一种H桥驱动电路及控制方法与流程

一种h桥驱动电路及控制方法
技术领域
1.本发明涉及h桥驱动电路技术领域，具体涉及一种h桥驱动电路及控制方法。


背景技术：

2.h桥驱动电路的应用范围比较广，主要用于电机控制电路或者可控电流方向的开关电路，市场上有很多专用的集成电路可以实现h桥的驱动，也有电机驱动器可以实现电机的驱动，但是集成电路的集成度较高导致了灵活性较低，成本较高，芯片采购难度大的问题。也有一些专用的h桥驱动电路，电路复杂度高，控制逻辑复杂，开关速度慢的问题。
3.鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。


技术实现要素：

4.为解决上述技术缺陷，本发明提供一种h桥驱动电路及控制方法。
5.一种h桥驱动电路包括逻辑驱动模块、第一死区时间控制模块、第二死区时间控制模块和功率输出模块，所述功率输出模块包括h桥电路；
6.所述逻辑驱动模块的两个信号输出端分别连接第一死区时间控制模块和第二死区时间控制模块的输入端，用于根据初始信号提供两路驱动信号；
7.所述第一死区时间控制模块的输出端与所述h桥电路的上桥臂电连接，所述第二死区时间控制模块的输出端与所述h桥电路的下桥臂电连接；
8.所述上桥臂的输出端和所述下桥臂的输出端用于与负载电连接，向所述负载供电；
9.所述第一死区时间控制模块和第二死区时间控制模块将所述逻辑驱动模块输入的两路驱动信号均转换为两路开关控制信号，同时确保每路驱动信号转换的两路开关控制信号之间存在死区时间。
10.进一步的，所述逻辑驱动模块包括与门芯片u1、第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3，所述初始信号包括第一初始信号gpio_p和第二初始信号gpio_n，所述与门芯片u1的第一输入端与所述第一门驱动芯片u2的输入端用于接收第一初始信号gpio_p，与门芯片u1的第二输入端与第二门驱动芯片u3的输入端用于接收第二初始信号gpio_n，与门芯片u1的输出端分别与第一门驱动芯片u2、第二门驱动芯片u3的使能端电连接，第一门驱动芯片u2的输出端输出电平drv1，第二门驱动芯片u3的输出端输出电平drv2。
11.进一步的，第一死区时间控制模块包括第一快关慢开电路，所述第一快关慢开电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路包括电阻r1、第一开关器件q1和电阻r2，所述电阻r1与所述第一门驱动芯片u2的输出端连接，所述电阻r1与电阻r2串联，所述第一开关器件q1的控制端与所述电阻r1和电阻r2的串联节点电连接，所述第一开关器件q1的第一端连接所述第二驱动电路，所述第一开关器件q1的第二端接地。
12.进一步的，所述第二驱动电路包括电阻r3、电阻r4、二极管d1和第二开关器件q2，所述电阻r3与所述第一开关器件q1的第一端电连接，所述电阻r3与电阻r4串联，所述二极
管d1的正极端和所述第二开关器件q2的发射极均与所述h桥电路的上桥臂的输入端电连接，所述二极管d1的负极端和所述第二开关器件q2的基极均与所述电阻r3、电阻r4的串联节点电连接，所述第一开关器件q2的集电极和所述电阻r4均连接电源。
13.进一步的，所述第一死区时间控制模块还包括第二快关慢开电路，所述第二快关慢开电路包括二极管d2和电阻r5，所述第二门驱动芯片u3的输出端通过电阻r5连接所述上桥臂的输入端，所述二极管d2与电阻r5并联。
14.进一步的，所述第二死区时间控制模块包括第三快关慢开电路，所述第三快关慢开电路包括第三驱动电路和第四驱动电路，所述第三驱动电路包括电阻r6、第五开关器件q5和电阻r9，所述电阻r6与所述第二门驱动芯片u3的输出端连接，所述电阻r6与电阻r9串联，所述第五开关器件q5的控制端与所述电阻r6和电阻r9的串联节点电连接，所述第五开关器件q5的第一端连接所述第四驱动电路，所述第五开关器件q5的第二端接地。
15.进一步的，所述第四驱动电路包括电阻r8、电阻r7、二极管d3和第六开关器件q6，所述电阻r8与所述第五开关器件q5的第一端电连接，所述电阻r8与电阻r7串联，所述二极管d3的正极端与所述第六开关器件q6的发射极均与所述h桥电路的下桥臂的输入端电连接，所述二极管d3的负极端和所述第六开关器件q6的基极均与所述电阻r8、电阻r7的串联节点电连接，所述第一开关器件q6的集电极和所述电阻r7均连接电源。
16.进一步的，所述第二死区时间控制模块还包括第四快关慢开电路，所述第四快关慢开电路包括二极管d4和电阻r10，所述第一驱动芯片u2的输出端通过电阻r10连接所述下桥臂的输入端，所述二极管d4与所述电阻r10并联。
17.进一步的，所述h桥电路包括第三开关器件q3、第四开关器件q4、第七开关器件q7和第八开关器件q8，所述第三开关器件q3、第七开关器件q7均为p沟道mos管，所述第四开关器件q4和第八开关器件q8均为n沟道mos管,所述第三开关器件q3与第四开关器件q4均连接负载的一端，所述第四开关器件q4和第八开关器件q8均连接负载的另一端。
18.一种如上述的h桥驱动电路的控制方法，包括以下步骤：
19.s1：所述与门芯片u1的第一输入端和第一门驱动芯片u2的输入端均接收第一初始信号gpio_p，所述与门芯片u1的第二输入端和第二门驱动芯片u3的输入端均接收第二初始信号gpio_n，所述第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3的输出端分别输出电平drv1和drv2；
20.s2：将输出电平drv1输入第一死区时间控制模块的第一快关慢开电路，转换生成开关控制信号hd1，将输出电平drv2输入第一死区时间控制模块的第二快关慢开电路，转换生成开关控制信号ld1，同时使开关控制信号hd1和开关控制信号ld1之间存在死区时间；
21.将输出电平drv2输入第二死区时间控制模块的第三快关慢开电路，转换生成开关控制信号hd2，将输出电平drv2输入第二死区时间控制模块的第四快关慢开电路，转换生成开关控制信号ld2，同时使开关控制信号hd2和开关控制信号ld2之间存在死区时间；
22.s3：开关控制信号hd1和开关控制信号ld1分别控制第三开关器件q3和第四开关器件q4的通断，开关控制信号hd2和开关控制信号ld2分别控制第七开关器件q7和第八开关器件q8的通断，开关控制信号hd1和开关控制信号ld1之间存在死区时间，使得第三开关器件q3和第四开关器件q4不会同时导通，开关控制信号hd2和开关控制信号ld2之间存在死区时间，使得第七开关器件q7和第八开关器件q8不会同时导通。
23.与现有技术比较本发明的有益效果在于：
24.本发明采用简单可靠的基本元器件实现了带死区时间的h桥驱动电路，可根据选择的元器件参数实现不同驱动速度的要求，可根据mos管的选型实现不同驱动电流的要求，控制信号较少，控制逻辑简单，具有低成本、高可靠、控制简单、配置丰富的特点。
附图说明
25.图1为本技术实施例提供的一种h桥驱动电路系统框图；
26.图2为本技术实施例提供的一种h桥驱动电路设计图；
27.图3为本技术实施例提供的一种h桥驱动电路控制信号示意图。
具体实施方式
28.以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
29.实施例1
30.如图1所示，h桥驱动电路包括逻辑驱动模块、第一死区时间控制模块、第二死区时间控制模块、功率输出模块，其中第二死区时间控制模块与第一死区时间控制模块完全相同。
31.所述逻辑驱动模块的两输出端分别与第一死区时间控制模块和第二死区时间控制模块的输入端电连接，所述逻辑驱动模块用于根据两路初始信号gpio_p和gpio_n输出两路驱动信号drv1和drv2。
32.所述逻辑驱动模块，可以将输入的两路初始信号进行逻辑保护，确保功率输出模块中的四个开关器件不会全部同时打开，并给两个死区时间控制模块产生具有一定的驱动能力的信号。
33.第一死区时间控制模块和第二死区时间控制模块的信号输出端，分别与功率输出模块中h桥电路的上桥臂、下桥臂的输入端电连接，用于根据两路驱动信号drv1和drv2分别转换为四路开关控制信号hd1、ld1、hd2、ld2，同时确保开关控制信号hd1和ld1之间存在死区时间，开关控制信号hd2和ld2之间存在死区时间，从而控制上桥臂、下桥臂中的开关器件的通断。
34.如图2所示，具体的，逻辑驱动模块包括与门芯片u1，第一门驱动芯片u2、第二门驱动芯片u3，实现了第一初始信号gpio_p和第二初始信号gpio_n同时输入高电平时，保证驱动输出信号都为低，禁止功率输出模块的四个开关器件全部打开，初始信号包括第一初始信号gpio_p和第二初始信号gpio_n。
35.与门芯片u1的第一输入端与第一门驱动芯片u2的输入端用于接收第一初始信号gpio_p，与门芯片u1的第二输入端与第二门驱动芯片u3的输入端用于接收第二初始信号gpio_n，与门芯片u1的输出端分别与第一门驱动芯片u2、第二门驱动芯片u3的使能端电连接，第一门驱动芯片u2的输出端输出电平drv1，第二门驱动芯片u3的输出端输出电平drv2。
36.当第一初始信号gpio_p输入高电平、第二初始信号gpio_n输入低电平，或第一初始信号gpio_p输入低电平、第二初始信号gpio_n输入高电平，或第一初始信号gpio_p输入低电平、第二初始信号gpio_n输入低电平时，与门芯片u1的输出端输出低电平，第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3处于使能状态，此时第一门驱动芯片u2的输出电平drv1等于第
一初始信号gpio_p，第二门驱动芯片u3的输出电平drv2等于第二初始信号gpio_n。
37.当第一初始信号gpio_p输入高电平、第二初始信号gpio_n输入高电平时，与门芯片u1的输出信号为高电平，第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3处于禁能状态，此时第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3输出为高阻态，因第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3的输出端为下拉，所以死区时间控制模块输入信号为低，使功率输出模块的上桥臂、下桥臂中的开关器件全部关闭。
38.该逻辑驱动模块中实现了第一初始信号gpio_p和第二初始信号gpio_n同时输入高电平时，保证驱动输出信号都为低，禁止功率输出模块的四个开关器件全部打开。同时也给两个死区时间控制模块提供一定的驱动能力。
39.实施例2
40.本实施例中的第一死区时间控制模块包括第一快关慢开电路和第二快关慢开电路；所述第一快开慢关电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，第一驱动电路包括电阻r1、第一开关器件q1和电阻r2，电阻r1的一端与第一门驱动芯片u2的输出端连接，电阻r1与电阻r2串联，电阻r2的另一端接地。其中，电阻r2为下拉电阻，用于确保输出电平drv1为高阻态时，第一开关器件q1处于关闭状态。电阻r1为栅极保护电阻，电阻r1的电阻值小于100欧姆。
41.第一开关器件q1为n沟道mos管，根据输出电平drv1的电平变化实现快速的导通关闭功能。可选的，第一开关器件q1也可以使用三极管，在使用三极管的情况下，电阻r1的阻值需要增加，以确保三极管的基极电流在合适范围内，使电阻r1的功率降低且三极管不会进入放大区。
42.第一开关器件q1的控制端为n沟道mos管的门极，第一开关器件q1的第一端为n沟道mos管的漏极，第一开关器件q1的第二端为n沟道mos管的源极。
43.第一开关器件q1的控制端与电阻r1和电阻r2的串联节点电连接，第一开关器件q1的第一端与第二驱动电路的输入端电连接，第一开关器件q1的第二端接地。
44.第二驱动电路包括电阻r3、电阻r4、二极管d1和第二开关器件q2，第二开关器件q2为三极管，电阻r3与第一开关器件q1的第一端电连接，电阻r3与电阻r4串联，二极管d1的正极端与第二开关器件q2的发射极均与上桥臂的输入端电连接，二极管d1的负极端与电阻r3、r4的串联节点电连接，第二开关器件q2的基极与电阻r3、r4的串联节点电连接，电阻r4和第一开关器件q2的集电极均连接电源。
45.第二快关慢开电路包括二极管d2和电阻r5，所述第二门驱动芯片u3的输出端通过电阻r5连接上桥臂的输入端，所述二极管d2与电阻r5并联。第二死区时间控制模块包括第三快关慢开电路和第四快关慢关电路；第三快关慢开电路包括第三驱动电路和第四驱动电路，第三驱动电路包括电阻r6、第五开关器件q5和电阻r9，电阻r6的一端与第二门驱动芯片u3的输出端连接，电阻r6与电阻r9串联，电阻r9的另一端接地。其中，电阻r9为下拉电阻，用于确保在为输出电平drv2为高阻态时，第五开关器件q5处于关闭状态。电阻r6为栅极保护电阻，电阻r6的电阻值小于100欧姆。
46.第五开关器件q5为n沟道mos管，根据输出电平drv2的电平变化实现快速的导通关闭功能。可选的，第五开关器件q5也可以使用三极管，在使用三极管的情况下，电阻r6需要增加，以确保三极管的基极电流在合适范围内，电阻r6的功率较低且三极管不会进入放大
区。
47.第五开关器件q5的控制端为n沟道mos管的门极，第五开关器件q5的第一端为n沟道mos管的漏极，第五开关器件q5的第二端为n沟道mos管的源极。
48.第五开关器件q5的控制端与电阻r6和电阻r9的串联节点电连接，第五开关器件q5的第一端与第四驱动电路的输入端电连接，第五开关器件q5的第二端接地。
49.第四驱动电路包括电阻r8、电阻r7、二极管d3和第六开关器件q6，第六开关器件q6为三极管，电阻r8与第五开关器件q5的第一端电连接，电阻r8与电阻r7串联，二极管d3的正极端与第六开关器件q6的发射极均与功率输出模块的输入端电连接，二极管d3的负极端与电阻r8、r7的串联节点电连接，第六开关器件q6的基极与电阻r8、r7的串联节点电连接，电阻r7和第六开关器件q6的集电极均连接电源。
50.第四快关慢开电路包括二极管d4和电阻r10，第一驱动芯片u2的输出端通过电阻r10连接下桥臂的输入端，二极管d4与电阻r10并联。
51.其他实施方式与实施例1相同。
52.实施例3
53.本实施例中功率输出模块主要由四个mos管组成，其中第三开关器件q3和第七开关器件q7均为上管，采用p沟道mos管,第四开关器件q4和第八开关器件q8均为下管，采用n沟道mos管。对于功率输出模块中的h桥电路，本领域的技术人员可以理解，第三开关器件q3与第八开关器件q8可以形成一个通路，第四开关器件q4与第七开关器件q7可以形成另一个通路，上述两个通路可以同时为关断状态，或者其中一个通路关断而另一个通路导通。
54.由两个死区时间控制模块输出的四个开关控制信号hd1、ld1、hd2、ld2分别驱动四个开关器件q3、q4、q7、q8实现了h桥控制的功能。其中开关器件q3和q4之间的信号为vout1，开关器件q6和q7之间的信号为vout2，在vout1和vout2之间连接负载。
55.可选的，第三开关器件q3、第七开关器件q7的控制端为p沟道mos管的门极，第一端为p沟道mos管的漏极，第二端为p沟道mos管的源极。
56.可选的，第四开关器件q4和第八开关器件q8的控制端为n沟道mos管的门极，第一端为n沟道mos管的漏极，第二端为n沟道mos管的源极。
57.第三开关器件q3控制端连接第二开关器件q2的发射极，第三开关器件q3的第一端连接电源，第三开关器件q3的第二端连接第四开关器件q4的第一端，第四开关器件q4的第二端接地，第三开关器件q3和第四开关器件q4的串联节点作为上桥臂的输出端连接负载的一端。
58.第七开关器件q7控制端连接第六开关器件q6的发射极，第七开关器件q7的第一端连接电源，第七开关器件q7的第二端连接第八开关器件q8的第一端，第八开关器件q8的第二端接地，第七开关器件q7和第八开关器件q8的串联节点作为上桥臂的输出端连接负载的另一端。
59.可选的，mos管的选择主要取决于实际的应用负载，当负载电流较大时，需要选择大功率mos管，尽量小的导通阻抗。如果用于速度快的场合，mos管的输入结电容尽量选择更小的，缩短该电容的充放电时间，以增加mos管的开关速度。
60.其他实施方式与实施例1相同。
61.实施例4
62.本实施例中，如图3所示，通过第一死区时间控制模块可以实现控制信号hd1和ld1之间存在td1和td2的死区时间；第二死区时间控制模块可以实现控制信号hd2和ld2之间存在td3和td4的死区时间；确保功率输出模块同一个桥臂上的上下管不会同时导通。第二死区时间控制模块与第一死区时间控制模块完全相同。
63.以第一死区时间控制模块为例，第一死区时间控制模块用于将h桥的上桥臂的两个mos管的控制上实现不同的开关速度。第一死区时间控制模块使上桥臂中的第三开关器件q3打开速度慢、第四开关器件q4关闭速度快，或者使上桥臂的第三开关器件q3关闭速度快、第四开关器件q4打开速度慢，确保上桥臂中的第三开关器件q3与第四开关器件q4不存在同时打开的情况。
64.以第三开关器件q3为例(第七开关器件q7可同理分析)，第三开关器件q3作为上管，实现打开速度慢、关闭速度快的电路，即第一快关慢开电路，其中包括由电阻r1、电阻r2、第一开关器件q1组成的第一驱动电路以及由电阻r3、电阻r4、第二开关器件q2、二极管d1组成的第二驱动电路。
65.在第一驱动电路中，其中电阻r2是下拉电阻，确保在输出电平drv1信号为高阻态时，第一开关器件q1处于关闭状态。电阻r1是一个栅极保护电阻，电阻r1的阻值应该小于100欧姆，第一开关器件q1是一个n沟道mos管，根据输出电平drv1的电平变化实现快速的导通关闭功能。第一开关器件q1也可以使用三极管，在使用三极管的情况下，电阻r1的阻值需要增加，以确保三极管的基极电流在合适范围内，r1的功率较低且三极管不会进入放大区。
66.在第二驱动电路中，电阻r3和电阻r4串联，当第一开关器件q1导通时，电阻r3和电阻r4分压，在电阻r4两端的电压v
r4
等于第三开关器件q3的v
gs
电压，调整电阻r3和电阻r4的分压比例，使第三开关器件q3的v
gs
电压在-5v～-15v之间，使第三开关器件q3在导通时的导通阻抗尽量小。当第一开关器件q1关断时，第三开关器件q3的输入结电容c
iss1
存储的电荷需要通过电阻r4放电，放电过程中，第三开关器件q3始终处于打开状态。第二开关器件q2和二极管d1共同实现了输入结电容c
iss1
瞬时放电的功能，提高第三开关器件q3的关闭速度。
67.以第四开关器件q4为例(第八开关器件q8可同理分析)，第四开关器件q4作为下管，实现打开速度慢、关闭速度快的电路，即第二快关慢开电路，其中，第二快关慢开电路中包括电阻r5和二极管d2。
68.可选的，第四开关器件q4的控制端为n沟道mos管的门极，第二开关器件q2的第一端为n沟道mos管的漏极，第二开关器件q2的第二端为n沟道mos管的源极。
69.第二门驱动芯片u2的输出端通过电阻r5连接第四开关器件q4的控制端，二极管d2与电阻r5并联。第四开关器件q4的第一端与第三开关器件q3的第二端串联，第四开关器件q4的第二端接地，第三开关器件q3和第四开关器件q4的串联节点作为上桥臂的输出端并连接负载。
70.其中，电阻r5的作用是为了延迟第四开关器件q4的打开时间，因为第四开关器件q4存在输入电容ciss2，电阻r5和电容ciss2组成了一阶延迟电路，延迟时间可通过修改电阻r5的阻值进行设置；二极管d2的作用是为了加速第四开关器件q4的关闭，若没有二极管d2的存在，当输出电平drv2信号为低电平时，电容ciss2存储的电荷放电回路需要通过电阻r5流回第二门驱动芯片u3，输入结电容放电过程中，第四开关器件q4始终处于打开状态，因为二极管d2的存在，电容ciss2可以实现瞬时放电，放电速度取决于第二门驱动芯片u3的灌
电流能力。
71.本实施例还提供了一种基于h桥驱动电路的控制方法，包括以下步骤：
72.s1：所述与门芯片u1的第一输入端和第一门驱动芯片u2的输入端均接收第一初始信号gpio_p，所述与门芯片u1的第二输入端和第二门驱动芯片u3的输入端均接收第二初始信号gpio_n，所述第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3的输出端分别输出电平drv1和drv2；
73.s2：将输出电平drv1输入第一死区时间控制模块的第一快关慢开电路，转换生成开关控制信号hd1，将输出电平drv2输入第一死区时间控制模块的第二快关慢开电路，转换生成开关控制信号ld1，同时使开关控制信号hd1和开关控制信号ld1之间存在死区时间；
74.将输出电平drv2输入第二死区时间控制模块的第三快关慢开电路，转换生成开关控制信号hd2，将输出电平drv2输入第二死区时间控制模块的第四快关慢开电路，转换生成开关控制信号ld2，同时使开关控制信号hd2和开关控制信号ld2之间存在死区时间；
75.s3：开关控制信号hd1和ld1分别控制第三开关器件q3和第四开关器件q4的通断，开关控制信号hd2和ld2分别控制第七开关器件q7和第八开关器件q8的通断，开关控制信号hd1和ld1之间存在死区时间，使得第三开关器件q3和第四开关器件q4不会同时导通，开关控制信号hd2和ld2之间存在死区时间，使得第七开关器件q7和第八开关器件q8不会同时导通。
76.该电路仅有2个信号输入gpio_p和gpio_n，如果需要输出端电流从vout1流向vout2，则gpio_p为高电平，gpio_n为低电平；如果需要电流从vout2流向vout1，则gpio_p为低电平，gpio_n为高电平；如果需要关闭输出功能，则置gpio_p为低电平，gpio_n为低电平。
77.其他实施方式与实施例1相同。
78.本发明采用简单可靠的基本元器件实现了带死区时间的h桥驱动电路，可根据选择的元器件参数实现不同驱动速度的要求，可根据mos管的选型实现不同驱动电流的要求，控制信号较少，控制逻辑简单，具有低成本、高可靠、控制简单、配置丰富的特点。
79.以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种h桥驱动电路，其特征在于，包括逻辑驱动模块、第一死区时间控制模块、第二死区时间控制模块和功率输出模块，所述功率输出模块包括h桥电路；所述逻辑驱动模块的两个信号输出端分别连接第一死区时间控制模块和第二死区时间控制模块的输入端，用于根据初始信号提供两路驱动信号；所述第一死区时间控制模块的输出端与所述h桥电路的上桥臂电连接，所述第二死区时间控制模块的输出端与所述h桥电路的下桥臂电连接；所述上桥臂的输出端和所述下桥臂的输出端用于与负载电连接，向所述负载供电；所述第一死区时间控制模块和第二死区时间控制模块将所述逻辑驱动模块输入的两路驱动信号均转换为两路开关控制信号，同时确保每路驱动信号转换的两路开关控制信号之间存在死区时间。2.如权利要求1所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述逻辑驱动模块包括与门芯片u1、第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3，所述初始信号包括第一初始信号gpio_p和第二初始信号gpio_n，所述与门芯片u1的第一输入端与所述第一门驱动芯片u2的输入端用于接收第一初始信号gpio_p，所述与门芯片u1的第二输入端与第二门驱动芯片u3的输入端用于接收第二初始信号gpio_n，所述与门芯片u1的输出端分别与第一门驱动芯片u2、第二门驱动芯片u3的使能端电连接，所述第一门驱动芯片u2的输出端输出电平drv1，所述第二门驱动芯片u3的输出端输出电平drv2。3.如权利要求2所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述第一死区时间控制模块包括第一快关慢开电路，所述第一快关慢开电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路包括电阻r1、第一开关器件q1和电阻r2，所述电阻r1与所述第一门驱动芯片u2的输出端连接，所述电阻r1与电阻r2串联，所述第一开关器件q1的控制端与所述电阻r1和电阻r2的串联节点电连接，所述第一开关器件q1的第一端连接所述第二驱动电路，所述第一开关器件q1的第二端接地。4.如权利要求3所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述第二驱动电路包括电阻r3、电阻r4、二极管d1和第二开关器件q2，所述电阻r3与所述第一开关器件q1的第一端电连接，所述电阻r3与电阻r4串联，所述二极管d1的正极端和所述第二开关器件q2的发射极均与所述h桥电路的上桥臂的输入端电连接，所述二极管d1的负极端和所述第二开关器件q2的基极均与所述电阻r3、电阻r4的串联节点电连接，所述第一开关器件q2的集电极和所述电阻r4均连接电源。5.如权利要求2所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述第一死区时间控制模块还包括第二快关慢开电路，所述第二快关慢开电路包括二极管d2和电阻r5，所述第二门驱动芯片u3的输出端通过电阻r5连接所述上桥臂的输入端，所述二极管d2与电阻r5并联。6.如权利要求1所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述第二死区时间控制模块包括第三快关慢开电路，所述第三快关慢开电路包括第三驱动电路和第四驱动电路，所述第三驱动电路包括电阻r6、第五开关器件q5和电阻r9，所述电阻r6与所述第二门驱动芯片u3的输出端连接，所述电阻r6与电阻r9串联，所述第五开关器件q5的控制端与所述电阻r6和电阻r9的串联节点电连接，所述第五开关器件q5的第一端连接所述第四驱动电路，所述第五开关器件q5的第二端接地。7.如权利要求6所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述第四驱动电路包括电阻r8、电阻
r7、二极管d3和第六开关器件q6，所述电阻r8与所述第五开关器件q5的第一端电连接，所述电阻r8与电阻r7串联，所述二极管d3的正极端与所述第六开关器件q6的发射极均与所述h桥电路的下桥臂的输入端电连接，所述二极管d3的负极端和所述第六开关器件q6的基极均与所述电阻r8、电阻r7的串联节点电连接，所述第一开关器件q6的集电极和所述电阻r7均连接电源。8.如权利要求6所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述第二死区时间控制模块还包括第四快关慢开电路，所述第四快关慢开电路包括二极管d4和电阻r10，所述第一驱动芯片u2的输出端通过电阻r10连接所述下桥臂的输入端，所述二极管d4与所述电阻r10并联。9.如权利要求1所述的h桥驱动电路，其特征在于，所述h桥电路包括第三开关器件q3、第四开关器件q4、第七开关器件q7和第八开关器件q8，所述第三开关器件q3、第七开关器件q7均为p沟道mos管，所述第四开关器件q4和第八开关器件q8均为n沟道mos管,所述第三开关器件q3与第四开关器件q4均连接负载的一端，所述第四开关器件q4和第八开关器件q8均连接负载的另一端。10.一种如权利要求1-9任一项所述的h桥驱动电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：所述与门芯片u1的第一输入端和第一门驱动芯片u2的输入端均接收第一初始信号gpio_p，所述与门芯片u1的第二输入端和第二门驱动芯片u3的输入端均接收第二初始信号gpio_n，所述第一门驱动芯片u2和第二门驱动芯片u3的输出端分别输出电平drv1和drv2；s2：将输出电平drv1输入第一死区时间控制模块的第一快关慢开电路，转换生成开关控制信号hd1，将输出电平drv2输入第一死区时间控制模块的第二快关慢开电路，转换生成开关控制信号ld1，同时使开关控制信号hd1和开关控制信号ld1之间存在死区时间；将输出电平drv2输入第二死区时间控制模块的第三快关慢开电路，转换生成开关控制信号hd2，将输出电平drv2输入第二死区时间控制模块的第四快关慢开电路，转换生成开关控制信号ld2，同时使开关控制信号hd2和开关控制信号ld2之间存在死区时间；s3：开关控制信号hd1和开关控制信号ld1分别控制第三开关器件q3和第四开关器件q4的通断，开关控制信号hd2和开关控制信号ld2分别控制第七开关器件q7和第八开关器件q8的通断，开关控制信号hd1和开关控制信号ld1之间存在死区时间，使得第三开关器件q3和第四开关器件q4不会同时导通，开关控制信号hd2和开关控制信号ld2之间存在死区时间，使得第七开关器件q7和第八开关器件q8不会同时导通。

技术总结
本发明公开一种H桥驱动电路及控制方法，H桥驱动电路包括逻辑驱动模块、两个死区时间控制模块和功率输出模块，逻辑驱动模块的两个信号输出端分别连接两个死区时间控制模块的输入端，两个死区时间控制模块的输出端分别与H桥电路的上桥臂和下桥臂电连接；上桥臂的输出端和下桥臂的输出端用于与负载电连接，两个死区时间控制模块将逻辑驱动模块输入的两路驱动信号均转换为两路开关控制信号，同时确保每路驱动信号转换的两路开关控制信号之间存在死区时间，本发明采用基本元器件实现了带死区时间的H桥控制电路，可根据选择的元器件参数实现不同驱动速度的要求，可根据MOS管的选型实现不同驱动电流的要求，控制信号较少，控制逻辑简单。逻辑简单。逻辑简单。


技术研发人员：王晓牛
受保护的技术使用者：安徽皖仪科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/21