电动机控制器的过压输入保护电路的制作方法

本发明涉及氢燃料电池空压机控制，特别涉及一种电动机控制器的过压输入保护电路。

背景技术：

1、随着环境污染及能源短缺问题日益严峻，燃料电池发动机系统因其具有低污染、零排放、能量转化效率高的特点，被普遍认为是未来社会主要的能源动力装置之一。

2、空压机是给燃料电池系统的燃料电池堆阴极提供氧气的主要部件。空压机由电机和膨胀机共同驱动，是车用燃料电池阴极供气系统的重要部件。通过对进堆空气进行增压，可以提高燃料电池的功率密度和效率，减小燃料电池系统的尺寸。空压机的正常运行，关系到整个燃料电池的使用安全。

3、在电动机控制领域中，供电通常采用24v的直流电源。当输入的电压过高时，通常会导致控制器内某些器件的损坏，甚至导致控制器的芯片受损。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电动机控制器的过压输入保护电路，以解决现有的氢燃料电池空压机过压时造成损坏的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种电动机控制器的过压输入保护电路，包括：

3、控制端电路，被配置为根据输入电压生成控制端电压，提供至输出端电路；

4、调节电路，被配置为根据输入电压生成调节电压，提供至控制端，以调节控制端电压；以及

5、输出端电路，被配置为根据叠加的控制端电压和调节电压，调整输入电压与输出电压之间的通路的导通程度，其中输入电压越大，导通程度越小。

6、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，所述调节电路包括：

7、分压电路，被配置为连接在提供输入电压的输入端与地之间，并向第一三极管的基极提供第一基极控制电压；

8、第一三极管，被配置为其集电极和发射极连接在第二三极管的基极与地之间；以及

9、第二三极管，被配置为其集电极与发射极连接在输入端与控制端之间。

10、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，所述分压电路包括：

11、第一稳压二极管，被配置为负极连接输入端且正极连接第一电阻；

12、第一电阻，被配置为连接在第一稳压二极管与第一三极管的基极之间；以及

13、第二电阻，被配置为连接在第一三极管的基极与地之间。

14、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，所述调节电路还包括：

15、第三电阻，被配置为连接在第一三极管的集电极与第二三极管的基极之间，以进行限流；

16、其中第一三极管为npn三极管，第二三极管为pnp三极管；

17、第一三极管的发射极接地，第二三极管的发射极连接控制端且集电极连接输入端。

18、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，所述输出端电路包括：

19、多个pmos晶体管，均被配置为栅极连接控制端，源漏极串联连接在输入端与输出端之间；以及

20、多个保护二极管，被配置为分别与各个pmos晶体管的源漏极并联。

21、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，所述控制端电路包括：

22、nmos晶体管，被配置为根据栅极的输入电压导通连接在控制端与地之间的源漏极。

23、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，所述控制端电路还包括：

24、第二二极管，被配置为正极输入输入电压且负极连接第五电阻；

25、第五电阻，被配置为连接在第二二极管与nmos晶体管的栅极之间；

26、第四电阻，被配置为连接在nmos晶体管的漏极与控制端之间；以及

27、第六电阻，被配置为连接在nmos晶体管的源极与地之间。

28、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，其中输出端电路包括两个pmos晶体管，以判断控制端电路和调节电路输入的控制端电压和调节电压；

29、输入电压先经过第一稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第一三极管，第三电阻、第二三级管后输入到输出端电路；以及

30、输入电压经过第二二极管，第五电阻，nmos晶体管，第四电阻后输入到输出端电路。

31、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，第一稳压二极管对输入电压进行检测筛选，同时保护第一三极管；

32、第一三极管对稳压后的电压进行判断，并将判断后电平输出给第二三极管；

33、第二三极管对第一三极管输出的电平进行判断，并将判断后电平输出给pmos晶体管；

34、第二二极管单向导通，nmos晶体管对输入电压进行判断，判断后电平输出给pmos晶体管。

35、可选的，在所述的电动机控制器的过压输入保护电路中，输出端电路同时对控制端电路和调节电路输入的电平进行判断；

36、当输入电压高于所设定电压值时，第二三极管导通，向pmos晶体管的栅极输入输入电压，使得pmos晶体管处于截止状态，nmos晶体管导通，向pmos晶体管的栅极输出第一控制端电压，但pmos晶体管仍处于截止状态，对电路起保护作用；

37、当输入电压低于设定电压值时，第二三极管关断，nmos晶体管导通，向pmos的栅极输出第二控制端电压，pmos晶体管导通，输入电压进入控制器；

38、由于输入电压的影响，第二控制端电压小于第一控制端电压。

39、在本发明提供的电动机控制器的过压输入保护电路中，为控制器的输入提供一种保护电路的方案，当输入电压低于设定电压值时，则输出端电路正常工作；当输入电压超过设定电压值时，则输出端电路断开，以达到保护控制器的目的。本发明应用于电机控制领域或氢燃料电池空压机控制领域的防止直流电源过压输入保护电路，来起到保护控制器的作用。

40、本发明的目的在于提供电机控制器的输入电压保护电路的保护方法，优点如下：

41、1、可以通过变更第一稳压二极管的参数而快速改变控制器可以接受的输入电压的范围。

42、2、当输入电压超过设定电压值时，电路可以快速响应，避免核心元件高压击穿，以影响寿命。

43、3、使用器件较少，以较低成本，达到保护控制作用，并且较少占用pcb板上的资源。

44、4、可以在电机控制领域大范围通用，应用场景广阔。

技术特征：

1.一种电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，所述调节电路包括：

3.如权利要求2所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，所述分压电路包括：

4.如权利要求3所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，所述调节电路还包括：

5.如权利要求4所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，所述输出端电路包括：

6.如权利要求5所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，所述控制端电路包括：

7.如权利要求6所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，所述控制端电路还包括：

8.如权利要求7所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，其中输出端电路包括两个pmos晶体管，以判断控制端电路和调节电路输入的控制端电压和调节电压；

9.如权利要求8所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，第一稳压二极管对输入电压进行检测筛选，同时保护第一三极管；

10.如权利要求9所述的电动机控制器的过压输入保护电路，其特征在于，输出端电路同时对控制端电路和调节电路输入的电平进行判断；

技术总结
本发明提供了一种电动机控制器的过压输入保护电路，包括：控制端电路，被配置为根据输入电压生成控制端电压，提供至输出端电路；调节电路，被配置为根据输入电压生成调节电压，提供至控制端，以调节控制端电压；以及输出端电路，被配置为根据叠加的控制端电压和调节电压，调整输入电压与输出电压之间的通路的导通程度，其中输入电压越大，导通程度越小。

技术研发人员：吕林宏,董文宇
受保护的技术使用者：华涧新能源科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13