[发明专利]基于N通道和P通道MOSFET的音圈电机高速驱动系统

权利要求书

1.基于N通道和P通道MOSFET的音圈电机高速驱动系统，包括控制器、组合逻辑保护电路、集成驱动器和H桥驱动电路；其特征是，所述控制器输出四路逻辑信号Ain、Bin、Cin和Din经组合逻辑保护电路处理后形成四路驱动逻辑信号A、B、C和D，将所述四路驱动逻辑信号A、B、C和D送入集成驱动器进行功率放大，获得四路驱动信号A_BUF、B_BUF、C_BUF和D_BUF，所述四路驱动信号A_BUF、B_BUF、C_BUF和D_BUF用于驱动H桥驱动电路，所述H桥驱动电路通过对所述四路驱动信号的高低电平和占空比进行调节，实现对音圈电机的方向和速度的控制；

所述组合逻辑保护电路输出的四路驱动逻辑信号要求满足以下条件：

驱动逻辑信号A和C相位相反，驱动逻辑信号B和D正脉冲宽度小于A和C的正脉冲宽度；

所述驱动逻辑信号B上升沿滞后驱动逻辑信号A的上升沿，驱动逻辑信号D的上升沿滞后驱动逻辑信号C的上升沿，且滞后的时间大于P型MOSFET从导通到截止的时间，所述驱动逻辑信号B的下降沿超前驱动逻辑信号A的下降沿，驱动逻辑信号D的下降沿超前驱动逻辑信号C的下降沿，且超前的时间大于N型MOSFET从导通到关断的过渡时间。

2.根据权利要求1所述的基于N通道和P通道MOSFET的音圈电机高速驱动系统，其特征在于，所述四路逻辑信号Ain、Bin、Cin和Din与四路驱动逻辑信号A、B、C和D的关系为如下：式中n为大于等于1的正整数；

A＝Ain

B的正脉冲宽度为Ain和Bin相与后的正脉冲缩短2n倍非门的延时时间

。

C＝Cin

D的正脉冲宽度为Cin和Din相与后的正脉冲缩短2n倍非门的延时时间。

3.根据权利要求1所述的基于N通道和P通道MOSFET的音圈电机高速驱动系统，其特征在于，所述的H桥驱动电路，由两组推拉结构的N通道MOSFET和P通道MOSFET以及四个续流二极管组成；H桥驱动电路的工作电压根据电机和负载特性选取，设定不超过15V。

4.根据权利要求1所述的基于N通道和P通道MOSFET的音圈电机高速驱动系统，所述H桥驱动电路的供电电源电压为VCC，且VCC小于等于15V；对应N型的MOSFET管，集成驱动器输出驱动信号低电平为0V，高电平为V_thn +1，所述V_thn为N型MOSFET的门限电压；对应P型的MOSFET管，集成驱动器输出驱动信号低电平为VCC-V_thp-1，高电平与H桥驱动电路的供电电源电压相同，所述V_thp为P型MOSFET的门限电压。

5.根据权利要求1所述的基于N通道和P通道MOSFET的音圈电机高速驱动系统，其特征在于，该驱动系统的上电顺序为：外部的主控系统进行控制器、组合逻辑保护电路和集成驱动器的上电，检测到控制器、组合逻辑保护电路和集成驱动器的工作电压偏差均小于5％，并且控制器与主控系统通信，以及集成驱动器输出使MOSFET处于关断状态的固定逻辑电平时，进行H桥驱动电路的上电。