技术领域
[0001] 本实用新型涉及电机驱动技术领域，特别是涉及一种电机驱动电路。
背景技术
[0002] 现代社会，
汽车作为一种交通工具，其安全、节能和舒适是它必不可少的要素和条件，但随着汽车数量的增加及汽车拥有量的普及，汽车的自动化和智能化程度也越来越高，因此汽车上的
控制器也越来越多。当汽车长时间处于一个状态时，为了提升车载
电池的使用时长，车上的控制器大部分会进入休眠状态，并且对休眠
电流进行严格控制，而在汽车状态改变时，控制器又必须迅速唤醒，以响应突发情况，例如，对于汽车的车
门控制器来说，当车门打开一段时间并且没有收到控制命令后，就应该进入休眠状态，以降低其功耗，而当按下关门按键或车门
位置有改变时，控制器就应该及时被唤醒，以响应状态的改变。
[0003] 对于按键来说，由于其直接连到了MCU(Microprogrammed Control Unit，
微处理器)的外部中断IO口，因此它可以在控制器休眠时唤醒微处理器，并且它的上拉
电阻连接到了12V电源，在按键没有按下时上拉电阻不会消耗
能量；而对于车门位置变化的检测，目前采用的方法主要是通过霍尔
传感器，休眠状态下还要维持霍尔传感器正常工作，但要在休眠状态下维持霍尔传感器的工作，将会消耗大量的功耗，导致休眠电流较大，不能满足实际的要求。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提出一种电机驱动电路，以解决汽车
电动车门控制中，由于车门位置变化的检测引起的休眠电流大的问题。
[0005] 为达到上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
[0006] 一种电机驱动电路，包括：电源输入模
块、电源模块、微处理器、电机全桥驱动电路和唤醒电路，所述微处理器内部包含比较器，其中：
[0007] 所述电源输入模块的输入端为与控制器相连的接
插件，所述接插件通过
导线与车载电池相连；
[0008] 所述电源输入模块的输出端分别与所述电源模块和所述电机全桥驱动电路的电源输入端口相连，用于为所述电源模块和所述电机全桥驱动电路提供电源；
[0009] 所述电源模块的输出端与所述微处理器的电源输入端口相连，用于将所述电源输入模块提供的
电压转换为所述微处理器所需的电压；
[0010] 所述微处理器的通信引脚与所述电机全桥驱动电路相连，所述电机全桥驱动电路的功率输出端与所述唤醒电路的输入端和所述电机相连，用于实现所述微处理器和所述电机全桥驱动电路之间的数据交换，以发出控制
信号驱动所述电机正转和反转，并通过调节所述
控制信号的占空比调节所述电机的转速；
[0011] 所述唤醒电路的输出端与所述比较器输入口相连，用于在所述微处理器进入休眠工作状态时，若所述比较器检测到所述唤醒电路的输出端电压发生变化并超过其预设
阈值时，则唤醒所述微处理器。
[0012] 优选的，所述电机全桥驱动电路包括：第一电机驱动电路和第二电机驱动电路，其中：
[0013] 所述第一电机驱动电路和所述第二电机驱动电路分别构成所述电机全桥驱动电路的左右两个半桥。
[0014] 优选的，还包括：
[0015]
串联于所述电机全桥驱动电路和所述电机之间的电机
接口电路，所述电机接口电路用于抑制所述电机对所述电机全桥驱动电路和所述唤醒电路的干扰以及静电释放防护。
[0016] 优选的，所述电机接口电路由第五电阻(R5)、第九电容(C9)、第十电容(C10)、第十一电容(C11)、第十二电容(C12)和瞬态抑制
二极管(D1)组成，其中：
[0017] 所述第五电阻(R5)和所述第九电容(C9)串联后并联接在所述电机两端；
[0018] 所述第十电容(C10)和所述瞬态抑制二极管(D1)并联在所述电机两端；
[0019] 所述第十一电容(C11)的一端与所述电机的MOTOR+端相连，另一端接地，所述第十二电容(C12)的一端与所述电机机的MOTOR-端相连，另一端接地。
[0020] 优选的，所述第一电机驱动电路包括半桥驱动芯片(U1)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，其中：
[0021] 所述半桥驱动芯片(U1)包括：VCC引脚、GND引脚、OUT引脚和SIN引脚，其中，所述VCC引脚与所述电源输入模块的输出端相连，用于电源输入；
[0022] 所述第一电容(C1)和所述第二电容(C2)串联于所述电源输入模块的输出端和地之间，用于滤波和去耦；
[0023] 所述GND引脚用于地的输入；所述OUT引脚用于输出所述第一电机驱动电路的驱动信号，作为所述第一电机驱动电路的功率输出端与所述电机的MOTOR+端相连；
[0024] 所述SIN引脚为所述半桥驱动芯片(U1)与所述微处理器之间的通信引脚，包括使能信号引脚、控制信号引脚和电流反馈引脚；
[0025] 所述第一电阻(R1)和所述第三电容(C3)串联，分别与所述VCC引脚和所述OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护所述半桥驱动芯片(U1)内部高边的MOS管；
[0026] 所述第二电阻(R2)和所述第四电容(C4)串联，分别与所述GND引脚和所述OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护所述半桥驱动芯片(U1)内部低边的MOS管。
[0027] 优选的，所述第二电机驱动电路包括半桥驱动芯片(U2)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)、第八电容(C8)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)，其中：
[0028] 所述半桥驱动芯片(U2)包括：VCC引脚、GND引脚、OUT引脚和SIN引脚，其中，所述VCC引脚与所述电源输入模块的输出端相连，用于电源输入；
[0029] 所述第五电容(C5)和所述第六电容(C6)串联于所述电源输入模块的输出端和地之间，用于滤波和去耦；
[0030] 所述GND引脚用于地的输入；所述OUT引脚用于输出所述第二电机驱动电路的驱动信号，作为所述第二电机驱动电路的功率输出端与所述电机的MOTOR-端相连；
[0031] 所述SIN引脚为所述半桥驱动芯片(U2)与所述微处理器之间的通信引脚，包括使能信号引脚、控制信号引脚和电流反馈引脚；
[0032] 所述第三电阻(R3)和所述第七电容(C7)串联，分别与所述VCC引脚和所述OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护所述半桥驱动芯片(U2)内部高边的MOS管；
[0033] 所述第四电阻(R4)和所述第八电容(C8)串联，分别与所述GND引脚和所述OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护所述半桥驱动芯片(U2)内部低边的MOS管。
[0034] 优选的，所述唤醒电路由第十三电容(C13)、第十四电容(C14)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)组成，其中：
[0035] 所述第二二极管(D2)和所述第三二极管(D3)构成一个全桥整流电路，其输入端分别与所述第一电机驱动电路和所述第二电机驱动电路的输出端相连；
[0036] 所述全桥整流电路的第一输出端通过所述第六电阻(R6)与所述微处理器内部的所述比较器的输入引脚MCU_CMP_H相连；
[0037] 所述全桥整流电路的第二输出端通过所述第九电阻(R9)接地，通过所述第八电阻(R8)与所述微处理器内部的所述比较器的输入引脚MCU_CMP_L相连；
[0038] 所述第十三电容(C13)和所述第七电阻(R7)的一端与所述比较器的输入引脚MCU_CMP_H相连，另一端接地；
[0039] 所述第十四电容(C14)的一端与所述比较器的输入引脚MCU_CMP_L相连，另一端接地。
[0040] 优选的，所述接插件还包括保险丝，通过导线依次与所述保险丝和所述车载电池相连，所述保险丝用于对所述车载电池进行过载保护。
[0041] 经由上述的技术方案可知，与
现有技术相比，本实用新型公开了一种电机驱动电路，在电机正常工作时唤醒电路不起作用，微处理器的比较器功能是禁止的；当车门达到
指定位置，并且长时间没有收到控制命令后，整个车门控制器会进入休眠状态，以降低功耗，此时微处理器使能比较器，唤醒电路进入工作状态，当手动推拉车门时，此时电机就相当于一台
交流发电机，其发出的交流电经过唤醒电路生成一个脉动的直流电，若比较器的输入端口的电压发生变化，并且大于比较器的预设阈值时，比较器被触发，并发出控制信号唤醒微处理器，使微处理器进入正常工作模式，以应对车门的状态变化。本实用新型中车门的动作带动电机产生
电能以使唤醒电路工作，因此并不需要额外的给唤醒电路提供电源，所以可以大大的降低此时的休眠电流。
附图说明
[0042] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0043] 图1为本实用新型实施例一提供的一种电机驱动电路功能
框图；
[0044] 图2为本实用新型实施例二提供的一种电机驱动电路功能框图；
[0045] 图3为本实用新型实施例三提供的一种电机驱动电路功能框图；
[0046] 图4为本实用新型实施例提供的一种电机驱动电路原理图。
具体实施方式
[0047] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0048] 实施例一
[0049] 请参阅附图1，图1为本实用新型实施例一提供的一种电机驱动电路功能框图。如图1所示，本实用新型提供了一种电机驱动电路，该电路具体包括：电源输入模块1、电源模块2、微处理器3、电机全桥驱动电路4和唤醒电路5，微处理器3内部包含比较器6，其中：
[0050] 电源输入模块1的输入端为与控制器相连的接插件，接插件通过导线与车载电池相连；
[0051] 具体的，接插件还包括保险丝，通过导线依次与保险丝和车载电池相连，保险丝用于对车载电池进行过载保护。
[0052] 电源输入模块1的输出端分别与电源模块2和电机全桥驱动电路4的电源输入端口相连，用于为电源模块2和电机全桥驱动电路4提供电源；
[0053] 电源模块2的输出端与微处理器3的电源输入端口相连，用于将电源输入模块1提供的电压转换为微处理器3所需的电压；
[0054] 微处理器3的通信引脚与电机全桥驱动电路4相连，电机全桥驱动电路4的功率输出端与唤醒电路5的输入端和电机M相连，用于实现微处理器3和电机全桥驱动电路4之间的数据交换，以发出控制信号
驱动电机M正转和反转，并通过调节控制信号的占空比调节电机M的转速；
[0055] 唤醒电路5的输出端与比较器6输入口相连，用于在微处理器4进入休眠工作状态时，若比较器6检测到唤醒电路5的输出端电压发生变化并超过其预设阈值时，则唤醒微处理器3。
[0056] 需要说明的是，本实用新型所用微处理器除基本的PWM、AD、GPIO等功能外，其内部还集成了比较器，比较器在微处理器进入休眠时维持在工作状态，如果检测到输入端口的电压发生变化并超过其阈值时，会发出控制信号唤醒微处理器，且比较器的阈值是可以根据具体的实际设置。
[0057] 工作原理：
[0058] 当正常工作时，电源输入模块与车载电池相连，微处理器与电机全桥驱动电路进行数据交换，以发出控制信号，驱动电机正转和反转，并通过调节控制信号的占空比来调节电机的转速。
[0059] 在电机正常的工作中，唤醒电路不起作用，微处理器的比较器功能是禁止的；当车门达到指
定位置，并且长时间没有收到控制命令后，整个车门控制器会进入休眠状态，以降低功耗，此时微处理器使能比较器，唤醒电路进入工作状态，当手动推拉车门时，电机就会随之运动，此时电机就相当于是一台交流发电机，其发出的交流电经过唤醒电路生成一个脉动的直流电，当检测到比较器的输入端口的电压发生变化，并且大于比较器的预设阈值时，比较器被触发，并发出控制信号唤醒微处理器，使微处理器进入正常工作模式，以应对车门的状态变化。
[0060] 本实用新型中车门的动作带动电机产生电能以使唤醒电路工作，因此并不需要额外的给唤醒电路提供电源，所以可以大大的降低此时的休眠电流。
[0061] 实施例二
[0062] 请参阅附图2，图2为本实用新型实施例二提供的一种电机驱动电路功能框图。如图2所示，本实用新型提供了一种电机驱动电路，该电路具体包括：电源输入模块1、电源模块2、微处理器3、电机全桥驱动电路4和唤醒电路5，微处理器3内部包含比较器6，其中：
[0063] 电源输入模块1的输入端为与控制器相连的接插件，接插件通过导线与车载电池相连；
[0064] 电源输入模块1的输出端分别与电源模块2和电机全桥驱动电路4的电源输入端口相连，用于为电源模块2和电机全桥驱动电路4提供电源；
[0065] 电源模块2的输出端与微处理器3的电源输入端口相连，用于将电源输入模块1提供的电压转换为微处理器3所需的电压；
[0066] 微处理器3的通信引脚与电机全桥驱动电路4相连，电机全桥驱动电路4的功率输出端与唤醒电路5的输入端和电机M相连，用于实现微处理器3和电机全桥驱动电路4之间的数据交换，以发出控制信号驱动电机M正转和反转，并通过调节控制信号的占空比调节电机M的转速；
[0067] 唤醒电路5的输出端与比较器6输入口相连，用于在微处理器4进入休眠工作状态时，若比较器6检测到唤醒电路5的输出端电压发生变化并超过其预设阈值时，则唤醒微处理器3。
[0068] 具体的，上述电机全桥驱动电路4包括：第一电机驱动电路41和第二电机驱动电路41，其中：第一电机驱动电路41和第二电机驱动电路42分别构成电机全桥驱动电路4的左右两个半桥。
[0069] 需要说明的是，本实用新型所用微处理器除基本的PWM、AD、GPIO等功能外，其内部还集成了比较器，比较器在微处理器进入休眠时维持在工作状态，如果检测到输入端口的电压发生变化并超过其阈值时，会发出控制信号唤醒微处理器，且比较器的阈值是可以根据具体的实际设置。
[0070] 工作原理：
[0071] 当正常工作时，电源输入模块与车载电池相连，微处理器与电机全桥驱动电路进行数据交换，以发出控制信号，驱动电机正转和反转，并通过调节控制信号的占空比来调节电机的转速。
[0072] 在电机正常的工作中，唤醒电路不起作用，微处理器的比较器功能是禁止的；当车门达到指定位置，并且长时间没有收到控制命令后，整个车门控制器会进入休眠状态，以降低功耗，此时微处理器使能比较器，唤醒电路进入工作状态，当手动推拉车门时，电机就会随之运动，此时电机就相当于是一台交流发电机，其发出的交流电经过唤醒电路生成一个脉动的直流电，当检测到比较器的输入端口的电压发生变化，并且大于比较器的预设阈值时，比较器被触发，并发出控制信号唤醒微处理器，使微处理器进入正常工作模式，以应对车门的状态变化。
[0073] 本实用新型中车门的动作带动电机产生电能以使唤醒电路工作，因此并不需要额外的给唤醒电路提供电源，所以可以大大的降低此时的休眠电流。
[0074] 实施例三
[0075] 请参阅附图3，图3为本实用新型实施例三提供的一种电机驱动电路功能框图。如图3所示，本实用新型提供了一种电机驱动电路，该电路具体包括：电源输入模块1、电源模块2、微处理器3、电机全桥驱动电路4和唤醒电路5，微处理器3内部包含比较器6，在上述实施例二的
基础上，该电机驱动电路，还包括：串联于电机全桥驱动电路4和电机M之间的电机接口电路7，电机接口电路7用于抑制电机M对电机全桥驱动电路4和唤醒电路5的干扰以及静电释放防护。
[0076] 本实施例在实施例二的基础上，还包括串联于电机全桥驱动电路和电机M之间的电机接口电路，电机接口电路用于抑制电机M对电机全桥驱动电路和唤醒电路的干扰以及静电释放防护，保证了该电路的抗干扰能
力。
[0077] 请参阅附图4，图4为本实用新型实施例提供的一种电机驱动电路原理图。如图4所示可知，第一电机驱动电路41包括半桥驱动芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1和第二电阻R2，其中：半桥驱动芯片U1包括：VCC引脚、GND引脚、OUT引脚和SIN引脚，其中，VCC引脚与电源输入模块的输出端相连，用于电源输入；第一电容C1和第二电容C2串联于电源输入模块的输出端和地之间，用于滤波和去耦；GND引脚用于地的输入；OUT引脚用于输出第一电机驱动电路41的驱动信号，作为第一电机驱动电路41的功率输出端与电机M的MOTOR+端相连；SIN引脚为半桥驱动芯片U1与微处理器MCU之间的通信引脚，包括使能信号引脚、控制信号引脚和电流反馈引脚；第一电阻R1和第三电容C3串联，分别与VCC引脚和OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护半桥驱动芯片U1内部高边的MOS管；第二电阻R2和第四电容C4串联，分别与GND引脚和OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护半桥驱动芯片U1内部低边的MOS管。
[0078] 如图4所示可知，第二电机驱动电路42包括半桥驱动芯片U2、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第三电阻R3和第四电阻R4，其中：半桥驱动芯片U2包括：VCC引脚、GND引脚、OUT引脚和SIN引脚，其中，VCC引脚与电源输入模块的输出端相连，用于电源输入；第五电容C5和第六电容C6串联于电源输入模块的输出端和地之间，用于滤波和去耦；GND引脚用于地的输入；OUT引脚用于输出第二电机驱动电路42的驱动信号，作为第二电机驱动电路42的功率输出端与电机M的MOTOR-端相连；SIN引脚为半桥驱动芯片U2与微处理器MCU之间的通信引脚，包括使能信号引脚、控制信号引脚和电流反馈引脚；第三电阻R3和第七电容C7串联，分别与VCC引脚和OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护半桥驱动芯片U2内部高边的MOS管；第四电阻R4和第八电容C8串联，分别与GND引脚和OUT引脚相连，构成RC缓冲电路，用于保护半桥驱动芯片U2内部低边的MOS管。
[0079] 由上述描述可知，第一电机驱动电路和第二电机驱动电路相同，分别构成电机全桥驱动电路的左右两个半桥，第一电机驱动电路的功率输出端与电机M的MOTOR+端相连；第二电机驱动电路的功率输出端与电机M的MOTOR-端相连。
[0080] 如图4所示可知，唤醒电路由第十三电容C13、第十四电容C14、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第二二极管D2、第三二极管D3组成，其中：第二二极管D2和第三二极管D3构成一个全桥整流电路，其输入端分别与第一电机驱动电路和第二电机驱动电路的输出端相连；全桥整流电路的第一输出端通过第六电阻R6与微处理器MCU内部的比较器的输入引脚MCU_CMP_H相连；全桥整流电路的第二输出端通过第九电阻R9接地，通过第八电阻R8与微处理器MCU内部的比较器的输入引脚MCU_CMP_L相连；第十三电容C13和第七电阻R7的一端与比较器的输入引脚MCU_CMP_H相连，另一端接地；第十四电容C14的一端与比较器的输入引脚MCU_CMP_L相连，另一端接地。
[0081] 如图4所示可知，电机接口电路由第五电阻R5、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12和瞬态抑制二极管D1组成，其中：第五电阻R5和第九电容C9串联后并联接在电机两端；第十电容C10和瞬态抑制二极管D1并联在电机两端；第十一电容C11的一端与电机M的MOTOR+端相连，另一端接地，第十二电容C12的一端与电机M的MOTOR-端相连，另一端接地。
[0082] 电路工作原理：
[0083] 当正常工作时，半桥驱动芯片U1和半桥驱动芯片U2的电源输入端口UBD与车载电池相连，微处理器与半桥驱动芯片U1和半桥驱动芯片U2的SIN引脚进行数据交换，以发出控制信号，驱动电机正转和反转，并通过调节控制信号的占空比来调节电机的转速。
[0084] 在电机正常的工作中，唤醒电路不起作用，微处理器的比较器功能是禁止的；当车门达到指定位置，并且长时间没有收到控制命令后，整个车门控制器会进入休眠状态，以降低功耗，此时微处理器使能比较器，唤醒电路进入工作状态，当手动推拉车门时，电机就会随之运动，此时电机就相当于是一台交流发电机，其发出的交流电经过唤醒电路中第二二极管D2和第三二极管D3构成的全桥整流电路整流后，在微处理器的引脚MCU_CMP_H和MCU_CMP_L之间生成一个脉动的直流电，当MCU_CMP_H上的电压比MCU_CMP_L上的电压大，并且大于比较器的预设阈值时，比较器就会被触发，并发出控制信号唤醒微处理器，使微处理器进入正常工作模式，以应对车门的状态变化。
[0085] 本实用新型中车门的动作带动电机产生电能以使唤醒电路工作，因此并不需要额外的给唤醒电路提供电源，所以可以大大的降低此时的休眠电流。
[0086] 需要说明的是，本
说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0087] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0088] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
