[实用新型]一种单相永磁同步电机驱动电路

说明书

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。

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。

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

下面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DC0。

本实施例中，二倍压整流双电源电路结构如下：二极管D1的正极连通至电容E1的正极；电容E1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D1的负极；交流输入端AC1连通至二极管D1的负极；交流输入端AC2连通至电容E1的负极；电容E1的正极为直流输出DC+；电容E1的负极为电源中心点DC0；电容E2的负极为直流输出DC-。

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。

二倍压整流双电源电路的工作原理如下：二极管D1与电容E1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K1导通时，由储能的电容E1提供电能，电流路径如下：

电容E1的正极→功率开关管K1→定子线圈的引线端B→定子线圈绕组→定子线圈的引线端A→电容E1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→定子线圈的引线端A→定子线圈绕组→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。