CN205301414U - 马达驱动系统的市电电压侦测装置 - Google Patents

Abstract

一种马达驱动系统的市电电压侦测装置，适用于根据一笔电源信号进行处理，而输出一笔侦测信号给一个马达驱动系统中的一个控制器。该市电电压侦测装置包含一个整流器及一个稳压电路。该整流器用于接收且整流该电源信号，而输出一笔整流信号。该稳压电路串联该整流器，并包括多个相串联的电阻，及一个与至少一个电阻并联的电容，以对该整流信号进行稳压，而以所述电阻之间的电压作为该侦测信号输出。不仅线路架构简单，且能不受到马达负载的影响，而准确地侦测出该电源信号的电压。

Description

马达驱动系统的市电电压侦测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电压侦测装置，特别是涉及一种适用于马达驱动系统的市电电压侦测装置。

背景技术

马达是工业自动化的心脏，而对于控制马达的驱动系统关系着马达运作的性能、效率与应用。其中，驱动系统是以回路方式设计，通过侦测入力电压的大小，以调节马达电流大小，使马达能发挥最佳的操作效能。

如图1所示，一般常见的马达驱动架构包含一个交流电源300、一个马达驱动系统400，及一个马达500。其中，该马达驱动系统400包括一个滤波电路410、一个整流电路420、一个驱动电路440、一个电源转换器450、一个稳压器460，及一个控制器470。该控制器470必须探知该交流电源300的电压，以调整该驱动电路440对该马达500的伺服控制输出。而目前现有对该交流电源300的电压侦测方式能分为两种：如方式1是在该滤波电路410输出端使用一个差动式侦测装置600，或是如方式2是在该整流电路420与该电源转换器450之间使用一个分压式侦测装置700。该差动式侦测装置600包括一个运算放大器610及多个高阻抗电阻620。通过串联所述高阻抗电阻620，使得该运算放大器610对该交流电源300的输出电压产生隔离效果，并且进行电压差动放大，而调整至适当分压，以作为输入该控制器470的侦测信号。此种方式虽能准确地获得该交流电源300的电压，但是由于需要设置该运算放大器610及所述高阻抗电阻620，使得该装置的电路组件多且线路复杂，而让相关成本提高。另外，该分压式侦测装置700包括一个第一电阻710，及一个第二电阻720，借由该第一、二电阻710、720之间的分压，以作为输入该控制器470的侦测信号。此种方式不仅相关的组件数少，且架构单纯，但是其所得到的分压容易受到该马达500的负载影响，所以无法准确地反应出该交流电源300的电压，而使得该控制器470必须针对此种情况来调整编程架构，造成控制系统繁琐复杂，且维护不易。

另外，如图2所示，对于该马达驱动系统400增加一个功率校正电路430来修正系统整体的功率因素。其电压侦测方式同样是如图1所示的两种态样，而不同的地方在于，方式2的分压式侦测装置700增加一个与该第二电阻720并联的电容730，而能滤除该交流电源300整流后的低频涟波(Ripple)，并电连接于该功率校正电路430前，以反应实际的交流电源300电压。但是，同样会受到该马达500的负载影响，而让该控制器470不易根据此分压信号进行控制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种线路架构简单、侦测结果准确，并适用于马达驱动系统的市电电压侦测装置。

本实用新型马达驱动系统的市电电压侦测装置适用于根据一笔电源信号进行处理，而输出一笔侦测信号给一个马达驱动系统中的一个控制器。该市电电压侦测装置包含一个整流器及一个稳压电路。

该整流器用于接收且整流该电源信号，而输出一笔整流信号。

该稳压电路串联该整流器，并包括多个相串联的电阻，及一个与至少一个电阻并联的电容，以对该整流信号进行稳压，而以所述电阻之间的电压作为该侦测信号输出。

较佳地，该整流器包括一个输入端及一个输出端。该电源信号是一个交流电源经一个滤波电路降低电磁干扰后，由该滤波电路的一输出电极向该整流器的输入端输出，再由该输出端输出该整流信号。

较佳地，所述电阻的数目为两个，且区分为第一电阻及第二电阻。该侦测信号是相关于该第一、二电阻之间的电压。并且，该第一电阻的其中一端电连接于该整流器的输出端，另一端电连接于该第二电阻的其中一端；该第二电阻的其中另一端接地。

较佳地，该电容只与该第二电阻并联。

较佳地，该电容的其中一端电连接于该整流器的输出端，另一端接地，而与该第一、二电阻并联。

较佳地，该第一电阻是由多个高阻抗电阻串联组成。

本实用新型的有益效果在于：借由该整流器对该电源信号进行整流，并通过该稳压电路解析出该侦测信号。使得该控制器能根据该侦测信号，调整对该马达驱动系统的伺服控制输出。不仅线路架构简单，且能不受到马达负载的影响，而准确地侦测出该电源信号的电压。

附图说明

本实用新型的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个电路示意图，说明现有两种能对一个马达驱动系统进行市电电压侦测的装置；

图2是一个电路示意图，说明现有两种能对包括一个功率校正电路的马达驱动系统进行市电电压侦测的装置；

图3是一个电路示意图，说明本实用新型马达驱动系统的市电电压侦测装置的一个第一实施例；

图4是一个电路示意图，说明该第一实施例应用于一个包括一个功率校正电路的马达驱动系统；

图5是一个电路示意图，说明本实用新型马达驱动系统的市电电压侦测装置的一个第二实施例，且该第二实施例应用于具有该功率校正电路的该马达驱动系统。

具体实施方式

在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图3，本实用新型马达驱动系统的市电电压侦测装置的一个第一实施例包含一个整流器100及一个稳压电路200。并且，该第一实施例适用于侦测一笔交流电源300的电压，而输出一笔侦测信号给一个马达驱动系统400，以对一个马达500进行相关调整控制。其中，该马达驱动系统400包括一个电连接该交流电源300，以降低电磁干扰的滤波电路410、一个电连接该滤波电路410的整流电路420、电连接该整流电路420的一个驱动电路440与一个电源转换器450、一个稳压器460，及一个控制器470。该电源转换器450用于提供给该驱动电路440所需的电压，同时通过该稳压器460向该控制器470输出合适的电压。

该滤波电路410的输出电极向该整流器100的输入端110输出一笔电源信号，经该整流器100整流后，再由其输出端120输出一笔整流信号。要说明的是，该整流器100能对该电源信号进行半波或桥式整流，惟半波整流的方式仅需电连接该滤波电路410的其中一个输出电极，即能进行电压侦测。不仅可以精简线路，而且对于该整流器100的制造成本也较桥式整流方式来的低，所以在本实施例是以半波整流为其实施态样。

该稳压电路200串联该整流器100，并包括相串联的一个第一电阻210与一个第二电阻220，及一个与该第二电阻220并联的电容230。要说明的是，该第一电阻210具高阻抗值，而让该第二电阻220的跨压降为低压，并以该电容230进行稳压，以滤除该交流电源300的二倍频。并且，该第一电阻210可以由多个高阻抗电阻串联组成，而能够以较低的组件成本，构建出高阻抗值的电阻。此时，以该第二电阻220的跨压作为该侦测信号，而向该控制器470输出。值得一提的是，由于该第二电阻220的跨压低，所以该电容230可以选用低压电容，若再配合适当阻抗值的该第一电阻210，便能维持高滤波常数，使得该侦测信号涟波幅度降低。如此一来，不仅装置的整体架构简单，而具降低成本的优势。同时，因为该装置是直接由该整流信号进行侦测，不会受到该马达500负载变化的影响，而能准确地侦测该交流电源300的电压，有助于提升对该马达500控制的强健性及可靠度，也得以采用较为复杂的控制器，如PID(比例-积分-微分)控制器，来增加该马达500的应用范畴。

此外，由于该第一实施例是电连接于该滤波电路410的输出电极，所以即便该马达驱动系统400如图4所示，还包括一个电连接于该整流电路420与该驱动电路440之间的功率校正电路430，同样也能以此架构进行该交流电源300的电压侦测。

另外，对于该电源转换器450，一般多是采用返驰(Flyback)型或是降压(Buck)型转换器，在应用到如图4所示的马达驱动系统400时，将该功率校正电路430所输出的电压，转换成该驱动电路440及该稳压器460所能使用的电压。而在转换过程的压降幅度高于一般无功率因素校正的整流电路，不仅耗费电能，且容易受到该马达500负载的影响，造成该电源转换器450的转换效率受到限制。

因此，如图5所示，本实用新型马达驱动系统的市电电压侦测装置的一个第二实施例包含一个整流器100及一个稳压电路800，并且同样适用于一个侦测一笔交流电源300的电压，而提供给一个马达驱动系统400，以对一个马达500进行控制。其中，该整流器100、该交流电源300、该马达驱动系统400，及该马达500均与该第一实施例相同，所以有关所述组件的结构将不再赘述。并且，该第二实施例与该第一实施例有所不同的地方在于该稳压电路800的架构，以及对于该电源转换器450的电连接方式。

该稳压电路800包括相串联的一个第一电阻810与一个第二电阻820，及一个与该第一、二电阻810、820并联的电容830。要说明的是，该电容830需要承受高电压，所以必须选用高压电容，以对该整流器100的输出端120电压进行稳压。并且，该输出端120的所连接的电路是与该马达驱动系统400的电路分开，所以并不会受到该马达500负载的影响。如此一来，对于本实施例而言，不仅能将该电源转换器450直接电连接于该输出端120，以获得稳定电力，同时相较于图4中的电力回路，此连结方式的转换压降较小，所以能提高电能效率。另外，该第一电阻810比该第二电阻820具有更高的阻抗值，而使该第二电阻820的跨压降为低压，并以其跨压作为该侦测信号，而向该控制器470输出。因此，同样具备架构简单，且能准确地侦测出该交流电源300电压的优点。

综上所述，本实用新型马达驱动系统的市电电压侦测装置借由该整流器100对该交流电源300所输出的电源信号进行整流，并通过不同类型的稳压电路200、800解析出该侦测信号。使得该控制器470能根据该侦测信号，调整该驱动电路440对该马达500的伺服控制输出。不仅架构简单，且能不受到该马达500负载的影响，而准确地侦测出该交流电源300电压，所以确实能达成本实用新型的目的。

以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。

Claims (6)

1.一种马达驱动系统的市电电压侦测装置，适用于根据一笔电源信号进行处理，而输出一笔侦测信号给一个马达驱动系统中的一个控制器；其特征在于：该市电电压侦测装置包含一个整流器，及一个稳压电路；

该整流器用于接收且整流该电源信号，而输出一笔整流信号；及

该稳压电路串联该整流器，并包括多个相串联的电阻，及一个与至少一个电阻并联的电容，以对该整流信号进行稳压，而以所述电阻之间的电压作为该侦测信号输出。

2.根据权利要求1所述的马达驱动系统的市电电压侦测装置，其特征在于：该整流器包括一个输入端及一个输出端；该电源信号是一个交流电源经一个滤波电路降低电磁干扰后，由该滤波电路的一输出电极向该整流器的输入端输出，再由该输出端输出该整流信号。

3.根据权利要求2所述的马达驱动系统的市电电压侦测装置，其特征在于：所述电阻的数目为两个，且区分为第一电阻及第二电阻，该侦测信号是相关于该第一、二电阻之间的电压；该第一电阻的其中一端电连接于该整流器的输出端，其中另一端电连接于该第二电阻的其中一端；该第二电阻的其中另一端接地。

4.根据权利要求3所述的马达驱动系统的市电电压侦测装置，其特征在于：该电容只与该第二电阻并联。

5.根据权利要求3所述的马达驱动系统的市电电压侦测装置，其特征在于：该电容的其中一端电连接于该整流器的输出端，其中另一端接地，而与该第一、二电阻并联。

6.根据权利要求3所述的马达驱动系统的市电电压侦测装置，其特征在于：该第一电阻是由多个高阻抗电阻串联组成。