4個N溝道VMOS構(gòu)成的H橋電路

4個N溝道VMOS構(gòu)成的H橋電路

為實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的正、反兩個方向的轉(zhuǎn)動，傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動電路一般都采用大功率的VMOS管構(gòu)成H橋電路。VMOS管有N溝道和P溝道之分，由于制造工藝方面的原因，P溝道的VMOS管通過的電流較小，因此，一般采用4個N溝道的VMOS管構(gòu)成H橋電路(如圖1所示)。

通過控制4個VMOS管的通斷可控制H橋電路中的電流方向，具體為：Q1，Q3導(dǎo)通Q2，Q4截止時，電機(jī)電流從左往右流；Q2，Q4導(dǎo)通Q1，Q3截止時電機(jī)電流從右往左流，這樣即可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正、反兩個方向的控制。電動機(jī)的助力大小是通過改變輸入的PWM信號占空比，從而改變VMOS管的通斷時間比例來實(shí)現(xiàn) 。圖1中R5為電流傳感器，負(fù)載電流經(jīng)電流傳感器變?yōu)殡妷盒盘?，采樣這個電壓信號經(jīng)過放大后送A／D模塊進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。當(dāng)負(fù)載電流超過系統(tǒng)允許最大值時，控制器會轉(zhuǎn)入限流保護(hù)模式以防止系統(tǒng)過載損壞；同時負(fù)載電流反饋信號也可以作為電機(jī)助力大小的輔助控制參數(shù)。

對于N溝道的VMOS管，要保證其柵極G和源極s之問的電壓高于+1O V，即Vas>+10 V，VMOS管才能正常導(dǎo)通。圖l所示H橋驅(qū)動電路，對于低端VMOS管Q3，Q4，可以直接在其G極和s極之問加+12V電壓以使其導(dǎo)通；但對處于高端的VMOS管Q1，Q2，根據(jù)Vcs>+IOV的要求，VMOS管導(dǎo)通后，G極的電壓應(yīng)為：Vc>+(10 V+VDo)。VDo為車上蓄電池電壓+12 V，則Vc>+22 V。因此，傳統(tǒng)H橋電路中，對高端VMOS的控制需要利用升壓器件產(chǎn)生出+22 V以上的電壓信號或采用專門的驅(qū)動芯片來驅(qū)動。