管zd2正极，集电极通过电阻r7b接三极管q3b基极，发射极接地；

三极管q3b发射极接二极管d3负极，集电极接三极管q4b基极，三极管q4b发射极通过电阻r8b接二极管d3负极，集电极通过电阻r9b接二极管d3正极；

电容c4同时通过电阻r10b接mos管v3栅端，和通过电阻r11b接mos管v4栅端；mos管v3漏端和mos管v4漏端分别接mos管v1源端和mos管v2源端；

三极管q2b基极和发射极之间串联有电阻r13b，三极管q3b基极和发射极之间串联有电阻r6b。

在本实用新型提供的上下桥臂互锁mosfet驱动电路中，包括电路互锁模块、驱动电路模块和电机模块；其中，所述驱动电路模块用于驱动电机；所述驱动电路模块包括上桥臂mosfet驱动电路和下桥臂mosfet驱动电路，两者的驱动逻辑相反；所述电路互锁模块用于所述上桥臂mosfet驱动电路和下桥臂mosfet驱动电路互锁，避免两者同时导通；所述电机模块接三相无刷直流电机，用于电机设备。

本实用新型采用分立体器件搭建mos管驱动电路，参数可调，电路成本较低，且可以根据外围电路调整相关器件，达到高效驱动mos管电路；

采用硬件电路进行互锁设计，防止单片机因软件误编程导致上下mosfet同时导通造成短路故障。

附图说明

图1是本实用新型提供的上下桥臂互锁mosfet驱动电路的原理示意图；

图2是本实用新型提供的上下桥臂互锁mosfet驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种上下桥臂互锁mosfet驱动电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

本实用新型提供了一种上下桥臂互锁mosfet驱动电路，其原理如图1所示，包括电路互锁模块1、驱动电路模块2和电机模块3；其中，所述驱动电路模块2用于驱动电机；所述驱动电路模块2包括上桥臂mosfet驱动电路21和下桥臂mosfet驱动电路22，两者的驱动逻辑相反；所述电路互锁模块1用于所述上桥臂mosfet驱动电路21和下桥臂mosfet驱动电路22互锁，避免两者同时导通；所述电机模块3接三相无刷直流电机，用于电机设备。

如图2所示，所述电路互锁模块1包括电阻r1a~r4a和r1b~r4b、电容c1和c2、三极管q1a和q1b，以及稳压二极管zd1和zd2；电阻r1a和r2a的第一端均接输入信号pwm_hu，电阻r1a的第二端接稳压二极管zd1负极，电阻r2a的第二端接三极管q1b基极；电阻r1b和r2b的第一端均接输入信号pwm_lu，电阻r1b的第二端接稳压二极管zd2负极，电阻r2b的第二端接三极管q1a基极；电阻r3a第一端接三极管q1a基极，第二端接三极管q1a发射极，电阻r3b第一端接三极管q1b基极，第二端接三极管q1b发射极；电阻r4a第一端接三极管q1a集电极，第二端接通过电容c1接地，电阻r4b第一端接三极管q1b集电极，第二端通过电容c2接地。

所述上桥臂mosfet驱动电路21包括电阻r6a~r11a、三极管q2a~q4a、mos管v1~v2、二极管d2和电容c3；三极管q2a基极接稳压二极管zd1正极，集电极通过电阻r7a接三极管q3a基极，发射极接地；三极管q3a发射极接二极管d1负极，集电极接三极管q4a基极，三极管q4a发射极通过电阻r8a接二极管d2负极，集电极通过电阻r9a接二极管d2正极；电容c3同时通过电阻r10a接mos管v1栅端，和通过电阻r11a接mos管v2栅端；mos管v1漏端和mos管v2漏端均接电源vcc；三极管q2a基极和发射极之间串联有电阻r13a，三极管q3a基极和发射极之间串联有电阻r6a。所述下桥臂mosfet驱动电路22包括电阻r6b~r11b、三极管q2b~q4b、mos管v3~v4、二极管d3和电容c4；三极管q2b基极接稳压二极管zd2正极，集电极通过电阻r7b接三极管q3b基极，发射极接地；三极管q3b发射极接二极管d3负极，集电极接三极管q4b基极，三极管q4b发射极通过电阻r8b接二极管d3负极，集电极通过电阻r9b接二极管d3正极；电容c4同时通过电阻r10b接mos管v3栅端，和通过电阻r11b接mos管v4栅端；mos管v3漏端和mos管v4漏端分别接mos管v1源端和mos管v2源端；三极管q2b基极和发射极之间串联有电阻r13b，三极管q3b基极和发射极之间串联有电阻r6b。所述上桥臂mosfet驱动电路21和所述下桥臂mosfet驱动电路22原理相同，驱动逻辑相反。

所述电路互锁模块1用于所述上桥臂mosfet驱动电路21和下桥臂mosfet驱动电路22互锁，避免两者同时导通互锁原理分析：

当输入信号pwm_hu和pwm_lu皆为高电平时，三极管q1a、q1b基极皆有电流流过，三极管q1a、q1b导通，对电容c1、c2进行快速放电；同时输入信号pwm_hu高电平时，电流流经电阻r1a，r4a，三极管q1a到地gnd，输入信号pwm_lu高电平时，电流流经电阻r1b，r4b，三极管q1b到地gnd。稳压二极管zd1和zd2截止，输出端hu和lu皆无输出，上、下桥臂mosfet驱动电路皆不导通。

当输入信号pwm_hu为高电平，pwm_lu为低电平时：稳压二极管zd2截止，下桥臂mosfet驱动电路不导通。输入信号pwm_hu为高电平对电容c1进行充电直至电压大于稳压二极管zd1的稳压值时，稳压二极管zd1导通，输出端hu输出高电平；电流从电阻r2a，r3b流过，三极管q1b基极有电流流过，三极管q1b导通，形成对电容c2快速放电电路。

当输入信号pwm_lu为高电平时，pwm_hu为低电平时,原理同上。

上桥臂驱动原理：

当u相驱动信号hu（即上桥臂mosfet驱动电路中的输出端hu输出的信号）为高电平时，三极管q2a导通，电流从电阻r6a，r7a，三极管q2a流过，三极管q3a导通。驱动电压15v经二极管d1,三极管q3a,二极管d2,电阻r8a,电阻r10a，电阻r11a传输到mos管v1、v2的栅端，mos管v1和v2导通。调整电阻r8a,r10a，r11a的阻值即可调整mos管的开关速度。

当u相驱动信号hu（即上桥臂mosfet驱动电路中的输出端hu输出的信号）未导通时，三极管q2a基极无电流流过，三极管q2a截止，其集电极电流为0，即三极管q3a基极电流为0，则三极管q3a截止；三极管q4a基极为低电平，三极管q4a导通，mos管v1，v2的栅端电流迅速通过三极管q4a进行放电，mos管v1，v2关闭。

请继续参阅图2，驱动电路模块2还包括二极管d1、电容c5、自举电容cd1和cd2；二极管d1防止相线上反电势经电阻r5反充至电源；自举电容cd1为上桥臂mosfet驱动电路提供开通mos管v1,v2所需要的电源；自举电容cd2和电容c5进行储能滤波吸收尖峰电压作用。自举电容cd2是电源vcc的储能电容,电容c5为母线吸收电容，当mos管v1,v2开通和关断的时候会产生尖峰电压，电容c5可以吸收此尖峰电压。

下桥臂mosfet驱动电路的原理同上桥臂mosfet驱动电路，逻辑互反，不能同时导通。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。