[发明专利]一种防止功率模块驱动桥臂上下功率管直通的安全电路

说明书

技术领域

本发明属于大功率伺服驱动安全电路技术领域，具体涉及一种防止功率模块驱动桥臂上下功率管直通的安全电路。

背景技术

在电机驱动器及逆变器领域中，由驱动控制功率模块IGBT、IPM或MOSFET组成电压斩波桥臂，组成该斩波模块的桥臂有两桥臂，三桥臂，六桥臂等不同的组成方式。在控制该桥臂斩波的过程中，关键是控制桥臂上下功率管的开关，依次来控制功率管的斩波，在此过程中，正常的状态是同一桥臂上下功率管的开关状态相反，即若上功率管开，则下功率管关；若上功率管关，则下功率管开。若产生同一桥臂上、下功率管同时开的情况，则该桥臂的电流就会瞬间增大，会对功率管造成损坏，并导致安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止功率模块驱动桥臂上下功率管直通的安全电路，可以防止功率模块同一桥臂上、下功率管同时开启所造成该桥臂直通，减少通过功率管电流过大对功率管的损坏。

本发明的技术方案如下：一种防止功率模块驱动桥臂上下功率管直通的安全电路，包括互锁信号电路与信号复原电路，其中，互锁信号电路包括同向门电路U13和反向门电路U14；若干个开关状态为反逻辑的待控制功率模块同一桥臂的上功率管控制状态信号PWMX与下功率管控制状态信号PWMY正常状态为互补信号，并同时输入到互锁信号电路中的同向门电路U13和反向门电路U14；上功率管控制状态信号PWMX通过同向门电路U13的输出与下功率管控制状态信号PWMY通过反向门电路U14的输出进行“线与”操作后输入信号复原电路中的反向门电路U15，获得待控制功率模块同一桥臂的上功率管控制信号PWMAX；下功率管控制状态信号PWMY通过同向门电路U13的输出与下功率管控制状态信号PWMY通过反向门电路U14的输出进行“线与”操作后输入信号复原电路中的反向门电路U15，获得待控制功率模块同一桥臂的下功率管控制信号PWMAY。

所述的同向门电路U13为集电极开路同向驱动门，其输出信号和原信号状态相同。

所述反向门电路U14和反向门电路U15为反向驱动门电路，其输出信号和原信号状态相同。

所述的待控制功率模块为控制两桥臂、或三桥臂、或六桥臂的功率模块。

所述的控制三桥臂功率模块的安全电路中，互锁信号电路的具体结构为：第一桥臂上功率管控制状态信号PWM1同时与同向门电路U13第一输入端A1和反向门电路U14第一输入端A1相连；第一桥臂下功率管控制状态信号PWM2同时与同向门电路U13第二输入端A2和反向门电路U14第二输入端A2相连；第二桥臂上功率管控制状态信号PWM3同时与同向门电路U13第三输入端A3和反向门电路U14第三输入端A3相连；第二桥臂下功率管控制状态信号PWM4同时与同向门电路U13第四输入端A4和反向门电路U14第四输入端A4相连；第三桥臂上功率管控制状态信号PWM5同时与同向门电路U13第五输入端A5和反向门电路U14第五输入端A5相连；第三桥臂下功率管控制状态信号PWM6同时与同向门电路U13第六输入端A6和反向门电路U14第六输入端A6相连；同向门电路U13第一输出端Y1与反向门电路U14第二输出端Y2共同连接到带有电阻R17的供电支路上，并形成控制信号PWM1!2；同向门电路U13第二输出端Y2与反向门电路U14第一输出端Y1共同连接到带有电阻R16的供电支路上，并形成控制信号PWM2!1；同向门电路U13第三输出端Y3与反向门电路U14第四输出端Y4共同连接到带有电阻R15的供电支路上，并形成控制信号PWM3!4；同向门电路U13第四输出端Y4与反向门电路U14第三输出端Y3共同连接到带有电阻R14的供电支路上，并形成控制信号PWM4!3；同向门电路U13第五输出端Y5与反向门电路U14第六输出端Y6共同连接到带有电阻R18的供电支路上，并形成控制信号PWM5!6；同向门电路U13第六输出端Y6与反向门电路U14第五输出端Y5共同连接到带有电阻R19的供电支路上，并形成控制信号PWM4!3；同向门电路U13的VCC端口和反向门电路U14的VCC端口都与电源相连；同向门电路U13的GND端口和反向门电路U14的GND端口都与地相连。