[实用新型]电机驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术，更具体地，涉及电机驱动装置。

背景技术

直流电机是在直流电压驱动下运转的旋转电磁机械，用于实现电能和机械能之间的转换。直流电机采用直流电作为电源，控制电路简单、调速方式简单且平滑，因此广泛地应用于家用电器和工业控制领域中。在家用电器中，直流电机例如用于收录机驱动电机、计算机中的散热风扇等。在工业控制领域中，直流电机例如用作伺服电机。

直流电机的转动速度与驱动电压的平均值相关，转动方向与驱动信号的极性相关。若是以直流电压驱动电机，可以通过改变直流电压的绝对值大小来控制电机的转速，通过改变直流电压的极性来控制电机的转动方向。若是以PWM方波电压来驱动电机，可以通过改变PWM的占空比来控制电机的转动速度和方向。无论是直流电压驱动还是PWM方波电压驱动，在工作过程中都会出现驱动电压极性转换的情形。在驱动电压极性发生改变时，由于直流电机是感性的，其将产生反向电动势u(t)。若反向电动势过大，则对驱动电路产生破坏性作用。

因此，期望在直流电机的驱动电压极性转换时减小反向电动垫，以保护驱动电路。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电机驱动装置，该驱动装置在驱动电压极性反转时减小电流变化率来降低反向电动势,从而保护驱动电路。

根据本实用新型的一方面，提供一种电机驱动装置，包括：串联连接在供电端和地之间的第三开关和第一开关，在第一开关和第三开关之间具有第一节点；以及串联连接在供电端和地之间的第四开关和第二开关，在第二开关和第四开关之间具有第二节点，其中，第一节点和第二节点用于提供输出端连接电机，第一开关至第四开关分别包括彼此并联连接的多个子开关，并且分别在第一组控制信号至第四组控制信号的控制下导通和断开，所述电机驱动装置根据驱动信号的极性控制第一组控制信号至第四组控制信号的有效状态，从而改变驱动电流的方向，并且减小在驱动信号的极性改变时产生的反向电动势。

优选地，所述电机驱动装置工作于第一状态至第三状态，在第一状态中，第三开关和第二开关导通，并且第四开关和第一开关断开；在第二状态中，第四开关和第一开关导通，并且第三开关和第二开关断开；在第三状态中，第一开关至第四开关均断开。

优选地，第一组控制信号至第四组控制信号分别包括多个控制信号，在第一组控制信号至第四组控制信号的有效状态中，相应组控制信号中的至少一个控制信号有效，在第一组控制信号至第四组控制信号的无效状态中，相应组控制信号中的所有控制信号均无效。

优选地，在所述驱动信号从正极性切换至负极性时，电机驱动装置从第一状态转变至第三状态然后转变为至第二状态，在所述驱动信号从负极性切换至正极性时，电机驱动装置从第二状态转变至第三状态然后转变为至第一状态。

优选地，在电机驱动装置从第一状态转变至第三状态的过程中，所述第三开关和所述第二开关中的多个子开关依次断开，在电机驱动装置从第三状态转变至第二状态的过程中，所述第四开关和所述第一开关中的多个子开关依次导通，在电机驱动装置从第二状态转变至第三状态的过程中，所述第四开关和所述第一开关中的多个子开关依次断开，在电机驱动装置从第三状态转变至第一状态的过程中，所述第三开关和所述第二开关中的多个子开关依次导通。

优选地，所述第一开关至所述第四开关中的多个子开关为选自双极晶体管和场效应晶体管的一种。

优选地，所述第一开关和所述第二开关的多个子开关为NPN型双极晶体管，所述第三开关和所述第四开关的多个子开关为PNP型双极晶体管。

优选地，所述第一开关和所述第二开关的多个子开关为N型场效应晶体管，所述第三开关和所述第四开关的多个子开关为P型场效应晶体管。

根据本实用新型的另一方面，提供一种电机驱动方法，包括：根据驱动信号的极性控制第一组控制信号至第四组控制信号的有效状态；以及采用第一组控制信号至第四组控制信号，分别控制第一开关至第四开关，第一开关至第四开关分别包括彼此并联连接的多个子开关，其中，在驱动信号的极性改变时，通过控制第一开关至第四开关的导通和断开来改变驱动电流的方向，并且减小在驱动信号的极性改变时产生的反向电动势。

优选地，在第一状态中，第三开关和第二开关导通，并且第四开关和第一开关断开，在第二状态中，第四开关和第一开关导通，并且第三开关和第二开关断开，在第三状态中，第一开关至第四开关均断开。