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原文传递马达驱动电路系统

专利名称：	马达驱动电路系统
摘要：	本公开涉及马达驱动电路系统。马达驱动电路用于驱动具有两相或更多相的马达，包括：马达桥，对每一相有包括上和下开关的桥臂，开关在正常运行中可断开和闭合以响应来自马达控制电路的驱动信号而调制施加到相应相的电压；SSPIR，串联设置在将相应相连接到相应桥臂的电路径中，在正常运行中闭合以使电流可在相中流动，在故障运行中保持断开以防止电流在相中流动。马达驱动电路包括：监测装置，监测相中的电流波形，至少在故障运行中提供指示何时断开SSPIR安全而不会由雪崩模式导致SSPIR损坏的输出；控制电路，在正常运行期间施加电压到每个设备，电压足以保持SSPIR闭合且在故障运行中响应监测装置的输出，使加到每个SSPIR的电压降至使SSPIR在安全时间断开的电平。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	英国;GB
申请人：	TRW有限公司
发明人：	I·J·卡什
专利状态：	有效
申请日期：	2015-09-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910475499.4
公开号：	CN110171470A
代理机构：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所
代理人：	郭万方
分类号：	B62D5/04(2006.01);B;B62;B62D;B62D5
申请人地址：	英国西米德兰兹
主权项：	1.一种马达驱动电路，用于驱动具有两相或更多相的马达，所述马达驱动电路包括：马达桥，对于所述马达的每一相具有桥臂，所述桥臂包括上开关和下开关，在正常运行中这些开关能够断开和闭合，以响应于来自马达控制电路的驱动信号而调制施加到相应相的电压，至少一个固态相隔离继电器SSPIR，串联设置在将所述马达的相应相连接到相应桥臂的电气路径中，所述SSPIR在正常运行中闭合以使得电流能够在所述相中流动，并且在故障运行模式下保持断开以防止电流在所述相中流动，其特征在于，所述马达驱动电路包括：监测装置，用于监测所述相中的电流波形，从而至少在故障运行模式下提供指示何时断开所述SSPIR是安全的而不会由于雪崩模式导致对所述SSPIR的损坏的输出，以及控制电路，其在正常运行期间将电压施加到每个设备，所述电压足以保持所述SSPIR闭合，并且在所述故障运行模式下对所述监测装置的输出作出响应，从而使施加到每个SSPIR的电压降低至使所述SSPIR在安全时间断开的电平。 2.如权利要求1所述的马达驱动电路，其中每一相设有相应的SSPIR，并且所述监测装置独立地监测每一相中的电流波形，使得每个SSPIR断开的定时独立于其它SSPIR。 3.如权利要求1或2所述的马达驱动电路，其中监测每一相中流动的电流的电流监测电路直接或间接地监测电流的变化率。 4.如权利要求3所述的马达驱动电路，其中所述监测装置确定依赖于相应相中的电流的所述变化率的信号何时为负。 5.如权利要求4所述的马达驱动电路，其中所述监测装置有它正在监测的信号的阈值变化率，其中在所述输出指示断开开关是安全的之前所述阈值变化率必须被超过。 6.如前述权利要求中任一项所述的马达驱动电路，其中所述监测电路通过监测指示所述SSPIR两端的电压降的信号来监测电流波形。 7.如权利要求6所述的马达驱动电路，其中所述监测装置包括低通滤波器，所述电压信号通过所述低通滤波器，所述监测装置监测经滤波的信号。 8.如权利要求7所述的马达驱动电路，其中所述低通滤波器包括RC滤波器，其中电阻R至少部分地依赖于所述SSPIR电阻。 9.如前述权利要求中任一项所述的马达驱动电路，其中所述控制电路被配置为使得在故障模式启动之后，施加到所述栅极的电压(或者对于双极器件为施加到基极的电流)随着时间逐渐下降，使得在到达所述SSPIR断开处的电压(或电流)之前，其逐渐通过阈值区域，在所述阈值区域中漏极-源极(集电极-发射极)电阻对于栅极电压(基极电流)的小的变化大幅度变化。 10.如权利要求9所述的马达驱动电路，其中所述控制电路被布置成使所述电压(或基极电流)从阈值电压以上的第一电压(或基极电流)缓慢下降至所述SSPIR断开处的值以下的第二电压(或基极电流)。 11.如权利要求9或10所述的马达驱动电路，其中，所述栅极电压(或基极电流)的下降速率被选择为随着马达的旋转速率而变化，使得当所述马达处于其最大额定速度时需要电流波形的至少两个周期来下降通过所述阈值区域。 12.如权利要求9、10或11所述的马达驱动电路，其中所述控制电路被配置为在故障运行模式启动之后使施加到每个SSPIR的所述栅极或基极的所述栅极电压(或基极电流)快速下降到更接近所述SSPIR的阈值但在器件断开值以上的电平，并且随后随着时间更缓慢地减小所述值以通过所述阈值。 13.如前述权利要求中任一项所述的马达驱动电路，其中所述SSPIR的所述控制电路包括连接到所述SSPIR的所述栅极或基极的储存电容器，所述储存电容器在故障事件开始之后提供电压(或电流)，在断开所述SSPIR之前，所述电压(或电流)的全部或减少的比例在所述阈值处或恰在所述阈值以上被施加到所述栅极(或基极)。 14.如权利要求13所述的马达驱动电路，其中所述控制电路被配置为提供从所述储存电容器吸取电流的路径，以使所述栅极电压朝着所述SSPIR断开电压逐渐下降通过所述阈值。 15.如前述权利要求中任一项所述的马达驱动电路，其中所述SSPIR控制电路包括与每个SSPIR关联的钳位电路，其通过使施加到所述SSPIR的所述栅极或基极的电压/电流快速下降在安全时间处快速断开所述SSPIR。 16.一种驱动具有多相的马达的方法，其中每一相通过相应的固态相隔离继电器SSPIR连接到桥驱动器，所述方法包括在故障事件被启动的情况下按次序执行以下步骤：确定在每一相中流动的电流处于能够安全地断开所述SSPIR而不会由于所述SSPIR进入雪崩模式造成损坏的水平的时间，以及在识别出安全时间的情况下断开所述SSPIR。 17.如权利要求16所述的方法，还包括监测在每一相中流动的电流波形，或者监测随着所述电流波形变化的信号，以检测所述电流何时已经过峰值，并且一旦经过所述峰值就断开所述SSPIR。 18.如权利要求16或17所述的方法，还包括通过监测依赖于所述SSPIR两端的电压降的信号来间接地监测所述电流波形。 19.如权利要求16至18中任一项所述的方法，包括在故障事件启动之后使所述SSPIR的所述栅极电压(或者对于双极器件为基极电流)下降到阈值电平，在所述阈值电平处器件电阻随电压的变化而急剧变化，并且在那时监测所述器件两端的电压降作为指示所述电流波形的信号。
所属类别：	发明专利