[实用新型]驱动器及包括其的三相无刷直流电机

权利要求书

1.一种用于三相无刷直流电机的驱动器，所述驱动器的输出和输入分别被连接至所述电机中的定子和微控制器，用于根据所述微控制器的指令来驱动所述电机，其中所述驱动器包括由三个半桥构成的三相功率级，所述微控制器包括有死区时间控制装置，其中各所述半桥包括一组高边开关和高边栅极驱动器以及一组低边开关和低边栅极驱动器，各所述高边开关和低边开关采用功率场效应管，其特征在于，

所述驱动器还包括数个栅-源电压监测电路，各所述栅-源电压监测电路被连接至一对应的功率场效应管和所述死区时间控制装置，用于监测测一半桥的一侧中功率场效应管的栅极和源极之间的电压差，将所述电压差与所述功率场效应管的启通电压阈值进行比较，且当所述电压差低于所述启通电压阈值时，输出一关断信号给所述死区时间控制装置，其中在收到来自所述栅-源电压监测电路的所述关断信号后，所述死区时间控制装置立刻生成一允许导通控制信号以使所述半桥中另一侧上的功率场效应管被允许导通。

2.根据权利要求1所述的驱动器，其中各所述栅-源电压监测电路包括：

一比较器，所述比较器的一输入端连接至一半桥中一相应的功率场效应管的栅极，另一输入端与一参考电压源和所述功率场效应管的源极串联连接，输出端连接至所述死区时间控制装置，用于将所述功率场效应管的所述栅极和所述源极之间的电压差和自所述参考电压源提供的等于所述启通电压阈值的一参考电压值进行相互比较，且当所述电压差低于所述参考电压值时，输出一关断信号给所述死区时间控制装置。

3.根据权利要求1所述的驱动器，其中各所述栅-源电压监测电路包括：

一电阻R1，所述电阻R1被连接至一半桥中相应的功率场效应管的栅极和源极之间，用于将所述功率场效应管的所述栅极和所述源极之间的电压差转换成电流；

一对电流镜，所述对电流镜的输入端被连接至所述电阻R1，参考端连接至所述功率场效应管的所述栅极，用于根据一复制比例复制来自所述电阻R1的所述电流；

一电阻R2，所述电阻R2的两端被分别连接至所述对电流镜的输出端和地，用于将所述被复制的电流变换成表示所述电压差的一电压信号；和

一比较器，所述比较器的一输入端被连接至所述电阻R1和所述对电流镜的输出端之间，另一输入端连接至一参考电压源，输出端被连接至所述死区时间控制装置，用于接收所述电压信号和自所述参考电压源提供的等于所述启通电压阈值的一参考电压值，将它们进行相互比较，且当所述电压信号低于所述参考电压值时，输出一关断信号给所述死区时间控制装置。

4.根据权利要求1所述的驱动器，其中各所述栅-源电压监测电路包括：

一电阻R1，所述电阻R1被连接至一半桥中一相应的功率场效应管的栅极和源极之间，用于将所述功率场效应管的所述栅极和所述源极之间的电压差转换成电流；

两对串联连接的电流镜，第一对电流镜的输入端被连接至所述电阻R1，参考端被连接至所述功率场效应管的所述栅极，且第二对电流镜的输入端被连接至所述第一对电流镜的输出端，参考端被连接至地，所述两对电流镜用于根据其各自的复制比例复制来自所述电阻R1的所述电流；

一电阻R2，所述电阻R2的两端被分别连接至所述第二对电流镜的输出端和一外部稳定电压源，用于将所述电流变换成表示所述电压差的一电压信号；和

一比较器，所述比较器的一输入端被连接至所述电阻R1和所述 第二对电流镜的输出端之间，另一输入端被连接至一参考电压源，输出端被连接至所述死区时间控制装置，用于接收所述电压信号和自所述参考电压源提供的等于所述启通电压阈值的一参考电压值，将它们进行相互比较，且当所述电压信号低于所述参考电压值时，输出一关断信号给所述死区时间控制装置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动器，还包括一预驱动器，其中所述死区时间控制装置被设置在所述预驱动器中而非在所述微控制器中，且所述预驱动器被分别连接至各所述栅-源电压监测电路和所述微控制器，其中各所述栅-源电压监测电路监测一半桥的一侧中一功率场效应管的栅极和源极之间的电压差，将所述电压差与所述功率场效应管的启通电压阈值进行比较，且当所述电压差低于所述启通电压阈值时，输出一关断信号给所述死区时间控制装置，其中在收到来自所述栅-源电压监测电路的所述关断信号后，所述死区时间控制装置立刻生成一允许导通控制信号以使所述半桥中另一侧上的功率场效应管被允许导通。