麻豆精品无码国产在线播放,国产亚洲精品成人AA片新蒲金,国模无码大尺度一区二区三区,神马免费午夜福利剧场

電機驅動電路、電機組件和應用設備的制作方法

文檔序號:12568246閱讀:265來源:國知局
電機驅動電路、電機組件和應用設備的制作方法與工藝

本實用新型涉及電機驅動技術領域,尤其涉及電機驅動電路、電機組件和應用設備。



背景技術:

現有一種電動機的驅動電路包括雙向交流開關以及相關控制電路,所述控制電路的輸入端處設置有壓降電路以給控制電路內部提供較低的供電電壓,所述雙向交流開關的控制端的驅動電流的大小受所述壓降電路控制,所述壓降電路等效阻值越大,所述雙向交流開關的驅動電流越小。



技術實現要素:

本實用新型實施例提供一種可以提高電機驅動電路中,雙向交流開關的驅動電流而不改變控制電路內部供電電壓值的方案。

為實現上述目的,本實用新型實施例提供如下技術方案:

一種電機驅動電路,包括:

與電機串聯于外部交流電源兩端之間的雙向交流開關,所述雙向交流開關連接于第一節點和第二節點之間;

具有第一輸入端和第二輸入端的整流電路;

磁傳感器,用于檢測所述電機的轉子的磁場并輸出相應的磁感應信號;

串聯在所述整流電路的第一輸入端與所述第一節點之間的第一壓降電路和第二壓降電路,所述第一壓降電路與第二壓降電路之間具有第三節點,所述第一壓降電路連接于所述第一節點和第三節點之間;

連接在所述第三節點與所述雙向交流開關的控制端之間的開關電路,所述開關電路包括第一端、第二端、控制端及設于第一端和第二端之間的開關;以及

連接在所述開關電路的控制端與所述磁傳感器的輸出端之間的開關控制電路。

優選的,上述電機驅動電路中,所述開關控制電路被配置為:

當所述交流電源為正半周期且所述轉子的磁場為預定的第一極性時,或當所述交流電源為負半周期且所述轉子的磁場為與所述第一極性相反的第二極性時,使所述開關電路的第一端和第二端之間的電流通路導通、所述雙向交流開關導通;

當所述交流電源為負半周期且轉子為所述第一極性,或者所述交流電源為正半周期且所述轉子為第二極性時,使所述開關電路的第一端和第二端之間的電流通路截止、所述雙向交流開關截止。

優選的,上述電機驅動電路中,所述開關電路配置有選擇性導通的第一電流通路和第二電流通路;

所述第一電流通路和第二電流通路設置于所述開關電路的第一端和第二端之間,當所述交流電源為正半周期且所述轉子的磁場為第一極性時,所述第一電流通路導通;當所述交流電源為負半周期且所述轉子的磁場為與所述第一極性相反的第二極性時,所述第二電流通路導通。

優選的,上述電機驅動電路中,所述第一電流通路內配置有用于控制所述第一電流通路通斷的第一開關;所述第二電流通路內配置有用于控制所述第二電流通路通斷的第二開關,所述第一開關和第二開關的控制端相連作為所述開關電路的控制端。

優選的,上述電機驅動電路中,所述第一開關和所述第二開關為一對互補的半導體開關。

優選的,上述電機驅動電路中,所述電機驅動電路被配置為:

當交流電源工作于正半周期、轉子的磁場極性為預定的第一極性或當交流電源工作于負半周期且轉子的磁場極性為與第一極性相反的第二極性時,電流先沿著經過所述第一壓降電路和第二壓降電路的路徑流過所述開關電路的控制端,使所述開關電路的第一端和第二端之間的電流通路導通,再沿著經過所述第一壓降電路和所述電流通路的路徑流過所述雙向交流開關的控制端。

優選的,上述電機驅動電路中,所述第一壓降電路的等效電阻值小于第二壓降電路的等效電阻值。

優選的,上述電機驅動電路中,所述開關電路的第一端和第二端之間的電流通路導通時流過所述第一壓降電路的電流大于所述雙向交流開關截止時流過所述第一壓降電路的電流。

優選的,上述電機驅動電路中,包括:

所述開關控制電路被配置為,基于所述磁感應信號和所述交流電源的極性控制所述開關電路的第一端和第二端之間的電流通路的導通和截止。

優選的,上述電機驅動電路中,所述開關控制電路包括:

第三開關和第四開關;

所述第三開關連接在第三電流通路中,所述第三電流通路設置于所述開關電路的控制端與所述整流電路的較高電壓輸出端之間;

所述第四開關連接在第四電流通路中,所述第四電流通路設置于所述開關電路的控制端與所述整流電路的較低電壓輸出端之間。

優選的,上述電機驅動電路中,所述開關控制電路具有向所述開關電路的控制端流出電流的第一電流通路、及自所述開關電路的控制端流入電流的第一電流通路、以及連接在所述第一電流通路和第二電流通路其中一個通路中的開關,所述開關由所述磁感應信號控制,使得第一電流通路和第二電流通路選擇性導通。

優選的,上述電機驅動電路中,所述第一電流通路和第二電流通路其中另一個通路中不設開關。

優選的,上述電機驅動電路中,所述開關控制電路的輸入端與所述整流電路的較高電壓輸出端相連,輸出端與所述開關電路的控制端相連;

所述磁傳感器的電源輸入端與所述整流電路的較高電壓輸出端相連,接地端與所述整流電路的較低電壓輸出端相連,輸出端與所述開關控制電路的控制端相連。

優選的,上述電機驅動電路中,所述磁傳感器被配置為:

當所述交流電源工作在正半周期且所述轉子的磁場極性為第二極性時或當所述交流電源工作在負半周期且所述轉子的磁場極性為第一極性時,所述磁傳感器的電源輸入端和接地端之間通路;

當所述交流電源工作在負半周期且所述轉子的磁場極性為第二極性時,所述磁傳感器的控制端和接地端之間通路。

優選的,上述電機驅動電路中,所述開關控制電路被配置為:

當所述交流電源工作在正半周期且所述轉子的磁場極性為第一極性時,所述開關控制電路的輸入端和輸出端之間通路;

當所述交流電源工作在負半周期且所述轉子的磁場極性為第二極性時,所述開關控制電路的輸出端和控制端之間通路。

優選的,上述電機驅動電路中,所述電機與交流電源串聯于所述第一節點和第二節點之間。

優選的,上述電機驅動電路中,所述電機與所述雙向交流開關串聯于所述第一節點和第二節點之間。

一種電機組件,包括電機和上述的電機驅動電路。

優選的,上述電機組件中,所述電機包括定子及轉子,所述定子包括定子鐵芯及纏繞于所述定子鐵芯上的單相繞組。

一種具有如上述電機組件的應用設備。

優選的,所述的應用設備為泵、風扇、家用電器或者車輛。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不負出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1A為本申請實施例公開的一種電機驅動電路的結構示意圖;

圖1B為本申請另一實施例公開的一種電機驅動電路的結構示意圖;

圖2為本申請再一實施例公開的電機驅動電路一種開關電路的結構示意圖;

圖3為本申請實施例公開的電機驅動電路中一種開關控制電路的結構示意圖;

圖4為本申請再一實施例公開的電機驅動電路中一種開關控制電路的結構示意圖;

圖5A為本申請再一實施例公開的電機驅動電路中一種開關控制電路的結構示意圖;

圖5B為本申請又一實施例公開的電機驅動電路中一種開關控制電路的結構示意圖;

圖6為本申請實施例公開的電機驅動電路中的整流電路的結構示意圖;

圖7為本申請實施例公開的電機驅動電路中的磁傳感器的結構示意圖;

圖8為本申請一個實施例所提供的電機組件中,電機的結構示意圖。

圖9A-圖9F分別為本申請實施例公開的一種電機驅動組件在不同電源極性和磁場極性的電流路徑示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型,但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣,因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

下面以所述電機驅動電路應用于電機中為例,對本實用新型實施例所提供的電機驅動電路進行說明。

如圖1A和圖1B所示,本實用新型實施例提供了一種電機驅動電路,包括:

與電機M串聯于外部交流電源AC兩端之間的雙向交流開關100,所述雙向交流開關100可以是三端雙向可控硅開關(TRIAC),所述雙向交流開關 100連接于第一節點A和第二節點B之間。可選的,例如圖1A,所述電機M與所述交流電源AC串聯后設置于所述第一節點A和第二節點B之間,或參見圖1B所示,所述電機M與所述雙向交流開關100串聯于所述第一節點A和第二節點B之間。可以理解,所述可控雙向交流開關26也可包括由金屬氧化物半導體場效應晶體管、可控硅交直流轉換電路、三端雙向晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管、雙極結晶體管、半導體閘流管、光耦元件中的一種或多種組成的能讓電流雙向流過的電子開關。例如,兩個金屬氧化物半導體場效應晶體管可組成可控雙向交流開關;兩個可控硅交直流轉換電路可組成可控雙向交流開關;兩個絕緣柵雙極型晶體管可組成可控雙向交流開關;兩個雙極結晶體管可組成可控雙向交流開關。

具有第一輸入端和第二輸入端的整流電路200,所述整流電路200用于將所述交流電源AC輸出的交流電轉化為直流電后輸出給后續電路。

磁傳感器500,用于檢測所述電機M的轉子的磁場并輸出相應的磁感應信號;為了更加精準的感應轉子的磁場變化,所述磁傳感器500靠近電機M的轉子安裝。

連接在所述整流電路200的第一輸入端與所述第一節點A之間的壓降電路300,所述壓降電路300包括串聯在所述整流電路200的第一輸入端與所述第一節點之間的第一壓降電路310和第二壓降電路320,所述第一壓降電路310與第二壓降電路320之間具有第三節點,所述第一壓降電路310連接于所述第一節點和第三節點之間,所述第一壓降電路310和第二壓降電路320產生所述電機驅動電路所需壓降。其中,所述第一壓降電路310和第二壓降電路320的等效阻值的大小可以依據電路需要設定,例如,在本申請實施例公開的技術方案中,所述第一壓降電路310的等效電阻值小于第二壓降電路320的等效電阻值。本實施例中,所述第一壓降電路310包括第一壓降電阻RA,所述第二壓降電路320包括第二壓降電阻RB??梢岳斫?,所述第一壓降電路310和第二壓降電路320b的結構并不限于此,也可采用其他適合的降壓電路。

連接在所述第三節點與所述雙向交流開關100的控制端之間的開關電路600,所述開關電路600包括第一端、第二端、控制端及設于第一端和第二端之間的開關。

連接在所述開關電路600的控制端與所述磁傳感器500的輸出端之間的開關控制電路400。所述開關控制電路400用于至少依據電機轉子的磁場控制所述開關電路600第一端和第二端之間的電流通路的導通狀態。

在本申請上述實施例公開的技術方案中,當所述開關控制電路400控制所述開關電路600第一端和第二端之間的電流通路導通時,該電流通路形成低阻通道,驅動電流自開關電路流過,而不再經過第二壓降電路,因此,可提高所述雙向交流開關100的控制端的驅動電流,在選擇所述雙向交流開關100可選擇控制端驅動電流較大的雙向交流開關,另一方面,控制端驅動電流大的雙向交流開關能夠經受的負載電流也相應較大,進而滿足了對于大負載電流雙向交流開關應用的要求。

本實用新型實施例中,開關電路使得雙向交流開關具有較高的驅動電流,從而令開關控制電路能夠驅動更大額定電流的雙向交流開關。

在本申請上述實施例公開的技術方案中,所述雙向交流開關100也可由其他類型的合適的開關實現,例如可以包括反向并聯的兩個硅控整流器,并設置相應的控制電路,依據所述開關控制電路的輸出端的輸出信號經所述控制電路按照預定方式控制這兩個硅控整流器。

本實用新型實施例中,所述開關控制電路400可被配置為:

當所述交流電源為正半周期且所述轉子的磁場為預定的第一極性時,或當所述交流電源為負半周期且所述轉子的磁場為與所述第一極性相反的第二極性時,使所述開關電路600的第一端和第二端之間的電流通路導通,并使得所述雙向交流開關100導通,當所述交流電源為負半周期且轉子為所述第一極性,或者所述交流電源為正半周期且所述轉子為第二極性時,使所述開關電路600的第一端和第二端之間的電流通路截止,同時使得所述雙向交流開關100截止。

值得說明的是,本實用新型實施例中,在所述雙向交流開關100導通時,所述電網電源可以工作在正半周期也可工作在負半周期,對此,所述開關電路600內配置有通過設置在所述第一端和第二端之間的開關,選擇性導通的第一電流通路和第二電流通路。

在本申請提供的各個實施例中,電機與交流電源串聯于第一節點A和第二節點B之間時,所述第一電流通路和第二電流通路的等效電阻相對于所述第二壓降電路320而言,可以忽略不計,此時,當所述第一電流通路或第二電流通路導通后,所述第二壓降電路320中無電流流過。

所述第一電流通路和第二電流通路設置于所述開關電路600的第一端和第二端之間,當所述交流電源為正半周期且所述轉子的磁場為第一極性時,所述第一電流通路導通,此時電流由所述開關電路600的第一端流入、經過所述第一電流通路后由所述開關電路600的第二端流出;當所述交流電源為負半周期且所述轉子的磁場為與所述第一極性相反的第二極性時,所述第二電流通路導通,此時電流由所述開關電路600的第二端流入、經過所述第二電流通路后由所述開關電路600的第一端流出。

值得說明的是,參見圖2,本實用新型實施例中,所述第一電流通路內配置有用于控制所述第一電流通路通斷的第一開關K1;所述第二電流通路內配置有用于控制所述第二電流通路通斷的第二開關K2,所述第一開關K1和第二開關K2的控制端相連后作為所述開關電路600的控制端。在一個較佳實施例中,所述第一開關K1和所述第二開關K2可以設置為一對互補的半導體開關,例如,所述第一開關K1為NPN型半導體開關,所述第二開關K2為PNP型半導體開關。當所述交流電源為正半周期且所述轉子的磁場為第一極性時,所述開關控制電路400控制所述第一開關K1導通,使得所述第一電流通路導通,當所述交流電源為負半周期且所述轉子的磁場為第二極性時,所述開關控制電路400控制第二開關K2導通,使得所述第二電流通路導通。

值得說明的是,本實用新型實施例中,交流電源在過零后其電流由0逐步增大或變小,因此,所述電機驅動電路在所述交流電源為正半周期且所述轉子的磁場為第一極性時,或者所述交流電源為負半周期且所述轉子的磁場為第二極性時,在交流電源剛過零的一小段時間內,其加載到所述第一開關K1和第二開關K2上控制端的電壓或電流不足以使得所述第一開關K1和第二開關K2導通。因此,在所述交流電源為正半周期且所述轉子的磁場為第一極性時以及所述交流電源為負半周期且所述轉子的磁場為第二極性時,所述 電機驅動電路在不同的時間階段內具有不同的電流路徑。在一個實例中,所述電機驅動電路被配置為:

交流電源工作于正半周期、轉子的磁場極性為預定的第一極性時,當第一開關K1尚未達到導通條件時(所述第一開關K1未飽和),所述交流電源輸出的電流信號沿第一電流路徑依次經過所述第一壓降電路310、第二壓降電路320、整流電路200、開關控制電路400、開關電路600中的第一電流通路流入雙向交流開關100的控制端;隨著電流流過第一開關K1的基極和發射極,第一開關導通,所述交流電源輸出的電流信號沿第二電流路徑依次第一壓降電路310、開關電路600中的第一電流通路流入雙向交流開關100的控制端,由于所述第一電流通路和第二電流通路中的等效電阻相對于所述第二壓降電路320而言可以忽略不計,因此所述第一電流路徑的等效阻值大于第二電流路徑的等效阻值。

當交流電源工作于負半周期、轉子的磁場極性為第二極性時,當所述第二開關K2未達到導通條件時,所述交流電源輸出的電流信號沿第三電流路徑依次經過所述雙向交流開關100的控制端、開關電路600中的第二電流通路、開關控制電路400、整流電路200、第二壓降電路320和第一壓降電路310后流入第一節點A,隨著電流流過第二開關K2的發射極和基極,所述第二開關K2導通,所述交流電源輸出的電流信號沿第四電流路徑依次經過所述雙向交流開關100的控制端、開關電路600中的第二電流通路和第一壓降電路310后流入第一節點,其中,由于所述第一電流通路和第二電流通路中的等效電阻相對于所述第二壓降電路320而言可以忽略不計,所述第三電流路徑的等效阻值大于第四電流路徑的等效阻值。

在本申請上述實施例公開的方案中,雙向交流開關有驅動電流流過時,所述開關控制電路400可以配置有兩種工作狀態,即第一狀態和第二狀態,當在所述交流電源AC處于正半周期、所述電機轉子的磁場為第一極性且所述開關電路600的第一端和第二端之間的電流通路未導通時,所述開關控制電路400工作在所述第一狀態,在所述交流電源為負半周期、所述轉子的磁場為第二極性時且所述開關電路600的第一端和第二端之間的電流通路未導通時,所述開關控制電路400工作在所述第二狀態,其中,所述第一狀態為:電流自所述整流電路200的較高電壓輸出端經所述開關控制電路400流向所 述開關電路600的控制端;所述第二狀態為:電流自所述開關電路600的控制端經所述開關控制電路400流向所述整流電路200的較低電壓輸出端。

值得說明的是,交流電源為正半周期且外部磁場為第一極性,或者交流電源為負半周期且外部磁場為第二極性時,所述開關電路600的控制端流過電流包括上述兩種情況整個持續時間段內開關電路600的控制端處都有電流流過的情形,也包括上述兩種情況下僅部分時間段內所述開關電路600的控制端處有電流流過的情形。

在上述實施例的基礎上中,所述開關控制電路400的結構可以包括:

第三開關K3和第四開關K4;

所述第三開關K3連接在第三電流通路中,用于依據所述轉子的磁場極性和所述交流電源的極性控制所述第三電流通路的通斷,所述第三通路設置于所述開關電路600的控制端與所述整流電路200的較高電壓輸出端之間;

所述第四開關K4連接在第四電流通路中,用于依據所述轉子的磁場極性和所述交流電源的極性控制所述第四電流通路的通斷,所述第四電流通路設置于所述開關電路600的控制端與所述整流電路200的較低電壓輸出端之間。

所述第三電流通路和第四電流通路在所述磁感應信號以及交流電源的電源極性的控制下選擇性地導通,實現了所述開關控制電路400在第一狀態和第二狀態之間的切換。較佳的,所述第三開關K3可以為三極管,所述第四開關K4可以為三極管或二極管,本實用新型對此并不做限定,視情況而定。

具體的,在本實用新型的一個實施例中,如圖3所示,所述第三開關K3和第四開關K4為一對互補的半導體開關。所述第三開關K3為低電平導通,所述第四開關K4為高電平導通,其中,所述第三開關K3設置于所述第三電流通路中,所述第四開關K4設置于所述第四電流通路中,所述第三開關K3和所述第四開關K4兩個開關的控制端均連接所述磁傳感器500的輸出端,第三開關K3的電流輸入端接整流電路200的較高電壓輸出端,所述第三開關K3的電流輸出端與第四開關K4的電流輸入端連接,第四開關K4的電流輸出端接所述整流電路200的較低電壓輸出端。若所述磁傳感器500的輸出端輸出的磁感應信號是低電平,第三開關K3導通,第四開關K4斷開,所述電 機驅動電路中的電流所述整流電路200的較高電壓輸出端流出,經所述第三開關K3流入所述開關電路600的控制端,若所述磁傳感器500的輸出端輸出的磁感應信號是高電平時,第四開關K4導通,第三開關K3斷開,負載電流自所述開關電路600的控制端流經所述第四開關K4至所述整流電路200的較低電壓輸出端。圖3的實例中第三開關K3為正通道金屬氧化物半導體場效應晶體管(P型MOSFET),第四開關K4為負通道金屬氧化物半導體場效應晶體管(N型MOSFET)??梢岳斫獾氖牵谄渌麑嵤├?,第三開關K3和第四開關K4也可以是其他類型的半導體開關,例如可以是結型場效應晶體管(JFET)或金屬半導體場效應管(MESFET)等其他場效應晶體管。

在本實用新型的另一個實施例中,如圖4所示,所述第三開關K3為高電平導通的開關,所述第四開關K4為單向導通二極管,第三開關K3的控制端和第四開關K4的陰極連接磁傳感器500的輸出端。第三開關K3的電流輸入端連接所述整流電路200較高電壓輸出端,第三開關K3的電流輸出端和第四開關K4的陽極與所述開關電路600的控制端均連接。其中,所述第三開關K3連接在第三電流通路中,所述第四開關K4與所述磁傳感器500連接在第四電流通路中,若所述磁傳感器500的輸出端輸出的磁感應信號為高電平時,第三開關K3導通,第四開關K4斷開,所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,所述電機驅動電路中的電流所述整流電路200的較高電壓輸出端流出,經所述第三開關K3流入所述開關電路600的控制端,若所述磁傳感器500輸出端輸出的磁感應信號為低電平時,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,第四開關K4導通,第三開關K3斷開,所述電機驅動電路中的電流由所述雙向交流開關100的控制端依次流經所述第四開關K4、磁傳感器500后流入所述整流電路200的較低電壓輸出端??梢岳斫?,在本實用新型的其他實施例中,所述第三開關K3和所述第四開關K4還可以為其他結構,本實用新型對此并不做限定,具體視情況而定。

在本實用新型的另一個實施例中,所述開關控制電路400包括:向所述開關電路600的控制端流出電流的第五電流通路、及自所述開關電路600的控制端流入電流的第六電流通路、以及連接在所述第五電流通路和第六電流通路其中一個通路中的開關,所述開關由所述磁感應信號控制,使得第五電流通路和第六電流通路選擇性導通。較佳的,所述開關控制電路400中的所述第五電流通路和第六電流通路其中另一個通路中不設開關。

作為一種具體實現,如圖5A所示,所述開關控制電路400包括:相互并聯的單向導通開關D1和電阻R1,所述單向導通開關D1的電流輸入端與所述磁傳感器500的輸出端相連,電流輸出端與所述開關電路600的控制端相連;磁傳感器500和單向導通開關D1連接在由所述整流電路500的較高電壓輸出端向所述開關電路600的控制端方向導通的電流通路中,所述磁傳感器500和電阻R1設置在由所述開關電路600的控制端向所述整流電路200的較低電壓輸出端方向導通的電流通路中。單向導通開關D1在所述磁感應信號為高電平時導通,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,此時所述電機驅動電路中的電流由所述整流電路200的較高電壓輸出端依次經過所述磁傳感器500和單向導通開關D1流入所述開關電路600的控制端,當所述磁感應信號為低電平時,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,所述單向導通開關D1斷開,所述電機驅動電路中的電流由所述開關電路600的控制端流出,依次經過所述電阻R1和磁傳感器500流入所述整流電路200的較低電壓輸出端。

在另一種具體實現中,如圖5B所示,所述開關控制電路400包括反向串聯于磁傳感器500的輸出端和雙向交流開關的控制端之間的二極管D2和D3、與串聯的二極管D2和D3整體并聯的電阻R2、以及連接于二極管D2和D3的公共端與整流電路200的較高電壓輸出端之間的電阻R3,其中,二極管D2的陰極與磁傳感器500的輸出端連接。二極管D2由磁感應信號控制。在磁感應信號為高電平時二極管D2截止,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,所述電機驅動電路中的電流由所述整流電路200較高電壓輸出端輸出后依次流經電阻R3和二極管D3后,流入所述開關電路 600的控制端,當所述磁感應信號為低電平時,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,所述電機驅動電路中的電流由所述開關電路600的控制端輸出依次流經所述電阻R2和磁傳感器500后流入所述整流電路200的較低電壓輸出端。

可以理解,本實用新型實施例中,在開關控制電路與開關電路之間可以連接限流電阻。

在上述實施例的基礎上,在本實用新型的一個實施例中,參見圖1A或圖1B,所述開關控制電路400的輸入端與所述整流電路200的較高電壓輸出端相連,輸出端與所述開關電路600的控制端相連;所述磁傳感器500的電源輸入端與所述整流電路200的較高電壓輸出端直接或間接相連,接地端與所述整流電路200的較低電壓輸出端相連,輸出端與所述開關控制電路400的控制端相連。所述電機驅動電路被配置為:當所述交流電源工作在正半周期且所述轉子的磁場極性為第二極性時,所述磁傳感器500的電源輸入端和接地端之間通路,所述電機驅動電路中的電流由依次流經第一壓降電路310、第二壓降電路320、整流電路200第一輸入端、整流電路200較高電壓輸出端、磁傳感器500電源輸入端、磁傳感器500接地端、整流電路200較低電壓輸出端、整流電路200第二輸入端后到達第一節點B;當所述交流電源工作在負半周期且所述轉子的磁場極性為第一極性時,所述磁傳感器500的電源輸入端和接地端之間通路,所述電機驅動電路中的電流由依次流經整流電路200第二輸入端、整流電路200較低電壓輸出端、磁傳感器500接地端、磁傳感器500電源輸入端、整流電路200較高電壓輸出端、整流電路200第一輸入端、第二壓降電路320、第一壓降電路310后到達第一節點A;當所述交流電源工作在負半周期且所述轉子的磁場極性為第二極性時,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,所述磁傳感器500的輸出端和接地端之間通路,此時所述電機驅動電路中的電流由依次流經雙向交流開關100、開關電路600、開關控制電路400、磁傳感器500、整流電路200、第二壓降電路320和第一壓降電路310后到達第一節點A。

在上述實施例的基礎上,在本實用新型的一個實施例中,所述開關控制電路被配置為:

當所述交流電源工作在正半周期且所述轉子的磁場極性為第一極性時,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,所述開關控制電路400的輸入端和輸出端之間通路,此時,所述電機驅動電路中的電流由依次流經第一壓降電路310、第二壓降電路320、整流電路200、開關控制電路400、開關電路600、雙向交流開關100到達第二節點B;當所述交流電源工作在負半周期且所述轉子的磁場極性為第二極性時,在所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,所述開關控制電路400的輸出端和控制端之間通路。

在上述實施例的基礎上,在本實用新型的一個實施例中,所述磁傳感器500由第一電源供電,所述開關控制電路400由與所述第一電源不同的第二電源供電。需要說明的是,在本實用新型實施例中,所述第二電源可以為幅值變化的電源,也可以為幅值不變的直流電源,其中,所述第二電源為幅值變化的電源時,較佳的為幅值變化的直流電源,本實用新型對此并不做限定,具體視情況而定。

在上述實施例的基礎上,在本實用新型的一個實施例中,所述第一電源為幅值穩定不變的直流電源,以保證為所述磁傳感器500提供穩定的驅動信號,使得所述磁傳感器500穩定工作。

在上述實施例的基礎上,在本實用新型的一個優選實施例中,所述第一電源的輸出電壓的平均值小于所述第二電源輸出電壓的平均值,需要說明的是,采用功耗較小的電源給磁傳感器500供電,可以降低所述電機驅動電路的功耗,采用功耗較大的電源給開關控制電路400供電可以使所述雙向交流開關100的控制端獲得較高的電流,以保證所述電機驅動電路具有足夠的驅動能力。

在上述實施例的基礎上,在本實用新型的一個優選實施例中,所述電機驅動電路還包括:位于所述整流電路200與所述磁傳感器500之間的電壓調節電路,本實施例中,整流電路200可作為第二電源,電壓調節電路可作為第一電源,所述電壓調節電路用于將所述整流電路200輸出的第一電壓調節為第二電壓,其中,所述第二電壓為所述磁傳感器500的供電電壓,所述第 一電壓為所述開關控制電路400的供電電壓,且所述第一電壓的平均值大于所述第二電壓的平均值,以降低所述電機驅動電路的功耗,同時保證所述電機驅動電路具有足夠的驅動能力。

在本實用新型的一個具體實施例中,所述整流電路200包括:全波整流橋以及與所述全波整流橋的輸出連接的穩壓單元,其中,所述全波整流橋用于將所述交流電源AC輸出的交流電轉換成直流電,所述穩壓單元用于將所述全波整流橋輸出的直流信號穩定在預設值范圍內。

圖6示出了整流電路200的一種具體電路,其中,穩壓單元包括連接于全波整流橋的兩個輸出端之間的穩壓二極管DZ,所述全波整流橋包括:串聯的第一二極管211和第二二極管212以及串聯的第三二極管213和第四二極管214;所述第一二極管211和所述第二二極管212的公共端與所述第一壓降電路300相連;當所述電機驅動電路中包含所述第二壓降電路600時所述第三二極管213和所述第四二極管214的公共端與所述第二壓降電路600相連,當所述電機驅動電路中不包含所述第二壓降電路600時所述第三二極管213和所述第四二極管214的公共端與所述第二節點B相連。

其中,所述第一二極管211的輸入端與所述第三二極管213的輸入端電連接形成全波整流橋的較低電壓輸出端,所述第二二極管212的輸出端與所述第四二極管214的輸出端電連接形成全波整流橋的較高電壓輸出端,穩壓二極管DZ連接于所述第二二極管212和第四二極管214的公共端與所述第一二極管211和所述第三二極管213的公共端之間。需要說明的是,在本實用新型實施例中,所述開關控制電路400的輸入端與全波整流橋的較高電壓輸出端電連接。

在上述任意實施例的基礎上,在本實用新型的一個實施例中,如圖7所示,所述磁傳感器500包括:磁場檢測元件510,用于檢測外部磁場并將其轉換成電信號;信號處理單元520,用于對該電信號進行放大去干擾;以及模數轉換單元530,用于將經過放大去干擾后的電信號轉換為所述磁感應信號,對 于僅需要識別外部磁場的磁場極性的應用而言,所述磁感應信號可以為開關型數字信號。磁場檢測元件510較佳的可以是霍爾板。

在上述任意實施例的基礎上,在本實用新型的一個實施例中,所述整流電路、開關控制電路和磁傳感器中的一個或多個可集成在同一集成電路中。

本實用新型實施例還提供了一種電機組件,所述電機組件包括:電機和如上述任意所述的電機驅動電路。

在上述實施例的基礎上,在本實用新型的一個具體實施例中,所述電機為同步電機,可以理解,本實用新型的電機驅動電路不僅適用于同步電機,也適用于其他類型的永磁電機如直流無刷電機。如圖8所示,所述同步電機包括定子和可相對定子旋轉的轉子11。定子具有定子鐵芯12及繞設于定子鐵芯12上的定子繞組16。定子鐵芯12可由純鐵、鑄鐵、鑄鋼、電工鋼、硅鋼等軟磁材料制成。轉子11具有永磁鐵,定子繞組16與交流電源串聯時轉子11在穩態階段以60f/p圈/分鐘的轉速恒速運行,其中f是所述交流電源的頻率,p是轉子的極對數。本實施例中,定子鐵芯12具有兩相對的極部14。每一極部具有極弧面15,轉子11的外表面與極弧面15相對,兩者之間形成基本均勻氣隙。本申請所稱基本均勻的氣隙,是指定子與轉子之間大部分形成均勻氣隙,只有較少部分為非均勻氣隙。優選的,定子極部的極弧面15上設內凹的起動槽17,極弧面15上除起動槽17以外的部分則與轉子同心。上述配置可形成不均勻磁場,保證轉子在靜止時其極軸S1相對于定子極部的中心軸S2傾斜一個角度,允許電機在電機驅動電路的作用下每次通電時轉子可以具有起動轉矩。其中轉子的極軸S1指轉子兩個極性不同的磁極之間的分界線,定子極部14的中心軸S2指經過定子兩個極部14中心的連線。本實施例中,定子和轉子均具有兩個磁極??梢岳斫獾?,在更多實施例中,定子和轉子的磁極數也可以不相等,且具有更多磁極,例如四個、六個等。

本實用新型一個較佳實施例中,開關控制電路400中第三開關K3的電流輸入端連接全波整流橋的較高電壓輸出端,第四開關K4的電流輸出端通過磁傳感器500連接全波整流橋的較低的電壓輸出端。當交流電源AC輸出的信號 位于正半周期且所述磁傳感器500輸出低電平時,所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,開關控制電路400中第三開關K3導通而第四開關K4斷開,此時,參見圖9A,驅動電流依次流過交流電源、電機、第一壓降電路、第二壓降電路、全波整流橋的第二二極管212輸出端、開關控制電路400的第三開關K3、開關電路600、雙向交流開關100回到交流電源,該驅動電流流過第一壓降電路310和第二壓降電路320。當所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通后,參見圖9B,電流依次流過交流電源、電機、第一壓降電路、開關電路600、雙向交流開關100回到交流電源,該驅動電流只流過第一壓降電路310,通過降低第一壓降電路310的等效電阻值可以獲得更大的驅動電流。雙向交流開關100導通后,其他電路被短路停止輸出,而雙向交流開關100由于流過其兩個陽極之間的負載電流足夠大(高于其維持電流),在控制端與其第一陽極間無驅動電流的情況下,仍保持導通。當交流電源輸出的信號位于負半周期且所述磁傳感器500輸出高電平時,所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通之前,開關控制電路400中第三開關K3斷開而第四開關K4導通,參見圖9C,驅動電流從交流電源流出,自雙向交流開關100流入開關電路600、經開關控制電路400的第四開關K4、全波整流橋的較低電壓輸出端和第一二極管211、第二壓降電路320、第一壓降電路310回到交流電源。當所述開關電路600中的第一端和第二端之間的電流通路導通后,參見圖9D,電流從交流電源流出,自雙向交流開關100流入開關電路600后,經第一壓降電路310回到交流電源。同樣的,雙向交流開關100導通后,其他電路因被短路而停止輸出,雙向交流開關100則可保持導通。當交流電源輸出的信號位于正半周期且所述磁傳感器500輸出高電平,或者交流電源輸出的信號位于負半周期且所述磁傳感器500輸出低電平時,開關控制電路400中第三開關K3和第四開關K4均不能導通,雙向交流開關100因無驅動電流而截止。參見圖9E和圖9F,電流流過電機,整流電路,磁傳感器,且流過第一壓降電路310和第二壓降電路320,此電流小于雙向交流開關有驅動電流流過時流過電機和第一降壓電路 310的電流。由此,所述開關控制電路400可基于交流電源的極性變化和磁感應信號,使所述開關電路600的第一端和第二端之間的電流通路以預定方式在導通與截止狀態之間切換,使雙向交流開關的控制端能夠獲得較高的驅動電流,從而令開關控制電路能夠驅動更大額定電流的雙向交流開關。

綜上所述可知,本實用新型實施例所提供的電機驅動電路,包括雙向交流開關100、整流電路200、第一壓降電路310、第二壓降電路320、開關控制電路400、磁傳感器500和開關電路600,其中,所述磁傳感器500用于檢測外部磁場并相應輸出磁感應信號,所述開關控制電路100用于基于所述磁感應信號和交流電源的電源極性控制所述開關電路600的第一端和第二端的電流通路的通斷情況,使得所述雙向交流開關具有較大的驅動電流。

本實用新型實施例中的電機組件可以用于但不限于泵、風扇、家用電器、車輌等設備中,所述家用電器例如可以是洗衣機、洗碗機、抽油煙機、排氣扇等。

需要說明的是,雖然本實用新型實施例是以所述集成電路應用于電機中為例進行說明的,但本實用新型實施例所提供的集成電路的應用領域并不限于此。

本說明書中各個部分采用遞進的方式描述,每個部分重點說明的都是與其他部分的不同之處,各個部分之間相同相似部分互相參見即可。

需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

當前第1頁1 2 3 
網友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
主站蜘蛛池模板: 延寿县| 大关县| 乌鲁木齐市| 南宫市| 阜宁县| 舒兰市| 曲沃县| 清涧县| 北安市| 横山县| 阿拉善盟| 昌江| 敦化市| 酉阳| 含山县| 申扎县| 东辽县| 丹阳市| 建瓯市| 东兰县| 喀喇沁旗| 白银市| 安徽省| 色达县| 景谷| 宁河县| 安福县| 开江县| 定州市| 新田县| 阿尔山市| 敖汉旗| 芜湖市| 泰州市| 东丰县| 藁城市| 乌兰浩特市| 扶风县| 柳林县| 赫章县| 黔东|