[发明专利]大功率电机驱动控制器充电与上电时序电路

说明书

本发明公开了一种大功率电机驱动控制器充电与上电时序电路，属于电子电路技术领域。提出一种高压大功率电机驱动控制器充电与上电时序电路设计方案，缓充电电路设计避免对外部电源设备产生影响；上电时序保证了控制电路先上电，驱动电路后上电，避免因控制器上电过程中的不定状态对控制器产生损坏。与以往单一上电时序管理技术相比较，该方案综合考虑以上两种功能，提出了缓充电与上电时序功能集成的设计方法，给电机驱动系统供电电路上了“双保险”，使系统稳定可靠工作；功能电路采用两个小型IGBT或集成两种开关的IGBT模块，有效实现了驱动电路及控制器的小型化。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种高压大功率电机驱动控制器充电与上电时序电路。

背景技术

电机驱动控制器，一般由控制电路和驱动电路组成。主要功能是接收上位机主控制器的指令，为电动泵提供动力，带动油泵旋转，按要求完成油液供给，同时实时向主控制器反馈相关信息。

在电机驱动系统上电期间，控制电路中的控制芯片需经历一定的时间完成复位，此过程控制芯片输出的控制信号状态具有不确定性，容易导致驱动电路失控，可能会导致逆变器上下管直通烧坏，使系统工作不可靠。大功率电机驱动系统中，功率母线电压一般为200V以上高压，上电时，由于母线电容电压为零，瞬时电流很大，因此需考虑对整流桥及驱动开关管的保护。因此，为保证大功率电机驱动系统安全启动，需合理设计逻辑控制电路以保障按一定顺序上电：即上电时，低压控制电路先上电，高压功率电路后上电。

因此，需要提出一种体积较小、工程上方便实现、上电时序易于调控且包含系统上电“软充电”的驱动保护电路，避免控制电路信号状态输出不稳定导致功率电路误动作，保证电机系统运行安全。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种易于工程实现、体积较小的大功率电机驱动控制器充电和上电时序保护电路，保证电机系统运行可靠。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大功率电机驱动控制器充电与上电时序电路，所述电路包括：缓充电控制模块、上电时序控制模块、母线电压检测模块及主控单元DSP；

缓充电控制模块包括Rc、Q1、DTVS1、R1和C1，上电时序控制模块包括Q2、DTVS2、R2以及C2；其中，Q1为IGBT，是母线缓充电上电电路功率开关管；IGBT的1脚为其控制端，即栅极，用于控制IGBT导通与关断；Q2为IGBT，是驱动控制器时序上电功率开关管；Rc为预充电电阻，用于吸收母线电流，以保护电机系统中的整流桥逆变电路；DTVS1为瞬变电压抑制二极管，用于提供缓充电控制模块瞬间过电压保护；DTVS2为瞬变电压抑制二极管，用于提供上电时序控制模块瞬间过电压保护；

Rc一端连接外部高压供电电源Vin，另一端连接Q1的2脚，即源极；Q1的3脚，即漏极，分别连接DTVS1、R1、C1、C2、R2、DTVS2的一端、一母线电容CB的一端，Q2的3脚，即漏极，以及母线电压输出端Vout的正极，CB另一端连接Vout负极；Q1的1脚，即栅极，连接DTVS1、R1和C1的另一端，以及DSP的输出端；Q2的2脚，即源极连接Vin，1脚，即栅极连接C2、R2、DTVS2的另一端以及DSP的输出端；

母线电压检测模块用于在系统上电后，实时检测母线电压，高压电经预充电电阻Rc及Q1，DSP用于当母线电压达到设定阈值后，输出控制信号G_HC，给Q1栅极一个关断控制信号，使Q1关断，以完成缓充电上电过程；

DSP还用于在母线电压达到设定阈值后，在关断功率管Q1的同时，输出一个控制Q2导通的信号G_SX，使Q2导通，使得功率驱动电路完成上电。

优选地，DSP还用于当系统下电停止工作时，控制Q1及Q2导通与关断的时序，以实现先下功率电，后下控制电的时序。