[实用新型]一种机器人用硬件互锁保护的直流电机H桥驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种机器人用硬件互锁保护的直流电机H桥驱动电路，包括H桥电路单元，H桥电路单元由PMOS管、NMOS管和直流电机的接线端子构成，一号PMOS管与二号PMOS管的源极接12V电源正极，三号NMOS管与四号NMOS管的源极接地，一号PMOS管与三号NMOS管的漏极与接线端子1号引脚相连，二号PMOS管与四号NMOS管的漏极与接线端子2号引脚相连，一号PMOS管、二号PMOS管、三号NMOS管和四号NMOS管的栅极分别接收来自H桥左侧上臂PMOS管控制电路单元、H桥右侧上臂PMOS管控制电路单元、H桥左侧下臂NMOS管控制电路单元和H桥右侧下臂NMOS管控制电路单元的控制信号。

技术领域

本实用新型涉及一种直流电机H桥驱动电路的改进，具体的说是一种机器人用硬件互锁保护的直流电机H桥驱动电路。

背景技术

H桥电路由4个开关器件和一个负载组成，4个开关器件构成了“H”的左右竖杠，负载是“H”的横杠，电路形状为“H”，故命名为H桥。H桥电路用于驱动直流电机时，通常采用4个MOS管作为开关器件组成H桥电路。当同侧的上、下2个MOS管导通时，造成电源的短路，严重时会导致H桥电路的MOS管的损坏，使H桥电路无法正常工作。因此，要保证同侧的上、下2个MOS管不同时导通。通常解决的方法是采用专用驱动集成电路如L298N、L9110S、DRV8833等搭建电路来实现对直流电机的驱动，这种方法的缺点是成本高、应用范围小。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能进行硬件互锁保护的，制作成本低、应用范围广的机器人用硬件互锁保护的直流电机H桥驱动电路。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该一种机器人用硬件互锁保护的直流电机H桥驱动电路，包括H桥电路单元、H桥左侧上臂PMOS管控制电路单元、H桥右侧上臂PMOS管控制电路单元、H桥左侧下臂NMOS管控制电路单元和H桥右侧下臂NMOS管控制电路单元；其特征在于：所述的H桥电路单元由一号PMOS管、二号PMOS管、三号NMOS管、四号NMOS管和一个直流电机的接线端子构成，一号PMOS管的源极与二号PMOS管的源极相连接后接12V电源的正极，三号NMOS管的源极与四号NMOS管的源极相连接后接地，一号PMOS管的漏极与三号NMOS管的漏极相连接后再与直流电机的接线端子的1号引脚相连，二号PMOS管的漏极与四号NMOS管的漏极相连接后再与直流电机的接线端子的2号引脚相连，直流电机的接线端子的1号引脚、2号引脚用于接入直流电机，一号PMOS管、二号PMOS管、三号NMOS管和四号NMOS管的栅极分别接收来自H桥左侧上臂PMOS管控制电路单元、H桥右侧上臂PMOS管控制电路单元、H桥左侧下臂NMOS管控制电路单元和H桥右侧下臂NMOS管控制电路单元的控制信号。

所述的H桥左侧上臂PMOS管控制电路单元和H桥右侧上臂PMOS管控制电路单元相同，都由一号二输入与非门、五号三极管、六号三极管、一号电阻、二号电阻、三号电阻、四号电阻、五号电阻、六号电阻和七号电阻构成；一号二输入与非门的3脚接地，一号二输入与非门的5脚接5V电源正极，一号二输入与非门的4脚与七号电阻、五号电阻串联后接六号三极管的基极；六号三极管的集电极通过三号电阻与五号三极管的基极电连接，六号三极管的发射极接地，六号三极管的集电极通过四号电阻接12V电源正极；五号电阻和七号电阻的连接点通过六号电阻接12V电源正极；五号三极管的发射极接地，五号三极管的集电极与二号电阻、一号电阻串联后接12V电源正极。

所述的H桥左侧下臂NMOS管控制电路单元和H桥右侧下臂NMOS管控制电路单元相同，都由二号二输入与非门、三号非门、七号三极管、八号电阻、九号电阻、十号电阻和十一号电阻构成；二号二输入与非门的3脚接地，二号二输入与非门的5脚接5V电源正极，二号二输入与非门的4脚与十一号电阻、九号电阻串联后接七号三极管的基极，二号二输入与非门的2脚接三号非门的4脚；七号三极管的集电极通过八号电阻接12V电源正极，七号三极管的发射极接地；九号电阻和十一号电阻的连接点通过十号电阻接12V电源正极；三号非门的3脚接地，三号非门的5脚接5V电源正极。