[发明专利]一种基于MOSFET三电平的交流伺服驱动主回路

摘要

本发明公开了一种基于MOSFET三电平的交流伺服驱动主回路，基于MOSFET三电平主电路拓扑结构的电平数增加，改善了电机输入的电压波形，减小了电机电压波形的畸变，电机电流谐波减小，电机温升降低；同时，开关器件所承受的二极管Du/二极管Dt应力大为减小，有效防止电机转子绕组绝缘击穿，改善整个伺服驱动器的EMI特性；高达50KHZ的开关频率，显著提高伺服控制的整体性能，尤其是动态性能，速度响应带宽。

主权项

一种基于MOSFET三电平的交流伺服驱动主回路，包含整流电路、驱动电路以及逆变电路，其特征在于，所述整流电路包含电容组以及用于将交流输入转换为直流电后存储至电容组的交直流转换电路，交直流转换电路与电容组并联，每个电容组由两个串联的电容组成；其中电容组与交直流转换电路的两个并联连接点分别记为P点和N点，电容组中两个电容的连接点记为O点；所述逆变电路包含三组逆变子电路，各组逆变子电路均并接在P点和N点之间，每组逆变子电路均包含4个金氧半场效晶体管MOSFET1‑MOSFET4以及6个二极管D1‑D6；金氧半场效晶体管MOSFET1‑MOSFET4的栅极均分别连接至所述驱动电路以接受所述驱动电路分别发送的PWM信号的控制，金氧半场效晶体管MOSFET1的漏极连接P点，金氧半场效晶体管MOSFET1的源极连接金氧半场效晶体管MOSFET2的漏极，金氧半场效晶体管MOSFET2的源极连接金氧半场效晶体管MOSFET3的漏极，金氧半场效晶体管MOSFET3的源极连接金氧半场效晶体管MOSFET4的漏极，金氧半场效晶体管MOSFET4源极连接N点；二极管D1‑D4分别连接在金氧半场效晶体管MOSFET1‑MOSFET4的漏极和栅极之间，且二极管D1‑D4的阴极分别连接在对应金氧半场效晶体管的漏极上，二极管D1‑D4的阳极分别连接在对应金氧半场效晶体管的源极上，二极管D5的阴极连接金氧半场效晶体管MOSFET1的源极，二极管D5的阳极连接O点，二极管D6的阴极连接O点，二极管D6的阳极连接二极管D3的源极；三组逆变子电路各自的金氧半场效晶体管MOSFET2的源极分别连接输入端子，以输出电机所需的三路驱动电源。