[实用新型]一种用于电动助力转向系统的驱动芯片源极保护电路

说明书

本实用新型涉及保护电路技术领域，具体地说是一种用于电动助力转向系统的驱动芯片源极保护电路，包括三相桥驱动芯片、高速二极管、小阻值电阻、三相桥，三相桥驱动芯片安装在电动助力转向系统的控制器中，三相桥驱动芯片的源极分两路分别与高速二极管的阴极、小阻值电阻的一端连接，高速二极管的阳极接地，小阻值电阻的另一端与三相桥场效应管的源极连接。本实用新型同现有技术相比，在电机UVW相产生负压时，高速二极管迅速导通，将三相桥驱动芯片的源极钳位控制在‑0.5V左右，避免损坏三相桥驱动芯片的源极，小阻值电阻消耗负压产生的能量。本实用新型具有简单可靠，成本低的优点。

技术领域

本实用新型涉及保护电路技术领域，具体地说是一种用于电动助力转向系统的驱动芯片源极保护电路。

背景技术

电动助力转向系统控制器的主电路就是三相桥模块和三相分离模块，三相桥模块将电池直流电压逆变成三相交流电压进而驱动电机产生转向助力，三相相分离模块主要的作用是当电动助力转向系统控制器产生严重故障的时候及时切断电机的助力，也就是及时断开电机和三相桥的通路，切断电机电流，使转向系统恢复机械助力，使转向系统进入一个安全的状态。

由此可见，在电动助力转向系统实际运行过程中，三相相分离模块起着至关重要的作用，而且使用的几率是非常大的，例如转向系统控制器传感器信号出现异常、元器件过温、元器件工作状态异常、电压电流超过阈值、控制策略失效等等的严重故障均会导致三相相分离模块立即切断电机和三相桥的连接，从而切断电机助力。

三相相分离模块突然切断助力，也就是突然切断UVW三相上的电机电流，这会对三相桥驱动芯片产生非常大的过压损坏，原因如下：电机是一个电感负载，电感中的电流时无法突变的，三相相分离MOSFET虽然能够突然断开，但是电机中的电流是无法突变的，以U相为例，如果相分离MOSFET断开瞬间，U相相电流是流出电机的，那么当相分离MOS断开后，在电机U相上会产生一个瞬时的正电压；如果相分离MOSFET断开瞬间，U相相电流是流入电机的，那么当相分离MOS断开后，在电机U相上会产生一个瞬时的负电压。而且产生的瞬时正负电压通常是比较高的，通常﹢20V或-20V，这跟此时的电流大小和电机转速都是有关系的，VW相和U相类似。UVW相正的电压相分离MOSFET会阻断，无通路；但是UVW相负的电压是存在通路的，负电压会通过三相相分离MOSFET的体二极管和三相桥下桥MOSFET的体二极管形成回路，进而这个负电压会传递到三相桥的相中点和三相桥下桥MOSFET的源极，也就是三相桥驱动芯片的源极。虽然可能三相桥驱动芯片内部有保护电路，但是当-20V甚至达到-30V的电压作用在三相桥驱动芯片的源极时，极有可能将源极击穿烧损，而且这在实际运行过程中是极有可能出现的情况。

因此，需要设计一种用于电动助力转向系统的驱动芯片源极保护电路，能够在电机UVW相产生负压时，避免三相桥驱动芯片的源极被击穿烧损。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种用于电动助力转向系统的驱动芯片源极保护电路，能够在电机UVW相产生负压时，避免三相桥驱动芯片的源极被击穿烧损。

为了达到上述目的，本实用新型是一种用于电动助力转向系统的驱动芯片源极保护电路，包括三相桥驱动芯片、高速二极管、小阻值电阻、三相桥，三相桥驱动芯片安装在电动助力转向系统的控制器中，三相桥驱动芯片的源极分两路分别与高速二极管的阴极、小阻值电阻的一端连接，高速二极管的阳极接地，小阻值电阻的另一端与三相桥场效应管的源极连接。

所述的三相桥的三个上桥场效应管的源极分别与电机的U相、V相、W相连接，上桥场效应管的源极与电机之间采用三相相分离模块连接。

所述的小阻值电阻的阻值为4Ω~10Ω。

所述的三相桥驱动芯片的源极一分两路分别与高速二极管一的阴极、小阻值电阻一的一端连接，高速二极管一的阳极接地，小阻值电阻一的另一端分别与三相桥场效应管一的源极、三相相分离模块场效应管七的源极连接，三相相分离模块场效应管七的漏极与电机的U相连接。