本發(fā)明涉及電機驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，特別的涉及一種電機H橋的互斥驅(qū)動電路。

背景技術(shù)：

驅(qū)動電機時，通常采用四個MOS管或功率三極管搭成的H橋電路，如果電機H橋電路同側(cè)上、下臂的開關(guān)管同時導通，就相當于從電源到地的短路，很可能造成H橋橋臂上的三極管或MOS管損壞，甚至燒壞電源，因此需保證H橋同側(cè)橋臂不會同時導通。

在授權(quán)公開號為CN 204517703 U的中國實用新型專利中公開了一種直流電機H橋驅(qū)動電路，所述H橋電路包括兩組上、下橋臂，即H橋左側(cè)的上、下橋臂Q1、Q4，H橋右側(cè)的上、下橋臂Q2、Q3；每組橋臂均設(shè)有上驅(qū)動單元和下驅(qū)動單元，如左側(cè)的一組有上橋臂驅(qū)動單元A1、下橋臂驅(qū)動單元A4，右側(cè)的一組有上橋臂驅(qū)動單元A2、下橋臂驅(qū)動單元A3。每個橋臂驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)相同，主要部件為光耦，光耦的原邊與電機控制信號連接，副邊與對應(yīng)的H橋橋臂連接。

所述的H橋驅(qū)動電路可用于與H橋電路連接并通過驅(qū)動H橋電路來對電機進行正反轉(zhuǎn)控制，但是并沒有設(shè)計防止H橋同側(cè)上、下橋臂同時導通的互斥電路，因此當一些誤操作或其他原因使得H橋電路同側(cè)上、下橋臂的控制信號同時有效時，將會導致同側(cè)上、下橋臂的開關(guān)管同時導通，這樣從電源到地就形成了短路，進而損壞H橋開關(guān)管，甚至燒壞電源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決電機H橋電路同側(cè)上、下臂可能同時導通的問題，本發(fā)明提供了一種電機H橋的互斥驅(qū)動電路。

一種電機H橋的互斥驅(qū)動電路，用于為兩組上、下橋臂的開關(guān)管提供驅(qū)動信號，每組上、下橋臂對應(yīng)設(shè)置一個上橋臂驅(qū)動單元和一個下橋臂驅(qū)動單元；所述上橋臂驅(qū)動單元包括第一隔離光耦(OP1)，所述第一隔離光耦(OP1)的原邊連接上橋臂控制信號，副邊連接上橋臂開關(guān)管；所述下橋臂驅(qū)動單元包括第二隔離光耦(OP2)，所述第二隔離光耦(OP2)的原邊連接下橋臂控制信號，副邊連接下橋臂開關(guān)管；

所述上、下橋臂驅(qū)動單元還分別包括第一互斥光耦(OP1’)和第二互斥光耦(OP2’)；

所述第一互斥光耦(OP1’)的原邊與所述第一隔離光耦(OP1)的原邊串接形成上橋臂串聯(lián)回路，第一互斥光耦(OP1’)的副邊與所述第二隔離光耦(OP2)的原邊并聯(lián)；

所述第二互斥光耦(OP2’)的原邊與所述第二隔離光耦(OP2)的原邊串接形成下橋臂串聯(lián)回路，第二互斥光耦(OP2’)的副邊與所述第一隔離光耦(OP1)的原邊并聯(lián)。

進一步的，電機H橋的互斥驅(qū)動電路中包括第一限流電阻(R1)和第二限流電阻(R2)，所述第一限流電阻(R1)串聯(lián)于H橋上橋臂控制信號回路，所述第二限流電阻(R2)串聯(lián)于H橋下橋臂控制信號回路。

進一步的，電機H橋的互斥驅(qū)動電路包括第一分流電阻(R3)和第二分流電阻(R4)，所述第一分流電阻(R3)與上橋臂串聯(lián)回路并聯(lián)，所述第二分流電阻(R4)與下橋臂串聯(lián)回路并聯(lián)。

進一步的，電機H橋的互斥驅(qū)動電路包括第三限流電阻(R5)和第四限流電阻(R6)，所述第三限流電阻(R5)串設(shè)于第一隔離光耦(OP1)的副邊回路中，所述第四限流電阻(R6)串設(shè)于第二隔離光耦(OP2)副邊回路。

本發(fā)明所提供的一種電機H橋的互斥驅(qū)動電路：位于同一橋臂上的互斥光耦與隔離光耦的原邊串接，互斥光耦的副邊與同側(cè)不同橋臂的隔離光耦的原邊相連。這樣當控制H橋同側(cè)的隔離光耦的信號同時有效時，互斥光耦同時導通，因為互斥光耦的副邊與同側(cè)不同橋臂的隔離光耦的原邊相連，信號經(jīng)互斥光耦的副邊形成通路，從而使隔離光耦截止，H橋同側(cè)的上、下橋臂的開關(guān)管無驅(qū)動信號，進而達到電機驅(qū)動互斥的目的，能夠有效防止H橋同側(cè)上、下橋臂同時導通的問題。

附圖說明

圖1為電機H橋的互斥驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

一種電機H橋的互斥驅(qū)動電路，用于為兩組上、下橋臂的開關(guān)管提供驅(qū)動信號，每組上、下橋臂對應(yīng)設(shè)置一個上橋臂驅(qū)動單元和一個下橋臂驅(qū)動單元；所述上橋臂驅(qū)動單元包括第一隔離光耦，所述第一隔離光耦的原邊連接上橋臂控制信號，副邊連接上橋臂開關(guān)管；所述下橋臂驅(qū)動單元包括第二隔離光耦OP2，所述第二隔離光耦的原邊連接下橋臂控制信號，副邊連接下橋臂開關(guān)管。

所述上、下橋臂驅(qū)動單元還分別包括第一互斥光耦和第二互斥光耦；所述第一互斥光耦的原邊與所述第一隔離光耦的原邊串接形成上橋臂串聯(lián)回路，副邊與所述第二隔離光耦的原邊并聯(lián)；所述第二互斥光耦的原邊與所述第二隔離光耦的原邊串接形成下橋臂串聯(lián)回路，副邊與所述第一隔離光耦的原邊并聯(lián)。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

如圖1所示，其中，第一隔離光耦為OP1，第二隔離光耦為OP2，第一互斥光耦為OP1’，第二互斥光耦為OP2’。本實施例既是在現(xiàn)有的驅(qū)動電路的基礎(chǔ)上，增加了上述的光耦OP1’和OP2’，光耦OP1’的原邊與光耦OP1的原邊串聯(lián)，OP1’的副邊與光耦OP2的原邊并聯(lián)；光耦OP2’的原邊與光耦OP2的原邊串聯(lián)，OP2’的副邊與光耦OP1的原邊并聯(lián)。

整個電機H橋的互斥驅(qū)動電路的工作原理如下：

當系統(tǒng)正常工作時，在控制信號M1有效的條件下，電流流過限流電阻R1和分流電阻R3，此時由于電流比較小，光耦OP1和OP1’沒有導通，隨著電流的增大，當電阻R3兩端的電壓達到光耦OP1和OP1’的導通電壓后，光耦OP1和OP1’導通，然后通過偏置電阻R7提供的偏置電壓，使H橋電路的開關(guān)管Q1導通。同理，當控制H橋電路的開關(guān)管Q4的控制信號有效時，開關(guān)管Q4導通。此時，H橋電路的開關(guān)管Q1和Q4同時導通，電機實現(xiàn)正轉(zhuǎn)。同理，當控制H橋電路的開關(guān)管Q2和Q3的信號有效時，H橋電路的開關(guān)管Q2和Q3同時導通，電機實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。

但系統(tǒng)工作時，有時會因為一些誤操作或者別的原因，使得控制H橋同側(cè)橋臂上管和下管的控制信號同時有效，導致上管和下管同時導通，這樣從電源到地就形成短路，進而造成MOS管甚至電源的損壞。本發(fā)明為避免上述情況的發(fā)生，設(shè)計了一個互斥電路，互斥電路的工作原理介紹如下。

如圖1所示，為了防止H橋左側(cè)的上、下臂的開關(guān)管同時導通，在進行光電隔離的光耦OP1和光耦OP2原邊分別串接了光耦OP1’和光耦OP2’，光耦OP1’的副邊與光耦OP2原邊相連，光耦OP2’的副邊與光耦OP1原邊相連，這樣當控制光耦OP1和OP2的信號同時有效時，光耦OP1’和OP2’同時導通，因為光耦OP1’和OP2’的副邊是和光耦OP1和OP2的原邊連接在一起的，信號經(jīng)光耦OP1’和OP2’的副邊形成通路，從而使光耦OP1和OP2截止，H橋同側(cè)橋臂的上、下開關(guān)管無驅(qū)動信號，進而達到電機驅(qū)動互斥的目的。

同理，H橋右側(cè)橋臂的上、下開關(guān)管也以同樣的方式實現(xiàn)互斥。

其中，限流電阻R1、R2可保障光耦的工作電流限定在某個范圍內(nèi)。分流電阻R3和R4首先可以提高光耦輸入側(cè)二極管的導通闕值；其次可以提高光耦的抗干擾性。限流電阻R5、R6可將H橋電路開關(guān)管的驅(qū)動電流限定在某個范圍內(nèi)。偏置電阻R7、R8可以用來為H橋電路開關(guān)管的開通提供偏置電壓。