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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及集成電路,更具體地涉及一種驅動電路、電機驅動芯片、電機控制裝置和電動設備。
技術介紹
1、直流無刷電機具有結構簡單、運行效率高,調速性能好和控制簡單等優點,在多個行業中得到廣泛應用。如圖1所示,直流無刷電機的驅動電路通常包括電機驅動芯片和功率模塊,微控制單元(microcontroller?unit,mcu)輸出控制信號至電機驅動芯片,電機驅動芯片將mcu的輸出信號進行放大,產生驅動負載功率模塊的電流,以驅動功率模塊中功率器件的導通和關斷,從而mcu通過控制電機驅動芯片驅動功率模塊,去控制電機轉動。
2、在相關技術中,功率模塊內部的功率器件通常使用絕緣柵雙極晶體管(insulate-gate?bipolar?transistor,igbt),igbt的開關損耗較大,開關損耗會直接轉化為熱量,使器件發熱,嚴重的甚至會損壞器件。
3、因此,如何降低驅動電路中功率器件的開關損耗,提高功率器件的使用壽命,成為亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、考慮到上述問題而提出了本申請。本申請提供了一種驅動電路、電機驅動芯片、電機控制裝置和電動設備,可降低功率器件的開關損耗,提高功率器件的使用壽命。
2、根據本申請第一方面,提供了一種驅動電路,所述驅動電路包括:
3、功率器件單元,包括:
4、第一硅基功率器件;
5、第一碳化硅功率器件,所述第一碳化硅功率器件與第一硅基功率器件并聯連接;
6、第二硅基功率器件
7、第二碳化硅功率器件,所述第二碳化硅功率器件與所述第二硅基功率器件并聯連接,并與并聯后的所述第一碳化硅功率器件和第一硅基功率器串聯連接;
8、功率器件驅動電路,所述功率器件驅動電路具有多個輸出端,所述第一硅基功率器件、所述第二硅基功率器件、所述第一碳化硅功率器件和所述第二碳化硅功率器件的控制端分別與一個所述輸出端連接,其中,所述功率器件驅動電路用于:
9、當所述功率器件單元作為功率信號的輸出回路時,驅動所述第一碳化硅功率器件分別在所述功率器件單元的開通階段和關斷階段導通、驅動所述第一硅基功率器件在所述功率器件單元的導通階段導通;
10、當所述功率器件單元作為功率信號的輸入回路時,驅動所述第二碳化硅功率器件分別在所述功率器件單元的開通階段和關斷階段導通、驅動所述第二硅基功率器件在所述功率器件單元的導通階段導通。
11、上述技術方案具有如下優點或有益效果:通過驅動碳化硅功率器件分別在功率器件單元的開通階段和關斷階段導通、驅動硅基功率器件在功率器件單元的導通階段導通,從而可以利用碳化硅功率器件開關損耗小的優勢,降低功率器件的開關損耗;同時利用硅基功率器件導通損耗小的優勢,實現了功率器件較低的導通損耗,進而提高功率器件和驅動電路的使用壽命。
12、在本申請的一些實施例中,所述第一硅基功率器件、所述第二硅基功率器件、第一碳化硅功率器件和所述第二碳化硅功率器件分別具有第一端和第二端,所述第一硅基功率器件的第一端和所述第一碳化硅功率器件的第一端均與電路電源連接,所述第二硅基功率器件的第二端和所述第二碳化硅功率器件的第二端接地,所述第一硅基功率器件的第二端、所述第一碳化硅功率器件的第二端、所述第二硅基功率器件的第一端、所述第二碳化硅功率器件的第一端均與所述驅動電路的輸出端連接。
13、上述技術方案中的具有如下優點或有益效果:通過第一硅基功率器件的第二端、第一碳化硅功率器件的第二端、第二硅基功率器件的第一端、第二碳化硅功率器件的第一端均與驅動電路的輸出端連接,從而能夠通過第一硅基功率器件或所述第一碳化硅功率器件輸出功率信號,從而驅動負載設備;通過第二硅基功率器件或第二碳化硅功率器件作為功率信號的輸入回路,從而驅動負載設備。
14、在本申請的一些實施例中,所述驅動電路還包括:
15、過流保護電路,用于當流經所述功率器件單元的電流大于預設電流閾值時,生成過流保護信號;所述過流保護電路具有多個輸入端,每個輸入端對應連接所述第一硅基功率器件的第二端、所述第一碳化硅功率器件的第二端、所述第二硅基功率器件的第一端、所述第二碳化硅功率器件的第一端中的一個,所述過流保護電路的輸出端與所述功率器件驅動電路的過流保護信號輸入端連接。
16、上述技術方案具有如下優點或有益效果:通過過流保護電路,可以在電流大于預設電流閾值時,生成過流保護信號以便切斷功率信號的輸入回路或輸出回路,防止大電流損壞驅動電路,實現對驅動電路的有效保護。
17、根據本申請第二方面,提供了一種電機驅動芯片,包括:
18、至少一個本申請第一方面中任一項所述的驅動電路,所述驅動電路具有第一輸入端;
19、邏輯控制電路,用于產生控制至少一個所述驅動電路的控制信號,所述邏輯控制電路具有至少一個第一輸出端,每個所述第一輸出端對應連接一個所述驅動電路的第一輸入端。
20、上述技術方案中的具有如下優點或有益效果:電機驅動芯片集成了硅基功率器件和碳化硅功率器件,利用碳化硅功率器件低開關損耗和硅基功率器件低導通損耗的特性使芯片具有低功耗結構,實現了芯片結構的優化,降低了其中功率器件的開關損耗并實現功率器件較低的導通損耗;并且由于硅基功率器件和碳化硅功率器件并聯集成在電機驅動芯片內部,減小了功率回路和寄生電感,從而降低了電路損耗,提高電路效率同時不易受到干擾信號的影響;也可避免寄生電感帶來的高電壓尖峰擊穿功率器件和損壞其他器件,從而提高了功率器件和電機驅動芯片的使用壽命。
21、在本申請的一些實施例中,所述驅動電路的數量為三個,三個所述驅動電路分別連接電機的三相線圈。
22、上述技術方案具有如下優點或有益效果:通過將三個驅動電路設置于一個電機驅動芯片上,從而進一步提高了芯片的集成度,減低了環路面積,從而可提高電路效率并減少寄生參數對高頻開關的影響。
23、在本申請的一些實施例中,所述電機驅動芯片的輸入端用于與電機控制電路的輸出端連接,所述邏輯控制電路具有第一輸入端,所述電機驅動芯片還包括:
24、隔離控制電路,用于將所述電機控制電路與所述電機驅動芯片進行電氣隔離,所述隔離控制電路的輸入端與所述電機控制電路的輸出端連接,所述隔離控制電路的輸出端與所述邏輯控制電路的第一輸入端連接。
25、上述技術方案具有如下優點或有益效果:通過隔離控制電路,可以將電機控制電路與電機驅動芯片進行電氣隔離,使得電機控制電路與電機驅動芯片內部高壓隔離開,從而有效保護電機控制電路。
26、在本申請的一些實施例中,所述邏輯控制電路具有第二輸入端,所述電機驅動芯片還包括:
27、熱關斷電路,用于當檢測到所述電機驅動芯片的溫度高于預設溫度閾值時關閉所述電機驅動芯片,所述熱關斷電路的輸出端與所述邏輯控制電路的第二輸入端連接。
28、上述技術方案具有如下優點或有益效果:通過熱關斷電路可以監控電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種驅動電路,其特征在于,所述驅動電路包括:
2.如權利要求1所述的驅動電路,其特征在于,所述第一硅基功率器件、所述第二硅基功率器件、第一碳化硅功率器件和所述第二碳化硅功率器件分別具有第一端和第二端,所述第一硅基功率器件的第一端和所述第一碳化硅功率器件的第一端均與電路電源連接,所述第二硅基功率器件的第二端和所述第二碳化硅功率器件的第二端接地,所述第一硅基功率器件的第二端、所述第一碳化硅功率器件的第二端、所述第二硅基功率器件的第一端、所述第二碳化硅功率器件的第一端均與所述驅動電路的輸出端連接。
3.如權利要求1所述的驅動電路,其特征在于,所述驅動電路還包括:
4.一種電機驅動芯片,其特征在于,包括:
5.如權利要求4所述的電機驅動芯片,其特征在于,所述驅動電路的數量為三個,三個所述驅動電路分別連接電機的三相線圈。
6.如權利要求4或5所述的電機驅動芯片,其特征在于,所述電機驅動芯片的輸入端用于與電機控制電路的輸出端連接,所述邏輯控制電路具有第一輸入端,所述電機驅動芯片還包括:
7.如權利要求4或5所述的電機
8.如權利要求4或5所述的電機驅動芯片,其特征在于,所述邏輯控制電路還具有第二輸出端,所述驅動電路還具有第二輸入端;所述電機驅動芯片還包括:
9.一種電機控制裝置,其特征在于,包括:
10.一種電動設備,其特征在于,包括:電機和權利要求9所述的電機控制裝置。
...【技術特征摘要】
1.一種驅動電路,其特征在于,所述驅動電路包括:
2.如權利要求1所述的驅動電路,其特征在于,所述第一硅基功率器件、所述第二硅基功率器件、第一碳化硅功率器件和所述第二碳化硅功率器件分別具有第一端和第二端,所述第一硅基功率器件的第一端和所述第一碳化硅功率器件的第一端均與電路電源連接,所述第二硅基功率器件的第二端和所述第二碳化硅功率器件的第二端接地,所述第一硅基功率器件的第二端、所述第一碳化硅功率器件的第二端、所述第二硅基功率器件的第一端、所述第二碳化硅功率器件的第一端均與所述驅動電路的輸出端連接。
3.如權利要求1所述的驅動電路,其特征在于,所述驅動電路還包括:
4.一種電機驅動芯片,其特征在于,包括:
5.如權利要求4所述的電機...
【專利技術屬性】
技術研發人員:鄒煒,孫細勇,鄭宋勇,
申請(專利權)人:海信家電集團股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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