本實(shí)用新型涉及一種三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種耐高壓/耐高溫的隔離型三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

目前，在高壓高溫應(yīng)用領(lǐng)域(TA≥175℃)的三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，普遍采用非隔離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，低壓側(cè)控制電壓與高壓側(cè)功率電壓共地，用專用驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。這種控制和驅(qū)動(dòng)方式在高壓高溫應(yīng)用場(chǎng)合有兩個(gè)缺陷：1.由于MOSFET在高溫下開(kāi)啟閾值降低，高壓應(yīng)用時(shí)橋臂上管的源極具有較大的dv/dt，通過(guò)米勒電容的影響，容易造成下管柵極在上管導(dǎo)通瞬間產(chǎn)生一個(gè)尖峰電壓，下管短暫導(dǎo)通，橋臂具有可靠性風(fēng)險(xiǎn)；2.非隔離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，若驅(qū)動(dòng)電路功率側(cè)開(kāi)關(guān)擊穿短路，高壓直接加在低壓控制側(cè)，會(huì)造成驅(qū)動(dòng)電路前級(jí)的控制電路失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路不隔離并克服米勒效應(yīng)導(dǎo)致橋臂共通的現(xiàn)象，提供了一種耐高壓/耐高溫的隔離型三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，該電路不僅采用隔離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將低壓側(cè)控制電壓與高壓側(cè)功率電壓隔離，而且在內(nèi)部使用獨(dú)立的輔助電源驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，使用負(fù)壓關(guān)斷功率開(kāi)關(guān)，解決米勒效應(yīng)帶來(lái)的共通問(wèn)題。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種耐高壓/耐高溫的隔離型三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括防直通保護(hù)電路、高速數(shù)字隔離電路、柵極驅(qū)動(dòng)電路和采用負(fù)壓關(guān)斷的三相橋功率開(kāi)關(guān)；防直通保護(hù)電路輸入端輸入有六路輸入控制信號(hào)，防直通保護(hù)電路輸出端與高速數(shù)字隔離電路輸入端相連，高速數(shù)字隔離電路輸出端與柵極驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連，柵極驅(qū)動(dòng)電路上連接有多路隔離輔助電源，柵極驅(qū)動(dòng)電路輸出端與三相橋功率開(kāi)關(guān)的柵極對(duì)應(yīng)連接，三相橋功率開(kāi)關(guān)連接高壓功率側(cè)電源，三相橋功率開(kāi)關(guān)上連接有隔離電流檢測(cè)電路，低壓控制側(cè)電源通過(guò)直流變換產(chǎn)生隔離輔助電源。

所述的隔離電流檢測(cè)電路包括隔離電流傳感器和信號(hào)調(diào)理電路；所述的三相橋功率開(kāi)關(guān)上連接有隔離電流傳感器，隔離電流傳感器上連接有信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路上輸出電流檢測(cè)信號(hào)。

所述的柵極驅(qū)動(dòng)電路上連接有六路隔離輔助電源。

所述的三相橋功率開(kāi)關(guān)包括六個(gè)功率開(kāi)關(guān)，所述的柵極驅(qū)動(dòng)電路包括六路獨(dú)立驅(qū)動(dòng)三相橋功率開(kāi)關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)電路，六路獨(dú)立的柵極驅(qū)動(dòng)電路上分別連接有各自的隔離輔助電源。

三相橋功率開(kāi)關(guān)使用具有耐高溫/耐高壓特性的SiC-MOSFET。

所述的隔離輔助電源為隔離的+18V/-5V隔離輔助電源。

所述的防直通保護(hù)電路包括三極管和電阻；HIN信號(hào)經(jīng)電阻后連接到三極管的基極，LIN信號(hào)經(jīng)電阻后連接到三極管的集電極；三極管的發(fā)射極一路接地，一路經(jīng)電阻連接到其自身的基極上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果：

本實(shí)用新型提供的耐高壓/耐高溫的隔離型三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，該電路不僅采用隔離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將低壓控制側(cè)電源電壓與高壓功率側(cè)電源電壓隔離，而且在內(nèi)部使用獨(dú)立的隔離輔助電源驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，使用負(fù)壓關(guān)斷三相橋功率開(kāi)關(guān)，解決米勒效應(yīng)帶來(lái)的共通問(wèn)題。同時(shí)，三相橋功率開(kāi)關(guān)使用具有耐高壓/耐高溫特性的的SiC-MOSFET，并集成隔離電流檢測(cè)電路。

本實(shí)用新型的有益效果是，在高壓/高溫三相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，可靠的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)在高壓側(cè)失效時(shí)，有效的保護(hù)前級(jí)器件。該電路它具有低壓控制電源與高壓功率電源完全隔離的特點(diǎn)，同時(shí)采用負(fù)壓關(guān)斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)的可靠工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的耐高壓/耐高溫的隔離型三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的防直通保護(hù)電路原理圖。

其中，1為防直通保護(hù)電路；2為高速數(shù)字隔離電路；3為隔離輔助電源；4為柵極驅(qū)動(dòng)電路；5為三相橋功率開(kāi)關(guān)；6為隔離電流傳感器；7為信號(hào)調(diào)理電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。

參見(jiàn)圖1至圖2，一種耐高壓/耐高溫的隔離型三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，涉及適用于高壓高溫(TA≥175℃)條件的三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括防直通保護(hù)電路1、高速數(shù)字隔離電路2、柵極驅(qū)動(dòng)電路4和采用負(fù)壓可關(guān)斷的三相橋功率開(kāi)關(guān)5；防直通保護(hù)電路1輸入端輸入有六路輸入控制信號(hào)，防直通保護(hù)電路1輸出端與高速數(shù)字隔離電路2輸入端相連，高速數(shù)字隔離電路2輸出端與柵極驅(qū)動(dòng)電路4輸入端相連，柵極驅(qū)動(dòng)電路4上連接有多路隔離輔助電源3，柵極驅(qū)動(dòng)電路4輸出端與三相橋功率開(kāi)關(guān)5的柵極對(duì)應(yīng)連接，三相橋功率開(kāi)關(guān)5連接高壓功率側(cè)電源，三相橋功率開(kāi)關(guān)5上連接有隔離電流檢測(cè)電路，低壓控制側(cè)電源通過(guò)直流變換產(chǎn)生隔離輔助電源3。

所述的隔離電流檢測(cè)電路包括隔離電流傳感器6和信號(hào)調(diào)理電路7；所述的三相橋功率開(kāi)關(guān)5上連接有隔離電流傳感器6，隔離電流傳感器6上連接有信號(hào)調(diào)理電路7，信號(hào)調(diào)理電路7上輸出電流檢測(cè)信號(hào)。

所述的柵極驅(qū)動(dòng)電路4上連接有六路隔離輔助電源3。

所述的三相橋功率開(kāi)關(guān)5包括六個(gè)功率開(kāi)關(guān)，所述的柵極驅(qū)動(dòng)電路4包括六路獨(dú)立驅(qū)動(dòng)三相橋功率開(kāi)關(guān)5的柵極驅(qū)動(dòng)電路，六路獨(dú)立的柵極驅(qū)動(dòng)電路上分別連接有各自的隔離輔助電源3。

三相橋功率開(kāi)關(guān)使用具有耐高溫/耐高壓特性的SiC-MOSFET。

所述的隔離輔助電源3為隔離的+18V/-5V隔離輔助電源。

所述的防直通保護(hù)電路1包括三極管和電阻；HIN信號(hào)經(jīng)電阻后連接到三極管的基極，LIN信號(hào)經(jīng)電阻后連接到三極管的集電極；三極管的發(fā)射極一路接地，一路經(jīng)電阻連接到其自身的基極上。

具體的，本實(shí)用新型低壓控制側(cè)電源使用+5V供電，由+5V通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)電源技術(shù)產(chǎn)生+18V/-5V隔離輔助電源；使用高速數(shù)字隔離電路傳輸輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的隔離，同時(shí)，用+18V/-5V隔離輔助電源分別為用于給三個(gè)橋臂的三相橋功率開(kāi)關(guān)供電的驅(qū)動(dòng)電路獨(dú)立供電，產(chǎn)生幅值為+18V/-5V的三相橋功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻穩(wěn)定開(kāi)啟的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓可靠關(guān)斷，到達(dá)既將低壓控制側(cè)電源與高壓功率側(cè)電源隔離，又實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)可靠工作的目的。使用SiC-MOSFET以適用耐高溫/耐高壓的應(yīng)用需求，采用高速數(shù)字隔離電路實(shí)現(xiàn)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)的隔離傳輸。

其中，在圖1中，六路輸入控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)防直通保護(hù)電路1，進(jìn)入高速數(shù)字隔離電路2，隔離后的信號(hào)經(jīng)六路獨(dú)立供電的柵極驅(qū)動(dòng)電路4驅(qū)動(dòng)后，與三相橋功率開(kāi)關(guān)5的柵極對(duì)應(yīng)連接。

其中，防直通保護(hù)電路1，如圖2，若控制同一橋臂功率開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)出現(xiàn)異常的同時(shí)為高電平時(shí)，防直通保護(hù)電路中的三極管導(dǎo)通，將LIN信號(hào)拉低，避免橋臂直通發(fā)生，可有效保護(hù)功率開(kāi)關(guān)。而正常工作時(shí)，HIN為高電平/LIN為低電平或HIN為低電平/LIN為高電平時(shí)，該部分電路均不會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響。

柵極驅(qū)動(dòng)電路4由隔離的+18V/-5V隔離輔助電源3獨(dú)立供電，三相橋功率開(kāi)關(guān)5的回路總電流由隔離電流傳感器6檢測(cè)，并經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路7調(diào)理后，輸出電流檢測(cè)信號(hào)。

本實(shí)用新型涉適用高壓高溫應(yīng)用領(lǐng)域，尤其適應(yīng)于高壓高溫TA≥175℃的條件下。

本實(shí)用新型提供的耐高壓/耐高溫的隔離型三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，該電路不僅采用隔離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將低壓控制側(cè)電源電壓與高壓功率側(cè)電源電壓隔離，而且在內(nèi)部使用獨(dú)立的隔離輔助電源驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，使用負(fù)壓關(guān)斷三相橋功率開(kāi)關(guān)，解決米勒效應(yīng)帶來(lái)的共通問(wèn)題。同時(shí)，三相橋功率開(kāi)關(guān)使用具有耐高壓/耐高溫特性的的SiC-MOSFET，并集成隔離電流檢測(cè)電路。

本實(shí)用新型的有益效果是，在高壓/高溫三相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，可靠的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)在高壓側(cè)失效時(shí)，有效的保護(hù)前級(jí)器件。該電路它具有低壓控制電源與高壓功率電源完全隔離的特點(diǎn)，同時(shí)采用負(fù)壓關(guān)斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)的可靠工作。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。