CN105122636B - 分相交流同步电机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分相绕组电路，包括电机分相绕组；电源开关电路，其包括至少一个电源开关和直流(DC)电源电路，都位于所述电机分相绕组的中点；以及一非崩溃直流电源组件用于防止当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。所述非崩溃直流电源组件可以包括：从电机分相绕组电连接到电源的抽头；连接到电源给所述电源供电的次级相线圈绕组；所述分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个电阻、和一个或多个齐纳二极管；和/或用于在电机分相绕组和电源开关电路之间生成一电压降以防止当所述电源开关电路中的至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃的电力组件。

Description

分相交流同步电机控制器

技术领域

相关申请

本申请享有申请号为61/726,550，发明名称为“分相交流同步电机控制器”，申请日为2012年11月14日的美国专利申请的优先权，其全部内容在本文中被引用作为参考。

联邦政府资助的研发

不适用。

光盘附件

不适用。

背景技术

鉴于环保法规日益扩散，需要对不同种类的电机进行改进。例如，用于商业和住宅制冷市场的在低功率范围例如4-16瓦数的制冷风扇电机向来效率低，例如效率大约在12％-26％。需要提供技术以致力于改进不同种类电机。

发明内容

一种分相绕组电路，包括电机分相绕组；电源开关电路，该电源开关电路包括至少一个电源开关和一直流(DC)电源电路，都位于所述电机分相绕组的中点；以及一非崩溃直流电源组件，用于防止当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。所述非崩溃直流电源组件可以包括下列一个或多个：从所述电机分相绕组电连接到所述直流电源的抽头、连接到所述直流电源给电源供电的次级相线圈绕组、所述分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个电阻、所述分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个齐纳二极管、和/或用于在所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间生成一电压降以防止当所述电源开关电路中的所述至少一个电源开关开启并导通时所述电源崩溃的电力组件。

附图说明

图1示出了一电机相绕组，其被位于所述电机相绕组中点的控制电路分开。

图2示出了一单相电子换向电机(ECM)。

图3示出了一分相绕组电路。

图4示出了一具有从所述分相绕组线圈到直流(DC)电源的抽头的分相绕组电路。

图5示出了在所述分相绕组和电源开关之间具有电阻的分相绕组电路。

图6示出了一具有次级线圈的分相绕组电路。

图7示出了分相绕组电路中在启动以及低于同步转速连续运行期间对于相电流方向的控制。

图8示出了四极分相绕组电路中在每分钟1800转(RPM)的同步转速时对于相电流方向的控制。

图9示出了两极分相绕组电路中在每分钟3600转(RPM)的同步转速时对于相电流方向的控制。

图10示出了直流电源储能电容器充电周期。

图11示出了一具有次级线圈和一个电源开关的分相绕组电路。

图12示出了一具有次级线圈和一个电源开关的分相绕组电路。

图13和13A示出了一具有次级线圈和一个电源开关的分相绕组电路。

图14示出了一具有两个电源开关的分相绕组电路。

图15示出了一具有一个电源开关的分相绕组电路。

图16示出了一具有两个串联的电源开关的分相绕组电路。

图17示出了一具有从分相绕组线圈到直流电源的抽头以及两个串联的电源开关的分相绕组电路。

图18示出了一具有两个并联的电源开关的分相绕组电路。

图19示出了一具有从分相绕组线圈到直流电源的抽头以及两个并联的电源开关的分相绕组电路。

图20示出了一具有分相绕组电路的电机，该分相绕组电路具有初级交流相绕组和次级绕组以生成一个非崩溃直流电源。

图21示出了一具有分相绕组电路的电机，该分相绕组电路具有只缠绕在一个极上的初级交流相绕组和次级绕组以生成一个非崩溃直流电源。

图22示出了一具有分相绕组电路的电机，该分相绕组电路具有一个抽头初级相绕组以生成一个非崩溃直流电源。

图23示出了一个具有分相绕组电路的电机，该分相绕组电路具有电阻以生成一个非崩溃直流电源。

图24示出了一个具有分相绕组电路的电机，该分相绕组电路具有齐纳二极管以生成一个非崩溃直流电源。

具体实施方式

本发明公开了一些新的有用的电路，这些电路提供了相对于现有技术用于控制同步无刷永磁电机的优势。本发明的一个实施例包括用于电子换向电机(ECM)的一个或多个电路。本发明的另一个实施例包括用于罩极电机的一个或多个电路。一方面，电机具有多个电机相(即，电机相绕组)和通过该电机相的供电线路电压。电机相分成对半，并且用于电机的电机控制器和用于电机的功率电子设备均被放置在所述分相(即，被分开的相绕组)之间的供电线路电压的“中点”或“中心点”。直流电源(例如，用于在电机控制器中使用的电子设备)也位于所述分相之间。电机相为所述直流电源提供限流和从线路电压供电线到低电压直流的电压降，从而减少了直流电源组件数量并允许使用低压组件用于直流电源和电机控制器。

现有的系统使用一种与电源开关和电机相串联的齐纳二极管或其他电压调节器，其将电机的最大功率限制在齐纳二极管的最大瓦数值。本发明中的电路将电机相的初级电流路径中的齐纳二极管电压调节器消除，因此齐纳二极管电压调节器不与电源开关以及电机相位串联，也就不需要降低齐纳二极管所需的瓦数规格。相反地，在本发明的一些实施例中齐纳二极管或其他电压调节器与电源开关并联。

本发明的电路省去了光隔离器，允许在电机控制器的感测/控制电子设备和电机控制器的电源开关之间切换。现有的系统具有两个中立的参考值，一个用于感测/控制电子设备，一个用于电源开关。

本发明的电路具有改进的线相角检测，省去了链接到光隔离器的输入端的精密电阻电桥。这样，这方面的电路具有更精确的线相角检测。

本发明的电路将用于电源开关和电机控制器的不同的电中性值减少到一个值。这保证了这方面的电路的电源开关将可靠地从完全“关闭”过渡到完全饱和。

现有的包括两个开关的系统很难在一个交流周期的一半将一个开关完全关闭。本发明的电路将一个或多个开关放置到直流电源和电机控制器电路的外部，得到了正确的切换。

所以这些改进不但增加了电机控制器运行的可靠性并且用来提高组合的电机/电机控制器的效率。

本发明的分相绕组电路可以用于多种电机，比如直流无刷电机/电子换向电机(ECM)，罩极电机，其他同步电机，固定分相电容(PSC)电机等。

例如，图1示出了具有电机分相绕组104,106的电机102，一电机控制电路108位于电机分相绕组的中点110。该电机102包括定子112和安装在轴116上的转子114。安装转子114以在核心结构如叠片铁心结构或其他核心结构中旋转。转子114具有一个主体部分呈圆柱形。围绕该主体的周边设置有拱形的永磁部分。该永磁部分的北磁极与转子的外表面相邻，南磁极与转子114的外周边相邻。一个绕组或一对绕组安装在核心结构的连接部分。该电机102还包括一个霍尔效应开关装置，该装置的一部分延伸并与转子114的周边相邻用于响应各个转子磁部分的磁极性。在所示出的构造中，霍尔效应开关在转子114每一转的半个周期与该磁部分的外周边相邻，并在转子的每一转的剩下的半个周期与该磁部分的外周边相邻。

该电机102可以在低于同步转速，同步转速，或高于同步转速运行。这是由于在半周期的部分就能流过相绕组。

图1的分相绕组电路包括导线L1和L2上的输入连接，其在运行期间连接到交流(AC)能量源，如交流线路电压。导线L1和L2跨接在串联电路的两端，该串联电路包括跨接在一控制电路108的两端的串联分相绕组104,106。例如，控制电路108可以包括一串联连接到分相绕组104,106的全波二极管整流桥电路以及具有一个或多个开关或其他功率可控开关装置的电源开关电路，该电源开关电路连接到该全波二极管整流桥电路的输出。

该分相绕组104,106可以是双线缠绕或叠绕。交流电源的导线L1连接到该第一绕组104的起始侧S1。该绕组104的另一端，标记为F1，连接到控制电路108的输入端之一。控制电路108的另外的输入侧附接到第二分相绕组106的起始侧S2，并且该相同的分相绕组的完成侧，标记为F2，附接到交流电源的输入导线L2。

再例如，图2示出了一单相电子换向电机(ECM)202，其中的电机相绕组被分开并且电机控制器(电机控制电路)位于该电机分相绕组的中点。

图3公开了一用于将电机的电机相绕组304,306(这里又称为电机相或相线圈)分成两半的分相绕组电路302，并设置用于电机的电机控制器308和用于电机的功率电子设备(包括直流电源310和具有一个或多个电源开关的电源开关电路312)位于该被分开的相绕组304,306之间的供电线路电压的“中点”或“中心点”314。在图3的例子中，电机相绕组被分成两半。可以允许不同于该对半分的一些偏差，如零和该中点的+/-20％之间。

图3中的分相绕组电路302包括两个分相绕组304,306，分别连接到交流线路电压L1和L2。直流电源310电连接到该分相绕组304,306，如在第一相绕组304的结束侧和第二相绕组306的起始侧。分相绕组304,306促使将该交流线路电压降低到可以和直流电源310相兼容的电压。因此，可以选择分相绕组304,306中绕组的数量从而将在L1和L2接收的交流线路电压减小到会被直流电源310接收的选定低电压。该分相绕组304,306还用于从在L1和L2接收的交流线路电压中过滤噪音。

直流电源310将从分相绕组304,306接收的低电压交流电转换成直流电压，该直流电压配置成为包括电机控制器308的分相绕组电路的直流电源组件供电。然后该直流电源310为电机控制器308供电。

电机控制器308控制分相绕组电路302的启动和运行。例如，电机控制器308控制启动，包括该电机是同步电机的情况。电机控制器308确定转子相对于定子的位置。电机控制器308还确定并监视转子的转速，如每分钟的转数(RPMs)，以便确定电机的操作参数，如什么时候电机达到同步转速，并基于转子的位置或电机的转速控制电机。在一个例子中，电机控制器308具有一霍尔效应开关和/或其他旋转确定装置以确定转子的位置和/或旋转计数或转速确定装置以确定转子的转速。

电源开关电路312包括一个或多个电源开关，如一个或多个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)、可控硅整流器(SCRs)、晶体管、或其他开关或开关装置。所述一个或多个开关开启或关闭，或者一个开启而另一个关闭。例如，在交流周期的一半周期内，第一电源开关开启并导通而第二开关关闭且没有导通。在该交流周期的另一半周期内，第二电源开关开启并导通而第一开关关闭且没有导通。在具有一个开关的电路中，该开关可以在该交流周期的一个或多个部分内开启并导通或关闭且没有导通。

电源开关电路312与直流电源310隔离(在直流电源外面)，使得所述分相绕组电路302比具有在直流电源内部(没有与直流电源隔离)的电源开关电路的电路更稳定。

通常，当电路的电源开关开启，由于该电源开关微小的电阻只有轻微的电压降通过该电源开关。因此，如果通过将直流电源导线连接到一个电源开关(或多个电源开关)的两侧来增大直流电源的输入电压，当该电源开关处于‘开启’状态或不能接收电源为电路的直流组件供电时将会导致该直流电源崩溃。分相绕组电路302包括一个或多个非崩溃直流电源组件316,318，包括电压降组件或直接直流电源供电组件以生成一个非崩溃直流电源。非崩溃直流电源组件316,318的例子包括从初级相绕组304,306电连接到直流电源310的抽头，连接到直流电源以给电源供电的次级相线圈绕组，分相绕组和电源开关电路312之间的电阻，分相绕组和电源开关电路之间的一个或多个齐纳二极管，或其他组件以在初级分相绕组和电源开关电路之间生成一个电压降从而防止当电源开关电路中的电源开关开启并导通时电源崩溃。因此，该分相绕组电路302提供一个恒流电源，与该电源开关是开启并导通还是关闭且没有导通都无关。

许多电控同步电机具有检测施加到相位绕组的交流电压的过零的电路。该过零检测电路向电机控制器308发送信号以确定电机何时处于同步转速。如果交流电源电压上具有通常由运行在同一电路上的其他设备造成的电噪音，该电噪音可以造成该过零检测器运行错误，从而影响电机的控制，通常表现为电机中的噪音。

在一个例子中，分相绕组电路302是同步电机的一部分。该同步电机在L1和L2接收线路供电(即，交流电源)。在使用分相绕组的同步电机中，使用本发明的相关电路并不依赖于检测所施加的交流电压的过零来控制电机，而是检测电压的极性，即，F2极性是高于还是低于L1，从而即使当电噪音出现在交流电源时也可以安静的运行。

图3中的直流电源310直接电连接到分相绕组304,306。因此，不管电源开关电路312的状态如何，直流电源310都由分相绕组304,306供电。

图4公开了另一种分相绕组电路402，用于将电机的电机相绕组404,406分成两半并将用于电机的电机控制器408和用于电机的功率电子设备(包括直流电源410和具有一个或多个电源开关的电源开关电路412)设置在所述分相绕组之间的供电线路电压的“中点”或“中心点”414。图4中的分相绕组电路402包括从初级分相绕组404,406电连接到直流电源410的抽头416,418以生成一个非崩溃直流电源。

在一些电路中，当电机达到同步转速时，所述一个或多个电源开关关闭从而使得低电压功率停止流向电机控制器。在一个例子中，从一个分相绕组通过电源开关到另一个分相绕组的路径被短路，例如在同步转速时，导致直流电源和电机控制器不再从相绕组接收低电源电压，例如在短路期间没有电容器保持充电的情况下或现有的电容器不够大无法在短路期间保持足够的充电的情况下。图4中的电路402包括一从相位绕组404,406的线圈到直流电源410的抽头416,418使得低电压电源直接从相绕组流到直流电源，而绕过电源开关(“电机分相控制器”)。从而图4的电路402保证了将低电压电源提供到直流电源410，例如在同步转速时。

在一个示例中，用于电机分相控制器的直流电源410由齐纳二极管和储能电容器组成，该储能电容器在电源开关关闭时在交流周期的一部分接收电能。当电机以同步转速运行时，电源开关连续导通。因此，提供给直流电源的电压的量等于开关两端的电压降，这在当使用低导通电阻(RDS(on))功率MOSFET时能得到低电压。

图5公开了另一种分相绕组电路502，用于将电机的电机相绕组504,506分成两半并将用于电机的电机控制器508和用于电机的功率电子设备(包括直流电源510和具有一个或多个电源开关的电源开关电路512)设置在所述分相绕组之间的供电线路电压的“中点”或“中心点”514。图5中的电路502包括电机相绕组504,506和电源开关电路512之间的电阻R1和R2以支撑并维持从相绕组提供到直流电源510的低电压电源并生成一个非崩溃直流电源。从而图5的电路维持了提供到直流电源510的低电压电源，例如在同步转速时。

图6公开了另一种分相绕组电路602，用于将电机的电机相绕组604,606分成两半并将用于电机的电机控制器608和用于电机的功率电子设备(包括直流电源610和具有一个或多个电源开关的电源开关电路612)设置在所述分相绕组之间的供电线路电压的“中点”或“中心点”614。初级分相绕组604,606限制能够流到直流电源610的电流，省去了损耗功率的限流组件。图6中的分相绕组电路602包括电连接到直流电源610的次级相绕组616,618以生成一非崩溃直流电源。

在一个示例中，电源开关电路612包括齐纳二极管或其他电压调节器，以及并联的电源开关。然而，现有的系统包括与其他组件串联的电源电路。由于电源开关与齐纳二极管并联而不是串联，其可以一直开启。但是，如果电源开关关闭，电流仍然可以流过齐纳二极管。

图6中的电路包括一个或多个次级线圈(也称为次级绕组)616,618，其为直流电源610提供低电压电源，例如当电机启动时。该一个或多个次级线圈616,618也充当高频噪音过滤器以过滤掉从低电源电压提供给直流电源610的高频噪音。

次级绕组616,618可以分布在任何地方，例如均匀地分布在第一和第二分相绕组604,606之间，全在一个极上，或者不均匀地分布在第一和第二分相绕组之间，如一个次级绕组上的匝数或线圈比另一个次级绕组多。

在图6的例子中，分相绕组电路602可以在电机开启并处于同步转速时关闭直流电子设备，包括电机控制器608。这样，分相绕组电路602的电机控制器608确定电机的转速以及电机是否处于同步转速。例如，1800RPM可能是一个具有四个定子磁极(两个北磁极和两个南磁极)的电机的同步转速。每半个交流周期，将功率提供到其中的一个磁极。因此，将功率提供到四个磁极需要两个周期。由此，如果电机被同步到交流线路，同步转速为1800RPM。同样地，一个八极定子的同步转速为900RPM。

图7示出了分相绕组电路702中在启动以及低于同步转速连续运行期间对于相电流方向的控制。

如图7所示，电流会一直沿着同一方向流经分相绕组704,706和控制电路。与控制电路串联的分相绕组704,706表示具有设置在分相绕组之间的中点或中心点的所述控制电路的一个绕组。施加到分相绕组的电流和电压会一直在同一方向经过两个线圈，并且分相绕组的磁极性也会相同。

如下讨论，所述控制电路可以包括二极管整流桥电路，其输出端连接到一个或多个电源开关。如图7所示，如果当导线L1上的电压为正时所述控制电路的二极管桥整流器的输出端子被短路，电流将只沿着一个方向流经绕组704,706，但是以半个周期为单位。如果导线L1和L2两端的电压为60周期每秒，那么当导线L1为正时所述控制电路中的二极管桥整流器电路的输出端将被短路，并且电流只沿着一个方向流动8毫秒。交替的半周期上没有电流流动8毫秒。然后，电流将流动另一个8毫秒，以此类推。如果当导线L2为正时所述控制电路的二极管桥电路的输出端被短路，那么电能将以完全相同的方式流动。如果基于磁性转子的角坐标有选择地完成桥的输出端的短路，将会产生连续的电机动作。如果如上所述基于磁性转子的角坐标并且只有当导线L1为正时，有选择地短路所述控制电路的二极管桥整流器电路输出端半个周期的一部分，那么可以实现任何需要的转速，包括高于同步转速的转速。这样的电机的特性与具有施加到输入端的脉动电流的直流电机类似。然而，分相绕组电路利用交流电结合一个电源开关组件就可以完成分相绕组的切换，而不是使用多个电源开关组件来完成切换。

图8示出了四极分相绕组电路中在每分钟1800转(RPM)的同步转速时对于相电流方向的控制的例子。在同步转速，受控的相电压与交流线路输入同步。

图9示出了在两极分相绕组电路中在每分钟3600转(RPM)的同步转速时对于相电流方向的控制。在同步转速，受控的相电压与交流线路输入同步。

图10示出了分相绕组电路中直流电源储能电容器充电周期的例子。注意与图7的波形的关联。

图11示出了一具有次级线圈1104,1106和一个电源开关1108的分相绕组电路1102。该初级分相绕组1110,1112限制能够流到直流电源的电流。

控制电路1114基于输入频率的时序和电机位置来控制电源开关电路的切换。控制电路1114控制分相绕组电路的启动和运行。例如，控制电路1114控制启动，包括电机是同步电机的情况。控制电路1114确定转子相对于定子的位置。控制电路1114还确定并监视转子的转速，如每分钟的转数(RPM)，以确定电机的操作参数，比如当电机达到同步转速时，并基于转子的位置和/或电机的转速来控制电机。在一个例子中，控制电路1114具有一霍尔效应开关和/或其他旋转确定装置以确定转子的位置和/或旋转计数或转速确定装置以确定转子的转速。

在一个例子中，电源开关电路包括齐纳二极管1116或其他电压调节器，以及与其并联的电源开关1108。然而，现有的系统包括与其他组件串联的电源电路。由于电源开关1108与齐纳二极管1116并联而不是串联，其可以一直开启。但是，如果电源开关关闭，电流仍可以流经齐纳二极管。

图11中的电路包括一个或多个次级线圈(也称为次级绕组)1104,1106，其向直流电源提供低电压电源，例如当电机启动时。该一个或多个次级线圈1104,1106还充当高频噪音过滤器以过滤掉由低电源电压提供给直流电源的高频噪音。

次级绕组1104,1106可以分布在任何地方，例如均匀地分布在第一和第二分相绕组1110,1112之间，全在一个极上，或者不均匀地分布在第一和第二分相绕组之间，如一个次级绕组上的匝数或线圈比另一个次级绕组多。

线圈经由二极管桥整流器1118连接到电路的方式允许电流在任何给定时间仅以一个方向流经线圈。对该电机和控制器已经做出的所述改进极大改善了直流逻辑电源，其使更可靠的逻辑控制电路成为可能。次级线圈1104,1106与电机线圈以生成变压器的方式缠绕，这里的变压器利用电机线圈作为初级线圈1110,1112。

对该电机和控制器已经做出的所述改进极大改善了直流逻辑电源，其使更可靠的逻辑控制电路成为可能。次级线圈与电机线圈以生成变压器的方式缠绕，这里的变压器利用电机线圈作为初级线圈。图11的例子使用20:1的比率。图11的例子包括每电机初级线圈1000匝以及每次级线圈50匝，其缠绕在同一个定子极上。然而，也可以使用其他更高或更低的匝数比。初级电机线圈1110,1112和次级线圈1104,1106之间的比例可以根据交流输入电源和/或直流电源的要求而改变。该电路不仅将所有直流电路从线路的高电压隔离，并且当向输入端L1和L2供电时还为控制电路生成了一个非崩溃直流电源。

电源开关电路由2个主组件，全波桥整流器1118和MOSFET电源开关1108组成。该全波桥整流器BR1保证了不会将负电压提供到电源开关1108的漏极(顶部)。该全波桥整流器BR1还保证了不会将正电压提供到电源开关1108的源极(底部)，以便当经由电阻R1被电源开关1108的栅极上的正电压偏置时，电流只能从电源开关1108的漏极流到源极。同时，当电源开关1108的漏极出现一个正的整流交流电源时，电源开关1108经由电阻R1被同一个电压信号偏置。二极管1116通过保证电源开关1108的栅极上的任意电压都大于-0.7VDC来保护电源开关1108的栅极，因为任何更低的电压会损害或破坏电源开关1108。电阻R11和电容C5被用作“消音器”来过滤瞬时波或高频噪音。R11和C5为MOSFET电源开关1108，尤其是在噪音环境中，提供了额外保护。

图12示出了一具有次级线圈1104,1106和一个电源开关1108的分相绕组电路1202。图12中的电路包括和图11相同的电源开关电路以及相同的次级线圈1104,1106。另外，图12中的控制电路1114A包括逻辑控制电路1204以控制电机的运行(包括经过同步转速)；逻辑控制关闭电路1206以当电源开关电路关闭时进行控制；以及非崩溃直流电源1208以向逻辑控制电路和逻辑控制关闭电路提供直流电。该逻辑控制电路1204和逻辑控制关闭电路1206可以配置为单个逻辑控制电路。

在一个实施例中，该分相绕组电路1202的一个目的是允许电机同步运行到交流电源线路频率(例如，对于4极电机，60Hz＝1800rpm，50Hz＝1500rpm)。如果没有任何控制电路，电源开关电路将允许电流流经电源开关电路好像线圈对L1和L2被一起短路。该控制电路仅仅是关闭了电源开关电路，直到与线路电压相比，转子处于合适的位置。由于这个原因，一方面，电源开关电路额定为交流电源线路电压。控制电路组件可以全部处于逻辑水平电压(VCC)。逻辑电源由次级线圈1104,1106提供，其缠绕在与初级电机线圈1110,1112相同的极上。次级线圈1104,1106可以缠绕在任何数量的极上，只要次级电源符合逻辑电源要求。由于控制电路只用来启动电机并将其带到同步转速，因此可选地包括逻辑控制关闭电路来关闭主控制电路。该逻辑控制关闭电路是可选的。通过关闭控制电路，电源开关电路将实现全线功率提供给电机，减去电源开关电路中的任何损耗。这将提高总效率以及组件寿命，尤其是当电机运行很长时间时。

图13和图13A示出了具有次级线圈和一个电源开关的分相绕组电路。该电路具有两个交流供电线路输出端L1和L2，其在电机运行期间被连接到一个交流电源。

电源开关

电源开关块由2个主组件，全波桥整流器BR1和MOSFET电源开关Q1组成。该全波桥整流器BR1保证了不会将负电压提供到电源开关Q1的漏极(顶部)。该全波桥整流器BR1还保证了不会将正电压提供到电源开关Q1的源极(底部)，以便当经由电阻R1被电源开关的栅极上的正电压偏置时，电流只能从电源开关Q1的漏极流到源极。同时，当电源开关Q1的漏极出现一个正的整流交流电源时，电源开关Q1经由电阻R1被同一个电压信号偏置。二极管D5通过保证电源开关Q1的栅极上的任意电压都大于-0.7VDC来保护电源开关Q1的栅极，因为任何更低的电压会损害或破坏电源开关Q1。电阻R11和电容C5被用作“消音器”来过滤瞬时波或高频噪音。R11和C5为MOSFET电源开关Q1，尤其是在噪音环境中，提供了额外保护。

直流电源

一旦功率被施加到电机并且电流流经电机相绕组(电机初级线圈)，则功率将以与变压器运行的相同方式施加到次级绕组(次级线圈)。次级线圈上的电压值与输入电压以及初级与次级匝数比直接成正比。利用图11中的例子，如果初级线圈的输入电压为120VAC并且初级与次级的匝数比为20:1，那么减去任何损耗计算得到次级线圈上的电压大约为6VAC。来自次级线圈的功率直接从次级线圈提供到直流电源。全波桥整流器BR2对来自次级线圈的低电压交流电源整流。该全波桥整流器BR2可以是基于直流电源要求的低功率组件。

齐纳二极管Z1和Z2以正极对正极的方式相互串联，并且每个负极连接到全波桥整流器BR2的交流电源输入端。该方法用来保护该全波桥整流器BR2以免受交流电源输入的影响，该交流电源输入能超过该组件的最大额定值。该全波桥整流器BR2的负输出端连接到电路接地端，其也连接到和电源开关块相同的接地端。该全波桥整流器BR2的正输出端连接到低压降稳压器LDO1和电容C1。电容C1用来使将要到达低压降稳压器LDO1的输入端的整流交流电源信号平滑。旁路电容C7可以用在低压降稳压器LDO1的输出端以帮助减少正直流母线(VCC)上的噪音。同样地，更大的电容C10可以用在低压降稳压器LDO1的输出端以使该正直流母线平滑并确保在一些低电压情形下的功率。C7和C10不是必需的，而是用来为低电压直流组件，尤其是在噪音环境中，增加可靠性和保护。

逻辑控制

控制电路基于交流电源线路输入频率的时序和转子位置来控制电源开关电路的切换。交流电源线路输入频率的时序利用一个交流缓冲器来感测，该缓冲器由双极结型晶体管(BJT)Q2和Q3以及二极管D6和D7组成。流到该交流缓冲器输入端的电流被一个高值电阻R3限制。二极管D6确保该交流缓冲器输入不会大于该正的直流电源电压。二极管D7确保该交流缓冲器输入相对于直流电源接地端大于-0.7伏特。

当交流缓冲器的输入为逻辑高时，BJT Q2被偏置，并且该交流缓冲器的输出也为逻辑高。当交流缓冲器的输入为逻辑低时，BJT Q3被偏置，并且该交流缓冲器的输出也为逻辑低。该交流缓冲器的输出端连接到由电容C6和电阻R13组成的过滤器。该过滤器不是必需的而是在噪音环境中提供保护和可靠性。

利用霍尔效应开关IC1来感测电机磁铁的极性。但是，可以用其他开关或感测设备来感测转子磁铁的极性和/或转子位置和/或确定转速和/或转子转数。该霍尔效应开关IC1是一个集电极开路输出因此需要一个升压到正的直流母线(VCC)。电阻R2为该集电极开路输出提供需要的升压。

利用单个电路逻辑XOR IC2来比较霍尔效应开关IC1的输出和交流缓冲器的输出。该XOR IC2的输出为霍尔效应开关IC1和交流缓冲器之间的差值，其将偏置电源开关电路的MOSFET电源开关Q1。当霍尔效应开关IC1的输出为逻辑低，电源开关Q1将仅仅在电机的交流电源输入L1为负时被偏置。当霍尔效应开关IC1的输出为逻辑高，电源开关Q1将仅仅在电机的交流电源输入L1为正时被偏置。在电机启动期间，可以有多个输入交流周期，其中只有来自交流电源输入L1的正输入或只有负输入经过电源开关Q1。

利用电源开关Q1，当电源开关Q1的漏极和栅极电压高于偏置电压时，波形可以随时被“消减”或切断。例如，参见图7。当XOR IC2的输出通过偏置BJT Q4而为逻辑高时，电源开关Q1的栅极被保持为逻辑低。当BJT Q4被偏置时，来自电阻R1的任何电流将绕过电源开关Q1的栅极并经过BJT Q4从集电极到发射极，其将电源开关Q1的栅极电连接到其源极，并立即关闭电源开关Q1。

当霍尔效应开关IC1的频率与输入交流电源的频率匹配时，电机同步地运行。如果电机同步地运行，就不再需要控制电路，直到电机失去同步或电机被停止并重新启动时。当电压调节器IC3的频率从霍尔效应开关IC1感测到同步转速或更大转速时，XOR IC2的输出经由电压调节器IC3的集电极开路输出保持逻辑低。如果感测到的转速小于输入交流电源的频率，电压调节器IC3的集电极开路输出关闭，其不影响XOR IC2的输出。

本方法确保了当电机以同步转速运行时，电源开关Q1不被逻辑控制关闭。但是，如果电机降到同步转速以下，那么逻辑控制器将控制电机时序，正如启动时一样。利用本方法提高了电机整体效率以及电路中各组件的预期寿命。

需要外部组件来设定电压调节器IC3的时序。电阻R4，R5，R6以及R7可以为1％的公差以使电压调节器IC3在准确的参数内操作。电容C1与电阻R6和R7协作以设定电压调节器IC3的集电极开路输出开启所处的频率。电容C3用于电压调节器IC3中的内部电荷泵。电容C4用来交流耦合电压调节器IC3的输入端，因为电压调节器IC3只检测具有电压过零的频率。电阻R8限制在电压调节器IC3的输入端的交流耦合电容C4的电流。

图14示出了具有两个电源开关的分相绕组电路。

图15示出了具有一个电源开关的分相绕组电路。

图16示出了具有两个串联的电源开关的分相绕组电路。二极管D1&D2为1N4003并且二极管D3&D4为1N914。晶体管Q3&Q4为2N3904。IC1为霍尔效应开关/传感器。如果相电流超过内部二极管额定正向电流，二极管D5和D6用来提高开关Q1和Q2的内部二极管(d1&d2)的电流容量。电容C2和C3在一个实施例中是可选的。电容C2和C3用来在必要时为开关Q1和Q2生成一个‘开启’延迟以为电容C1增加额外的充电时间，从而保证为霍尔开关/传感器IC1提供可靠的3.3VDC或5VDC的电源，其依赖于霍尔开关/传感器IC1的装置选择。在现有系统中，需要5VDC来开启逻辑水平功率MOSFET开关。

二极管D1，D2，d1以及d2对交流电进行整流，用于霍尔开关/传感器IC1的直流电源。

齐纳二极管ZD1为霍尔开关/传感器IC1的直流电源提供电压调节器。

RL为直流电源提供限流。应当设置为将电流限制在大约10mA。该霍尔开关/传感器IC1使用6mA，包括用于内部集电极开路输出晶体管的基极驱动电流。额外的直流电流用于开关Q3并通过‘升压’电阻R3提供。用于开关Q3的集电极到发射极电流以及用于开关Q4的基极和集电极到发射极电流不是由直流电源提供，而是由通过电机相位绕组的电流提供。最好保证晶体管Q3和Q4在适当的时间完全‘关闭’。优选在一个实施例中，但不是必需的，开关在适当的时间完全‘开启’或处于饱和以达到最大运行效率。

图17示出了具有一从分相绕组线圈到直流(DC)电源的抽头以及两个串联电源开关的分相绕组电路。

图18示出了具有两个并联电源开关的分相绕组电路。

图19示出了具有一从分相绕组线圈到直流(DC)电源的抽头以及两个并联电源开关的分相绕组电路。

图20示出了具有分相绕组电路的电机，该分相绕组电路具有初级交流相绕组和次级绕组以生成一非崩溃直流电源。在图20的电机中，次级绕组缠绕在所有的极上。然而，次级绕组可以只缠绕在一个，两个，三个，或其他数量的极上，次级绕组与图20的电机中的初级相绕组串联连接。然而，次级绕组也可以并联连接或串联和并联相组合。图20的电机是一个四极永磁同步电机。当以60Hz的交流电运行时，该电机的同步转速为1800RPM。

图21示出了一个具有分相绕组电路的电机，该分相绕组电路具有只缠绕在一个极上的初级交流相绕组和次级绕组以生成一非崩溃直流电源。图21的电机是一个四极永磁同步电机。当以60Hz的交流电运行时，该电机的同步转速为1800RPM。

图22示出了一个具有分相绕组电路的电机2202，该分相绕组电路具有一个抽头初级相绕组以生成一非崩溃直流电源。图22的电机是一个四极永磁同步电机。当以60Hz的交流电运行时，该电机的同步转速为1800RPM。

该电机包括一具有4个极2206-2212的定子2204和一具有4个面向定子的磁铁N，S，N，S 2216-2222的转子2214。该电机2202具有一个轴(中圈)2224和转子回铁(轴和磁铁之间的区域)2226。初级分相绕组2228,2230分别在L1和L2连接到交流电源。次级绕组2232,2234连接到直流电源2236。

图23示出了一个具有分相绕组电路2302的电机，该分相绕组电路具有位于分相绕组2308，2310和电源开关电路2312之间的电阻2304,2306以生成一非崩溃直流电源。图23的电机是一个四极永磁同步电机。当以60Hz的交流电运行时，该电机的同步转速为1800RPM。

图24示出了一个具有分相绕组电路2402的电机，该分相绕组电路具有位于分相绕组2408,2410和电源开关电路2412之间的齐纳二极管2404,2406以生成一非崩溃直流电源。图24的电机是一个四极永磁同步电机。当以60Hz的交流电运行时，该电机的同步转速为1800RPM。

本领域技术人员应当理解，以上公开的具体实施方式的变型属于本发明考虑范围。本发明不应局限于上述实施例，而应当以下列权利要求为准。

Claims (60)

1.一种电路，包括：

电机分相绕组；

直流电源，其位于所述电机分相绕组的中点；

电源开关电路，其包括至少一个电源开关，所述至少一个电源开关与所述直流电源隔离并位于所述电机分相绕组的中点；以及

第一非崩溃直流电源组件，以防止在一周期的第一部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃；以及第二非崩溃直流电源组件，以防止在所述周期的第二部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

2.根据权利要求1所述的电路，其中，至少一个所述非崩溃直流电源组件包括下列的至少之一：

从所述电机分相绕组电连接到所述直流电源的抽头、连接到所述直流电源给直流电源供电的次级相线圈绕组、所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个电阻、以及所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个齐纳二极管。

3.根据权利要求1所述的电路，其中，至少一个所述非崩溃直流电源组件包括一电力组件，以在所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间生成一电压降以防止当所述电源开关电路中的所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

4.一种用于电机的电路，包括：

电机相绕组，其被分成至少近似两半；

直流电源，其至少近似地位于电机分相绕组的中点以接收从所述电机分相绕组传输来的交流电并将所述交流电转换成直流电；

电源开关电路，其包括至少一个电源开关，所述至少一个电源开关位于所述直流电源和所述电机分相绕组之间的电流通路之外，至少近似地位于所述电机分相绕组的中点以从所述电机分相绕组接收交流电；以及

第一非崩溃直流电源组件，其连接到所述直流电源以防止在一周期的第一部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃；以及第二非崩溃直流电源组件，其连接到所述直流电源以防止在所述周期的第二部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

5.根据权利要求4所述的电路，其中每个所述非崩溃直流电源组件包括下列的至少之一：所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个电阻，以及所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个齐纳二极管。

6.根据权利要求4所述的电路，其中每个所述非崩溃直流电源组件包括：从所述电机分相绕组电连接到所述直流电源的抽头，以将所述交流电提供给所述直流电源并绕过所述电源开关电路。

7.根据权利要求4所述的电路，其中每个所述非崩溃直流电源组件包括：相对于所述电机分相绕组缠绕的次级相线圈绕组，并且所述次级相线圈绕组电连接到所述直流电源，以将所述交流电提供给所述直流电源并绕过所述电源开关电路。

8.根据权利要求7所述的电路，其中所述电机分相绕组包括第一电机分相绕组和第二电机分相绕组，并且所述次级相线圈绕组均匀地分布在所述第一和第二电机分相绕组之间，或不均匀地分布在所述第一和第二电机分相绕组之间。

9.根据权利要求7所述的电路，其中所述电机分相绕组包括第一电机分相绕组和第二电机分相绕组，并且所述次级相线圈绕组分布在所述电机的定子的一个极或一个以上的极上。

10.根据权利要求4所述的电路，其中每个所述非崩溃直流电源组件包括一电力组件以在所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间生成一电压降，以防止当所述电源开关电路中的所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

11.根据权利要求4所述的电路，其中所述电源开关电路包括与所述至少一个电源开关并联的至少一个齐纳二极管，其中当所述至少一个电源开关开启和关闭时电流流过所述至少一个齐纳二极管。

12.根据权利要求4所述的电路，其中所述电源开关电路包括与所述至少一个电源开关并联的一电压调节器，其中当所述至少一个电源开关开启和关闭时电流流过所述电压调节器。

13.根据权利要求4所述的电路，其中所述电源开关电路包括一全波桥整流器，其可操作地连接到所述至少一个电源开关以停止向所述至少一个电源开关的漏极提供负电压并停止向所述至少一个电源开关的源极提供正电压，以便当所述至少一个电源开关被所述至少一个电源开关的栅极上的正电压偏置时，电流只从所述至少一个电源开关的漏极流向源极。

14.根据权利要求4所述的电路，其中所述电机分相绕组被分成两半并且所述电源开关电路和所述非崩溃直流电源组件至少近似地位于所述电机分相绕组之间的中点。

15.根据权利要求14所述的电路，其中所述直流电源至少近似地位于所述电机分相绕组之间的中点。

16.根据权利要求4所述的电路，其中所述直流电源连接到所述电机分相绕组中的一个的起始侧以及所述电机分相绕组的另一个的结束侧。

17.根据权利要求4所述的电路，进一步包括一控制电路以控制所述电源开关电路。

18.根据权利要求17所述的电路，其中所述控制电路包括一逻辑控制关闭电路以当所述电机在同步转速时关闭所述控制电路。

19.根据权利要求17所述的电路，其中所述直流电源可操作地连接到所述电机分相绕组，所述控制电路可操作地连接到所述直流电源，并且所述电源开关电路可操作地连接到所述控制电路。

20.根据权利要求4所述的电路，其中所述电机包括转子和定子，所述电机相绕组接收交流线路电压，并且所述电路包括一控制电路以当所述转子相对于所述交流线路电压处于一确认的转子位置、确认的转子磁铁极性、或确认的速度时关闭所述电源开关电路。

21.根据权利要求20所述的电路，进一步包括一交流缓冲器以感测所述交流线路电压的频率、一感测装置以感测所述转子的转子位置、以及一逻辑电路以比较交流缓冲器输出和感测装置输出并基于被比较的输出控制所述电源开关电路。

22.根据权利要求21所述的电路，其中当所述被比较的输出处于相同的逻辑水平时，所述逻辑电路偏置所述至少一个电源开关。

23.根据权利要求4所述的电路，其中所述至少一个电源开关包括第一电源开关和第二电源开关，其中在一交流周期的一半内，所述第一电源开关开启并导通而所述第二电源开关关闭并且不导通，并且在所述交流周期的另一半内，所述第二电源开关开启并导通而第一电源开关关闭并且不导通。

24.根据权利要求4所述的电路，其中所述至少一个电源开关包括以下的至少之一：一个电源开关、两个串联的电源开关、以及两个并联的电源开关。

25.根据权利要求4所述的电路，其中所述至少一个电源开关包括以下的至少之一：一个或多个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)、一个或多个可控硅整流器(SCRs)、以及一个或多个晶体管。

26.根据权利要求4所述的电路，进一步包括所述电机，所述电机选自直流无刷电机、电子转向电机、罩极电机、以及固定分相电容电机中的至少一个。

27.根据权利要求4所述的电路，进一步包括所述电机，其中所述电机可以以同步转速、低于同步转速以及高于同步转速运行。

28.根据权利要求4所述的电路，其中所述电机分相绕组连接到交流线路电压。

29.一种用于电机的系统，包括：

电机相绕组，其被至少近似地分成两半，所述电机相绕组接收交流电；

直流电源，其连接到电机分相绕组的至少近似中点以接收从所述电机分相绕组传输来的交流电并将所述交流电转换成直流电；

电源开关电路，其包括至少一个电源开关，所述至少一个电源开关位于所述电机分相绕组和所述直流电源之间的电流通路之外，至少近似地位于所述电机分相绕组的中点；

电机控制器，其至少近似地位于所述电机分相绕组的中点以从所述直流电源接收直流电并控制所述电源开关电路；以及

多个非崩溃直流电源组件，其与所述直流电源并联以防止在一周期的第一部分期间和所述周期的第二部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

30.根据权利要求29所述的系统，其中所述直流电源可操作地连接到所述电机分相绕组，所述电机控制器可操作地连接到所述直流电源，并且所述电源开关电路可操作地连接到所述电机控制器。

31.一种用于电机电路的方法，包括：

提供电机相绕组，其被至少近似地分成两半；

提供一直流电源，其至少近似地位于电机分相绕组的中点以接收从所述电机分相绕组传输来的交流电并将所述交流电转换成直流电；

提供一电源开关电路，其包括至少一个电源开关，所述至少一个电源开关位于所述电机分相绕组和所述直流电源之间的电流通路之外，至少近似地位于所述电机分相绕组的中点以从所述电机分相绕组接收交流电；以及

提供第一非崩溃直流电源组件，其连接到所述直流电源以防止在一周期的第一部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃；以及提供第二非崩溃直流电源组件，其连接到所述直流电源以防止在所述周期的第二部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

32.根据权利要求31的方法，进一步包括为每个所述非崩溃直流电源组件提供下列的至少之一：所述分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个电阻，以及所述分相绕组和所述电源开关电路之间的一个或多个齐纳二极管。

33.根据权利要求31的方法，进一步包括为每个所述非崩溃直流电源组件提供一从所述电机分相绕组电连接到所述直流电源的抽头，以将所述交流电提供给所述直流电源并绕过所述电源开关电路。

34.根据权利要求31的方法，进一步包括为每个所述非崩溃直流电源组件提供一相对于所述电机分相绕组缠绕的次级相线圈绕组，并且所述次级相线圈绕组电连接到所述直流电源以将所述交流电提供给所述直流电源并绕过所述电源开关电路。

35.根据权利要求34的方法，进一步包括为所述电机分相绕组提供第一电机分相绕组和第二电机分相绕组，并且所述次级相线圈绕组均匀地分布在所述第一和第二电机分相绕组之间，或不均匀地分布在所述第一和第二电机分相绕组之间。

36.根据权利要求34的方法，进一步包括为所述电机分相绕组提供第一电机分相绕组和第二电机分相绕组，并且所述次级相线圈绕组分布在所述电机的定子的一个极或一个以上的极上。

37.根据权利要求31的方法，进一步包括为每个所述非崩溃直流电源组件提供一电力组件以在所述电机分相绕组和所述电源开关电路之间生成一电压降，以防止当所述电源开关电路中的所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

38.根据权利要求31的方法，进一步包括为所述电源开关电路提供与所述至少一个电源开关并联的至少一个齐纳二极管，其中当所述至少一个电源开关开启和关闭时电流流过所述至少一个齐纳二极管。

39.根据权利要求31的方法，进一步包括为所述电源开关电路提供与所述至少一个电源开关并联的一电压调节器，其中当所述至少一个电源开关开启和关闭时电流流过所述电压调节器。

40.根据权利要求31的方法，进一步包括为所述电源开关电路提供一全波桥整流器，其可操作地连接到所述至少一个电源开关以停止向所述至少一个电源开关的漏极提供负电压并停止向所述至少一个电源开关的源极提供正电压，以便当所述至少一个电源开关被所述至少一个电源开关的栅极上的正电压偏置时，电流只从所述至少一个电源开关的漏极流向源极。

41.根据权利要求31的方法，进一步包括提供所述电机分相绕组被分成两半以及所述电源开关电路和所述非崩溃直流电源组件至少近似地位于所述电机分相绕组之间的中点。

42.根据权利要求41的方法，进一步包括将所述直流电源至少近似地设置在所述电机分相绕组之间的中点。

43.根据权利要求31的方法，进一步包括提供所述直流电源连接到所述电机分相绕组中的一个的起始侧以及所述电机分相绕组的另一个的结束侧。

44.根据权利要求31的方法，进一步包括提供一控制电路以控制所述电源开关电路。

45.根据权利要求44的方法，进一步包括为所述控制电路提供一逻辑控制关闭电路以当所述电机在同步转速时关闭所述控制电路。

46.根据权利要求44的方法，其中所述直流电源可操作地连接到所述电机分相绕组，所述控制电路可操作地连接到所述直流电源，并且所述电源开关电路可操作地连接到所述控制电路。

47.根据权利要求31的方法，其中所述电机包括转子和定子，并且所述电机分相绕组接收交流线路电压，所述方法进一步包括为所述电路提供一控制电路以当所述转子相对于所述交流线路电压处于一确认的转子位置、确认的转子磁铁极性、或确认的速度时关闭所述电源开关电路。

48.根据权利要求47的方法，进一步包括提供一交流缓冲器以感测所述交流线路电压的频率、一感测装置以感测所述转子的转子位置、以及一逻辑电路以比较交流缓冲器输出和感测装置输出并基于所述被比较的输出控制所述电源开关电路。

49.根据权利要求48的方法，其中当所述被比较的输出处于相同的逻辑水平时，所述逻辑电路偏置所述至少一个电源开关。

50.根据权利要求31的方法，进一步包括为所述至少一个电源开关提供第一电源开关和第二电源开关，其中在一交流周期的一半内，所述第一电源开关开启并导通而所述第二电源开关关闭并且不导通，并且在所述交流周期的另一半内，所述第二电源开关开启并导通而第一电源开关关闭并且不导通。

51.根据权利要求31的方法，进一步包括为所述至少一个电源开关提供以下的至少之一：一个电源开关、两个串联的电源开关、以及两个并联的电源开关。

52.根据权利要求31的方法，进一步包括为所述至少一个电源开关提供以下的至少之一：一个或多个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)、一个或多个可控硅整流器(SCRs)、以及一个或多个晶体管。

53.根据权利要求31的方法，进一步包括提供所述电机，所述电机选自直流无刷电机、电子转向电机、罩极电机、以及固定分相电容电机中的至少一个。

54.根据权利要求31的方法，进一步包括提供所述电机，其中所述电机可以以同步转速、低于同步转速以及高于同步转速运行。

55.根据权利要求31的方法，其中所述电机分相绕组连接到交流线路电压。

56.一种用于电机电路的方法，包括：

提供电机相绕组，其被至少近似地分成两半，所述电机相绕组接收交流电；

提供一直流电源，其连接到电机分相绕组的至少近似中点以接收从所述电机分相绕组传输来的交流电并将所述交流电转换成直流电；

提供一电源开关电路，其包括至少一个电源开关，所述至少一个电源开关位于所述直流电源和所述电机分相绕组之间的电流通路之外，至少近似地位于所述电机分相绕组的中点；

提供一电机控制器，其至少近似地位于所述电机分相绕组的中点以从所述直流电源接收所述直流电并控制所述电源开关电路；以及

提供多个非崩溃直流电源组件，其与所述直流电源并联以防止在一周期的第一部分期间和在所述周期的第二部分期间当所述至少一个电源开关开启并导通时所述直流电源崩溃。

57.根据权利要求4所述的电路，其中所述第一非崩溃直流电源组件直接连接到所述直流电源，以及所述第二非崩溃直流电源组件直接连接到所述直流电源。

58.根据权利要求29所述的系统，其中每个所述非崩溃直流电源组件直接连接到所述直流电源。

59.根据权利要求31所述的方法，其中所述第一非崩溃直流电源组件直接连接到所述直流电源，以及所述第二非崩溃直流电源组件直接连接到所述直流电源。

60.根据权利要求56所述的方法，其中每个所述非崩溃直流电源组件直接连接到所述直流电源。