[发明专利]一种直流有刷马达驱动的过流保护方法

说明书

一种直流有刷马达驱动的过流保护方法，通过因过流全部关闭H桥的四个开关管后对来自马达绕组线圈的回馈电流监测，当监测到所述回馈电流为0时即开启所述H桥的两个低边开关管使得所述马达绕组线圈通路闭合，以便即使在负载出现下落运动时马达闭合线圈通过切割磁感线产生反向涡流，进而产生反向刹车力矩来抑制负载的失控运动，从而有利于化解或减小因过流故障而导致的负载失控风险。

技术领域

本发明涉及马达驱动的过流保护技术，特别是一种直流有刷马达驱动的过流保护方法，通过因过流全部关闭H桥的四个开关管后对来自马达绕组线圈的回馈电流监测，当监测到所述回馈电流为0时即开启所述H桥的两个低边开关管使得所述马达绕组线圈通路闭合，以便即使在负载出现下落运动时马达闭合线圈通过切割磁感线产生反向涡流，进而产生反向刹车力矩来抑制负载的失控运动，从而有利于化解或减小因过流故障而导致的负载失控风险。

背景技术

H桥驱动直流有刷马达在应对过流保护时，常常采用的方法是只要检测到构成H桥的四个开关管(两个高边管，例如第一PMOS管M1和第二PMOS管M2；两个低边管，例如第三NMOS管M3和第四NMOS管M4)中的任意开关管出现过流，则立即把H桥的四个开关管M1～M4全部关闭，进入高阻保护状态。但是，这种高阻保护状态的保护动作会带来一个问题，此时驱动的马达进入滑行状态，即马达绕组线圈没有闭合回路，失去了力矩作用，如果此保护动作发生在马达提升重物过程中，那么负载在重力作用下将会以自由落体运行，造成极不可控情况。同时，此时的马达相当于一台发电机(马达绕组线圈切割磁感线)，快速下落的负载将动能和势能，通过马达绕组线圈转化为其两端(A端和B端，或称两个节点，即第一节点A和第二节点B)电势能，使得两端的电势VAB急速增大，存在损坏驱动器和马达的风险。本发明人认为，如果在因过流全部关闭H桥的四个开关管后，对来自马达绕组线圈的回馈电流进行监测，当监测到所述回馈电流为0时即开启所述H桥的两个低边开关管使得所述马达绕组线圈通路闭合，以便即使在负载出现下落运动时马达闭合线圈通过切割磁感线产生反向涡流，进而产生反向刹车力矩来抑制负载的失控运动，从而有利于化解或减小因过流故障而导致的负载失控风险。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种直流有刷马达驱动的过流保护方法，通过因过流全部关闭H桥的四个开关管后对来自马达绕组线圈的回馈电流监测，当监测到所述回馈电流为0时即开启所述H桥的两个低边开关管使得所述马达绕组线圈通路闭合，以便即使在负载出现下落运动时马达闭合线圈通过切割磁感线产生反向涡流，进而产生反向刹车力矩来抑制负载的失控运动，从而有利于化解或减小因过流故障而导致的负载失控风险。

本发明技术方案如下：

一种直流有刷马达驱动的过流保护方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，在直流有刷马达的H桥驱动电路中对所述H桥的四个开关管均进行过流监测，所述四个开关管中一旦其中任何一个出现过流就全部关闭所述四个开关管；步骤2，对来自马达绕组线圈的回馈电流进行监测，所述回馈电流是指所述马达绕组线圈中电流衰减而流回到所述H桥驱动电路电源电压端的电流；步骤3，当监测到所述回馈电流没有衰减到0，则判断马达存在刹车力矩使得负载不会发生失控，当监测到所述回馈电流衰减到0，则开启所述H桥的两个低边开关管使得所述马达绕组线圈通路闭合，以便即使在负载出现下落运动时马达闭合线圈通过切割磁感线产生反向涡流，进而产生反向刹车力矩来抑制负载的失控运动。

所述H桥驱动电路的四个开关管为设置在H桥高边的第一PMOS管和第二PMOS管，以及设置在H桥低边的第三NMOS管和第四NMOS管，所述第一PMOS管和所述第三NMOS管漏极互连形成第一节点，所述第二PMOS管和所述第四NMOS管漏极互连形成第二节点，所述第一节点依次通过负载电感和负载电阻连接所述第二节点，所述负载电感为马达绕组线圈。

所述第一节点与所述第一PMOS管的漏极之间设置有第一电流采样单元，所述第二节点与所述第二PMOS管的漏极之间设置有第二电流采样单元。