H桥电路的控制电路、驱动装置及电子设备的制作方法

专利检索2026-08-23  22


本发明涉及h桥电路,具体地涉及一种h桥电路的控制电路、驱动装置及电子设备。


背景技术:

1、h桥电路广泛应用在直流电压控制,并且需要变相的场合,比如有刷直流电机的控制,通过h桥电路可实现pwm控速,同时还能通过切换h桥电路的通道,实现电机的正反转切换。常用的h桥电路实现电机正反转切换是通过组成h桥电路的四个功率开关的不同开关状态组合,为负载所提供的不同驱动电源方式实现的。

2、但如果控制不当,出现h桥电路同侧的上下两个开关管同时闭合,电源就会通过这两个开关管形成短路回路,所产生巨大的短路电流会很快将这两个开关管给烧毁。


技术实现思路

1、基于此,本发明第一方面提供一种h桥电路的控制电路,h桥电路包括:电机、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管,第一开关管的第一端与电源连接,第一开关管的第二端与第二开关管的第一端、电机连接,第二开关管的第二端接地,第三开关管的第一端与电源连接,第三开关管的第二端与第四开关管的第一端、电机连接,第四开关管的第二端接地,控制电路包括:控制器、第一逻辑转换模块、第二逻辑转换模块、第一电平转换器以及第二电平转换器;

2、控制器,与第一逻辑转换模块和第二逻辑转换模块连接,用于输出开关控制信号;

3、第一逻辑转换模块,与第一电平转换器和第二开关管连接,用于将开关控制信号转换为不同时为高电平的第一逻辑转换信号和第二逻辑转换信号;

4、第二逻辑转换模块,与第二电平转换器和第四开关管连接,用于将开关控制信号转换为不同时为高电平的第三逻辑转换信号和第四逻辑转换信号;

5、第一电平转换器,与第一开关管连接,用于控制第一开关管导通;

6、第二电平转换器,与第二开关管连接,用于控制第三开关管导通。

7、在本发明实施例中,该电路包括:

8、控制器的第一电平输出端和第二电平输出端与第一逻辑转换模块的第一输入端和第二输入端连接,控制器的第三电平输出端和第四电平输出端与第二逻辑转换模块的第一输入端和第二输入端连接。

9、在本发明实施例中,该电路包括:

10、第一逻辑转换模块的第一输出端与第一电平转换器的一端连接,第一电平转换器的另一端用于与第一开关管的控制端连接;

11、第一逻辑转换模块的第二输出端用于与第二开关管的控制端连接;

12、第二逻辑转换模块的第一输出端与第二电平转换器的一端连接,第二电平转换器的另一端用于与第三开关管的控制端连接;

13、第二逻辑转换模块的第二输出端用于与第四开关管的控制端连接。

14、在本发明实施例中,第一电平转换器包括第五开关管,第一电阻以及第二电阻;

15、第五开关管的控制端与第一逻辑转换模块的第一输出端连接;第五开关管的第一端与第一电阻的第一端连接;第一电阻的第二端与第二电阻的第一端连接;第一电阻的第二端还用于与第一开关管的控制端连接;第二电阻的第二端用于与第一开关管的第一端连接;第五开关管的第二端接地。

16、在本发明实施例中,第二电平转换器包括第六开关管,第三电阻以及第四电阻;

17、第六开关管的控制端与第二逻辑转换模块的第一输出端连接;第六开关管的第一端与第三电阻的第一端连接;第三电阻的第二端与第四电阻的第一端连接;第三电阻的第二端还用于与第三开关管的控制端连接;第四电阻的第二端用于与第三开关管的第一端连接;第六开关管的第二端接地。

18、在本发明实施例中,该电路包括:第五开关管为nmos管,第六开关管为nmos管。

19、在本发明实施例中,第一逻辑转换模块包括第一与非门、第一与门以及第二与门;

20、控制器的第一电平输出端与第一与非门的第一输入端、第一与门的第一输入端连接;控制器的第二电平输出端与第一与非门的第二输入端、第二与门的第一输入端连接;第一与非门的输出端与第一与门的第二输入端、第二与门的第二输入端连接;第一与门的输出端作为第一逻辑转换模块的第一输出端,第二与门的输出端作为第一逻辑转换模块的第二输出端。

21、在本发明实施例中,第二逻辑转换模块包括第二与非门、第三与门以及第四与门;

22、控制器的第三电平输出端与第二与非门的第一输入端、第三与门的第一输入端连接;控制器的第四电平输出端与第二与非门的第二输入端、第四与门的第一输入端连接;第二与非门的输出端与第三与门的第二输入端、第四与门的第二输入端连接;第三与门作为第二逻辑转换模块的第一输出端,第四与门的输出端作为第二逻辑转换模块的第二输出端。

23、本发明第二方面提供一种驱动装置,包括上述的h桥电路的控制电路和h桥电路,h桥电路包括:电机、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管,第一开关管的第一端与电源连接,第一开关管的第二端与第二开关管的第一端、电机连接,第二开关管的第二端接地,第三开关管的第一端与电源连接,第三开关管的第二端与第四开关管的第一端、电机连接,第四开关管的第二端接地。

24、本发明第三方面提供一种电子设备,其特征在于,包括上述的驱动装置。

25、通过上述技术方案,其中,h桥电路包括:电机、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管,第一开关管的第一端与电源连接,第一开关管的第二端与第二开关管的第一端、电机连接,第二开关管的第二端接地,第三开关管的第一端与电源连接,第三开关管的第二端与第四开关管的第一端、电机连接,第四开关管的第二端接地,控制电路包括:控制器、第一逻辑转换模块、第二逻辑转换模块、第一电平转换器以及第二电平转换器;控制器,与第一逻辑转换模块和第二逻辑转换模块连接,用于输出开关控制信号;第一逻辑转换模块,与第一电平转换器和第二开关管连接,用于将开关控制信号转换为不同时为高电平的第一逻辑转换信号和第二逻辑转换信号;第二逻辑转换模块,与第二电平转换器和第四开关管连接,用于将开关控制信号转换为不同时为高电平的第三逻辑转换信号和第四逻辑转换信号;第一电平转换器,与第一开关管连接,用于控制第一开关管导通;第二电平转换器,与第二开关管连接,用于控制第三开关管导通。该控制电路通过逻辑转换模块分别输出不同时为高电平的控制信号,防止h桥电路同侧两端的开关管同时导通,发生短路。

26、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。



技术特征:

1.一种h桥电路的控制电路,所述h桥电路包括:电机、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管,所述第一开关管的第一端与电源连接,所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端、所述电机连接,所述第二开关管的第二端接地,所述第三开关管的第一端与电源连接,所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端、所述电机连接,所述第四开关管的第二端接地,其特征在于,所述控制电路包括:控制器、第一逻辑转换模块、第二逻辑转换模块、第一电平转换器以及第二电平转换器;

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,包括:

3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,包括:

4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一电平转换器包括第五开关管,第一电阻以及第二电阻;

5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二电平转换器包括第六开关管,第三电阻以及第四电阻;

6.根据权利要求4或5所述的电路,其特征在于,所述第五开关管为nmos管,所述第六开关管为nmos管。

7.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述第一逻辑转换模块包括第一与非门、第一与门以及第二与门;

8.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述第二逻辑转换模块包括第二与非门、第三与门以及第四与门;

9.一种驱动装置,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的h桥电路的控制电路和h桥电路,所述h桥电路包括:电机、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管,所述第一开关管的第一端与电源连接,所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端、所述电机连接,所述第二开关管的第二端接地,所述第三开关管的第一端与电源连接,所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端、所述电机连接,所述第四开关管的第二端接地。

10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的驱动装置。


技术总结
本发明实施例提供一种H桥电路的控制电路、驱动装置及电子设备,该控制电路,包括:控制器,用于输出开关控制信号;第一逻辑转换模块,与第一电平转换器和第二开关管连接,用于将开关控制信号转换为不同时为高电平的第一逻辑转换信号和第二逻辑转换信号;第二逻辑转换模块,与第二电平转换器和第四开关管连接,用于将开关控制信号转换为不同时为高电平的第三逻辑转换信号和第四逻辑转换信号;第一电平转换器,与第一开关管连接,用于控制第一开关管导通;第二电平转换器,与第二开关管连接,用于控制第三开关管导通。该控制电路通过逻辑转换模块分别输出不同时为高电平的控制信号,防止H桥电路同侧两端的开关管同时导通,发生短路。

技术研发人员:解亚平,沈博超,凌建钢,何琳莉,戴立忠
受保护的技术使用者:湖南元景智造科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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