单线控制CMOS马达驱动电路_CN209448675U
CMOS马达驱动电路_CN209448676U
权利要求书2页 说明书7页 附图2页
CN 209448676 UCN 2094源自8676 U权 利 要 求 书
1/2 页
1 .一种CMOS马达驱动电路，其特征在于，所述CMOS马达驱动电路至少包括： 过温保护模块，逻辑模块、驱动模块、第一半桥开关及第二半桥开关； 所述过温保护模块对所述CMOS马达驱动电路的工作温度进行检测，并输出相应的过温 控制信号； 所述逻辑模块连接于所述过温保护模块的输出端，并接收第一输入信号及第二输入信 号 ，对所述第一输入信号及所述第二输入信号译码得到第一～第四 控 制信号 ，并 在所述过 温控制信号有效时输出停止所述马达的信号； 所述驱动模块连接于所述逻辑模块的输出端，对所述第一～第四控制信号进行电平转 换及功率放大并得到第一～第四驱动信号； 所述第一半桥开关及所述第二半桥开关的输入端分别连接所述驱动模块的输出端，基 于所述第一～第四驱动信号驱动所述第一半桥开关及所述第二半桥开关中各开关管的导 通和关断 ，进而获得马达控制信号 ； 其中 ，所述逻辑模块包括第一与非门 、第一或非门 、第二与非门 、第三与非门 、第二或非 门 、第三或非门 、第四或非门 、第四与非门 、第一与门 、第五与非门 及第二与门 ；所述第一与 非门的输入端分别接收所述第一输入信号及所述第二输入信号；所述第一或非门的输入端 分别接收所述第一输入信号及所述第二输入信号；所述第二与非门的输入端分别连接所述 第一输入信号及所述第一与非门的输出端；所述第三与非门的输入端分别连接所述第二输 入信号及所述第一与非门的输出端；所述第二或非门的输入端分别连接所述第二与非门的 输出端及所述过温控制信号；所述第三或非门的输入端分别连接所述第三与非门的输出端 及所述过温控制信号；所述第四或非门的输入端分别连接所述第一或非门的输出端及所述 过温控制信号；所述第四与非门的输入端分别连接所述第二或非门及所述第四或非门的输 出端 ，输出所述第一控 制信号 ；所述第一与门的 输入端分 别连接所述第二或非门的 反 相输 出端及所述第四或非门的 输出端 ，输出所述第二控 制信号 ；所述第五 与非门的 输入端分 别 连接所述第三或非门 及所述第四或非门的 输出端 ，输出所述第三控 制信号 ；所述第二与门 的输入端分别连接所述第三或非门的反相输出端及所述第四或非门的输出端，输出所述第 四控制信号。 2 .根据权利要求1所述的CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述过温保护模块包括带隙 基准单元及比 较单元 ；所述带隙 基准单元输出第一基准电 压及温度采样信号 ；所述比 较单 元的输入端分别连接所述第一基准电压及所述温度采样信号，输出所述过温控制信号。 3 .根据权利要求2所述的CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述过温保护模块还包括偏 置单元，所述偏置单元为所述带隙基准单元及所述比较单元提供偏置信号。 4 .根据权利要求2所述的CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述带隙基准单元包括第一 电阻 、第二电阻 、第三电阻 、第一二极管、第二二极管、放大器、第四电阻 及第五电阻 ； 所述 第一电 阻 的 一端连接所述放大器的 输出端 ，另一端连接所述 第二电 阻 的 一端 ，所 述第二电阻的另一端连接所述第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极接地； 所述第三电 阻的 一端连接所述放大器的 输出端 ，另一端连接第二二极管的 阳极 ，所述 第二二极管的阴极接地，所述第二二极管的阳极输出所述温度采样信号； 所述放大器的反相输入端连接所述第一电阻与所述第二电阻的连接节点，正相输入端 连接所述第三电阻与所述第二二极管的连接节点，输出端连接依次串联的第四电阻及第五
cmos驱动电路原理
cmos驱动电路原理CMOS驱动电路原理CMOS（互补金属氧化物半导体）是一种常用的集成电路技术，它能够在低功耗和高速度之间取得平衡，因此在现代电子设备中得到广泛应用。
CMOS驱动电路是一种用于控制和驱动CMOS器件的电路，它起到将输入信号转换为输出信号的作用。
本文将介绍CMOS驱动电路的原理和工作方式。
CMOS驱动电路由两个互补的MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）组成，一个是P型MOSFET（PMOS），另一个是N型MOSFET （NMOS）。
PMOS和NMOS的导通与截止由控制电压的极性和大小决定，通过对它们的控制，可以实现高低电平的转换。
CMOS驱动电路的基本原理是利用PMOS和NMOS的互补特性，通过控制它们的导通与截止状态，实现输入信号到输出信号的转换。
CMOS驱动电路通常由三个主要部分组成：输入级、驱动级和输出级。
输入级负责接收外部输入信号，并将其转换为适合驱动级处理的信号；驱动级根据输入信号的特性，控制PMOS和NMOS的导通与截止状态；输出级负责将驱动级输出的信号放大，并驱动外部负载。
在CMOS驱动电路中，输入级的作用是将外部输入信号转换为适合驱动级处理的电平。
当输入信号为高电平时，输入级输出低电平；当输入信号为低电平时，输入级输出高电平。
这样的设计可以确保驱动级在正确的电压范围内工作，避免不必要的功耗。
驱动级是CMOS驱动电路的核心部分，它根据输入信号的特性来控制PMOS和NMOS的导通与截止状态。
当输入信号为高电平时，驱动级将PMOS导通，NMOS截止；当输入信号为低电平时，驱动级将PMOS 截止，NMOS导通。
这样的设计可以确保输出信号与输入信号相反，实现信号的转换。
输出级负责将驱动级输出的信号放大，并驱动外部负载。
输出级通常由PMOS和NMOS的级联组成，它们工作在互补的导通与截止状态。
当NMOS导通时，PMOS截止，输出为低电平；当PMOS导通时，NMOS 截止，输出为高电平。
cmos的驱动电流
cmos的驱动电流CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术是现代集成电路中最常用的工艺之一，其驱动电流是衡量CMOS器件性能的重要指标之一。
驱动电流指的是CMOS器件输出电流的大小，它直接影响着电路的工作速度和功耗。
在本文中，我们将详细介绍CMOS的驱动电流及其相关知识。
我们需要了解CMOS器件的基本结构。
CMOS器件由P型和N型金属氧化物半导体场效应晶体管（PMOS和NMOS）组成，它们通过共享栅极和源极/漏极的方式连接在一起。
当输入信号施加在栅极上时，栅极电压的变化将控制晶体管的导通与截止，从而实现信号的放大和传输。
CMOS器件的驱动电流主要取决于栅极电压的变化。
当输入信号为高电平时，PMOS管导通，NMOS管截止，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，PMOS管截止，NMOS管导通，输出信号为高电平。
因此，当输入信号从高电平切换到低电平时，PMOS管需要提供足够的驱动电流将输出信号从高电平切换到低电平，而当输入信号从低电平切换到高电平时，NMOS管需要提供足够的驱动电流将输出信号从低电平切换到高电平。
CMOS器件的驱动电流大小与晶体管的尺寸、栅极电压以及电阻等因素密切相关。
首先，晶体管的尺寸越大，驱动电流越大。
因此，在设计CMOS电路时，如果需要较大的驱动电流，可以通过增加晶体管的尺寸来实现。
其次，栅极电压的变化也会影响驱动电流的大小。
当栅极电压增加时，晶体管的导通能力增强，驱动电流也会增大。
最后，电阻的大小也会影响驱动电流。
由于晶体管的导通特性与电阻成反比关系，因此电阻越小，驱动电流越大。
除了上述因素外，CMOS器件的驱动电流还受到负载电容的影响。
负载电容越大，驱动电流需要提供的充放电能力就越大。
因此，在设计CMOS电路时，需要考虑负载电容的大小，以保证驱动电流能够满足对输出信号的要求。
总结起来，CMOS的驱动电流是指CMOS器件输出电流的大小，它直接影响着电路的工作速度和功耗。
CMOS门电路工作原理介绍
CMOS门电路工作原理介绍
CMOS门电路是一种由元件组成的电路，可以执行电路的逻辑操作。
它采用电容多路复用器技术，电路根据输入信号的不同执行不同的逻辑操作，它可以克服传统的晶体管电路的各种不足，具有较高的效能，可靠性和稳定性。
CMOS门电路是一种由金属氧化物半导体技术构成的门电路，它具有多路复用、短路保护、低功耗、抗击穿和抗静态干扰等特点，具有良好的动态性能和效率高的可靠性。
CMOS门电路的工作原理通常可以分为三个主要部分，它们分别是：电容变换器、电流增益器和输出驱动器。
1.电容变换器：电容变换器由各种晶体管和电容组成，其功能是将输入信号转换成较小的电流输出，如果输入电压是正向的，就会在电容变换器上产生正向电流，以激发输出驱动器把输出设为高电平。
如果输入电压是反向的，就会在电容变换器上产生反向电流，以抑制输出驱动器把输出设为低电平。
可以理解成，这个电容变换器是电路的感应元件，它可以根据输入信号的不同来改变输出驱动器的输出。
2.电流增益器：电流增益器由一组晶体管组成，它吸收电容变换器输出的小电流，可以把这小电流转换成足够大的电流。
马达控制器工作原理
马达控制器工作原理马达控制器是一种用于控制电机转动的电子设备。
它负责接收来自外部的指令，并根据这些指令来控制电机的工作状态和转动方式。
马达控制器通常由多个组件组成，包括电路板、微控制器、电源和马达驱动电路等。
马达控制器的核心是微控制器。
微控制器是一种集成了处理器、内存、输入/输出接口和定时器等功能的芯片，它能够读取存储在其内存中的程序代码，并根据这些代码来执行相应的操作。
马达控制器通过微控制器来实现对电机的精确控制。
马达控制器通常通过输入设备接收来自外部的指令，如按钮、开关或旋钮等。
输入设备将不同的操作转化为电信号，并将其发送给马达控制器。
马达控制器使用其输入/输出接口来读取这些电信号，并根据指令来控制电机的启停、方向和转速等。
通过不同的输入设备指令，马达控制器可以实现电机的正转、反转、加速、减速、停止等功能。
马达控制器还会根据外部环境的变化来调整电机的转动状态。
例如，当电机转动负载增加时，马达控制器可以通过检测电流或转速等参数来判断电机的工作状态，并相应地调整电机的输入电压或控制信号，以保持电机的稳定工作和高效能耗。
马达控制器的电源是保证其正常工作的重要组成部分。
电源为马达控制器提供所需的直流电压，并通过内置的稳压电路将电压稳定在合适的范围内。
电源可以来自电池、交流电源或其他能源。
稳定的电源可以确保马达控制器正常工作和输出准确的控制信号。
马达控制器中的马达驱动电路负责将来自控制器的信号转化为适合电机的驱动信号。
电机驱动电路通常由功率晶体管、电容和电阻等元件组成。
当微控制器输出控制信号时，马达驱动电路将信号经过适当的功率放大和转换后，传递给电机。
电机根据这些驱动信号来启动、停止和控制转速。
马达驱动电路需要具备较高的抗干扰能力和输出功率，以确保信号的准确传输和稳定驱动。
总的来说，马达控制器通过微控制器实现对电机的精确控制，通过输入设备接收指令，根据指令来控制电机的工作状态和动作方式。
马达控制器还会根据外部环境的变化来调整电机的转动状态，并通过电源和马达驱动电路等组件来保证控制器的正常工作和信号的稳定传输。
cmos单级放大电路
cmos单级放大电路CMOS单级放大电路是一种常用的集成电路，用于放大电压信号。
CMOS是互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）的缩写，是一种主要由MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）组成的电路。
CMOS单级放大电路由一个NMOS（N型MOSFET）和一个PMOS（P型MOSFET）组成。
NMOS和PMOS分别处于放大电路的上下两个分支，它们的栅极（G）通过一对电阻分别连接到电源电压VDD和地电压GND。
通过调节栅极电压，可以控制NMOS和PMOS的导通状态。
当NMOS导通时，PMOS截断，输出电压为高电平（VDD）；当PMOS导通时，NMOS截断，输出电压为低电平（GND）。
通过改变输入电压，可以控制NMOS和PMOS的导通状态，从而实现对电压信号的放大。
CMOS单级放大电路具有许多优点。
首先，由于NMOS和PMOS的导通状态互补，所以电路的功耗较低。
当输入电压接近VDD/2时，NMOS 和PMOS交替导通，功耗最小。
其次，CMOS单级放大电路的输入电阻较高，输出电阻较低，能够适应不同的输入输出电压范围。
此外，CMOS单级放大电路还具有较高的增益和较低的失真。
为了进一步提高CMOS单级放大电路的性能，可以采取一些措施。
首先，可以通过增加电流源和电容来提高增益和频率响应。
其次，可以采用差分放大电路来抑制共模干扰，提高信号的抗干扰能力。
此外，还可以通过调整栅极电压和电流源来优化工作点，使得电路在最佳工作状态下工作。
CMOS单级放大电路在实际应用中有着广泛的用途。
例如，在音频放大器中，CMOS单级放大电路可以将微弱的音频信号放大到足够的电平，以驱动扬声器。
在通信系统中，CMOS单级放大电路可以用于放大无线信号，提高信号的传输距离和质量。
此外，CMOS单级放大电路还可以用于传感器信号放大、滤波器等应用领域。
CMOS单级放大电路是一种常用的集成电路，具有功耗低、增益高、失真小等优点。
单相无刷驱动电路
单相无刷驱动电路主要由控制IC、电平转换电路、功率晶体管和位置检测器等部分组成。
控制IC是接收转子的位置信号并生成功率晶体管开关信号的电路。
它能够接收外部指令，对施加在绕组上的电压大小等进行控制，有的还具有电机转速控制等高级功能。
电平转换电路将来自控制器的信号转换为使功率晶体管工作的信号（调整电压电平和极性）。
功率晶体管用来构建向电机绕组供电的电路，例如三相无刷电机中就需要使用6个功率晶体管。
连接电源正极的一侧称为高边，连接电源负极（GND，接地）的一侧称为低边。
位置检测器负责检测转子的位置。
除了霍尔器件外，还有编码器和旋转变压器等位置检测器。
这些检测器通常会被配置在容易检测永磁体磁通量的位置。
此外，驱动电路在逆变器中驱动MOSFET、IGBT等功率器件。
驱动电路可以避免电机驱动电源损害微处理器，提供足够大的基极驱动电流，生成栅极驱动电压等。
微处理器的端子无法直接驱动功率晶体管，因此需要栅极驱动IC对外部电容器充电，并向栅极施加线圈的相电压。
如果电压不足，即使微处理器输出PWM信号，也无法驱动栅极。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅无刷驱动电路相关书籍或咨询专业人士。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
动电 路 ，包括 ：对工作温 度进行检 测并输出 相应 过温控制信号的过温保护模块；基于输入信号的 电 平变化解码得到第一～第二输入信号的 解码 模块；对第一～第二输入信号译码得到第一～第 四控制信号，并在过温控制信号有效时输出停止 信号的 逻辑模块 ；驱 动模块 ；获得马达控 制信号 的第一～第二半桥开关。本实用新型通过CMOS工 艺制备 ，成本低 ，工作电 压范围宽 ；且内置过热保 护电 路 ，避免温 度持续升高造成塑料封装冒 烟、 起火等安全隐患；通过温度迟滞功能 ，确保电路 恢复到安全温度后才允许控制，安全系数大大提 高 ；同时通过输入信号中的高电 平到高阻的下降 沿获得工作模式 ，只需要一个输入信号，减少芯 片管脚，降低成本。
2
CN 209448675 U
权 利 要 求 书
2/2 页
过温保护模块还包括二选一单元，所述二选一单元的输入端分别连接所述第一基准电压及 所述第一基准电压分压后得到的第二基准电压，选择端连接所述比较单元的输出端。
7 .根据权利要求1所述的单线控制CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述逻辑模块包括 第一与非门、第一或非门、第二与非门、第三与非门、第二或非门、第三或非门、第四或非门、 第四与非门 、第一与门 、第五与非门及第二与门 ；所述第一与非门的输入端分别接收所述第 一输入信号及所述第二输入信号；所述第一或非门的输入端分别接收所述第一输入信号及 所述第二输入信号；所述第二与非门的输入端分别连接所述第一输入信号及所述第一与非 门的输出端；所述第三与非门的输入端分别连接所述第二输入信号及所述第一与非门的输 出端 ；所述第二或非门的 输入端分 别连接所述第二与非门的 输出端及所述过温控 制信号 ； 所述第三或非门的输入端分别连接所述第三与非门的输出端及所述过温控制信号；所述第 四或非门的输入端分别连接所述第一或非门的输出端及所述过温控制信号；所述第四与非 门的 输入端分 别连接所述 第二或非门 及所述 第四 或非门的 输出端 ，输出所述 第一控 制信 号；所述第一与门的输入端分别连接所述第二或非门的反相输出端及所述第四或非门的输 出端 ，输出所述第二控 制信号 ；所述第五 与非门的 输入端分 别连接所述第三或非门 及所述 第四或非门的 输出端 ，输出所述第三控 制信号 ；所述第二与门的 输入端分 别连接所述第三 或非门的反相输出端及所述第四或非门的输出端，输出所述第四控制信号。
代理人 余明伟
(51)Int .Cl . H02P 7/03(2016 .01) H02P 3/08(2006 .01) H02H 5/04(2006 .01) H02H 7/08(2006 .01)
(10)授权公告号 CN 209448675 U (45)授权公告日 2019.09.27
( 54 )实用新型名称 单线控制CMOS马达驱动电路
权利要求书2页 说明书8页 附图2页
CN 209448675 U
CN 209448675 U
权 利 要 求 书
1/2 页
1 .一种单线控制CMOS马达驱动电路，其特征在于，所述单线控制CMOS马达驱动电路至 少包括：
过温保护模块、解码模块、逻辑模块、驱动模块、第一半桥开关及第二半桥开关； 所述过温保护模块对所述单线控制CMOS马达驱动电路的工作温度进行检测，并输出相 应的过温控制信号； 所述解码模块接收 输入信号 ，基于所述输入信号的电 平变化获得马达工作模式 ，并解 码为第一输入信号及第二输入信号； 所述逻辑模块连接于所述过温保护模块的输出端，并接收所述第一输入信号及所述第 二输入信号 ，对所述第一输入信号及所述第二输入信号译码得到第一～第四 控 制信号 ，并 在所述过温控制信号有效时输出停止所述马达的信号； 所述驱动模块连接于所述逻辑模块的输出端，对所述第一～第四控制信号进行电平转 换及功率放大并得到第一～第四驱动信号； 所述第一半桥开关及所述第二半桥开关的输入端分别连接所述驱动模块的输出端，基 于所述第一～第四驱动信号驱动所述第一半桥开关及所述第二半桥开关中各开关管的导 通和关断 ，进而获得马达控制信号。 2 .根据权利要求1所述的单线控制CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述解码模块包括 采样单元 、计数单元及解码单元 ，所述采样单元对所述输入信号进行采样以 获取所述输入 信号的电 平变化 ；所述计数单元连接于所述采样单元的 输出端 ，对所述采样单元采集到的 高电平到高阻的下降沿进行计数；所述解码单元连接于所述采样单元及所述计数单元的输 出端 ，基于所述采样单元及所述计数单元的 输出信号判定马达工作模式 ，并解码得到相应 的所述第一输入信号及所述第二输入信号。 3 .根据权利要求1所述的单线控制CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述过温保护模块 包括带隙 基准单元及比 较单元 ；所述带隙 基准单元输出第一基准电 压及温 度采样信号 ；所 述比较单元的输入端分别连接所述第一基准电压及所述温度采样信号，输出所述过温控制 信号。 4 .根据权利要求3所述的单线控制CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述过温保护模块 还包括偏置单元，所述偏置单元为所述带隙基准单元及所述比较单元提供偏置信号。 5 .根据权利要求3所述的单线控制CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述带隙基准单元 包括第一电阻 、第二电阻 、第三电阻 、第一二极管 、第二二极管 、放大器、第四电阻 及第五电 阻； 所述 第一电 阻 的 一端连接所述放大器的 输出端 ，另一端连接所述 第二电 阻 的 一端 ，所 述第二电阻的另一端连接所述第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极接地； 所述第三电 阻的 一端连接所述放大器的 输出端 ，另一端连接第二二极管的 阳极 ，所述 第二二极管的阴极接地，所述第二二极管的阳极输出所述温度采样信号； 所述放大器的反相输入端连接所述第一电阻与所述第二电阻的连接节点，正相输入端 连接所述第三电阻与所述第二二极管的连接节点，输出端连接依次串联的第四电阻及第五 电阻 ，所述第五电阻接地，所述第四电阻及所述第五电阻的连接节点输出所述第一基准电 压。 6 .根据权利要求3～5任意一项所述的单线控制CMOS马达驱动电路，其特征在于：所述
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )实 用新型专利
(21)申请号 201920083789 .X
(22)申请日 2019 .01 .18
(73)专利权人 深圳市星昇科技有限公司 地址 518031 广东省深圳市福田区上步南 路国企大厦永辉楼18C
(72)发明人 贺俊翔
(74)专利代理机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219