电源转换电路的制作方法_2

文档序号:8364861阅读:来源:国知局
0、无刷直流电机及其H桥驱动电路62形成第一回路,交流电源61还通过转换电路20、开关电路30、能量存储电路50 (第二电容C2)形成第二回路,能量存储电路50中存储了能量。在开关电路30断开的状态下,由于无法形成上述第一或第二回路,交流电源61的电流截止,此时能量存储电路50 (电容C2)向H桥驱动电路及无刷直流电机释放其存储能量,以维持无刷直流电机的正常运行。如此,交流电源61提供一连串电流脉冲,并且在交流电压零点后不会造成电流相移。
[0026]当交流电压下降至与反电动势Vb相等时(B点处),甚至交流电源电压到达过零点后,若直流电机M的线圈内存储有能量(即电感性负载中仍存在电压),当开关电路30导通时,直流电机M中存储的能量通过H桥驱动电路及开关电路30回流至交流电源。该放电周期与开关电路30的开关频率及开关电路30导通时间的长短(对应控制电路40的控制信号的占空比)有关。由于开关电路30是交替地断开及导通,直流电机M的线圈充电时间较短,其中存储的能量也比较小,因此可以较快地释放完能量,从而可减少流进交流电源的放电电流的量,从而减少电流相移,减少负功率。
[0027]如此,不存在像【背景技术】中由于感性负载需要释放大量能量而产生的导致出现负功率的放电电流(阴影部分)。因此,上述电源转换电路10的负功率较小,有利于提升电机的有效输出及降低电网的损耗,从而提高能源的有效利用率。可见,开个电路30开关的频率越高,和/或控制信号的占空比越小,负功率便较小。
[0028]优选地,第一及第二直流端口 23、24之间还连接有一个滤波电路,用于对从第一及第二直流端口 23、24输出的直流电进行滤波。在本实施方式及下述实施方式中,滤波电路均包括一个第一电容Cl。当然,滤波电路也可以是LC电路,其中的电感连接在电容与桥式的二极管整流桥之间;或者仅是电感,下面的实施方式将不再赘述。
[0029]在对应A,B点之间的过程中,调节开关电路30导通时间的长短(对应控制电路40的控制信号的占空比)可控制电机的转速。同时,在这个过程中,控制电路40的控制信号的占空比越大(即,开关电路30开启的时间越长),能量存储电路中存储的能量越大,其在B点后所能释放的能量也越多,负功率便越大。
[0030]另外,从以上描述可见,开关电路30连接在第二直流端口 24与能量存储电路50之间也可起到相同的作用,即使说,开关电路30也可以连接在第二直流端口 24与能量存储电路50之间(图未示)。
[0031]第二实施方式
[0032]请结合图5,本发明第二实施方式的电源转换电路1b与上述第一实施方式的电源转换电路10的不同之处在于能量存储电路50b。第二实施方式的转换电路50b包括一个二极管D及一个电感L。二极管D连接在第二受控端口 32及第二直流端口 24之间,电感L连接在第二受控端口 32与第一输出端口 51之间。电感L的一端形成上述第一输出端口51, 二极管D的一端形成上述第二输出端口 52。
[0033]请再结合图6,工作过程中,同上所述,当直流电机M转到产生反电动势并且交流电源61的电压逐渐增大至大于反电动势%时(图中A点处),交流电源开始供应电流。在交流电源的电压处于大于反电动势Vb的时段内(A,B点之间),当开关电路30导通时,交流电源61通过转换电路20、开关电路30、能量存储电路50的电感L、无刷直流电机及其H桥驱动电路形成回路,能量存储电路50的电感L中存储了能量。在开关电路30断开的状态下,由于无法形成上述回路,交流电源61的电流截止,此时能量存储电路50向H桥驱动电路及无刷直流电机释放其存储能量,并通过二极管D形成放电回路(如图中箭头所示),以维持无刷直流电机的正常运行。如此,交流电源61供应着一连串的电流脉冲,如图6所示。
[0034]当交流电压下降至与反电动势Vb相等时(B点处),直流电机M的线圈内存储的能量通过H桥驱动电路及开关电路30回流至交流电源。由于开关电路30是交替地断开及导通,直流电机M的线圈充电时间较短,其中存储的能量也比较小,因此可以较快地释放完能量。如此,不存在像【背景技术】中由于感性负载需要释放大量能量而产生的导致出现负功率的放电电流(阴影部分)。因此,上述电源转换电路10的负功率较小,有利于提升电机的有效输出及降低电网中的损耗,从而提高能源的有效利用率。另外,电感L的使用可降低电流谐波及电磁干扰。
[0035]从以上描述还可见,电感L连接在第二直流端口 24与第二输出端口 52之间也可起到相同的作用,即使说,电感L也可以连接在第二直流端口 24与第二输出端口 52之间(可参考图7)。再者,无论电感L位于上述两个位置中的哪一个,同第一实施方式所述,开关电路30也可以连接在第二直流端口 24与能量存储电路50之间(图未示)。
[0036]第三实施方式
[0037]请结合图7,本发明第三实施方式的电源转换电路1c与上述第一实施方式的电源转换电路10的不同之处在于能量存储电路50c。第三实施方式的转换电路50c包括一个二极管D、一个电感L及一个第二电容C2。二极管D连接在第二受控端口 32及第二直流端口 24之间,电感L 一端连接至第二直流端口 24,另一端通过第二电容C2连接至第二受控端口 32,第二电容C2的两端形成上述第一输出端口 51及第二输出端口 52。
[0038]请再结合图8,工作过程中,同上所述,当直流电机M转到产生反电动势并且交流电源61的电压逐渐增大至大于反电动势%时(图中A点处),交流电源开始供应电流。在交流电源的电压处于大于反电动势Vb的时段内(A,B点之间),当开关电路30导通时,交流电源61通过转换电路20、开关电路30、能量存储电路50的电感L、无刷直流电机及其H桥驱动电路形成第一回路,交流电源61还通过转换电路20、开关电路30、能量存储电路50的第二电容C2形成第二回路,同时能量存储电路50中的电感L及第二电容C2存储了能量。在开关电路30断开的状态下,由于无法形成上述回路,交流电源61的电流截止,此时电感L向H桥驱动电路及无刷直流电机释放其存储能量,并通过二极管D形成第一放电回路;同时第二电容也向H桥驱动电路及无刷直流电机释放其存储能量(如图中箭头所示),以维持无刷直流电机的正常运行。如此,交流电源61供应着一连串的电流脉冲,如图8所示。
[0039]当交流电压下降至与反电动势Vb相等时(B点处),直流电机M的线圈内存储的能量通过H桥驱动电路及开关电路30回流至交流电源。由于开关电路30是交替地断开及导通,直流电机M的线圈充电时间较短,其中存储的能量也比较小,因此可以较快地释放完能量。如此,不存在像【背景技术】中由于感性负载需要释放大量能量而产生的导致出现负功率的放电电流(阴影部分)。因此,上述电源转换电路10的负功率较小,有利于提升电机的有效输出及降低电网的损耗,从而提高能源的有效利用率。另外,同时使用电感L及第二电容C2可降低电流谐波及电磁干扰,同时还可稳定直流电机M两段的电压值从而稳定直流电机M的转速。
[0040]另外,从以上描述还可见,电感L两端也可分别连接至第二受控端口 32及第一输出端口 51 (可参考图5)。再者,无
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