CN2777848Y - 交流电机驱动电路 - Google Patents

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一种交流电机驱动电路，其主要包含有一交直流转换单元、一低压稳压单元、一电机驱动单元、一高匝数电机线圈单元及一谐波消除单元；其中该交直流转换单元将交流电源转换为高压直流电源后，再将高压直流电源直接提供给高匝数电机线圈及低压稳压单元，由低压稳压单元输出一平稳直流电源，作为电机驱动单元的工作电源。本实用新型主要借由一高压直流电源连接至高匝数的电机线圈，令电机线圈通入较小电流，提高电机的转速。

Description

说明书 交流电机驱动电路
技术领域
本实用新型涉及一种基本电子电路，尤其涉及一种高电压低电流驱动高匝数电机线圈，使电机具有省电及高转速的特性的交流电机驱动电路。
背景技术
目前交流风扇电机的常见驱动方式，如图3所示，为一交流电机20连接至交流电源AC的示意图，交流电机20的两组线圈La、Lb串联后直接连接至交流电源AC，借由交流电源AC输入的正负半周，而产生交互相异磁极N/S，进而驱动交流电机20转动。由于电机耗电且转速低，加上电机被驱动后其内部温度会提升，故基于安全考虑，并无法使用轻质的塑料外壳，再者，其主要构造铁心组件及两线圈的体积甚大，使得电机直径大，所以交流电机产品化后的体积并无法小型化。
请配合参阅图4所示，为台湾公告第456673号「具交流电源驱动的直流无刷风扇」新型专利案，其主要是将交流电源整流降压后，输出一个符合该直流无刷风扇使用的低压直流电源。再参阅图5所示，为此新型专利案中的一个实施例电路图，其中该交流电源首先经过全波整流器整流出一高压直流电源后，再经电容与电阻降压，输出一个低压直流电源，供直流无刷风扇使用。
由该新型专利案的设计可知，原本110V的交流电压经过转换后为一低压(12V或5V)直流电源，因此，在转换的其间相对地耗费掉约70％-80％的电压。
实用新型内容
本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有的交流电机存在的缺陷，而提供一种交流电机驱动电路，使电机能够有效利用交流电源，而具有省电及高转速的功效。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种交流电机驱动电路，其特征在于，包括：一交直流转换单元，为一整流滤波电路，其输入端是直接连接至交流电源，以将交流电源整流为一高压直流电源后输出；一低压稳压单元，是连接至该交直流转换单元的输出端，将高压直流电源转换为一稳定低压直流电源后输出；一电机驱动单元，是连接至该低压稳压单元的输出端，主要是由具低电压工作电源特性的驱动集成电路、霍尔感知组件及二个晶体管组成；一高匝数电机线圈单元，是由两高匝数线圈组成，各线圈的一端是连接至该交直流转换单元的输出端，以连接至高压直流电源，而另一端则分别连接至电机驱动单元的晶体管；一谐波消除单元，是设于该高匝数电机线圈单元的两线圈之间，以消除因电感反电动势所带来的谐波效应。
前述的交流电机驱动电路，其中交直流转换单元是由一全波整流器及一高压电容器组成。
前述的交流电机驱动电路，其中谐波消除单元是包含一齐纳二极管及两二极管，其中各二极管是对向连接并串接于两线圈之间，该齐纳二极管的阳极则连接至交直流转换单元的输出端，其阴极则连接至两二极管的连接节点之间。
前述的交流电机驱动电路，其中交直流转换单元与交流电源之间设有一电流过载保护单元。
前述的交流电机驱动电路，其中电流过载保护单元为一保险丝。
前述的交流电机驱动电路，其特征在于所述电流过载保护单元为一低阻抗电阻器。
上述驱动电路主要借由交直流转换单元将交流电源转换为高压直流电源后，再将高压直流电源直接提供给高匝数电机线圈及低压稳压单元，该低压稳压单元将高压直流电转换为稳定低压直流电源后，即能作为电机驱动单元的工作电源。由上所述，本实用新型确实能够提高电压直流电源供给高匝数电机线圈，由于电机线圈为高匝数，故当电机线圈连接至高压直流电源时，能够使得高匝数电机线圈通入较小的电流，进而提高电机转速，并且具有省电的功效(比现有交流电机节约40％的电量)，此外，亦能确保电机驱动单元取得稳定的直流电源。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一电路方块图。
图2是本实用新型的一较佳实施例的电路图。
图3是一现有交流电机的线圈与交流电源连接的示意图。
图4是台湾公告第456673号「具交流电源驱动的直流无刷风扇」新型专利案的图1。
图5是台湾公告第456673号「具交流电源驱动的直流无刷风扇」新型专利案的图2。
图中标号说明：
10交直流转换单元
11低压稳压单元
12电机驱动单元
13高匝数电机线圈单元
14谐波消除单元
15电流过载保护单元
20交流电机
具体实施方式
请参阅图1所示，为本实用新型的一电路方块图，包括：
一交直流转换单元10，为一整流滤波电路，其输入端直接连接至交流电源，以将交流电源以整流为一高压直流电源后输出，该整流电路10是由一全波整流器D1及一高压电容器C1组成，如图2所示；
一低压稳压单元11，是连接至该交直流转换单元10的输出端，将高压直流电源转换为一稳定的低压直流电源后输出；
一电机驱动单元12，是连接至该低压稳压单元11的输出端，该电机驱动单元12主要由具低电压工作电源特性的驱动集成电路IC1及霍尔感知组件H1，以及二晶体管Q1、Q2组成；
一高匝数电机线圈单元13，是由两高匝数线圈L1、L2组成，各线圈L1、L2的一端是连接至该交直流转换单元10的输出端，以连接至高压直流电源，而另一端则分别连接至电机驱动单元12的晶体管Q1、Q2；
一谐波消除单元14，是设于该高匝数电机线圈单元13的两线圈L1、L2之间，以消除因线圈匝数过高产生电感反电动势过强而形成电磁波干扰的谐波效应。
为避免因整流器及高压电容器组件及电机线圈产生过大电流而损坏驱动电路，导致意外的情形发生，则可在交直流转换单元10与交流电源之间串接一电流过载保护单元15，该电流过载保护单元15可为一保险丝F1或是低阻抗电阻器(图中未示)。
请再配合参阅图2所示，为上述电路方块图的一较佳实施例的详细电路图，即，上述该低压稳压电路11主要由一齐纳二极管ZD1，该齐纳二极管ZD1是通过电阻R1、R2连接至该交直流转换单元10，由于齐纳二极管ZD1超过一定逆向电压即会崩溃而保持在一定压降，故该电机驱动单元12会连接至该齐纳二极管ZD1以取得稳定且低压直流电源。
上述谐波消除单元14主要由一齐纳二极管ZD2及两二极管D2、D3组成，其中各二极管D2、D3是对向连接并串接于两线圈L1、L2之间，而该齐纳二极管ZD2的阳极则连接至交直流转换单元10的输出端，其阴极则连接至两二极管D2、D3的连接节点之间。当第一高匝数电机线圈L1由导通至不导通瞬间，其上会产生有一反电动势，待第一高匝数电机线圈L1不导通时，此一反电动势所产生的电流会流经二极管D2及齐纳二极管ZD2旁路掉。反之，当第二高匝数电机线圈L2由导通至不导通瞬间所产生的反电动势，同样会在第二高匝数电机线圈L2不导通时，让电流流经二极管D3及齐纳二极管ZD2旁路掉，而不会输入至电机驱动单元12内，损坏电机驱动单元12，此外，该谐波消除单元14亦能防止电磁波的干扰，有效解决电机运转时产生的噪音，并可避免干扰广播或电视频道的收讯效果。
由于高匝数电机线圈单元13的线圈L1、L2是直接连接至交直流转换单元10的高压直流输出端，故当电机驱动单元12的驱动集成电路IC1依照霍尔感知组件H1输入信号，而顺序控制两晶体管Q1、Q2交换导通时，各高匝数电机线圈L1、L2会因为连接至该高压直流电源而电流增大，故各高匝数电机线圈可斟酌调整绕组的匝数，借由匝数的增加提高线圈阻抗，减低导通电流，达到省电及提高转速的效果。

Claims (6)

1.一种交流电机驱动电路，其特征在于，包括：
一交直流转换单元，为一整流滤波电路，其输入端是直接连接至交流电源，以将交流电源整流为一高压直流电源后输出；
一低压稳压单元，是连接至该交直流转换单元的输出端，将高压直流电源转换为一稳定低压直流电源后输出；
一电机驱动单元，是连接至该低压稳压单元的输出端，主要是由具低电压工作电源特性的驱动集成电路、霍尔感知组件及二个晶体管组成；
一高匝数电机线圈单元，是由两高匝数线圈组成，各线圈的一端是连接至该交直流转换单元的输出端，以连接至高压直流电源，而另一端则分别连接至电机驱动单元的晶体管；
一谐波消除单元，是设于该高匝数电机线圈单元的两线圈之间。
2.根据权利要求1所述的交流电机驱动电路，其特征在于所述交直流转换单元是由一全波整流器及一高压电容器组成。
3.根据权利要求1或2所述的交流电机驱动电路，其特征在于所述谐波消除单元是包含一齐纳二极管及两二极管，其中各二极管是对向连接并串接于两线圈之间，该齐纳二极管的阳极则连接至交直流转换单元的输出端，其阴极则连接至两二极管的连接节点之间。
4.根据权利要求1或2所述的交流电机驱动电路，其特征在于所述交直流转换单元与交流电源之间设有一电流过载保护单元。
5.根据权利要求4所述的交流电机驱动电路，其特征在于所述电流过载保护单元为一保险丝。
6.根据权利要求4所述的交流电机驱动电路，其特征在于所述电流过载保护单元为一低阻抗电阻器。
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