专利名称：一种单相永磁同步电机驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单相永磁同步电机的驱动电路。
背景技术：
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。
实用新型内容本实用新型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。本实用新型通过二倍压整流，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。
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实用新型内容作进一步说明。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实用新型的较佳实施方式，凡在本实用新型的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本实用新型的保护范围。
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。
专利摘要本实用新型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
发明者李先虎, 孙冬晨 申请人:佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司