CN1412932A - 开关磁阻电机驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开关磁阻电机驱动电路。本发明是使输入电源变为更加平滑的直流电源供应给电机的第1电容；N相并联的N个电机线圈；与上述N个电机线圈上下串联的三极管以及场效应管；上述多数的场效应管被导通，则电容被充电，其多数的场效应管被阻断，则利用充电电流供应给导通上述多数的三极管的多数的电容；上述多数的三极管的发射极与多数的场效应管的漏极之间相互连接的多数二极管；上述多数的三极管的集电极和多数的场效应管的源极之间相互各自连接的多数二极管；检出各相电流的多数的电阻。本发明无需另外的电源和为切换上部开关的驱动电路，既节省费用，又能通过脉冲脉宽的控制增加各相的导通时间减少扭矩，以至可以减少开关磁阻电机的噪音。

Description

开关磁阻电机驱动电路

技术领域

本发明是关于开关磁阻电机驱动电路方面的发明，特别是关于增加各相的导通时间和减少扭矩脉动的开关磁阻电机驱动电路方面的发明。

背景技术

一般6/4接构的开关磁阻电机驱动电路，如图1所示，使电机输入电源的直流电压更加平滑的直流连接电容C；N相并联的N个电机线圈La、Lb、Lc；与上述电机线圈La、Lb、Lc上下串连的开关器件Q1a、Q1b、Q1c、Q2a、Q2b、Q2c；上述上部开关器件Q1a、Q1b、Q1c的发射极和下部开关器件Q2a、Q2b、Q2c的发射极之间连接的单向二极管FRD2、FRD4、FRD6；上述上部开关器件Q1a、Q1b、Q1c的集电极和下部开关器件Q2a、Q2b、Q2c的集电极之间连接的单向二极管FRD3、FRD5、FRD7；检出各相上电流的电阻Rd1、Rd2、Rd3。

下面对已有技术的装置工作原理进行说明：首先，直流连接电容C将输入电源转换成平滑的直流电源供给开关磁阻电机，使上述开关磁阻电机旋转，在电机内部设置光码盘，从位置传感器检测转子的位置，输出与检测的转子位置相关的信号。

诱导A相的信号供给串联在A相电机线圈La上的上、下部开关器件Q1a、Q2a基极，则上述A相的上、下开关器件Q1a、Q2a时被导通。随着上述A相的上、下部开关器件Q1a、Q2a导通，电机线圈La上有电流，于是A相电机线圈La上可以诱导电流。

上述A相的上、下部开关器件Q1a、Q2a被导通，诱导B相的信号供给串联在B相电机线圈Lb上的上、下部开关器件Q1b、Q2b的基极。这时A相电机线圈La上感应电压被单相二极管FRD3、直流连接电容C、单向二极管FRD2、电机线圈La解除，电机可以连续旋转，于是上述B相的上下部开关器件Q1b、Q2b同时被导通。

随着上述B相的上下部开关器件Q1b、Q2b被导通，电机线圈Lb上将有电流，于是B相电机线圈Lb上可以诱导电流。B相的上、下部开关器件Q1b、Q2b同时被导通，诱导C相的信号供给串联在C相电机线圈Lc上的上、下部开关器件Q1c、Q2c的基极。这时B相电机线圈L上感受应电压被单相二极管FRD5、直流连接电容C、单向二极管FRD4、电机线圈Lb解除，电机可以圆滑地旋转，于是上述C相的上下部开关器件Q1c、Q2c同时被导通，于是可以在C相电机线圈Lc上的电流可以被诱导。在此，从位置传感器检出上述转子的位置，将检出的转子位置信号传送给微型计算机(图上没有表示出)。于是，上述微型计算机输出控制各相的信号。

但是，在完成上述工作的已有装置，由于转动惯性，会发生扭矩脉动现象，特别是，低速的开关磁阻电机的扭矩脉动现象更加严重，甚至有会发出噪音的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供出能够增加各相的导通时间减少扭矩的开关磁阻电机的驱动电路。

本发明所采用的技术方案是具有如下特征的开关磁阻电机的驱动电路：使输入电源变为更加平滑的直流电源供应给电机的第1电容；N相并联的N个电机线圈；与上述N个电机线圈上下串联的PNP型三极管以及N型MOS场效应管；上述多数的N型MOS场效应管被导通，则电容被充电，其多数的N型MOS场效应管被阻断，则利用充电电流供应给导通上述多数的PNP型三极管的多数的电容；上述多数的PNP型三极管的发射极与多数的N型MOS场效应管的漏极之间相互连接的多数单向二极管；上述多数的PNP型三极管的集电极和多数的N型MOS场效应管的源极之间相互各自连结的多数单向二极管；检出各相电流的多数的电阻。

本发明无需另外的电源和为切换上部开关的驱动电路，既节省费用，又能通过脉冲脉宽的控制增加各相的导通时间减少扭矩，以至可以减少开关磁阻电机的噪音。

附图说明

图1：已有技术开关磁阻电机驱动电路结构的电路图。

图2：本发明开关磁阻电机驱动电路结构的电路图。

图3：图2的时间推移图。

图4：图2，启动时为电容充电的信号时间推移图。

图5：对于图2，启动时为电容充电的动作流程图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的开关磁阻电机驱动电路实施例进行说明。

图2是开关磁阻电机驱动电路实施例的结构图。既将输入电源变为更加平滑的直流电源供应给电机的直流连结电容C1；并联N个相的N个电机线圈La、Lb、Lc；与上述N个电机线圈La、Lb、Lc上下串联的PNP型三极管Q1a、Q1b、Q1c以及N型MOS场效应管M1、M2、M；上述多数的N型MOS场效应管M1、M2、M3被导通则电容被充电，其多数的N型MOS场效应管M1、M2、M被关闭则利用充电电流供应给上述多数的导通PNP型三极管(Q1a、Q1b、Q1的多数的电容C2、C3、C4；上述多数的PNP型三极管Q1a、Q1b、Q1c的发射极和多数的N型MOS场效应管M1、M2、M3的漏极之间相互连接的多数单向二极管FRD3、FRD5、FRD7；上述多数的PNP型三极管Q1a、Q1b、Q1c的集电极和多数的N型MOS场效应管M1、M2、M3的源极之间相互各自连接的多数单向二极管FRD2、FRD4、FRD6；检出各相上的电流的多数的电阻Rd1、Rd2、Rd3。下面就本发明的工作原理进行说明。

首先，直流连结电容C1将输入电源转换成平滑的直流电源供给开关磁阻电机，使上述开关磁阻电机旋转，于是在电机内部设置光码盘，从位置传感器检出转子的位置，输出与检出的转子位置相关的信号。

在此说明A相被诱导的过程，首先微型计算机(图上没有表示出)接收如图3(a)所示位置信号后，将如图3(b)的脉宽调制信号施加在N型MOS场效应管M1，于是N型MOS场效应管M1被导通对电容C2进行充电，同时PNP型三极管Q1a也被导通对电机线圈La施加如图3(c)所示相电压，电阻Rd1上检测出图3(b)所示的相电流。A相的N型MOS场效应管M1被导通，对被充电的上述电容C2通过上述PNP型三极管Q1a释放出电流，上述PNP型三极管Q1a过滤高频波。然后A相的N型MOS场效应管M1被导通，使B相诱起的脉宽调制信号施加在B相电机线圈Lb上串联的N型MOS场效应管M2的栅极。这时A相电机线圈La上感应电压被单相二极管FRD3、直流连结电容C1、单向二极管FRD2、电机线圈La解除，电机可以连续地旋转。于是上述B相的N型MOS场效应管M2被导通，电容C3被充电，同时导通PNP型三极管Q1b，电机线圈Lb上流有电流，于是可以诱导B相的电机线圈Lb上的电流。然后，B相的N型MOS场效应管M2被关闭，使C相诱起的脉宽调制信号施加在C相电机线圈Lc上串联的N型MOS场效应管M3的栅极。这时B相电机线圈Lb上感应电压被单相二极管FRD5、直流连结电容C1、单向二极管FRD4、电机线圈Lb解除，电机可以连续地旋转。于是上述C相的N型MOS场效应管M3被导通，电容C4被充电，同时导通PNP型三极管Q1c，电机线圈Lc上流有电流，于是可以诱导C相的电机线圈Lb上的电流。

图5中没有考虑电容C2、C3、C4启动时没有被充电的情况，即，微型计算机(图中没有表示)接收到如图4(a)所示位置信号后，为了向电容C2、C3、C4进行初始充电，将脉宽调制信号施加在N型MOS场效应管M1、M2、M3，导通各相N型MOS场效应管M1、M2、M3在以设定好的期间内给电容C2、C3、C4充电，同时导通PNP型三极管Q1a、Q1b、Q1c在电机线圈La、Lb、Lc上施加如图4(c)所示相电压，在电阻Rd1、Rd2、Rd3上检测出如图4(d)所示相电流。

过了该设定期间用正常的脉宽调制信号控制各相N型MOS场效应管的开/关切换。

Claims (3)

1.一种开关磁阻电机的驱动电路，其特征是将输入电源变为更加平滑的直流电源供应给电机的第1电容；N相并联的N个电机线圈；与上述N个电机线圈上下串联的PNP型三极管以及N型MOS场效应管；上述多数的N型MOS场效应管被导通，则电容被充电，其多数的N型MOS场效应管被关闭，则利用充电电流供应给上述多数的导通PNP型三极管的多数的电容；上述多数的PNP型三极管的发射极和多数的N型MOS场效应管的漏极之间相互连接的多数单向二极管；上述多数的PNP型三极管的集电极和多数的N型MOS场效应管的源极之间相互各自连结的多数单向二极管；检出各相上的电流的多数的电阻。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机的驱动电路，其特征是微型计算机通过位置传感器接收位置信号，根据该信号输出控制N型MOS场效应管切换用脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机的驱动电路，其特征是微型计算机接收位置信号后，将脉宽调制信号施加在N型MOS场效应管，导通各相N型MOS场效应管在以设定好的期间内给电容充电，过了该设定期间用正常的脉宽调制信号控制各相N型MOS场效应管的开/关切换。

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