交流电机驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机控制技术，更具体地，涉及交流电机驱动装置。
【背景技术】
[0002]交流电机是在交流电压驱动下运转的旋转电磁机械，用于实现电能和机械能之间的转换。交流电机的结构简单、输出功率大、工作可靠，广泛地应用于机械制造和家用电器中。例如，交流电机是风扇、风机、水栗等电器的主要动力源。
[0003]现有的交流电机驱动装置不仅提供交流电机所需的驱动信号，而且包括调速和保护功能。在风扇等应用中，无级调速可以获得更好的用户体验。现有的调速方法包括串联电感调速、电机绕组内部抽头调速、交流晶闸管调速及变频调速。通过改变驱动信号的电压、电流和频率等，可以实现交流电机的调速，使得交流电机的转速与负载匹配最佳化，从而实现高使用性能。
[0004]然而，上述的调速方法使用附加的电路元件(例如串联电感)，或者改变电机内部的结构(例如电机绕组抽头)，或者改变交流电机驱动装置的驱动方法(例如变频)。在串联电感调速中，电感的体积较大且对电机的功率因数有较大的影响。在交流晶闸管调节中，交流晶闸管在工作时产生较大的噪声，而且运行不平衡。电机绕组抽头调速的成本低，在应用中使用较多。在电机绕组中不可能设置大量的抽头，因而电机绕组抽头调速不能实现无级调速。交流电机变频调速可以实现无级调速且节能高效，由于交流电机驱动装置的电路复杂化和高成本，限制了变频调速的广泛应用。
[0005]因此，期望进一步改进交流电机驱动装置以实现无级调速并且降低成本。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种交流电机驱动装置，该驱动装置利用交流输入信号产生开关控制信号，从而可以简化电路结构，实现电机的斩波控制，实现无级调速。
[0007]根据本实用新型的一方面，提供一种交流电机驱动装置，包括:整流电路，所述整流电路包括多个二极管，用于将交流输入电压整流成脉动直流电压；以及开关电路，所述开关电路包括多个晶体管，用于将脉动直流电压转变成交流输出电压，其中，所述多个晶体管中的至少一个晶体管从整流电路从整流电路获得控制信号，实现工频周期内交替导通或关断。
[0008]优选地，所述整流电路的所述多个二极管组成全桥整流电路，包括连接至外部交流电源的第一输入端和第二输入端，以及提供脉动直流电压的第一输出端和第二输出端。
[0009]优选地，所述开关电路的所述多个晶体管组成第一支路和第二支路，所述第一支路和所述第二支路并联连接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端之间，所述第一支路包括彼此互补类型且串联连接的第一晶体管和第二晶体管，并且所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的第一节点连接至所述开关电路的第一输出端，所述第二支路包括彼此互补类型且串联连接的第三晶体管和第四晶体管，并且所述第三晶体管和所述第四晶体管之间的第二节点连接至所述开关电路的第二输出端。
[0010]优选地，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管分别包括第一端、第二端和控制端，使得相应的晶体管根据控制端的控制信号导通或断开，并且在导通状态下电流从第一端流向第二端。
[0011]优选地，所述第一晶体管的第一端连接至所述整流电路的第一输出端，所述第二晶体管的第二端连接至所述整流电路的第二输出端，所述第一晶体管的第二端连接至所述第二晶体管的第一端，所述第三晶体管的第一端连接至所述整流电路的第一输出端，所述第四晶体管的第二端连接至所述整流电路的第二输出端，所述第三晶体管的第二端连接至所述第四晶体管的第一端。
[0012]优选地，所述多个晶体管中的所述至少两个晶体管各自的控制端连接至所述整流电路的第一输入端和第二输入端之一，使得所述至少两个晶体管在交流输入电压的正半周期或负半周期中的一个半周期期间正向偏置而导通，在另一个半周期期间反向偏置而断开。
[0013]优选地，所述交流电机驱动装置还包括至少两个电阻，所述至少两个晶体管各自的控制端分别经由所述至少两个电阻中相应的电阻连接至所述整流电路的第一输入端和第二输入端之一，以获取所述控制信号。
[0014]优选地，所述交流电机驱动装置还包括至少两个二极管，所述至少两个晶体管各自的控制端分别经由所述至少两个电阻中相应的电阻和所述至少两个二极管中相应的二极管连接至所述整流电路的第一输入端和第二输入端之一，以获取所述控制信号。
[0015]优选地，所述第一晶体管和所述第三晶体管分别为PNP三极管和NPN三极管中的一个，所述第二晶体管和所述第四晶体管分别为PNP三极管和NPN三极管中的另一个。
[0016]优选地，所述PNP三极管和所述NPN三极管分别为达林顿管。
[0017]优选地，所述多个晶体管中的至少另一个晶体管从外部获得PffM信号，从而对所述交流输出电压进行斩波。
[0018]优选地，所述至少另一个晶体管在交流输入电压的正半周期或负半周期中的一个半周期期间周期性导通，在另一个半周期期间始终断开。
[0019]优选地，所述多个晶体管中的所述至少另一个晶体管选自金属氧化物半导体场将效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管之一。
[0020]优选地，所述交流电机驱动装置还包括开关，所述开关连接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端之一和所述第一支路的相应一端之间。
[0021]优选地，所述开关从外部获得PffM信号，从而对所述交流输出电压进行斩波。
[0022]根据本实用新型的另一方面，提供一种交流电机驱动方法，包括:采用整流电路将交流输入电压整流成脉动直流电压;采用开关电路将脉动直流电压转变成交流输出电压，其中，所述开关电路包括多个晶体管，并且从所述整流电路获得控制信号以控制所述多个晶体管中的至少两个晶体管的导通或断开。
[0023]优选地，所述整流电路包括多个二极管，所述至少一个晶体管利用所述多个二极管中的至少两个二极管在导通状态的压降正向偏置而导通。
[0024]优选地，所述至少两个晶体管在交流输入电压的正半周期或负半周期中的一个半周期期间正向偏置而导通，在另一个半周期期间反向偏置而断开。
[0025]优选地，所述多个晶体管中的至少另一个晶体管从外部获得PffM信号，从而对所述交流输出电压进行斩波。
[0026]优选地，所述至少另一个晶体管在交流输入电压的正半周期或负半周期中的一个半周期期间周期性导通，在另一个半周期期间始终断开。
[0027]优选地，所述开关电路包括开关，经由开关所向所述多个晶体管提供脉动直流电压，所述开关从外部获得PWM信号，从而对所述交流输出电压进行斩波。
[0028]该交流电机驱动装置可以利用整流电路提供至少一个晶体管的控制信号以改变电流流动路径，从而周期性改变交流输出电压的极性。由于利用整流电路的信号作为控制信号，因此可以减少晶体管的外部PWM信号的数量。开关电路中的四个开关管仅仅需要2路或更少的PffM信号，从而简化驱动电路。
[0029]进一步地，该交流电机驱动装置的开关电路直接以脉动直流电压作为输入电压，从而可以省去母线电容，降低的系统成本，更提高的系统的可靠性和寿命。
[0030]在优选的实施例中，该交流电机驱动装置利用开关或者另一个晶体管进行斩波，从而实现无级调速。
[0031]与单相交流电机的传统串联电感调速、电动机绕组内部抽头调速、交流晶闸管调速等相比，本方案通过可控开关管的驱动信号可以实现连续、无极调节，所以可以实现电机端电压的连续、无极调节，最终使电机达到无极调速的效果。在风扇等应用场合，无极调速可以给用户带来更好的体验。此外本方案具有更稳定的调速效果。且由于可控开关的开关频率较高，不产生人耳可听范围内的噪音，具有更好的静音运行效果。
【附图说明】
[0032]通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0033]