[发明专利]驱动器电路和驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动电负载（尤其是电机）的驱动器电路，该驱动器电路具有为将驱动器电路连接至AC电压源的输入端子极对、为将驱动器电路连接至负载的输出端子极对、连接至输入端子极对以将来自AC电压源的AC电压转换成脉动DC电压的整流器电路、在输入侧连接至整流器电路以及在输出侧连接至输出端子极对的控制元件，其中，该控制元件具有可控开关和用于控制该可控开关的控制器，其中，该控制器利用脉冲串信号相应地开启和关闭该可控开关，且其中，可通过切换可控开关来调整驱动器电路的电输出值。

本发明还涉及一种用于驱动电负载（尤其是电机）的方法，该方法具有将整流器电路连接至AC电压源、将来自外部AC电压源的AC电压转换成脉动DC电压、利用控制元件将脉动DC电压转换成电输出值以驱动电负载的步骤，其中，该控制元件具有利用脉冲串信号相应地被开启和关闭的可控开关，以根据脉冲串信号的至少一个时基值来调整电输出值。

此外，本发明涉及一种电动工具，其具有电机以及具有用于驱动该电机的驱动器电路。

最后，本发明涉及一种电驱动单元，其具有电机以及具有用于驱动该电机的驱动器电路，该电机具有定子和转子。

背景技术

现有技术公开了利用驱动器电路来驱动电直流负载（诸如直流电机或用于驱动交流电机的逆变器），该驱动器电路具有用于将AC电源电压转换成任何DC电压的整流器和变压器。升压转换器、降压转换器或升压/降压转换器通常被用作DC-DC转换器。整流器将AC电源电压转换成脉动DC电压，具有大电容的电容器通常连接在变压器与整流器之间以用于平滑脉动DC电压。DC-DC转换器通常在输出侧连接至具有大电容以提供恒定或接近恒定的输出电压的平滑电容器。

根据所连接的电负载或者根据所连接的电机的转速和负载扭矩，相应的负载电流在输出端产生，并因此由驱动器电路的电负载来提取电功率。

缺陷是电能与电路间电容器交换，因此降低了驱动器电路的效率。此外，缺陷是所使用的电路间电容器需要大量空间并具有很大重量。

发明内容

因此，本发明的目标是为电负载提供一种更有效的、需要较少空间并具有较轻重量的改进型驱动电路。

该目标采用初始被指定为用于驱动电负载的驱动器电路来实现，在该驱动器电路中，控制器被配置为在脉动DC电压的一个周期内改变脉冲串信号的至少一个时基值，使得在输出端子极处将驱动器电流调整为在周期内具有定义波形。

该目标采用初始指定的方法来实现，其中，在脉动DC电压的一个周期内改变脉冲串信号的时基值，以采用相应定义的方式在该周期内调整驱动器电流来作为电输出值。

此外，该目标由具有电机以及具有用于驱动上述指定种类的电机的驱动器电路的电动工具来实现。

最终，该目标由具有电机以及具有用于驱动上述指定种类的电机的驱动器电路的电驱动单元来实现。

根据本发明，脉冲串信号的时基值是指上升和下降脉冲斜坡的任何时基移位以及脉冲频率的任何变化。

通过能够经由脉冲串信号施加带有已定义波形的驱动器电流，可以在输出侧省去平滑电容器，使得没有电功率与电路间电容器交换。因此，全部电功率均被输送到电负载，使得可以因此而增大驱动器电路的效率。由于可以通过使用该种驱动来省去电路间电容器，所以也可减小驱动器电路的大小和重量。

优选脉冲串信号的时基值是在该周期内的脉冲频率。

以此方式，可以可变方式来控制可控开关，并以很低的控制技术费用来调整驱动器电流的所定义波形。

还优选脉冲串信号的时基值是脉冲串信号的占空比。

以此方式，可以在大范围的值上改变驱动器电流。

还优选控制器被连接至与输出端子极相关联的用于测量输出电压和/或输出电流的测量装置，以基于所测量的输出电压和/或所测量的驱动器电流来调整时基值。

以此方式，驱动器电路的输出值的反馈可很容易实现，使得可以实时并精确调整输出值。

还优选负载的控制单元经由控制线连接至控制器以调整时基值。

以此方式，电负载可以从驱动器电路请求所需的驱动信号或所需的电输入值，并因此可向该装置提供电功率。

还优选控制元件在输入侧具有测量设备，以测量脉动DC电压并在脉动DC电压超过预定阈值时利用脉冲串信号提供驱动器电流。

因此，以此方式，仅在脉动DC电压超过特定阈值时将电功率提供给电负载，因此减小了电负载与驱动器电流的无功电流交换。

还优选时基值可被调整为使得在输出端子极提供的电功率恒定。