本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù):
在當(dāng)今社會(huì)高度發(fā)展的浪潮中,動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用日趨廣泛,電機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件,必須保證電機(jī)工作的安全性和可靠性,電機(jī)在工作時(shí),電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出,一部分轉(zhuǎn)化為熱能,熱量通過(guò)電機(jī)材料傳播到空氣中或其他介質(zhì)中,如果電機(jī)持續(xù)工作產(chǎn)生的大量熱量積聚到一定程度,電機(jī)就有被燒毀的可能。目前的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器無(wú)過(guò)溫保護(hù)功能,當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部高溫器件可能會(huì)因過(guò)熱而損壞。
因此,急需提供一種改進(jìn)型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)克服上述缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其具有過(guò)溫保護(hù)功能,通過(guò)多點(diǎn)采集電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的溫度,準(zhǔn)確可靠性高。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型實(shí)施例提供如下技術(shù)方案:一種具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,用于驅(qū)動(dòng)電機(jī),包括電源模塊,與電源模塊電連接的全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路還包括電連接于所述電源模塊與所述全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊的過(guò)溫保護(hù)模塊,所述全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊包括多個(gè)電子開(kāi)關(guān)管,所述過(guò)溫保護(hù)模塊用于獲取所述多個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度,并在所述任意一個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度大于溫度閾值時(shí),輸出控制指令控制所述全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊停止驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)。
進(jìn)一步地,所述過(guò)溫保護(hù)模塊包括數(shù)量與所述電子開(kāi)關(guān)管的數(shù)量相同的溫度傳感器,每一溫度傳感器通過(guò)過(guò)渡片設(shè)置于所述每一電子開(kāi)關(guān)管的表面,用于檢測(cè)所述每一電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度。
進(jìn)一步地,所述全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊包括:
全橋單元,包括第一輸出端、第二輸出端及多個(gè)控制端,所述第一輸出端電連接于所述電機(jī)的一端,所述第二輸出端電連接于所述電機(jī)的另一端,每個(gè)控制端中設(shè)置有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)管;及
驅(qū)動(dòng)芯片,包括使能引腳、輸入引腳及多個(gè)輸出引腳,所述使能引腳電連接于所述過(guò)溫保護(hù)模塊,所述輸入引腳用于接收PWM信號(hào),所述多個(gè)輸出引腳用于分別一一對(duì)應(yīng)地電連接于所述全橋單元的多個(gè)控制端。
進(jìn)一步地,所述過(guò)溫保護(hù)模塊還包括鎖定單元,用于在控制所述全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊停止驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)時(shí),輸出控制信號(hào)鎖定所述全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊的輸出狀態(tài)。
進(jìn)一步地,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路還包括與過(guò)溫保護(hù)模塊相連接的警示模塊,所述過(guò)溫保護(hù)模塊根據(jù)所述每一電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度來(lái)計(jì)算所述每一電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度變化率,并在所述任意一個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度變化率大于變化率閾值時(shí)控制所述警示模塊輸出警示信息。
進(jìn)一步地,所述電子開(kāi)關(guān)管為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管或絕緣柵晶體管。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型實(shí)施例至少具有以下有益效果:應(yīng)用本實(shí)用新型提供的具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路工作在大電流時(shí),電路中電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的四個(gè)電子開(kāi)關(guān)管溫度升高較快,產(chǎn)品外殼溫度也在不斷升高,當(dāng)任意一個(gè)電子開(kāi)關(guān)管溫度升高到溫度閾值時(shí),電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)始過(guò)溫保護(hù),關(guān)斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中四個(gè)電子開(kāi)關(guān)管,使電子開(kāi)關(guān)管處于截止?fàn)顟B(tài),電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。可見(jiàn),使用本申請(qǐng)?zhí)峁┑木哂羞^(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,具有過(guò)溫保護(hù)功能,通過(guò)多點(diǎn)采集多個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的溫度來(lái)作為溫度判斷依據(jù),準(zhǔn)確可靠性高。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的功能模塊圖。
圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的功能模塊圖。
圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式提供的具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的模塊圖。具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20。在本實(shí)施方式中,具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10包括電源模塊1、全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2及過(guò)溫保護(hù)模塊3。全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2電連接于電源模塊1,過(guò)溫保護(hù)模塊3電連接于電源模塊1及全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2。全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2包括多個(gè)電子開(kāi)關(guān)管,過(guò)溫保護(hù)模塊3用于獲取每一電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度,并在任意一個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度大于溫度閾值時(shí),輸出控制指令控制全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)20。在以下描述的實(shí)施例中,電子開(kāi)關(guān)管數(shù)量為4個(gè),4個(gè)電子開(kāi)關(guān)管構(gòu)成一個(gè)全橋電路,可以理解的是,根據(jù)實(shí)際需要,所述電子開(kāi)關(guān)管的數(shù)量可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,而并不局限為4個(gè)。溫度閾值可以設(shè)置為145攝氏度,當(dāng)過(guò)溫保護(hù)模塊3檢測(cè)到任意一個(gè)電子開(kāi)關(guān)的溫度大于145攝氏度時(shí),控制全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2停止工作,進(jìn)而電機(jī)20停止工作。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式中,溫度閾值也可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定。
在本實(shí)用新型一實(shí)施方式中,過(guò)溫保護(hù)模塊3還包括鎖定單元,用于在控制全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)20時(shí),輸出控制信號(hào)鎖定所述全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2的輸出狀態(tài),從而使得當(dāng)全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2長(zhǎng)時(shí)間工作在大電流驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí),過(guò)溫保護(hù)模塊3檢測(cè)到任意一個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度大于溫度閾值時(shí),切斷全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2的工作狀態(tài)并且維持全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2的斷開(kāi)狀態(tài),避免由于溫度變化而導(dǎo)致電機(jī)20在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)啟動(dòng)而損壞電機(jī)20,系統(tǒng)需要重新上電以后才能恢復(fù)正常工作狀態(tài),亦即只有在電源模塊1重新上電以后,電機(jī)20才能恢復(fù)工作。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖2,作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路還包括警示模塊4,過(guò)溫保護(hù)模塊3還用于根據(jù)每一電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度來(lái)計(jì)算每一電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度變化率,及在任意一個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度變化率大于變化率閾值時(shí),控制警示模塊4輸出警示信息。在本實(shí)施方式中,警示信息可以是聲音警示信息和/或燈光警示信息。
圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施方式提供的具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。在本實(shí)施方式中,電源模塊1用于給全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2及過(guò)溫保護(hù)模塊3供電,可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的穩(wěn)壓電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2包括全橋單元U1及驅(qū)動(dòng)芯片U2。全橋單元U1由第一至第四電子開(kāi)關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4電性連接構(gòu)成,全橋單元U1包括電源端、接地端、第一輸出端、第二輸出端及第一控制端、第二控制端、第三控制端和第四控制端,全橋單元U1的第一輸出端電連接于電機(jī)20的一端,全橋單元U1的第二輸出端電連接于電機(jī)20的另一端。驅(qū)動(dòng)芯片U2包括使能引腳21、輸入引腳22及第一輸出引腳23、第二輸出引腳24、第三輸出引腳25和第四輸出引腳26,驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能引腳21電連接于過(guò)溫保護(hù)模塊3,驅(qū)動(dòng)芯片U2的輸入引腳22用于接收PWM信號(hào),驅(qū)動(dòng)芯片U2的第一輸出引腳23、第二輸出引腳24、第三輸出引腳25和第四輸出引腳26用于分別電連接于全橋單元U1的第一控制端、第一控制端、第一控制端和第四控制端。在本實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能引腳為低電平時(shí),驅(qū)動(dòng)芯片U2正常工作,當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能引腳為高電平時(shí),驅(qū)動(dòng)芯片U2將停止工作。驅(qū)動(dòng)芯片U2的輸入引腳接收的PWM信號(hào)可以通過(guò)電連接PWM信號(hào)產(chǎn)生電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)全橋逆變驅(qū)動(dòng)模塊2正常驅(qū)動(dòng)電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一至第四電子開(kāi)關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4需要滿足以下兩種狀況的一種:第一電子開(kāi)關(guān)管Q1與第四電子開(kāi)關(guān)管Q4處于導(dǎo)通狀態(tài)而第二電子開(kāi)關(guān)管Q2與第三電子開(kāi)關(guān)管Q3處于截止?fàn)顟B(tài),或第二電子開(kāi)關(guān)管Q2與第三電子開(kāi)關(guān)管Q3處于導(dǎo)通狀態(tài)而第一電子開(kāi)關(guān)管Q1與第四電子開(kāi)關(guān)管Q4處于截止?fàn)顟B(tài)。過(guò)溫保護(hù)模塊3包括四個(gè)溫度傳感器,每一溫度傳感器通過(guò)一過(guò)渡片設(shè)置于每一電子開(kāi)關(guān)管的表面,用于檢測(cè)每一電子開(kāi)關(guān)管的實(shí)時(shí)溫度。
當(dāng)電機(jī)20處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),電流將達(dá)到30A,四個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的其中一組(第一電子開(kāi)關(guān)管Q1與第四電子開(kāi)關(guān)管Q4或者第二電子開(kāi)關(guān)管Q2與第三電子開(kāi)關(guān)管Q3)溫度不斷上升,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的溫度閾值時(shí),溫度傳感器將檢測(cè)到的溫度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)觸發(fā)過(guò)溫保護(hù)模塊3,過(guò)溫保護(hù)模塊3輸出一個(gè)高電平信號(hào)到驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能引腳21,當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能引腳21檢測(cè)到過(guò)溫保護(hù)模塊3輸出的高電平時(shí),驅(qū)動(dòng)芯片U2關(guān)斷第一輸出引腳23、第二輸出引腳24、第三輸出引腳25和第四輸出引腳26的輸出電壓,全橋單元U1中的4個(gè)電子開(kāi)關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4同時(shí)關(guān)斷,電機(jī)20停止轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了過(guò)溫保護(hù)功能。
當(dāng)電子開(kāi)關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4溫度下降時(shí),過(guò)溫保護(hù)模塊3繼續(xù)輸出高電平至驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能引腳21,驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能引腳21始終保持高電平狀態(tài),電機(jī)20需要再次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),整個(gè)電路系統(tǒng)重新上電即可。
在本實(shí)用新型一實(shí)施方式中,電子開(kāi)關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4可以是功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管或絕緣柵晶體管。
在具體的電路設(shè)計(jì)中,可以采用厚膜混合集成工藝設(shè)計(jì),內(nèi)部采用裸芯片微組裝、BeO材質(zhì)基板、全密封金屬外殼封裝,從而來(lái)同時(shí)滿足輸出的電流大、體積小的設(shè)計(jì)要求。
上述實(shí)施例提供的具有過(guò)溫保護(hù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,具有過(guò)溫保護(hù)功能,通過(guò)多點(diǎn)采集多個(gè)電子開(kāi)關(guān)管的溫度來(lái)作為溫度判斷依據(jù),準(zhǔn)確可靠性高。
本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。