[实用新型]一种马达驱动的H桥输出电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种马达驱动的H桥输出电路。

背景技术

如图1所示，为现有技术的马达驱动H桥输出电路。输出级的H桥由四个NPN功率管101、102、103、104组成，PNP管109驱动所述的NPN功率管101构成达林顿结构作为一路高端驱动，PNP管110驱动所述的NPN功率管104构成达林顿管作为另外一路高端驱动，NPN功率管102、103分别作为两路低端驱动。线圈115的电流可以从左到右，也可以从右到左，即电流可以换向。马达正常运转时，周围磁场周期变化。由电流源111偏置的霍尔元件用来检测周围的磁场变化，霍尔元件112将磁信号转换为电信号，再由迟滞比较器处理后送到前级驱动模块114，决定线圈的电流流向，进而决定了马达驱动的H桥输出的四个NPN管101、102、103、104的导通或者截止。假设H+较H-为高时，101、103导通，102、104截止，则电流通路为电源经外接功率二极管116、过H桥上管101、线圈115、H桥下管103到地。H桥输出将推动马达转动，霍尔元件将检测到磁场变化，H+相对H-变为低，经比较器113处理给前级驱动模块114，控制线圈换相，101、103将同时或先后被关断，二极管106、108将起到续流的作用，减小线圈115两端的过冲电压。接着，功率管102、104将会被打开，电流从电源流经二极管116、H桥输出上管104、线圈115、H桥输出下管102到地。马达继续转动，霍尔元件检测到磁场变化，H+相对H-再次变为高，经比较器113处理给前级驱动模块114，控制线圈换相，102、104将同时或先后被关断，二极管105、107将起到续流的作用，减小线圈115两端的过冲电压。接着，一小段时间后，101、103被打开。按此顺序循环。

现有技术中，H桥输出上管的饱和压降由前级驱动PNP管109、110的饱和压降加上上管101、104的发射结压降，输出电流在200mA下测量，一般在0.9V左右。而相同条件下，下管102、103的饱和压降在0.2V左右。如果提高H桥输出的驱动能力，增加输出电流，将进一步增加上管的饱和压降，增加了芯片的温升，极大地降低了芯片的可靠性。

见图2，该图为现有技术的霍尔输出与芯片输出(线圈两端电压)波形。VD表示的是外接二极管的正向导通电压，Vsat(p)表示的是达林顿的PNP管109、110的饱和压降，Vsat(n)表示的是功率管下管102、103的饱和压降，Vbe表示的功率管上管101、104的发射结正向压降。

为了增加上述H桥的输出能力，同时不显著增加芯片的温升，必须采用具有更强散热能力的封装，极大地增加了封装成本。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种马达驱动的H桥输出电路，能够降低芯片内部消耗的功耗。在有效增加芯片的输出电流能力的同时，不需要增加封装成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种马达驱动的H桥输出电路，其特征在于：其包括输出级的第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管；一第一驱动管，与第一功率管连接以驱动第一功率管；一第二驱动管，与第二功率管连接以驱动第二功率管；一外接功率二极管，其阳极与第一、第二驱动管连接，阴极与第一、第二功率管连接；所述第一驱动管、第二驱动管直接与电源连接。

进一步的，所述四个功率管均为N型MOS管。

进一步的，所述第一、第二驱动管为P型MOS管。

本实用新型的具有以下优点：通过降低H桥输出上管的饱和压降，从而降低芯片的功耗，在无需增加封装成本的前提下，提高芯片的电流输出能力；降低整个系统的功耗。

附图说明

图1为现有技术的马达驱动H桥输出电路。

图2为现有技术的霍尔输出与芯片输出波形图。

图3是本实用新型一种实施例的电路框图。

图4是本实用新型霍尔输出与芯片输出波形图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。