集成电路、电机驱动电路、电机组件及其应用设备制造技术

本实用新型专利技术提供集成电路、电机驱动电路、电机组件及其应用设备。所述集成电路包括壳体、设于所述壳体内的半导体基片、自所述壳体伸出的若干引脚、以及设于所述半导体基片上的电子线路，所述电子线路包括整流器，其中，所述整流器中设有可控开关。

【技术实现步骤摘要】
集成电路、电机驱动电路、电机组件及其应用设备
本技术涉及电机的驱动电路，尤其涉及适用于电机驱动电路的集成电路。
技术介绍
同步电机在起动过程中，定子的电磁体产生交变磁场，相当于一个正转一个反转磁场的合成磁场，这磁场拖动永磁转子发生偏摆振荡，如果转子的偏摆振荡幅度不断增加，最终可使转子向某一方向的旋转迅速加速至与定子的交变磁场同步。传统同步电机，为确保起动，电机的起动转矩设置通常较大，导致电机在工作点上运行效率较低。另一方面，由于交流电起始通电的极性以及永磁转子停止位置不固定，无法保证转子每次起动都沿同一个方向定向旋转，因此，在风扇、水泵等应用中，受转子驱动的叶轮通常采用低效率的直型径向叶片，导致风扇、水泵等本身的运行效率也较低。
技术实现思路
一种电机驱动电路，包括与电机串联于外部交流电源两端之间的双向交流开关、与所述双向交流开关的控制端连接的开关控制电路；检测电路，用于检测所述电机的转子的磁场并输出相应的检测信号给所述开关控制电路的控制端；其中，所述双向交流开关、开关控制电路和检测电路中的至少两个或全部集成在单个集成电路中；其中，所述电机驱动电路还包括整流器，所述整流器中设有可控半导体开关。较佳的，所述可控半导体开关为单向晶闸管或光敏半导体开关。较佳的，所述整流器包括并联的两个整流支路，其中一个整流支路包括一对反向串联的可控半导体开关。可选的，所述一对可控半导体开关为一对光敏半导体开关，所述驱动电路还包括分别与所述一对光敏半导体开关耦合的一对发光器，所述驱动电路还包括第一信号端子和第二信号端子，所述一对发光器并联于所述第一信号端子和第二信号端子之间。可选的，所述驱动电路还包括第一信号端子、第二信号端子、以及并联于所述第一信号端子和第二信号端子之间的一对光电耦合器，所述一对可控半导体开关分别由所述一对光电耦合器控制。可选的，所述一对可控半导体开关为一对单向晶闸管，所述驱动电路还包括连接所述一对单向晶闸管的阴极的第一信号端子和连接所述两个单向晶闸管的控制端的第二信号端子。较佳的，还包括与所述整流器串联的降压器，所述整流器被配置为当电机出现特定异常时使所述降压器停止通电。较佳的，所述整流器集成在所述集成电路中，所述集成电路设有用于控制所述可控半导体开关的外部引脚。较佳的，所述整流器集成在所述集成电路中，所述集成电路设有分别连接所述第一信号端子和连接所述第二信号端子的外部引脚。较佳的，所述开关控制电路被配置为，基于所述检测信号和所述交流电源的极性控制所述双向交流开关以预定方式在导通与截止状态之间切换。较佳的，所述开关控制电路包括第一开关和第二开关；所述第一开关连接在第一电流通路中，所述第一电流通路设置于所述双向交流开关的控制端与一较高电压之间；所述第二开关连接在第二电流通路中，所述第二电流通路设置于所述双向交流开关的控制端与一较低电压之间。较佳的，所述开关控制电路具有向所述双向交流开关的控制端流出电流的第一电流通路、及自所述双向交流开关的控制端流入电流的第二电流通路、以及连接在所述第一电流通路和第二电流通路其中一个通路中的开关，所述开关由所述检测信号控制，使得第一电流通路和第二电流通路选择性导通。较佳的，所述开关控制电路被配置为仅在所述交流电源为正半周期且检测电路检测到转子磁场为预定的第一极性、或所述交流电源为负半周期且检测电路检测的转子磁场为与第一极性相反的第二极性时使所述双向交流开关导通。一种电机组件，其特征在于，包括电机和上述的电机驱动电路。较佳的，所述电机包括定子及转子，所述定子包括定子铁心及缠绕于所述定子铁心上的单相绕组。较佳的，所述电机为永磁无刷电机。一种集成电路，包括壳体、设于所述壳体内的半导体基片、自所述壳体伸出的若干引脚、以及设于所述半导体基片上的电子线路，所述电子线路包括整流器，其中，所述整流器中设有可控开关。较佳的，所述电子线路还包括开关控制电路、检测电路及双向交流开关中的部分或全部。一种具有上述电机组件的应用设备。较佳的，所述应用设备为泵、风扇、家用电器或者车辆。附图说明附图中：图1示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机；图2示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机的电路原理图；图3示出图2中的集成电路的一种实现方式的电路框图；图4示出图2中的集成电路的另一种实现方式的电路框图；图5示出图2的电机电路的一种实施例；图6示出图5中电机电路的波形图；图7至图9B分别示出图2的电机电路的其他几种实施例；图10示出依据本技术另一实施例的单相永磁同步电机的电路原理图；图11示出图10中的集成电路的一种实现方式的电路框图；图12示出依据本技术另一实施例的单相永磁同步电机的电路原理图；图13所示为应用上述电机的水泵；图14所示为应用上述电机的风机。具体实施方式下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。图1示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机。所述同步电机10包括定子和可相对定子旋转的转子11。定子具有定子铁心12及绕设于定子铁心12上的定子绕组16。定子铁心可由纯铁、铸铁、铸钢、电工钢、硅钢等软磁材料制成。转子11具有永磁铁，定子绕组16与一交流电源串联时转子11在稳态阶段以60f/p圈/分钟的转速恒速运行，其中f是所述交流电源的频率，p是转子的极对数。本实施例中，定子铁心12具有两相对的极部14。每一极部14具有极弧面15，转子11的外表面与极弧面15相对，两者之间形成基本均匀气隙13。本申请所称基本均匀的气隙，是指定子与转子之间大部分形成均匀气隙，只有较少部分为非均匀气隙。较佳的，定子极部的极弧面15上设内凹的起动槽17，极弧面15上除起动槽17以外的部分则与转子同心。上述配置可形成不均匀磁场，保证转子在静止时其极轴S1(示于图5)相对于定子极部14的中心轴S2倾斜一个角度，允许电机在驱动电路的作用下每次通电时转子可以具有起动转矩。其中转子的极轴S1指转子两个极性不同的磁极之间的分界线，定子极部14的中心轴S2指经过定子两个极部14中心的连线。本实施例中，定子和转子均具有两个磁极。可以理解的，在更多实施例中，定子和转子的磁极数也可以不相等，且具有更多磁极，例如四个、六个等。图2示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机10的电路原理图。其中，电机的定子绕组16和一集成电路18串联于交流电源24两端。集成电路18中集成有电机的驱动电路，该驱动电路可使电机在每次通电时均沿着一固定方向起动。图3示出集成电路18的一种实现方式。包括壳体19、自壳体19伸出的两个引脚21、以及封装于壳体内的驱动电路，所述驱动电路设于半导体基片上，包括用于检测电机的转子磁场极性的检测电路20、连接于两个引脚21之间的可控双向交流开关26、以及开关控制电路30，开关控制电路30被配置为依据检测电路20检测的转子磁场极性，控制可控双向交流开关26以预定方式在导通与截止状态之间切换。较佳的，开关控制电路30被配置为仅在交流电源24为正半周期且检测电路20检测到转子磁场为第一极性、以及交流电源24为负半周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动电路，包括：与电机串联于外部交流电源两端之间的双向交流开关；与所述双向交流开关的控制端连接的开关控制电路；及检测电路，用于检测所述电机的转子的磁场并输出相应的检测信号给所述开关控制电路的控制端；其中，所述双向交流开关、开关控制电路和检测电路中的至少两个或全部集成在单个集成电路中；其中，所述电机驱动电路还包括整流器，所述整流器中设有可控半导体开关。

【技术特征摘要】
2015.08.07 CN PCT/CN2015/0864221.一种电机驱动电路，包括：与电机串联于外部交流电源两端之间的双向交流开关；与所述双向交流开关的控制端连接的开关控制电路；及检测电路，用于检测所述电机的转子的磁场并输出相应的检测信号给所述开关控制电路的控制端；其中，所述双向交流开关、开关控制电路和检测电路中的至少两个或全部集成在单个集成电路中；其中，所述电机驱动电路还包括整流器，所述整流器中设有可控半导体开关。2.如权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，所述可控半导体开关为单向晶闸管或光敏半导体开关。3.如权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，所述整流器包括并联的两个整流支路，其中一个整流支路包括一对反向串联的可控半导体开关。4.如权利要求3所述的电机驱动电路，其特征在于，所述一对可控半导体开关为一对光敏半导体开关，所述驱动电路还包括分别与所述一对光敏半导体开关耦合的一对发光器，所述驱动电路还包括第一信号端子和第二信号端子，所述一对发光器并联于所述第一信号端子和第二信号端子之间。5.如权利要求3所述的电机驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第一信号端子、第二信号端子、以及并联于所述第一信号端子和第二信号端子之间的一对光电耦合器，所述一对可控半导体开关分别由所述一对光电耦合器控制。6.如权利要求3所述的电机驱动电路，其特征在于，所述一对可控半导体开关为一对单向晶闸管，所述驱动电路还包括连接所述一对单向晶闸管的阴极的第一信号端子和连接所述两个单向晶闸管的控制端的第二信号端子。7.如权利要求1至6任一项所述的电机驱动电路，其特征在于，还包括与所述整流器串联的降压器，所述整流器被配置为当电机出现特定异常时使所述降压器停止通电。8.如权利要求1至6任一项所述的电机驱动电路，其特征在于，所述整流器集成在所述集成电路中，所述集成电路设有用于控制所述可控半导体开关的外部引脚。9.如权利要求4至6任一项所述的电机驱动电路，其特征在于，所述整流器集成在所述集成电路中，所述集成电路设有分别连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙持平，杨圣骞，信飞，杨修文，黄淑娟，蒋云龙，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44