一种开关磁阻电机驱动电路制造技术

本申请涉及一种开关磁阻电机驱动电路，包括三相互相并联的三组电机控制线构成的半桥驱动模块，各电机控制线上分别串接有上位开关管、下位开关管，半桥驱动模块外并接有辅助模块，所述辅助模块包括依次串接的第一功率二极管、第一绕组、第二功率二极管、第二绕组、第三绕组和第三功率二极管，第一功率二极管的正极端与第三功率二极管的负极端联接，各组电机控制线上上位开关管与下位开关管之间线路分别通过第一控制线与第一功率二极管的正极端联接、通过第二控制线与第二功率二极管的正极端联接、通过第三控制线连接至第二绕组与第三绕组之间线路上。

A drive circuit of switched reluctance motor

The invention relates to a switched reluctance motor drive circuit, half bridge three groups including three-phase motor control line connected in parallel with each other in the drive module, the motor control line is connected with a switch tube, the upper switch half bridge driver module is connected with external auxiliary module, the auxiliary module comprises a first power diode, the first winding, second power diodes, second winding, third winding and third power diodes, connected with the third extreme negative extreme is the first power diode power diodes, each motor control line on a switch and the switch between the lines respectively through the first control line and the first power diode is connected, through the second extreme the control line and the second power diodes are connected through the third extreme control line connected to the second winding and third winding Between the lines.

【技术实现步骤摘要】
一种开关磁阻电机驱动电路
本技术涉及一种电机控制技术，特别是一种开关磁阻电机驱动电路。
技术介绍
近二十年以来，国内电动工具行业持续快速发展。目前国内电动工具行业大多采用有刷串激电机或者交流异步电机，这两种电机转矩小、转速高的时候力矩波动大，无刷电机，需要外挂控制器，有刷串激电刷的寿命短一般1000-2000小时，恶劣工况下甚至500小时就报废。开关磁阻电机是高速电机的一种，具有结构简单、坚固，制造工艺简单、成本低，工作可靠，能适用于各种恶劣环境的特点，使用领域很广。将开关磁阻电机应用在电动工具上是一种技术进步。电动工具留给电机以及驱动器的位置比较小，一般只有一个可手持的体积。相同输出功率，开关磁阻电机本体的体积一般都是固定的，只有改变控制部分体积是缩小整个电动工具体积有效的措施。常用的开关磁阻电机驱动电路是上下开关结构的不对称桥式驱动电路，每相线圈回路均由上下两个场效应晶体管、两个功率二极管与电机线圈、电源组成回路。不对称桥式驱动电路的不足是所用开关器件数量多，不但控制电路的成本高，而且整个开关磁阻电机驱动器的体积也大。如中国专利授权公告号CN1223075C，授权公告日2005年10月12日，名称为“开关磁阻电机驱动电路”的专利技术专利，是一种不对称桥式驱动电路的改进技术方案。它包括将输入电源滤波并向电机提供直流电压的直流电容器C；多相互相并联的多个电机线圈La、Lb、Lc；串联于电机线圈上下的上、下位开关；电机定子上绕制有与电机线圈互相匹配的辅助线圈L，辅助线圈L的上下端与电机定子之间分别串接有第一功率二极管D1、第二功率二极管D2，辅助线圈L与第二功率二极管D2之间接有充电电容器C1，充电电容器C1和第二功率二极管D2串联后再并联开关元件S，并设有根据充电电容器C1充电电压的高低控制开关元件S通断的控制电路。该技术方案利用辅助线圈L中的续流电流作为上、下开关的控制电源并省去另外的续流二极管，因而可实现开关磁阻电机驱动电路的小型化。但是该技术方案需要在开关磁阻电机的定子上增加辅助线圈L，需要改变开关磁阻电机本体结构，制造工艺复杂，成本高。又如图2所示：以三相为例，常用的开关磁阻电机驱动电路为上三下三的电路结构，成为不对称桥式驱动电路，每相线圈回路均由两个场效应晶体管、两个功率二极管与线圈、电源组成回路，其需要驱动器生产厂家利用分立器件或单管模块自行组合，产品集成度低，结构复杂，可靠性差，装配成本高。
技术实现思路
本技术的目的就是为了避免
技术介绍
中的不足之处，提供一种开关磁阻电机驱动电路。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种开关磁阻电机驱动电路，包括三相互相并联的三组电机控制线构成的半桥驱动模块，各电机控制线上分别串接有上位开关管、下位开关管，半桥驱动模块外并接有辅助模块，所述辅助模块包括依次串接的第一功率二极管、第一绕组、第二功率二极管、第一绕组、第一绕组和第三功率二极管，第一功率二极管的正极端与第三功率二极管的负极端联接，各组电机控制线上上位开关管与下位开关管之间线路分别通过第一控制线与第一功率二极管的正极端联接、通过第二控制线与第二功率二极管的正极端联接、通过第三控制线连接至第一绕组与第一绕组之间线路上。本技术与
技术介绍
相比，具有构成合理，制作方便，通过在半桥驱动模块外接由功率二极管和电机绕组构成辅助模块，从而使半桥驱动模块的每个开关管都被完全利用；电机各绕组可以独立控制或多个绕组混合控制；通过增加少量无源器件，改变外部电路结构，使用常用IPM或IGBT模块完成电机驱动，大大降低了产品结构复杂度，提高了可靠性，降低了制作成本。附图说明图1是开关磁阻电机驱动电路的示意图。图2是
技术介绍
所述常用的开关磁阻电机驱动电路的示意图。具体实施方式实施例1：参照图1。一种开关磁阻电机驱动电路，包括三相互相并联的三组电机控制线2构成的半桥驱动模块1，各电机控制线2上分别串接有上位开关管、下位开关管，半桥驱动模块1外并接有辅助模块，所述辅助模块包括依次串接的第一功率二极管D1、第一绕组A、第二功率二极管D2、第一绕组B、第一绕组C和第三功率二极管D3，第一功率二极管D1的正极端与第三功率二极管D3的负极端联接，各组电机控制线上上位开关管与下位开关管之间线路分别通过第一控制线与第一功率二极管D1的正极端联接、通过第二控制线与第二功率二极管D2的正极端联接、通过第三控制线连接至第一绕组B与第一绕组C之间线路上。实施例2：如图1所示，虚线框内为典型的半桥驱动模块，在其外部增加第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3，可以实现顺序导通第一绕组A、第一绕组B、第一绕组C的要求。以绕组A为例说明工作原理：三相互相并联的三组电机控制线构成的半桥驱动模块，第一电机控制线上串接有上位开关管Q1、下位开关管Q4，第二电机控制线上串接有上位开关管Q2、下位开关管Q5，第三电机控制线上串接有上位开关管Q3、下位开关管Q6。当上位开关管Q1、下位开关管Q5导通时，第一绕组A通电，若需要进行PWM控制，可以关闭上位开关管Q1或下位开关管Q5中的一个，比如关闭上位开关管Q1时，第一绕组A的续流回路为Q5-GND-Q4-D1，形成慢速续流。比如关闭下位开关管Q5时，第一绕组A的续流回路为Q2-VCC-Q1-D1。通过慢速续流可有效的控制绕组电流。或者通过轮流对上位开关管Q1和下位开关管Q5进行PWM控制，达到平均开关管负载的目的。当需要从第一绕组A换相到第二绕组B时，可先关闭下位开关管Q5,开通下位开关管Q6，此时电路流过第一绕组A和第二绕组B，两个绕组同时工作，可以平滑开关磁阻电机的扭矩波动，当需要第一绕组A完全关闭时，关闭上位开关管Q1，打开上位开关管Q2，第一绕组A的续流回路为Q2-VCC-电源-Q4，完成快速续流换相。B-C以及C-A间的换相同上。需要理解到的是：本实施例虽然对本技术作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本技术的简单说明，而不是对本技术的限制，任何不超出本技术实质精神内的专利技术创造，均落入本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关磁阻电机驱动电路，包括三相互相并联的三组电机控制线构成的半桥驱动模块(1)，各电机控制线(2)上分别串接有上位开关管、下位开关管，其特征是：半桥驱动模块(1)外并接有辅助模块，所述辅助模块包括依次串接的第一功率二极管(D1)、第一绕组(A)、第二功率二极管(D2)、第二绕组(B)、第三绕组(C)和第三功率二极管(D3)，第一功率二极管(D1)的正极端与第三功率二极管(D3)的负极端联接，各组电机控制线上上位开关管与下位开关管之间线路分别通过第一控制线与第一功率二极管(D1)的正极端联接、通过第二控制线与第二功率二极管(D2)的正极端联接、通过第三控制线连接至第二绕组(B)与第三绕组(C)之间线路上。

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机驱动电路，包括三相互相并联的三组电机控制线构成的半桥驱动模块(1)，各电机控制线(2)上分别串接有上位开关管、下位开关管，其特征是：半桥驱动模块(1)外并接有辅助模块，所述辅助模块包括依次串接的第一功率二极管(D1)、第一绕组(A)、第二功率二极管(D2)、第二绕组(B)、第三绕组(C)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤垣，
申请(专利权)人：浙江中自机电控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33