电压转换电路、电压转换电路的控制方法和马达驱动电路与流程

本申请涉及电路，尤其涉及一种电压转换电路、电压转换电路的控制方法和马达驱动电路。

背景技术：

1、由于马达可以以低速大功率运行，且具有较高的稳定性和可靠性以及适应性强等特点，因此马达驱动技术被广泛应用于各个领域，比如，汽车制动、机械制造、各类电器、传动装置等。

2、马达驱动电路一般包括：主要由金属氧化物半导体场效应晶体管（metal oxidesemiconductor，mos）组成的逆变电路、mos管驱动电路和数字逻辑电路，mos管驱动电路根据数字逻辑电路输出的控制信号驱动逆变电路中的mos管，来驱动马达。其中，mos管驱动电路和数字逻辑电路所需的电压通常不同，目前的马达驱动电路中一般是在mos管驱动电路前连接电荷泵电路，在数字逻辑电路前连接直流转换电路，分别通过电荷泵电路和直流转换电路为mos管驱动电路和数字逻辑电路提供两者所需的电压。

3、但是，目前的这种马达驱动电路中电荷泵电路和直流转换电路需要较多的元器件，其结构比较复杂。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种电压转换电路、电压转换电路的控制方法和马达驱动电路，可以降低电路结构复杂度。

2、为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种电压转换电路，包括：第一储能电路、第二储能电路、第三储能电路、开关电路和控制电路；

3、所述开关电路分别与电源、所述第一储能电路、所述第二储能电路和所述第三储能电路连接，用于选择导通所述第一储能电路与所述电源之间的回路、所述第一储能电路与所述第二储能电路之间的回路或所述第一储能电路与所述第三储能电路之间的回路；所述电源用于向所述第一储能电路充电，所述第一储能电路用于向所述第二储能电路或所述第三储能电路充电；

4、所述控制电路与所述开关电路连接，用于周期性地控制所述开关电路通断所述第一储能电路与所述电源之间的回路、所述第一储能电路与所述第二储能电路之间的回路、所述第一储能电路与所述第三储能电路之间的回路，以使所述第二储能电路在所述第一储能电路的充放电作用下输出第一电压，所述第三储能电路在所述第一储能电路的充放电作用下输出第二电压。

5、作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关；

6、所述第一储能电路的第一端通过第一开关连接电源，通过第二开关接地；所述第一储能电路的第二端通过第三开关接地，通过第四开关与所述第二储能电路的第一端连接，通过第五开关与所述第三储能电路的第一端连接；所述第二储能电路的第二端和所述第三储能电路的第二端接地；

7、所述控制电路分别与所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关连接；

8、所述第二储能电路的第一端，用于输出所述第一电压；

9、所述第三储能电路的第一端，用于输出所述第二电压。

10、作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述第一储能电路包括电感，所述第二储能电路包括第一电容，所述第三储能电路包括第二电容。

11、作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述控制电路包括直流直流转换控制器；

12、所述直流直流转换控制器与所述开关电路连接。

13、作为本申请一种可选的实施方式，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关均为晶体管。

14、第二方面，本申请实施例提供一种电压转换电路的控制方法，应用于如上述第一方面所述的电压转换电路，所述方法包括：

15、周期性地控制开关电路通断第一储能电路与电源之间的回路、所述第一储能电路与第二储能电路之间的回路、所述第一储能电路与第三储能电路之间的回路，以使所述第二储能电路在所述第一储能电路的充放电作用下输出第一电压，所述第三储能电路在所述第一储能电路的充放电作用下输出第二电压。

16、作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述电压转换电路中的开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关；

17、所述控制电路的控制周期包括第一阶段、第二阶段、第三阶段和第四阶段；

18、所述周期性地控制开关电路通断第一储能电路与电源之间的回路、所述第一储能电路与第二储能电路之间的回路、所述第一储能电路与第三储能电路之间的回路，以使所述第二储能电路在所述第一储能电路的充放电作用下输出第一电压，所述第三储能电路在所述第一储能电路的充放电作用下输出第二电压，包括：

19、在所述第一阶段控制所述第一开关和所述第三开关导通，并控制所述第二开关、所述第四开关和所述第五开关关断，以使得所述电源向所述第一储能电路充电；在所述第二阶段控制所述第二开关和所述第四开关导通，并控制所述第一开关、所述第三开关和所述第五开关关断，以使得所述第一储能电路向所述第二储能电路充电，所述第二储能电路输出所述第一电压；在所述第三阶段控制所述第一开关和所述第三开关导通，并控制所述第二开关、所述第四开关和所述第五开关关断，以使得所述电源向所述第一储能电路充电；在所述第四阶段控制所述第二开关和第五开关导通，并控制所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关关断，以使得所述第一储能电路向所述第三储能电路充电，所述第三储能电路输出所述第二电压。

20、第三方面，本申请实施例提供一种马达驱动电路，包括：逆变电路、功率驱动电路、数字逻辑电路，以及如上述第一方面所述的电压转换电路；

21、所述逆变电路的输出端用于连接马达，所述逆变电路中各开关管的控制端与所述功率驱动电路的输出端连接，所述功率驱动电路的第一输入端与所述数字逻辑电路的输出端连接；

22、所述电压转换电路中第二储能电路的第一端与所述数字逻辑电路的输入端连接，用于向所述数字逻辑电路提供第一电压；

23、所述电压转换电路中第三储能电路的第一端与所述功率驱动电路的第二输入端连接，用于向所述功率驱动电路提供第二电压。

24、作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述逆变电路中各上桥臂的开关管的输入端和所述电压转换电路中第一储能电路的第一端，连接同一电源。

25、作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述逆变电路包括并联的三个开关桥臂，三个所述开关桥臂的桥臂中点形成所述逆变电路的三相输出端；每个所述开关桥臂均包括两个串联的开关管。

26、本申请实施例提供的技术方案，电压转换电路可以将电源电压分别转换为第一电压和第二电压，用于分别产生第一电压和第二电压的子电压转换电路共用第一储能电路和控制电路，因此可以降低电路结构复杂度，进而可以减小芯片体积，节约封装成本。

技术特征：

1.一种电压转换电路，其特征在于，包括：第一储能电路、第二储能电路、第三储能电路、开关电路和控制电路；

2.根据权利要求1所述的电压转换电路，其特征在于，所述开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关；

3.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述第一储能电路包括电感，所述第二储能电路包括第一电容，所述第三储能电路包括第二电容。

4.根据权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，所述控制电路包括直流直流转换控制器；

5.根据权利要求2所述的电压转换电路，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关均为晶体管。

6.一种电压转换电路的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任一项所述的电压转换电路，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述电压转换电路中的开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关；

8.一种马达驱动电路，其特征在于，包括：逆变电路、功率驱动电路、数字逻辑电路，以及如权利要求1-5中任一项所述的电压转换电路；

9.根据权利要求8所述的马达驱动电路，其特征在于，所述逆变电路中各上桥臂的开关管的输入端和所述电压转换电路中第一储能电路的第一端，连接同一电源。

10.根据权利要求8或9所述的马达驱动电路，其特征在于，所述逆变电路包括并联的三个开关桥臂，三个所述开关桥臂的桥臂中点形成所述逆变电路的三相输出端；每个所述开关桥臂均包括两个串联的开关管。

技术总结
本申请提供一种电压转换电路、电压转换电路的控制方法和马达驱动电路，涉及电路技术领域，其中，开关电路分别与电源、第一储能电路、第二储能电路和第三储能电路连接，用于选择导通第一储能电路与电源之间的回路、第一储能电路与第二储能电路之间的回路或第一储能电路与第三储能电路之间的回路；电源用于向第一储能电路充电，第一储能电路用于向第二储能电路或第三储能电路充电；控制电路与开关电路连接，用于周期性地控制开关电路通断第一储能电路分别与电源、第二储能电路、第三储能电路之间的回路，以使第二储能电路和第三储能电路分别在第一储能电路的充放电作用下输出第一电压和第二电压。本申请提供的技术方案可以降低电路结构复杂度。

技术研发人员：王钊
受保护的技术使用者：拓尔微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12