自举电路、驱动系统以及电机装置的制作方法

本发明涉及电路开关控制领域,特别是涉及一种自举电路、驱动系统以及电机装置。
背景技术:
1、自举电路是一种电力电子领域中,尤其是半桥驱动电路中常用的电路设计,其核心原理是利用存储单元进行电荷存储和转移,以充放电方式进行升压,进而为器件提供足够的驱动电压。但是由于电荷在放电过程中会被不断消耗,导致了输出的驱动电压不稳定,可能会导致器件无法正常工作。因此,现有技术中常增设电荷泵,通过电荷泵抽取输入电压的电荷并在存储单元放电过程中对消耗的电荷进行补充,来保证驱动电压的稳定。
2、但是,在实际应用中,根据不同的应用环境,电荷泵输入端的电压范围可以从5v到1000v不等,而电荷泵输出端的电压范围则是通常在5v~20v之间;因此,电荷泵输入端的电压范围超过了70v,那么电荷泵两端的电压差可能会超过50v。由于模拟集成电路器件在超过50v的击穿电压下难以制造,且应用条件受到诸多限制,因此,如果电压差超过50v,将对集成电路的设计造成重大挑战。这不仅限制了其在多种应用场景中的适用性,也不利于电路系统的小型化和集成。
3、应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种自举电路、驱动系统以及电机装置,用于解决现有技术中自举电路中电荷泵压差较大等问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种自举电路,包括:
3、电压隔离单元、电荷泵单元以及充放电单元;
4、所述电压隔离单元分别接收第一电压信号以及第一驱动信号,基于所述第一驱动信号将所述第一电压信号降压输出,并隔离所述第一电压信号与所述电荷泵单元;
5、所述电荷泵单元设置于所述电压隔离单元与所述充放电单元之间,接收控制信号,并在所述控制信号作用下,基于所述电压隔离单元的输出电压对处于放电状态的所述充放电单元进行电荷补偿;所述电压隔离单元包括mos管、igbt管、bjt中任一种晶体管;
6、所述充放电单元与所述电荷泵单元相连,接收第二电压信号,并基于所述第二电压信号调控所述充放电单元充电或放电;
7、其中,所述第一电压信号与所述第二电压信号均自所述自举电路外部供电实现。
8、可选地,所述电压隔离单元还包括钳位结构,用于对所述电压隔离单元的输出电压进行钳位。
9、可选地,所述充放电单元包括电容器。
10、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种驱动系统,包括:第一晶体管、第二晶体管、第一驱动模块、第二驱动模块以及所述的自举电路;
11、所述第一晶体管设置于所述第一电压信号以及所述驱动系统的输出端之间,接收所述第一驱动信号以导通;
12、所述第二晶体管设置于所述驱动系统的输出端与参考地之间,接收第二驱动信号以导通;
13、所述第一驱动模块与所述充放电单元并联,通过所述充放电单元放电为所述第一驱动模块供电并输出所述第一驱动信号;
14、所述第二驱动模块设置于所述第二电压信号与参考地之间,通过所述第二电压信号为所述第二驱动模块供电并输出所述第二驱动信号。
15、可选地,所述第一驱动模块还接收第一逻辑信号,基于所述第一逻辑信号控制所述第一驱动信号输出;所述第二驱动模块还接收第二逻辑信号,基于所述第二逻辑信号控制所述第二驱动信号输出。
16、可选地,所述第一晶体管以及所述第二晶体管中任一晶体管导通时,另一晶体管关断。
17、可选地,所述第一晶体管以及所述第二晶体管均设置为nmos管。
18、可选地,所述电压隔离单元设置为nmos管。
19、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种驱动系统,包括:电机负载、逻辑电路以及如所述的驱动系统;
20、所述逻辑电路用于产生所述控制信号并输出至所述驱动系统;
21、所述驱动系统的输出端连接所述电机负载,用于驱动所述电机负载工作。
22、如上所述,本发明的自举电路、驱动系统以及电机装置,具有以下有益效果:
23、1、本发明中通过电压隔离单元的设置,使得电荷泵单元的输入端和输出端的电压差值远远小于50v,从而容易在集成电路工艺中实现,电路设计比较容易,能广泛适用于不同的应用场景,有利于电路系统的集成小型化。
24、2、本发明中通过电压隔离单元的设置,使得电荷泵单元不会在负载端引入电压纹波和噪声,从而避免因为电荷泵单元的设计导致射频系统信噪比降低。
技术特征:
1.一种自举电路,其特征在于,所述自举电路至少包括:电压隔离单元、电荷泵单元以及充放电单元;
2.根据权利要求1所述的自举电路,其特征在于:所述电压隔离单元还包括钳位结构,用于对所述电压隔离单元的输出电压进行钳位。
3.根据权利要求1所述的自举电路,其特征在于:所述充放电单元包括电容器。
4.一种驱动系统,其特征在于,所述驱动系统至少包括:第一晶体管、第二晶体管、第一驱动模块、第二驱动模块以及如权利要求1~3任一项所述的自举电路;
5.根据权利要求4所述的驱动系统,其特征在于:所述第一驱动模块还接收第一逻辑信号,基于所述第一逻辑信号控制所述第一驱动信号输出;所述第二驱动模块还接收第二逻辑信号,基于所述第二逻辑信号控制所述第二驱动信号输出。
6.根据权利要求5所述的驱动系统,其特征在于:所述第一晶体管以及所述第二晶体管中任一晶体管导通时,另一晶体管关断。
7.根据权利要求4所述的驱动系统,其特征在于:所述第一晶体管以及所述第二晶体管均设置为nmos管。
8.根据权利要求7所述的驱动系统,其特征在于:所述电压隔离单元设置为nmos管。
9.一种电机装置,其特征在于:所述电机装置包括电机负载、逻辑电路以及如权利要求4~8任一项所述的驱动系统;
技术总结
本发明提供一种自举电路、驱动系统以及电机装置,其中自举电路包括电压隔离单元、电荷泵单元以及充放电单元;电压隔离单元分别接收第一电压信号以及第一驱动信号,基于第一驱动信号将第一电压信号降压输出,并隔离第一电压信号与电荷泵单元;电荷泵单元设置于电压隔离单元与充放电单元之间,接收控制信号,并在控制信号作用下,基于电压隔离单元的输出电压对处于放电状态的充放电单元进行电荷补偿;充放电单元与电荷泵单元相连,接收第二电压信号,并基于第二电压信号调控充放电单元充电或放电。本发明中的电荷泵单元的输入端和输出端的电压差值远远小于50V,从而容易在集成电路工艺中实现,电路设计比较容易,能广泛适用于不同的应用场景。
技术研发人员:夏虎,陆烽烽,邢永亮
受保护的技术使用者:无锡海兰微电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:夏虎,陆烽烽,邢永亮
技术所有人:无锡海兰微电子科技有限公司
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