[发明专利]一种H桥驱动电路

说明书

本发明提供了一种H桥驱动电路，其包括电源端VCC和接地端GND以及第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块包括晶体管NM1、钳位电路、晶体管NM2、升压电路以及控制电路；所述晶体管NM2和晶体管NM1依次串联在所述电源端VCC与所述接地端GND之间；所述晶体管NM2为NMOS管；所述升压电路、晶体管NM1、晶体管NM2和钳位电路分别与所述控制电路连接；所述升压电路与所述电源端VCC、晶体管NM2分别连接；所述钳位电路与所述晶体管NM1连接。本发明通过将传统H桥驱动电路中的上拉管从PMOS管换成NMOS管，降低了整个驱动桥电路的导通电阻。

技术领域

本发明涉及电路领域，具体而言，本发明涉及一种H桥驱动电路。

背景技术

H桥是一个典型的直流电机控制电路，因为它的电路形状酷似字母H，故得名“H桥”，如图1所示为传统H桥电路，值得注意的是，图1只是简略示意图，并不是完整的电路图。

该传统H桥的电路包括4条垂直腿，其中，Q1、Q3为一组，Q2、Q4为一组，这两组状态互补，即当一组导通时，另一组必须关断，其具体工作原理如下：

当Q1与Q3导通时，负载电流从电源VCC流出并经A流向B，此时负载端A点相对于B点是正电位，电机正向转动；

当电机转动一定角度后，为保证电机转向不变，需要让Q2与Q4导通，负载电流从电源VCC流出经B流向A，此时负载端B点相对于A点是正电位。

值得一提的是，传统H桥驱动电路存在有两个缺点，其一是传统H桥驱动电路大都是用PMOS管，如图1中的Q1、Q2，作为上拉管，而PMOS管的载流子为空穴，NMOS管的载流子为自由电子，电子的迁移率大概是空穴的3倍，因此，PMOS管的导通电阻要比NMOS管大很多；第二是考虑到直流电机寄生电感的存在，因此，传统H桥驱动电路改变电流方向的过程中，寄生电感的电流很容易冲击电源，导致整个驱动电路的损坏。

因此，有必要提出H桥驱动电路，以更好地降低导通电阻以及减少寄生电感对于电源的冲击，进而提高H桥驱动电路的整体性能，满足人们多元化的应用需求。

发明内容

为了寻找降低导通电阻以及减少寄生电感对于电源的冲击的实现方案，本发明提供了一种H桥驱动电路，该H桥驱动电路包括电源端VCC和接地端GND，还包括分别构成所述H桥驱动电路的半桥电路的第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块包括晶体管NM1、用于钳制晶体管NM1电压的钳位电路、晶体管NM2、用于提高晶体管NM2电压的升压电路以及用于根据外部控制信号控制所述晶体管NM1、晶体管NM2、钳位电路、升压电路动作的控制电路；所述晶体管NM2和晶体管NM1依次串联在所述电源端VCC与所述接地端GND之间；所述晶体管NM2为NMOS管；所述升压电路、晶体管NM1、晶体管NM2和钳位电路分别与所述控制电路连接；所述升压电路与所述电源端VCC、晶体管NM2分别连接；所述钳位电路与所述晶体管NM1连接。

优选地，所述第二驱动模块与所述第一驱动模块结构对称。

优选地，所述晶体管NM1为NMOS管。

优选地，所述控制电路包括信号端H_CTR1、信号端L_CTR1、电压参考端VREG、晶体管PM3、晶体管NM4、晶体管NM5以及电阻R1；所述晶体管NM5为NMOS管，所述晶体管NM5的栅极与信号端H_CTR1连接，源极与接地端GND连接，漏极连接于升压电路与晶体管NM2的栅极连接处；所述晶体管NM4为NMOS管，所述晶体管NM4的栅极与信号端L_CTR1连接，源极与接地端GND连接，漏极通过电阻R1连接于钳位电路与晶体管NM1的栅极连接处；所述晶体管PM3为PMOS管，其栅极与信号端L_CTR1连接，漏极通过电阻R1与晶体管NM4的漏极连接，源极与电压参考端VREG连接。

优选地，所述控制电路通过所述信号端H_CTR1和信号端L_CTR1接收所述外部控制信号。