[实用新型]用于PWM驱动器的故障检测电路和系统

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及用于监测脉宽调制(PWM)驱动器的故障的解决方案。

背景技术

在汽车应用中，针对风扇、泵或致动器应用的直流(DC)或无刷直流(BLDC)电机的使用对于用BLDC电机代替传统DC的趋势非常普遍。在大多数汽车应用中，BLDC电机和控制电子器件的故障状况的检测是强制性的。为此，控制电子器件应当能够识别可能的故障状况，并且然后应用计数器措施，例如，以便于保护系统。通常，检测到的故障状况被报告给系统控制器，并且可以经由汽车的诊断接口访问以用于进一步的服务调查。

如例如在文献IT102016000009376中所公开的，通常使用一个或多个半桥根据一个或多个相应PWM信号来驱动电机。

例如，图1示出了包括在电源Vdd和地GND之间串联连接的诸如n沟道功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的两个电子开关SW₁和SW₂的典型半桥装置20。

通常，开关SW₁和SW₂交替地闭合，以便于将半桥装置20的输出OUT，即开关SW₁和SW₂之间的中间点连接到电压Vdd或地GND。

为此，根据分别连接(例如，直接地)到开关SW₁和SW₂的控制栅极的两个驱动信号DRV₁和DRV₂来驱动半桥。

具体地，为了正确地驱动控制栅极，通常使用高侧驱动器200₁来根据第一控制信号IN₁生成用于高侧开关SW₁的驱动信号DRV₁，并且低侧驱动器200₂用于根据控制信号IN₂来生成用于低侧开关SW₂的驱动信号DRV₂。

控制信号IN₂通常对应于信号IN₁的反相版本(反之亦然)，即当信号IN₁为高时信号IN₂为低，反之亦然。例如，在图1中使用反相器202，其在输入处接收信号IN₁并且在输出处提供信号IN₂。

半桥装置20的输出OUT可以用于驱动负载。例如，在图1中，半桥装置20驱动连接在半桥装置20的输出OUT和地GND之间的电机M₁。

相反，图2示出了下述示例，其中两个半桥装置20_a和20_b用于驱动线性电机M₂，线性电机M₂连接在第一桥装置20_a的输出OUT_a和第二桥装置20_b的输出OUT_b之间的，诸如音圈电机。如本领域技术人员所公知的，在这种情况下，电机M₂的旋转方向也可以通过向半桥装置20_a和20_b施加适当的控制信号IN_a和IN_b来控制。

最后，图3示出了下述示例，其中三个半桥装置20_a、20_b和20_c用于驱动连接在半桥装置20_a、20_b和20_c的输出OUT_a、OUT_b和OUT_c之间的三相电机M₃，诸如主轴电机。

如前所述，控制信号可以是PWM信号，即具有固定频率和可变占空比的信号。例如，文献IT102015000046790公开了用于生成两个PWM信号的解决方案，其可以用于例如在图2所示的解决方案中生成信号IN_a和IN_b。

图4在这方面示出了对应于脉冲信号的典型的PWM信号PWM，诸如信号IN，脉冲信号包括具有持续时间或周期T_PWM的每个开关循环的单脉冲P，其中，脉冲P的接通持续时间T_ON可以根据控制信号而变化。