[发明专利]一种电机控制器过流判断及保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及一种电机控制器过流判断及保护电路。

背景技术

新能源汽车用电机控制器的核心器件为MOSFET或IGBT等功率器件，其发展趋势为大电流、大功率。功率器件最常见的损坏形式为过流损坏，因此对电机控制器的输出电流进行准确的测量并在准确测量的基础上进行可靠的过流保护对于保证电机控制器安全工作尤为重要。

目前依靠高精度的电流传感器已可以对控制器的电流进行准确的测量，但目前常用的过流保护形式为依靠软件检测进行过流保护或依靠集成驱动芯片的过饱和检测进行简单的过流保护。

软件检测后进行过流保护的反应速度较慢，不能及时测量出功率器件过流的发生，检测出后再关断输出信号也需较长时间，而功率器件从过流到损坏的时间很短，因此软件保护不能很好地为功率器件提供过流保护。集成驱动芯片的过饱和检测能快速检测快速关断，但无法设定过流保护值，且在持续大电流并未产生过饱和时并不能很好地对功率器件提供过流保护。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种响应时间短、成本低、通用性好的电机控制器过流保护电路，本发明可为电机控制器功率器件提供快速的硬件过流检测和保护，可自由设定电机控制器过流保护电流值，保证电机控制器安全高效运行。

为实现上述目的，本发明的一种电机控制器过流判断及保护电路包括过流判断电路和过流保护电路。上述过流判断电路包括第一滤波电路、第二滤波电路、正向电流过流保护值参考电压调理电路、反向电流过流保护值参考电压调理电路、比较器U1；上述第一滤波电路与电流传感器一的信号输出端相连、第二滤波电路与电流传感器二的信号输出端相连；上述第一滤波电路、第二滤波电路、正向电流过流保护值参考电压调理电路、反向电流过流保护值参考电压调理电路的输出端均连接到比较器U1的输入端，比较器U1的输出端为该过流判断电路的输出端；上述过流保护电路包括与过流判断电路的输出端相连的触发保持电路、与触发保持电路相连的复位电路，上述复位电路的输入端还与电机主控芯片的复位信号输出端相连，上述触发保持电路的输出端还与功率器件驱动芯片相连。 

作为本发明的进一步改进，上述正向电流过流保护值参考电压调理电路包括电阻R1、电阻R2和电容C1，电阻R1与电源VCC相连，电阻R2接地，电阻R1与电阻R2串联，电容C1并联在电阻R2两端；上述反向电流过流保护值参考电压调理电路包括电阻R3、电阻R4和电容C2，电阻R3与电源VCC相连，电阻R4接地，电阻R3与电阻R4串联，电容C2并联在电阻R4两端。

进一步，上述过流判断电路还包括用于将输入的电流信号转换为电压信号的第一输入信号转换单元和第二输入信号转换单元，其中，第一输入信号转换单元包括电阻R5，电阻R5一端接地，另一端与电流传感器一的信号输出端相连；第二输入信号转换单元包括电阻R6，电阻R6一端接地，另一端与电流传感器二的信号输出端相连。

进一步，上述比较器U1包括并联连接的运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D，其中：上述正向电流过流保护值参考电压调理电路的输出端同时连接到运算放大器U1B和运算放大器U1D的同相输入端；上述反向电流过流保护值参考电压调理电路的输出端同时连接到运算放大器U1A和运算放大器U1C的反相输入端；上述第一滤波电路的输出端同时连接到运算放大器U1A的同相输入端和运算放大器U1B的反相输入端；上述第二滤波电路的输出端同时连接到运算放大器U1C的同相输入端和运算放大器U1D的反相输入端。运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1C、运算放大器U1D的电源端接电源VCC，接地端接地。

进一步，上述第一滤波电路包括电阻R7和电容C3，电阻R7与电流传感器一的信号输出端相连，电容C3接地，电阻R7和电容C3串联；上述第二滤波电路包括电阻R8和电容C4，电阻R8与电流传感器二的信号输出端相连，电容C4接地，电阻R8和电容C4串联。