CN110829375B - 具有改进反向极性保护功能的电源输入电路 - Google Patents

具有改进反向极性保护功能的电源输入电路 Download PDF

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Abstract

提供了对电机驱动系统的电源输入电路的改进。电源输入电路设置在电源(例如电池)和负载(例如，电机驱动系统中的逆变器和电机)之间。电源输入电路可以包括可控开关，用于在供电短路状况下提供反向极性保护和隔离逆变器。此外，对电源输入电路的改进可包括将电源(例如电压调节器)连接到电源输入电路中的反向极性保护电路的外部电源输入侧，以缓解微控制器从故障后的关闭状态重启。将低功率二极管与电压调节器串联连接也可提供反向极性保护。

Description

具有改进反向极性保护功能的电源输入电路
本专利申请对2018年8月14日提交的编号为62/718,893的美国临时专利申请享有优先权，该临时专利申请通过全文引用并入本文。
技术领域
本申请一般涉及电机控制领域。
背景技术
对电机驱动系统的电源输入的短路导致电机以高速产生制动转矩。在电动助力转向(Electric Power Steering，EPS)系统的情况下，需要驾驶员做出手动转向之外的努力。这是一种不良情况。
现有电机驱动系统的另一个问题是，在故障后的关闭状态之后(例如，在电源短路状态或电池断开期间)的微控制器重启，这是不希望的情况。当电机开始以高速旋转并对电机驱动系统中的大容量电容器充电时，可以发生微控制器重启。反过来，大容量电容器充当例如电压调节器的电源的电压输入，即使在故障条件下不再需要微控制器的操作时，大容量电容器也最终为微控制器供电。
微控制器非计划重启是不合需要的情况，特别是在冗余系统中。例如，在故障后关闭状态之后，微控制器非计划重启可能导致微控制器之间的通信错误。此外，在汽车电机控制中的双冗余系统的情况下，当系统的一侧处于该故障状态时，微控制器非计划重启可导致总辅助转矩低于一半。
发明内容
这里描述的是用于电机驱动系统的电源输入电路的示例实施例。在具有DC电源、逆变器和电机的电机驱动系统中，示例电源输入电路连接在DC电源和逆变器之间。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，该电源输入电路提供反向极性保护并逆变器与电池故障的隔离，因此通过断开或隔离短路线路与电机驱动系统来克服上述问题。
此外，这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，该电源输入电路包括至少两个开关，以控制反向极性保护电路的偏置。
这里描述的是用于电机驱动系统的电源输入电路的一个或多个实施例，该电源输入电路包括：第一开关，设置在电源和包括电机的负载之间，第一开关，设置为电源提供反向极性保护；第二开关，连接到第一开关，并且配置为在电源的反向极性条件状态下，防止第一开关激活，防止使其闭合并且从电源向负载传导电力，并且在电源短路状态下隔离负载。例如，第一开关和第二开关可以选自由金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或晶闸管组成的组。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中，第一开关设置在电源的直流(DC)总线返回路径中，并且配置成在电源的正端子连接到电源的DC总线供电路径时闭合，当电源的负端子连接到DC总线供电路径时开路，以提供反向极性保护；第二开关连接在第一开关和负载之间，并配置成在第一开关闭合时闭合，并在第一开关断开时以及从负载接收到正电压时断开；第一开关选自n沟道MOSFET(nMOS)、NPN型BJT、n沟道型IGBT或n沟道型晶闸管组成的组，第二开关选自p沟道MOSFET(pMOS)、PNP型BJT、p沟道型IBGT或p沟道型晶闸管组成的组。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中第一开关设置在DC总线供电路径中，并且第一开关可以是nMOS型MOSFET，该nMOS型MOSFET的漏极端子连接到DC总线返回路径，源极端子接地，栅极端子连接到栅极电阻器并由第二开关控制，第二开关是pMOS型MOSFET，该pMOS型MOSFET的漏极端子连接到第一开关的栅极端子，源极端子连接到DC总线供电路径，栅极端子连接到DC总线返回路径。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中第一开关设置在DC总线返回路径中，第一开关可以是n沟道MOSFET(nMOS)，并且电源输入电路还包括连接在第一开关的栅极端子和源极端子之间的电阻器。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中第一开关设置在DC总线返回路径中，第一开关可以是n沟道MOSFET(nMOS)，并且电源输入电路还包括连接在第二开关的栅极端子和源极端子之间的第一电阻器、以及连接在第二开关的栅极端子和DC总线返回路径之间的第二电阻器，其中第二电阻器的电阻大于第一电阻器的电阻。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中第一开关设置在电源的直流(DC)总线供电路径中，并且配置为在电源的正端子连接到DC总线供电路径时闭合，当电源负端子连接到DC总线供电路径时断开，以提供反向极性保护；第二开关连接在第一开关和地之间，并且配置为在第一开关闭合时闭合，并在电源故障发生时断开，以将第一开关与地隔离；其中第一开关选自pMOS型MOSFET、PNP型BJT、p沟道型IGBT或p沟道型晶闸管组成的组，第二开关选自nMOS型MOSFET、NPN型BJT、n沟道型IGBT或n沟道型晶闸管组成的组。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中第一开关设置在DC总线供电路径中，并且第一开关可以是p沟道MOSFET(pMOS)，该p沟道MOSFET具有连接到DC总线供电路径的漏极端子、连接到大容量电容器的源极端子，以及由第二开关控制并连接到栅极电阻器的栅极端子，第二开关是n沟道MOSFET(nMOS)，该n沟道MOSFET具有连接到第一开关的栅极电阻器的漏极端子、连接到地的源极端子和连接到DC总线供电路径的栅极端子。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中第一开关设置在DC总线供电路径中，并且第一开关可以是p沟道MOSFET(pMOS)，并且电源输入电路还包括连接在第一开关的栅极端子和源极端子之间的电阻器。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中第一开关设置在DC总线供电路径中，并且第一开关可以是p沟道MOSFET(pMOS)，并且电源输入电路还包括：连接在第二开关的栅极端子和源极端子之间的第一电阻器，连接在第二开关的栅极端子和DC总线供电路径之间的第二电阻器，其中第一电阻器的电阻大于第二电阻器的电阻。
此外，本文描述的是用于电机驱动系统的电源输入电路的一个或多个实施例，该电源输入电路将电源(例如，电压调节器)连接到反向极性保护电路的外部DC源输入侧，因此避免了如上所述的问题，即微控制器从故障后关闭状态非计划重启。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，电源输入电流包括反向极性保护电路，该反向极性保护电路包括：第一开关，设置在电源和包括电机的负载之间，第一开关配置为提供电源的反向极性保护；电压调节器电路，与反向极性保护电路并联连接并连接在电源的端子之间；其中，电压调节器电路连接到反向极性保护电路的电源输入侧，以将电压调节器电路与负载侧电压隔离。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，电源输入电路还包括与电压调节器串联连接的二极管，电压调节器电路和二极管连接在电源的端子之间，以及二极管配置为提供向电压调节器电路提供针对电源影响的反向极性保护。
这里描述的是电源输入电路的一个或多个实施例，其中，反向极性保护电路包括第二开关，第二开关连接到第一开关，并且配置为防止第一开关激活，防止使其在电源的反极性状态下闭合并将功率从电源传导到负载，以及在电源的短路状态下隔离负载。
从以下结合附图的描述，这些和其他优点和特征将变得更加明显。
附图说明
在说明书结尾处的权利要求中，特别指出并清楚地要求保护本发明的对象。通过以下结合附图的详细描述，说明性实施例的前述和其他特征以及优点是显而易见的，其中：
图1是电机驱动系统的框图；
图2是反向极性保护电路的电路图；
图3示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，其中反向极性FET的源极连接到另一个开关的漏极；
图4示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，该反向极性保护电路包括在DC总线的高压侧上的反向极性pMOS；
图5示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，该反向极性保护电路包括反向极性nMOS的栅极电阻器两端的nMOS；
图6示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，该反向极性保护电路包括反向极性nMOS的栅极电阻器两端的pMOS和非独立控制器；
图7示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，该反向极性保护电路包括反向极性nMOS的栅极电阻器两端的pMOS和独立控制器；
图8示出了图7的简化电路图；
图9示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，该反向极性保护电路包括连接在反向极性FET的栅极和源极之间的电阻器，以快速地释放其栅极-源极电容；
图10示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，该反向极性保护电路包括分压器，以对反向极性FET的栅-源电容快速放电；
图11示出了根据一个或多个实施例的具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路，该反向极性保护电路包括反向极性pMOS的栅极电阻器两端的nMOS和独立控制器；
图12A和12B是示出根据一个或多个实施例电机驱动系统的改进的示图，该电机驱动系统采用具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路；和
图13示出了根据一个或多个实施例的电机驱动系统的电源输入电路，该电机驱动系统具有连接到反向极性保护电路的电源输入侧的电压调节器电路。
具体实施方式
现在将参考附图描述具体的非限制性实施例，图1描绘了示例性电机驱动系统10。电机驱动系统10包括电源12、共模扼流圈14、反向极性保护电路16、功率源18(例如，用于向一个或多个印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)(未示出)上的诸如一个或多个微控制器之类的部件提供诸如5V或3.3V的所选电压的电压调节器)、大容量电容器20、逆变器22和电动机24。电源12被示为电池，例如用于汽车电机驱动系统的12V电池。然而，应该理解，当与各种电机类型(例如，AC和DC电机)和各种电源转换器配置一起使用时，说明性实施例是有优势的。
下面描述的说明性实施例为上述问题提供了低成本的解决方案，并且具有功耗可忽略的附加优点。此外，若干说明性实施例是独立于微控制器的。更进一步地，一些说明性实施例提供了大容量电容器20的快速放电的附加益处。尽管这里一般在EPS系统的情况下进行描述，但是说明性实施例均适用于所有电机驱动系统，并且不一定取决于采用该电机驱动系统的机械系统。
通过更换汽车的电池或在汽车或其他机械系统的电子系统维护工作期间，必须重新连接电池。在此期间，电池的极性可能会接反。由于反向施加的电压，可能出现通过二极管或晶体管的短路，导致使用该电池的汽车或其他系统的电子器件发生工作错误或损坏。这意味着应该保护电子控制单元或ECU(Electronic Control Unit)针对电池极性反接的影响。
图2示出了示例性反向极性保护(Reverse Polarity Protection，RPP)电路16，并为清楚起见，省略了RPP电路16上的电源输入侧的电源12、以及RPP电路的负载侧的电压调节器18、大容量电容器20、逆变器22和电机24。参考图2，在DC总线供电路径26中沿向右方向插入开关30可以保护总的由34指示的负载针对电池反转的影响。为了降低反向电池保护的功率损耗，可以将金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor，MOSFET)用作开关30。必须注意，MOSFET具有以32表示的本征反并联体二极管。低压侧的nMOS是本文描述的用于说明性实施例中的RPP电路16中的开关30的选择之一。用连接到正总线(即，DC总线供电路径26)的电阻器36偏置栅极，且偏置电阻器36连接到正总线上，并且齐纳二极管38作为过电压保护装置连接在栅极和源极之间。
在本文描述的说明性实施例中并且继续参考图2，该开关30的操作是强制的。换句话说，开关30的栅极基于电池端子的连接而被偏置，例如，如果电池以正确的极性连接(例如，正电池端子连接到DC总线供电路径26并且负电池端子连接到DC总线返回路径)，MOSFET栅极和源极端子之间的电压(VGS)为正，如果电池以相反方向连接，则VGS为负。因此，只要在DC总线供电路径26上出现正电压，开关30就导通。
当该开关30在不应该导通的情况下导通时，如图2所示的拓扑结构就会发生问题。通常当电机34旋转并充当发电机，而大容量电容器反过来充当电压输入时，负载侧34的总线26上产生电压，然后就会发生上述这种情况。由于这个开关30现在导通，因此现在电池侧的任何故障都会出现逆变器总线上。这是不希望的情况，因为在线圈中流动的电流会造成制动转矩。
说明性实施例提供了控制RPP电路16中的开关30的激活或偏置的不同方式，以防止开关30的非期望的偏置或激活。例如，通过改进的电源输入电路来缓解由电源输入短路引起的制动转矩。作为结合下面的说明性实施例描述的另一示例，用作电池保护的开关30的反向极性场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)的偏置电路被重新设计，以便利用开关30来断开短路线与电机驱动系统10的其余部分。
图3示出了具有改进的RPP电路16的电源输入电路，其中FET30的源极连接到接地的开关40。在故障期间，由于没有电池，系统10中的微控制器(未示出)将不会为开关30、40提供任何信号。因此，偏置电源断开开关的开关40(例如，图3中的开关M1)现在已经断开。因此，即使在扼流圈14输出的正端子上出现电压(即，大容量电容器电压)，反向极性开关30的源极也与地隔离。结果，开关30将被断开，并且电池故障不会影响逆变器22。
图4示出了使用高压侧26上的pMOS作为开关30并将栅极电阻器36连接到受控开关40。在故障期间，由于没有电池，微控制器(未示出)将不会为任何开关30、40提供任何信号。因此，偏置电源断开开关的开关40(例如，图4中的开关M1)现在断开。即使在大容量电容器电压上出现电压，反向极性开关30的栅极也与地隔离，因此开关30不被偏置。结果，开关30将断开，并且电池故障不会影响逆变器22。
图5示出了添加开关40，开关40是连接在栅极电阻器36和正总线26之间并控制开关40的栅极的附加nMOS。在故障情况下，由于没有电池，微控制器不会为任何开关提供任何信号。不会有来自微控制器的任何信号导通开关40。反向极性保护开关30的栅极电阻器36将会悬空。即使在扼流圈14输出的正端子上出现电压(大容量电容器电压)，反向极性开关30的栅极也不会偏置。结果，开关30将被断开，并且逆变器22的两端将不会出现电池故障。
图6示出了添加开关40，开关40是栅极电阻器36和正总线26之间并控制开关40的栅极的附加pMOS。在故障情况下，由于没有电池，微控制器不会为任何开关提供任何信号。没有来自微控制器的任何信号以导通开关40。反向极性保护开关30的栅极电阻器将会悬空。即使在扼流圈14输出的正端子上出现电压(大容量电容器电压)，反向极性开关30的栅极也不会偏置。如图所示，开关30将被断开，并且逆变器两端不会出现电池故障。
上述图3至图6中的实施例取决于微控制器的操作。图7至图11的说明性实施例是有优势的，因为RPP电路16的操作独立于(例如，来自微控制器的)控制信号并且具有成本效益。图7至图10中的说明性实施例中的开关40是连接在用于反向极性保护FET30的栅极电阻器36和正总线26之间的附加pMOS。添加的pMOS40的栅极连接到反向极性保护FET30的漏极。为开关40添加小的pMOS用于反向极性保护的目的，并且还通过关断反向极性保护FET16来隔离逆变器22与电池故障。根据图11中描绘的另一说明性实施例，反向极性开关30是pMOS，附加开关40是nMOS，该nMOS通过关断反向极性开关30(例如，隔离反向极性FET30的栅极)来提供反向极性保护并隔离逆变器22。换句话说，大容量电容器20与短路电池线隔离，因此不允许任何电流流通。
参考图7至图10，仅当pMOS40的VGS为负时，开关30才导通。在电池故障情况下，即使在扼流圈14输出的正端子上出现电压(例如，来自大容量电容器20的大容量电容器电压)，开关40的pMOS的栅极现在将处于与源极相同的电压，即VGS＝0，并且反向极性开关30的栅极被隔离。图7至图10中所示的实施例示出了开关40将断开并且逆变器22两端不出现电池故障。
图7至图11中的说明性实施例的拓扑结构不需要来自微控制器的任何控制信号，因此是有优势的，因为在电池故障情况下，微控制器没有电源。图8进一步示出了图7的拓扑结构，图中省去了电源开关超控，以清楚地示出RPP电路16独立于任何微控制器信号，同样地，图9至图11也省去了电源开关超控。
图9示出了用于改善鲁棒性的另一实施例。在测试期间，图7中的RPP电路16正常情况下按预期运行。为了在测试期间模拟故障情形，图7中的RPP电路16是手动修改的，DC总线短路，并使用台架设置使电机24旋转。RPP电路16在正常操作条件下按预期工作，从而关断反向极性保护开关30。但是当在故障瞬态发生期间测试操作时，即使pMOS40关断，由于栅极和源极因故障而处于相同电压，因此反向极性开关30由于该pMOS40的栅极-源极电容而保持导通。换句话说，在该电容完全放电之前可能出现故障。为了使RPP电路16更具响应性并且在故障发生时立即起作用，如图9所示，将电阻器42并联地添加到反向极性保护开关30的栅极-源极。
添加在反向极性保护FET开关30的栅极和源极之间的电阻器R2，以对由栅极-源极电容保持的电压进行放电。现在，通过这种修改，出现在反向极性开关30的VGS上的电压只不过是在由pMOS的Rds、R1和R2形成的分压器中的R2两端出现电压。见：
Figure BDA0002167139350000091
pMOS的Rds非常低，可以忽略不计。所以，有效地：
Figure BDA0002167139350000092
为了在栅极-源极上施加最大电压，R2>>R1。在一个实施例中，R2＝51kΩ且R1＝1kΩ。这些值可以根据功率损耗要求和FET的栅极电容而变化。
以类似的方式，为了使RPP电路16更稳健，可以添加与VDC并联的电阻器，并且pMOS40的栅极连接到包括电阻器44(R3)和电阻46器(R4)的分压器。这有两个好处。电阻器R3用作pMOS的栅极电阻器，电阻器R4现在有效地连接在pMOS的栅极和源极之间，并且使栅极电容放电，如图10所示。
如图10所示，
Figure BDA0002167139350000093
并且为了使pMOS的栅极电压达到最大值，R4>R3
在一个实施例中，R4＝51kΩ且R3＝1kΩ。这些值主要根据功率损耗要求和分压比而变化。此外，这个具有R3和R4的电阻器支路可在任何条件下为大容量电容器20提供放电路径。
例如7至图10元件示出了电源输入电路低压侧28上反向极性保护电路30。然而，如图11所示，反向极性保护电路30也可以设置在电源输入的高压侧或电源侧26上。图11示出了具有改进的反向极性保护电路的电源输入电路的另一示例实施例，该反向极性保护电路包括反向极性pMOS30的栅极电阻器两端的nMOS40。在反向极性条件的情况下，nMOS开关40的栅极将不导通，因此将pMOS30的栅极与地隔离，因此开关30没有偏置。
当反向极性保护电路30连接在电源输入电路的低压侧26上时，反向极性保护电路30可以使用多种不同类型的开关中的任何一种来实现，例如，但不限于MOSFET(例如，nMOS类型)、双极结型晶体管(例如，NPN类型)、绝缘栅双极晶体管(例如，n沟道类型)或晶闸管(例如，n沟道类型)。开关40又可以是多种不同类型的开关中的任何一种，例如但不限于MOSFET(例如，pMOS类型)、双极结晶体管(例如，PNP类型)、绝缘-栅极双极晶体管(例如，p沟道型)或晶闸管(例如，p沟道型)。
当极性保护电路30连接在电源输入电路的高压侧28上时，该极性保护电路30可以使用多种不同类型的开关中的任何一种来实现，例如，但不限于MOSFET(例如，pMOS类型)、双极结型晶体管(例如，PNP类型)、绝缘栅双极晶体管(例如，p沟道类型)或晶闸管(例如，p沟道)类型)。开关40又可以是多种不同类型的开关中的任何一种，例如但不限于MOSFET(例如，nMOS类型)、双极结晶体管(例如，NPN类型)、绝缘-栅极双极晶体管(例如，n沟道型)或晶闸管(例如，n沟道型)。
图3至图11所示的RPP电路16的说明性实施例改善了电机电源系统10的性能，如图12A和图12B所示的。图12A和图12B表示转矩和电源电流的实验数据，这些数据是使用改进的RPP电路16在不同的电机转速下输入短路条件获得的。图12A的电磁转矩图示出，在传统的电源输入电路配置下(例如图2)，在电池短路的情况下，有一个大的指示为50的制动转矩，该制动转矩通过使用一种改进的RPP电路16(参照图3至图11或其等效图中描述的说明实施例)被缓解，如52所指示(剩余转矩是摩擦力)。图12B中的电源电流曲线56也示出了改进的RPP电路16(参考图5至图11或其等效图描述的说明性实施例描述)将大容量电容器20与短路电池线隔离，从而不允许任何电流流通。
在所有现有的电机驱动系统中，都存在故障停机后微控制器非计划重启的系统问题。参考图1，当电机24开始以高速旋转并对大容量电容器20充电时，在故障停机后微控制器非计划重启，反过来，大容量电容器20充当电源的电压输入(例如，电压调节器18)，最终为微控制器供电。这是一种不希望的情况，特别是在存在微控制器间通信的冗余系统中。这是因为有源微控制器不希望启动或恢复从已关闭的控制器接收消息。后者表现得好像正在经历新的启动序列，从而启动了微控制器间通信过程。
参考图13，并且根据说明性实施例，电源(例如，电压调节器18')的地端连接到非如图1所示的反向极性保护FET16的相对侧。换句话说，图12中的电压调节器18'连接到RPP电路16(例如，反向极性保护FET)的外部源输入侧而不是电源地。此外，添加低功率二极管48，使其与调节器18'串联，因为低功率二极管48对反向极性电压输入(例如电池反接)敏感。应该理解，RPP电路16可以是与图2和图3至图11所示的相关的任何拓扑结构。
继续参考图12，来自大容量电容20的DC回路电压使反向极性FET30断开，从而断开和隔离电压调节器18'。由于电压调节器18'没有接收电压输入，所以通常由电压调节器18'供电的微控制器不能通电。该解决方案在电源地和新的电压调节器18'地之间引入电位差(即，在正常操作条件下，该电位差现在与电压输入源或电池12相同)；然而，该电位差可忽略不计并且不会影响电压调节器18'。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了技术方案，但应容易理解，技术方案不限于这些公开的实施例。相反，可以修改技术方案以包含此前未描述但与技术方案的精神和范围相当的任何数量的变型、改变、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了技术方案的各种实施例，但是应该理解，技术方案的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，技术方案不应被视为受前述描述的限制。

Claims (12)

1.一种电源输入电路，所述电源输入电路在电机驱动系统中连接在电源和电机之间，所述电源输入电路包括：
第一开关，设置在所述电源和包括所述电机的负载之间，所述第一开关配置为提供针对所述电源影响的反向极性保护；并且
第二开关，连接到所述第一开关，所述第二开关配置为在所述电源的反向极性状态期间防止所述第一开关激活，防止其闭合并且从所述电源向所述负载传导电力，并且配置为在所述电源的短路状态期间隔离所述负载，
其中，所述第二开关连接在所述第一开关和所述负载之间，并且配置为在所述第一开关闭合时闭合，在所述第一开关断开时以及从所述负载接收到正电压时断开，或者
所述第二开关连接在所述第一开关和地之间，并且配置成在所述第一开关闭合时闭合，并且在电源故障发生时断开以将所述第一开关与地隔离。
2.根据权利要求1所述的电源输入电路，其中，所述第一开关和所述第二开关均选自由金属氧化物半导体场效应晶体管、双极结型晶体管、绝缘栅双极型晶体管或晶闸管组成的组。
3.根据权利要求2所述的电源输入电路，其中，所述第一开关设置在所述电源的直流总线返回路径中，并且配置为当所述电源的正端子连接到所述电源的直流总线供电路径时闭合，当所述电源的负端子连接到所述直流总线供电路径时断开，以提供反向极性保护；
其中，所述第一开关选自由n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管、NPN型双极结型晶体管、n沟道型绝缘栅双极型晶体管或n沟道型晶闸管组成的组，所述第二开关选自p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管、PNP型双极结型晶体管、p沟道型绝缘栅双极型晶体管或p沟道型晶闸管组成的组。
4.如权利要求3所述的电源输入电路，其中，所述第一开关是n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管，该n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极端子连接到所述直流总线返回路径，该n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子接地，该n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极端子连接到栅极电阻器并由所述第二开关控制，所述第二开关是p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管，该p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极端子连接到所述第一开关的所述栅极端子，该p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子连接到所述直流总线供电路径，该p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极端子连接到所述直流总线返回路径。
5.如权利要求4所述的电源输入电路，还包括连接在所述第一开关的所述栅极端子和所述第一开关的所述源极端子之间的电阻器。
6.如权利要求4所述的电源输入电路，还包括：第一电阻器，连接在所述第二开关的所述栅极端子和所述第二开关的所述源极端子之间；第二电阻器，连接在所述第二开关的所述栅极端子和所述直流总线返回路径之间，其中，所述第二电阻器的电阻大于所述第一电阻器的电阻。
7.根据权利要求2所述的电源输入电路，其中，所述第一开关设置在所述电源的直流总线供电路径中，并且配置为当所述电源的正端子连接到所述直流总线供电路径时闭合，并且在当所述电源的负端子连接到所述直流总线供电路径时断开，以提供反向极性保护；
其中，所述第一开关选自由p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管、PNP型双极结型晶体管、p沟道型绝缘栅双极型晶体管或p沟道型晶闸管组成的组，所述第二开关选自由n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管、NPN型双极结型晶体管、n沟道型绝缘栅双极型晶体管或n沟道型晶闸管组成的组。
8.根据权利要求7所述的电源输入电路，其中，所述第一开关是p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管，该p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极端子连接到直流总线供电路径，该p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子连接到大容量电容器，以及该p沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极端子由所述第二开关控制并连接到栅极电阻器，所述第二开关是n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管，该n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极端子连接到所述第一开关的所述栅极电阻器、该n沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子接地、以及该沟道型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极端子连接到所述直流总线供电路径。
9.如权利要求8所述的电源输入电路，还包括连接在所述第一开关的所述栅极端子和所述第一开关的所述源极端子之间的电阻器。
10.如权利要求8所述的电源输入电路，还包括：连接在所述第二开关的所述栅极端子和所述第二开关的所述源极端子之间的第一电阻器，和连接在所述第二开关的所述栅极端子和所述直流总线供给路径之间的第二电阻器，其中，所述第一电阻器的电阻大于所述第二电阻器的电阻。
11.一种电源输入电路，所述电源输入电路在电机驱动系统中连接在电源和电机之间，所述电源输入电路包括：
反向极性保护电路包括第一开关，所述第一开关设置在所述电源和包括所述电机的负载之间，所述第一开关配置为提供针对所述电源影响的反向极性保护；并且
电压调节器电路，与所述反向极性保护电路并联，并连接在所述电源的端子之间；
其中，所述电压调节器电路连接到所述反向极性保护电路的电源输入侧，以将所述电压调节器电路与负载侧电压隔离，
其中，所述反向极性保护电路包括第二开关，所述第二开关连接到所述第一开关，并且所述第二开关配置为在所述电源的反向极性状态期间防止所述第一开关激活，防止使其闭合并且从所述电源向所述负载传导电力，并且在所述电源的短路状态期间隔离所述负载，
其中，所述第二开关连接在所述第一开关和所述负载之间，并且配置为在所述第一开关闭合时闭合，在所述第一开关断开时以及从所述负载接收到正电压时断开，或者
所述第二开关连接在所述第一开关和地之间，并且配置成在所述第一开关闭合时闭合，并且在电源故障发生时断开以将所述第一开关与地隔离。
12.如权利要求11所述的电源输入电路，还包括二极管，所述二极管与所述电压调节器串联连接，所述电压调节器电路和所述二极管连接在所述电源的所述端子之间，所述二极管配置为向所述电压调节器电路提供不受所述电源影响的反向极性保护。
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