本實用新型屬于電機驅(qū)動領(lǐng)域，具體涉及一種H橋電機驅(qū)動電路。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)H橋電機驅(qū)動電路的電機電源輸入端直接連接電池電壓，在PWM控制期間，電機被瞬間通電、斷電，即，電機啟動或停止瞬間，由于電機為感性元件，會使得PWM波形產(chǎn)生“尖峰”、“毛刺”等不良現(xiàn)象；同時，F(xiàn)ET通電和斷電瞬間，由于電機產(chǎn)生強大的反向電動勢，會造成PWM期間電機動作“卡頓”（電機一走一停的現(xiàn)象），該問題對電機速度控制的“流暢”、“平滑”有很大影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種H橋電機驅(qū)動電路，其可以提升PWM波形品質(zhì)，并向H橋補償電壓，實現(xiàn)電機速度控制的流暢性、平滑性。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種H橋電機驅(qū)動電路，包括H橋電路，所述H橋電路的第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極與電源正極之間設(shè)有具有蓄電能力的穩(wěn)壓、濾波電路，用于實現(xiàn)對電機電壓補償，用于實現(xiàn)電機兩端電壓緩慢變化，所述H橋電路的第三場效應(yīng)管的源極、第四場效應(yīng)管的源極均接地，所述H橋電路的第一場效應(yīng)管的漏極、第三場效應(yīng)管的漏極均與電機的一端連接，所述H橋電路的第二場效應(yīng)管的漏極、第四場效應(yīng)管的漏極均與電機的另一端連接。

穩(wěn)壓、濾波電路中的穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管和第五場效應(yīng)管，所述第五場效應(yīng)管的漏極連接電源正極，電源正極經(jīng)過電阻后連接穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接第五場效應(yīng)管的控制端柵極，穩(wěn)壓二極管的正極接地，所述第五場效應(yīng)管的源極為輸出端，用于與濾波電路、第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極連接。

所述穩(wěn)壓、濾波電路中的濾波電容包括電解電容、陶瓷電容，所述電解電容、陶瓷電容并聯(lián)，所述電解電容的正極與穩(wěn)壓電路的輸出端、第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極連接，所述電解電容的負(fù)極接地。

所述第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極與電源正極之間設(shè)有繼電器，繼電器經(jīng)H橋控制電路與MCU模塊連接，所述MCU模塊用于輸出控制信號給H橋控制電路，控制繼電器的通電或斷電。

所述繼電器的觸點設(shè)置在穩(wěn)壓電路與濾波電路之間。

所述H橋控制電路包括三極管，所述三極管的基極與MCU模塊連接，所述三極管的集電極與電源正極連接，所述三極管的發(fā)射極與繼電器線圈的一端連接，繼電器線圈的另一端接地。

所述H橋電路的第一場效應(yīng)管的控制端柵極與第三場效應(yīng)管的控制端柵極之間設(shè)置非門邏輯電路，使第一場效應(yīng)管與第三場效應(yīng)管不能同時導(dǎo)通，所述H橋電路的第二場效應(yīng)管的控制端柵極與第四場效應(yīng)管的控制端柵極之間設(shè)置非門邏輯電路，使第二場效應(yīng)管、第四場效應(yīng)管不能同時導(dǎo)通。

所述H橋電路的控制端柵極與MCU模塊之間設(shè)有用于使能非門邏輯電路的電源控制電路。當(dāng)非門邏輯電路處于使能狀態(tài)，MCU對FET的控制，可以受非門邏輯電路的保護；當(dāng)非門邏輯電路處于不使能狀態(tài)，MCU對FET的控制是無效的，電機不會動作，H橋也沒有工作電流流過。

所述H橋電路的控制端柵極與MCU模塊之間設(shè)有EMC電路，用于降低在FET快速工作中造成的輻射騷擾，并過濾從電機傳導(dǎo)到MCU的騷擾。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的H橋電路的第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極與電源正極之間設(shè)有穩(wěn)壓、濾波電路穩(wěn)壓、濾波電路，用于電機兩端斷電后持續(xù)向電機供電，對PLG動作的速度控制更優(yōu)。理想的PWM控制會產(chǎn)生方波，本實用新型通過設(shè)置穩(wěn)壓、濾波電路穩(wěn)壓、濾波電路，在PWM控制期間，電機斷電后穩(wěn)壓、濾波電路穩(wěn)壓、濾波電路會持續(xù)向電機供電，使電機兩端的電壓緩慢下降至斷電，在較短時間內(nèi)，電機兩端的電壓又再次緩慢恢復(fù)，從而實現(xiàn)較小的反向電動勢，PWM波形品質(zhì)較好，使PWM控制穩(wěn)定。H橋電源端設(shè)置的穩(wěn)壓、濾波電路解決了PWM波形出現(xiàn)“尖峰”、“毛刺”以及不流暢、不平滑的問題，實現(xiàn)電機速度控制的流暢性、平滑性，在PWM期間不會出現(xiàn)電機動作“卡頓”（電機一走一停的現(xiàn)象）問題。

總之，穩(wěn)壓、濾波電路穩(wěn)定PWM波形品質(zhì)（沒有穩(wěn)壓、濾波電路時，PWM波形的電平是凹凸甚至尖刺很多），并向H橋補償電壓，實現(xiàn)電機速度控制的流暢性、平滑性。且可以濾除突然上電和突然斷電時電壓尖峰、毛刺，在H橋PWM控制期間，F(xiàn)ET斷開時，通過濾波電路中的蓄電能力向H橋放電，補償電機兩端的電壓。

所述第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極與電源正極之間設(shè)有繼電器，繼電器經(jīng)H橋控制電路與MCU模塊連接，所述MCU模塊用于輸出控制信號給H橋控制電路，控制繼電器的通電或斷電，控制H橋電源的通斷，設(shè)置繼電器是為了安全性設(shè)計，安全體現(xiàn)在：1、避免H橋一端長時間保持大電壓存在；2、如果H橋控制之前，出現(xiàn)電路的短路等問題，可以避免損害FET元件；3、因為繼電器本身存在繼電器短路故障檢測，因此，繼電器元件可以用在此處提升硬件設(shè)計的安全性。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型的H橋電機驅(qū)動電路的H橋電源端的電路示意圖；

圖2為本實用新型的H橋電機驅(qū)動電路的H橋控制端的電路原理框圖；

圖3為本實用新型設(shè)置穩(wěn)壓、濾波電路后的PWM波形示意圖。

具體實施方式

為進一步地了解本實用新型的

技術(shù)實現(xiàn)要素：
，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細(xì)說明。

參見圖1和圖2，一種H橋電機驅(qū)動電路，包括H橋電路，H橋電路的四個場效應(yīng)管的控制端柵極與MCU模塊連接，所述H橋電路的第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極均經(jīng)繼電器的觸點連接電源正極，所述H橋電路的第三場效應(yīng)管的源極、第四場效應(yīng)管的源極均接地，所述H橋電路的第一場效應(yīng)管的漏極、第三場效應(yīng)管的漏極均與電機的一端連接，所述H橋電路的第二場效應(yīng)管的漏極、第四場效應(yīng)管的漏極均與電機的另一端連接，所述MCU模塊用于輸出控制信號給H橋控制電路，控制繼電器的通電或斷電。H橋控制電路包括三極管，所述三極管的基極與MCU模塊連接，所述三極管的集電極與電源正極連接，所述三極管的發(fā)射極與繼電器線圈的一端連接，繼電器線圈的另一端接地。所述第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極與電源正極之間設(shè)有穩(wěn)壓、濾波電路，用于電機兩端斷電后持續(xù)向電機供電，實現(xiàn)電機兩端電壓緩慢變化。

所述H橋穩(wěn)壓、濾波電路包括穩(wěn)壓二極管和第五場效應(yīng)管，所述第五場效應(yīng)管的漏極連接電源正極，電源正極經(jīng)過電阻后連接穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接第五場效應(yīng)管的控制端柵極，穩(wěn)壓二極管的正極接地，所述第五場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極之間設(shè)置電解電容、陶瓷電容，所述電解電容、陶瓷電容并聯(lián)，所述電解電容的正極與第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極連接，所述電解電容的負(fù)極接地。繼電器的觸點一端與第五場效應(yīng)管的源極連接，另一端與電解電容的正極、第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極連接。本實施例所述第五場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的源極、第二場效應(yīng)管的源極之間設(shè)有第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3，所述第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3并聯(lián)，所述第一電容C1的正極、第二電容C2的正極與第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管的源極連接，所述第一電容C1的負(fù)極、第二電容C2的負(fù)極接地。第一電容C1、第二電容C2為電解電容。第三電容C3為陶瓷電容。

穩(wěn)壓、濾波電路原理：電路首次上電時，穩(wěn)壓、濾波電路可自動蓄電；當(dāng)H橋關(guān)斷，電路饋電時，穩(wěn)壓、濾波電路可向H橋補償電壓，從而使電機兩端斷電瞬間，仍有緩慢降低的電壓，向其供電。電機兩端通電瞬間，有緩慢升高的電壓，使電機平穩(wěn)啟動。穩(wěn)壓、濾波電路具備穩(wěn)壓效果，能夠蓄電、放電，具有一定的EMC能力。理想的PWM控制會產(chǎn)生方波，但是如果沒有穩(wěn)壓、濾波電路，PWM控制期間，電機兩端的電壓瞬間被切斷，電機斷電時會產(chǎn)生強大的反向電動勢，嚴(yán)重干擾PWM波形；如果有穩(wěn)壓、濾波電路，PWM控制期間，電機兩端的電壓則會緩慢下降至斷電，從而實現(xiàn)較小的反向電動勢，PWM波形品質(zhì)較好，如圖3所示。穩(wěn)壓、濾波電路實現(xiàn)“電機兩端電壓緩慢下降”的原理是：電機兩端斷電后，穩(wěn)壓、濾波電路會持續(xù)向電機供電，即，電機兩端電壓減小，而并非斷電；在較短時間內(nèi)，電機兩端的電壓又再次緩慢恢復(fù)。較短時間的定義：與PWM的頻率和占空比有關(guān)。

所述H橋電機驅(qū)動電路的H橋電路的第一場效應(yīng)管的柵極與第三場效應(yīng)管的柵極之間設(shè)置非門邏輯電路即非門保護電路，使第一場效應(yīng)管與第三場效應(yīng)管不能同時導(dǎo)通，所述H橋電路的第二場效應(yīng)管的柵極與第四場效應(yīng)管的柵極之間設(shè)置非門邏輯電路，使第二場效應(yīng)管、第四場效應(yīng)管不能同時導(dǎo)通，從而避免了H橋的短路。避免了MCU控制邏輯錯誤或調(diào)試軟件過程中，造成H橋短路燒毀，確保不會造成H橋短路燒毀的原因是，非門邏輯電路從電路設(shè)計上實現(xiàn)了：不允許控制端1和控制端3，控制端2和控制端4兩兩同時導(dǎo)通，即使軟件邏輯不正確，硬件設(shè)計上也是不可能使短路現(xiàn)象發(fā)生的，大大提升本控制器的安全性能。所述H橋電路的控制端柵極與MCU模塊之間設(shè)有用于使能非門邏輯電路的電源控制電路。當(dāng)非門邏輯電路處于使能狀態(tài)，MCU對FET的控制，可以受非門邏輯電路的保護；當(dāng)非門邏輯電路處于不使能狀態(tài)，MCU對FET的控制是無效的，電機不會動作，H橋也沒有工作電流流過。所述H橋電路的控制端柵極與MCU模塊之間設(shè)有EMC電路，用于降低在FET快速工作中造成的輻射騷擾，并過濾從電機傳導(dǎo)到MCU的騷擾，即降低騷擾，增強抗擾。

本實用新型不僅僅局限于上述實施例，在不背離本實用新型技術(shù)方案原則精神的情況下進行些許改動的技術(shù)方案，應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。