一种单相永磁同步电机驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种低成本的单相永磁同步电机驱动电路。包括二倍压整流双电源电路，二倍压整流双电源电路的输出端分别为直流输出DC+、直流输出DC-以及作为参考基准的电源中线点DC0；本驱动电路由两只功率开关管K1、K2分别组成上桥臂和下桥臂，电源中心点DC0接入电机的定子线圈的另一个引出端B，上桥臂K1接入直流输出DC+，下桥臂K2接入直流输出DC-。本实用新型专利技术通过二倍压整流，获得直流双电压电源，提供给单相永磁电机驱动电路，则可节省两只价格贵重的功率开关管，而只需一对功率开关管即可。相应地，对功率开关器件的驱动电路成本也相应减少，而器件的减少可进一步提高电路的可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单相永磁同步电机的驱动电路。
技术介绍
近年来，电力电子及变频驱动技术日渐成熟，在三相永磁电机(PMSM)变频驱动的基础上，催生了一种结构更简单实用的单相永磁同步电机(SPMSM)，其结构原理如图1所示，是一种4极单相结构，其转子为永磁转子。对这种电机的驱动，目前都是仿照三相电机的驱动电路结构的，如图2所示。对于中小功率的电机，其电源电路如图3所示。以上的电源电路和驱动电路的特点是直接仿照三相电机驱动桥，使用4只功率开关器件，成本花费较高，虽能满足基本要求，但是仍有简化的余地。
技术实现思路
本技术提供一种低成本的单相永磁同步电机驱动电路。采用以下技术方案:一种单相永磁同步电机驱动电路，包括二倍压整流双电源电路，所述二倍压整流双电源电路的输出端分别为直流输出DC+、直流输出DC-以及作为参考基准的电源中线点DCO ;电源中心点DCO与单相永磁电机的定子线圈的一个引线端A导通；在电源中心点DCO至引线端A之间设有电流传感器CSl ;所述直流输出DC+电连通至功率开关管Kl的输入端Ka ;所述直流输出DC-电连通至功率开关管K2的输入端Kb ;功率开关管Kl的输出端Kb与功率开关管K2的输出端 Ka均电连通至单相永磁电机的定子线圈的另一个引线端B ;功率开关管Kl的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UH端；功率开关管K2的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UL端。本技术通过二倍压整流，获得直流双电压电源，提供给单相永磁电机驱动电路，则可节省两只价格贵重的功率开关管，而只需一对功率开关管即可。相应地，对功率开关器件的驱动电路成本也相应减少，而器件的减少可进一步提高电路的可靠性。附图说明图1是单相永磁同步电机的工作原理图；图2是现有的单相永磁同步电机的驱动电路结构图；图3是现有的单相永磁同步电机的电源电路结构图；图4是实施例的驱动电路结构图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本
技术实现思路
作进一步说明。如图4所示，本实施例的单相永磁同步电机驱动电路，包括二倍压整流双电源电路，所述二倍压整流双电源电路的输出端分别为直流输出DC+、直流输出DC-以及作为参考基准的电源中线点DCO。本实施例中，二倍压整流双电源电路结构如下:二极管Dl的正极连通至电容El的正极；电容El的负极连通至电容E2的正极；电容E2的负极连通至二极管D2的负极；二极管D2的正极连通至二极管Dl的负极；交流输入端ACl连通至二极管Dl的负极；交流输入端AC2连通至电容El的负极；电容El的正极为直流输出DC+ ;电容El的负极为电源中心点DCO ;电容E2的负极为直流输出DC-。电源中心点DCO与单相永磁电机的定子线圈的一个引线端A导通；在电源中心点DCO至引线端A之间设有电流传感器CSl ;所述直流输出DC+电连通至功率开关管Kl的输入端Ka ;所述直流输出DC-电连通至功率开关管K2的输入端Kb ;功率开关管Kl的输出端Kb与功率开关管K2的输出端Ka均电连通至单相永磁电机的定子线圈的另一个引线端B ；功率开关管Kl的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UH端；功率开关管K2的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UL端。二倍压整流双电源电路的工作原理如下:二极管Dl与电容El对交流电源正半周整流储能滤波；二极管D2与电容E2对交流电源负半周整流储能滤波。电容E1、电容E2同时起到吸收来自电机的感应电流，配合功率开关管K1、功率开关管K2中的续流二极管。本实施例驱动电路的工作原理如下:根据电机永磁转子的位置，功率开关管K1、功率开关管K2将互斥地轮流导通；当单相永磁电机的开关信号UH使功率开关管Kl导通时，由储能的电容El提供电能，电流路径如下:电容El的正极一功率开关管Kl —定子线圈的引线端B—定子线圈绕组一定子线圈的引线端A —电容El的负极。当单相永磁电机的开关信号UL使功率开关管K2导通时，由储能的电容E2提供电能，电流路径如下:电容E2的正极一定子线圈的引线端A —定子线圈绕组一定子线圈的引线端B —功率开关管K2 —电容E2的负极。这样，通过控制功率开关管K1、功率开关管K2的导通顺序，即可起到对单相永磁电机的电流换向控制。功率开关管Kl和功率开关管K2可根据电路需要选用，如IGBT、M0SFET等，正逻辑触发或负逻辑触发均可。信号处理及驱动电路所使用的低压直流电源，如果为非隔离的，其参考地GND的接入点可根据需要选取，直流输出DC+、直流输出DC-、电源中心点DCO均可。也可使用隔离的低压电源供电，相应地，对功率开关管K1、功率开关管K2的驱动必须使用隔离耦合器件。本结构的单相永磁同步电机驱动电路具有结构简单、可靠性高等优点。本说明书列举的仅为本技术的较佳实施方式，凡在本技术的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本技术的保护范围。权利要求1.一种单相永磁同步电机驱动电路，包括二倍压整流双电源电路，所述二倍压整流双电源电路的输出端分别为直流输出DC+、直流输出DC-以及作为参考基准的电源中线点DCO ;电源中心点DCO与单相永磁电机的定子线圈的一个引线端A导通；在电源中心点DCO至引线端A之间设有电流传感器CSl ;所述直流输出DC+电连通至功率开关管Kl的输入端Ka ;所述直流输出DC-电连通至功率开关管K2的输入端Kb ;功率开关管Kl的输出端Kb与功率开关管K2的输出端Ka均电连通至单相永磁电机的定子线圈的另一个引线端B ;功率开关管Kl的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UH端；功率开关管K2的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UL端。专利摘要本技术提供一种低成本的单相永磁同步电机驱动电路。包括二倍压整流双电源电路，二倍压整流双电源电路的输出端分别为直流输出DC+、直流输出DC-以及作为参考基准的电源中线点DC0；本驱动电路由两只功率开关管K1、K2分别组成上桥臂和下桥臂，电源中心点DC0接入电机的定子线圈的另一个引出端B，上桥臂K1接入直流输出DC+，下桥臂K2接入直流输出DC-。本技术通过二倍压整流，获得直流双电压电源，提供给单相永磁电机驱动电路，则可节省两只价格贵重的功率开关管，而只需一对功率开关管即可。相应地，对功率开关器件的驱动电路成本也相应减少，而器件的减少可进一步提高电路的可靠性。文档编号H02P6/08GK202940766SQ201220617900公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日专利技术者李先虎, 孙冬晨 申请人:佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相永磁同步电机驱动电路，包括二倍压整流双电源电路，所述二倍压整流双电源电路的输出端分别为直流输出DC+、直流输出DC‑以及作为参考基准的电源中线点DC0；电源中心点DC0与单相永磁电机的定子线圈的一个引线端A导通；在电源中心点DC0至引线端A之间设有电流传感器CS1；所述直流输出DC+电连通至功率开关管K1的输入端Ka；所述直流输出DC‑电连通至功率开关管K2的输入端Kb；功率开关管K1的输出端Kb与功率开关管K2的输出端Ka均电连通至单相永磁电机的定子线圈的另一个引线端B；功率开关管K1的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UH端；功率开关管K2的门极G电连通至单相永磁电机的开关信号UL端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李先虎，孙冬晨，
申请(专利权)人：佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44