[实用新型]一种基于功能安全的驱动电源电路

说明书

本实用新型涉及电源电路保护技术领域，具体是一种基于功能安全的驱动电源电路，包括顺序连接的高压前端处理电路、电源芯片开关电路和应急电源输出电路；所述电源芯片开关电路包括电源芯片U27，所述电源芯片U27通过所述高压前端处理电路供电与使能处理；所述电源芯片U27用于控制所述应急电源输出电路的电流输出或关闭。本方案可以有效保护关键器件IGBT的稳定工作，即使在使用过程中整车上面频繁出现状况，电机控制器也可以按照控制策略进行有效保护，提升产品在复杂工况下的可靠性，具有长远的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及电源电路保护技术领域，尤其涉及一种基于功能安全的驱动电源电路。

背景技术

现有电机控制器IGBT驱动电源使用了两路反激电源，源边输入是从低压端取电，1路电源输出3组+15V/-8V电源，分别给上桥和下桥IGBT驱动电路供电，输出PWM信号驱动IGBT开通和关断。当低压端电源供电正常时，IGBT可以正常开通和关断，电机控制器工作正常，IGBT基本不会出现失效风险；当低压端电源供电异常时(控制器外部低压线束接触不良，主控板至驱动板连接器接触不良等)，无PWM信号输入，IGBT不能正常开通和关断，处于不确定工作状态，当IGBT出现异常关断时，IGBT有过压失效风险，导致控制器不能正常工作。即在电机高速转速时，IGBT可能会因为电机反电动势过高过压击穿IGBT；若在低压掉电的同时母线端继电器也异常跳开，即使电机在低速转动时，也会因为控制器内部没有电流回路导致母线电压快速升高，过压击穿IGBT，以上情况在整车高速行进下出现振动或通过跌破路段时比较容易出现，出现这种情况，由于电机控制器无低压，电路不能工作，无法执行主动短路保护策略，会损坏电机控制器。

因此，急需一种新的技术来解决该技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种基于功能安全的驱动电源电路，具体为一种高压转低压的反激式电源，当低压端出现短时接触不良的异常时可以及时给IGBT驱动电路供电，维持正常的短路保护功能。通过增加应急驱动电源，当驱动电源的低压输入端无电压输入，不论在电机高速或母线端继电器异常跳开的状态下，IGBT也不会被过压击穿。应急驱动电源是从高压端取电，低压电源无输入的状态下不会影响应急电源的正常工作，其可以在紧急状态下输出电源给到下桥IGBT驱动电路，立即执行主动短路保护的策略，嵌位住IGBT两端的电压，防止IGBT被过压击穿。

上述目的是通过以下技术方案来实现：

一种基于功能安全的驱动电源电路，包括顺序连接的高压前端处理电路、电源芯片开关电路和应急电源输出电路；所述电源芯片开关电路包括电源芯片U27，所述电源芯片U27通过所述高压前端处理电路供电与使能处理；所述电源芯片U27用于控制所述应急电源输出电路的电流输出或关闭。

进一步地，所述高压前端处理电路包括由第一电阻R338、第二电阻R339、第三电阻R341、第一稳压二极管D79和第一场效晶体管Q9顺序连接构成的可自动开通或关闭的电路，所述第一场效晶体管Q9的S端连接有肖特基二极管D80，电源VCC经所述肖特基二极管D80输出到所述电源芯片开关电路。

进一步地，所述电源VCC通过第八电阻R336和第四稳压二极管D74输入到所述电源芯片U27的第六脚VIN，可防止电源芯片U27过压损坏；所述电源芯片U27的第四脚GDRV与所述应急电源输出电路中的第二场效晶体管Q6连接，用于输出驱动信号，控制所述第二场效晶体管Q6的开通与关断。

进一步地，所述第一场效晶体管Q9的S端连接第四电阻R344，所述第四电阻R344与第一三极管Q8的B极连接；当S端输出高电平，所述第一三极管Q8具备导通的条件；当S端输出低电平，所述第一三极管Q8不导通。