[实用新型]电动助力转向直流电机驱动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电机助力转向技术领域，具体地指一种电动助力转向直流电机驱动控制系统。

技术背景

目前电动助力转向在汽车上得到了广泛的应用，目前电动助力电机的控制系统主要有线性控制和PWM控制方式。小功率电机平滑控制时常使用线性控制方式，大功率电机高效控制时，则使用PWM控制。对于完成电动助力的助力直流电机来说，一方面需要控制直流电机的输出扭矩，另一方面也需要控制电机的正反转。在这种控制要求下，目前广泛使用的驱动控制电路是采用“H”桥电路，即全桥式控制方式。该电路由四个开关功率管组成，当对角的两功率管开通，而另外的两对角功率管关断时，电机就实现了某个方向的旋转；反之，就实现了另一个方向的旋转。在电机旋转过程中，实时控制开关功率管的开关频率，就可以实现对电机输出扭矩的控制。在具体实现上，目前多采用微处理器输出两路PWM控制信号分别控制的方式。该控制方式需要占用微处理器两个输出端口，浪费了宝贵的微处理器资源。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种只占用一个微处理器输出端口的电动助力转向直流电机驱动控制系统。

为实现此目的，本实用新型所设计的电动助力转向直流电机驱动控制系统，包括微处理器、滤波电容、直流电机、“H”桥电路、开关功率管、偏置电阻和电平转换器，其中，滤波电容与直流电机并联后接入“H”桥电路的“连接桥”上，开关功率管连接于“H”桥电路的四个端点，每个开关功率管分别与偏置电阻和电平转换器连接，连接于“H”桥电路对角位置上两个开关功率管的电平转换器相连后接入微处理器的PWM信号输出端，连接于“H”桥电路另一个对角位置上两个开关功率管的电平转换器相连后通过信号反制电路接入上述同一个微处理器PWM信号输出端。

所述的信号反制电路最好选用与非门。

本实用新型的优点在于：本实用新型利用一个与非门将微处理器输出的PWM信号转换为相反的一路PWM波，这两路PWM波分别控制桥式电路的两组功率管，从而实现当一组功率管开通时，另一组功率管闭合，这样一路PWM波就可以同时控制两组功率管的功能，节约了微处理器资源。

附图说明

附图为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

一种电动助力转向直流电机驱动控制系统，如图1所示，它包括微处理器、滤波电容、直流电机、“H”桥电路、开关功率管、偏置电阻和电平转换器。

其中，滤波电容与直流电机并联后接入“H”桥电路的“连接桥”上，开关功率管连接于“H”桥电路的四个端点，每个开关功率管的门极控制端采用两个电阻进行电压偏置，该两个电阻需要合理配置，使得PWM波为高电平时，功率管开通，为低电平时，功率管闭合。

每个开关功率管分别与偏置电阻和电平转换器连接，电平转换器将微处理器输出的PWM信号由TTL电平转换为MOS管电平，使其能够实现对MOS功率管的开通和关断控制。

连接于“H”桥电路对角位置上两个开关功率管的电平转换器相连后接入微处理器的PWM信号输出端，连接于“H”桥电路另一个对角位置上两个开关功率管的电平转换器相连后通过与非门接入上述同一个微处理器PWM信号输出端。利用一个与非门将微处理器输出的PWM信号转换为相反的一路PWM波，这两路PWM波分别控制桥式电路的两组功率管，从而实现当一组功率管开通时，另一组功率管闭合，这样一路PWM波就可以同时控制两组功率管的功能。

同时，本实用新型通过调节PWM信号的占空比就可以调节直流电机的平均电流，进而控制电机的转矩。当占空比为50％时，电机停止；占空比接近0％时，电机正向高速运转；当占空比接近100％时，电机反向高速运转。