电机驱动装置及应用设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种无刷直流电机的电机驱动装置及其应用设备，所述电机驱动装置包括：逆变器，被配置为包括多个半导体开关元件并将来自电源的电压转换为交流电并从逆变器的第一及第二输出端输出；N个并联连接于逆变器第一及第二输出端的电机支路，每个电机支路包括串联连接的电机及可控双向交流开关，且N大于等于2；微处理器，被配置为控制逆变器中的半导体开关元件的通电方式，以及控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通。上述电机驱动装置可使多个电机共用一个逆变器，可降低电机驱动装置和应用设备的成本及体积。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动装置及应用设备
本专利技术涉及一种电机驱动装置，尤其涉及一种能够控制多个电机工作的电机驱动装置。
技术介绍
近年来，多个无刷直流电机(BLDC)被用于一台设备中的情况越来越多，比如车辆中的座椅调节系统需使用多个无刷直流电机/分别调节座椅的前后位置、上下高度、靠背角度，大腿支撑、腰部支撑等。如果每一个无刷直流电机均配备一个驱动电路的话，每个驱动电路中又至少包括一个由四个功率开关组成的逆变器，设备中将需要设置大量的电子元件，导致电路复杂、设备的体积较大、成本较高。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的实施例提供一种低成本的电机驱动装置及具有该电机驱动装置的应用设备。本专利技术的实施例提供一种多个无刷直流电机的电机驱动装置，包括：逆变器，被配置为包括多个半导体开关元件并将来自电源的电压转换为交流电并从逆变器的第一及第二输出端输出；N个并联连接于逆变器第一及第二输出端的电机支路，每个电机支路包括串联连接的电机及可控双向交流开关，且N大于等于2；微处理器，被配置为控制逆变器中的半导体开关元件的通电方式，以及控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通。作为一种优选方案，所述逆变器为桥式逆变器，所述逆变器的两单相桥臂的中点作为逆变器的第一输出端及第二输出端。作为一种优选方案，每个电机支路进一步包括一开关控制电路，所述开关控制电路接收所述微处理器输出的控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通的选择信号，所述可控双向交流开关导通状态下，所述开关控制电路至少在第一状态和第二状态间切换；所述第一状态为：电流自所述逆变器的第一输出端经所述开关控制电路流向所述可控双向交流开关的控制端,再经第二输出端和逆变器中导通的与第二输出端连接的下臂半导体开关元件接地；所述第二状态为：电流自第二输出端经所述双向交流开关的控制端、所述开关控制电路流向所述逆变器的第一输出端,再通过逆变器中导通的连接所述第一输出端的下臂半导体开关元件接地。作为一种优选方案，所述开关控制电路包括第一开关和第二开关；所述第一开关及第二开关并联连接于所述可控双向交流开关的控制端与所述逆变器的第一输出端之间；所述第一开关导通时，电流从逆变器的第一输出端经所述第一开关流向所述可控双向交流开关的控制端；所述第二开关导通时，电流从所述可控双向交流开关的控制端经所述述第二开关流向所述逆变器的第一输出端。作为一种优选方案，所述开关控制电路包括一光隔离双向触发二极管，所述光隔离双向触发二极管包括一发光二极管及一双向触发二极管，所述发光二极管的阳极连接一电源，阴极通过一控制开关接地，所述双向触发二极管的两个阳极分别连接所述逆变器的第一输出端及所述可控双向交流开关的控制端，所述控制开关接收所述微处理器的输出,从而控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通。作为一种优选方案，每个电机支路进一步包括一开关控制电路，所述开关控制电路包括发光二极管，所述可控双向交流开关为双向触发二极管，所述发光二极管的阳极接收控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通的选择信号，所述发光二极管的阴极接地，所述发光二极管与所述双向触发二极管组成一光隔离双向触发二极管。作为一种优选方案，每个电机支路进一步包括一开关控制电路，所述开关控制电路包括串联连接于所述可控双向交流开关的控制极及地之间的一电阻及一控制开关，所述第二输出端还连接一用于向所述可控双向交流开关提供门驱动电流的电源，所述控制开关接收所述微处理器输出的控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通的选择信号。作为一种优选方案，每个电机支路进一步包括一开关控制电路，所述开关控制电路包括一电阻及一信号缓冲器，所述信号缓冲器的输入端接收微处理器输出的控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通的选择信号，所述第二输出端还连接一用于向所述可控双向交流开关提供门驱动电流的电源，所述信号缓冲器的输出端通过所述电阻连接所述可控双向交流开关的控制端。作为一种优选方案，所述可控双向交流开关为双向晶闸管、正反并联的IGBT、GTR、MOS、GTO、三极管或三端双向可控硅。本专利技术的实施例还提供一种应用设备，包括如上任一项所述的多个无刷直流电机的电机驱动装置及由每一电机驱动的负载。作为一种优选方案，所述应用设备为洗碗机、干洗机或车辆座椅。上述电机驱动装置可使多个电机共用一个逆变器，所述电机驱动装置中半导体开关元件的数量将大大减少，所述电机驱动装置中的安装半导体开关元件的印刷电路板组件的尺寸也会大幅减小，同时可降低电机驱动装置和应用设备的成本。附图说明附图中：图1是本专利技术一实施例的电机驱动装置的原理图；图2是本专利技术电机驱动装置第一实施例的具体电路图；图3示出两个电机分时工作的电流波形图。图4是本专利技术电机驱动装置第二实施例的具体电路图；图5是本专利技术电机驱动装置第三实施例的具体电路图；图6是本专利技术电机驱动装置第四实施例的具体电路图；图7是本专利技术电机驱动装置第五实施例的具体电路图；图8是本专利技术电机驱动装置第六实施例的具体电路图；图9是本专利技术电机驱动装置第七实施例的具体电路图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。请参考图1，依本专利技术一实施例的电机驱动装置100包括微处理器(MCU)10、逆变器20及N个并联连接于逆变器20第一及第二输出端X和Y之间的电机支路A1-AN。所述逆变器20被配置为包括多个半导体开关元件并将来自电源30的电压转换为交流电并从逆变器20的第一及第二输出端X和Y输出。每个电机支路A1-AN均包括串联连接的电机M1-MN及可控双向交流开关S1-SN，且N大于等于2；所述微处理器10被配置为发送PWM信号至所述逆变器20以控制逆变器中20的半导体开关元件的通电方式，以及发送选择信号CTRL1-CTRLN至每一电机支路A1-AN控制每一个电机支路A1-AN中的可控双向交流开关S1-SN是否导通，以控制所述电机驱动装置100中每个电机M1-MN的工作状态。所述可控双向交流开关可为双向晶闸管(TRIAC)或正反并联的IGBT、GTR、MOS、GTO或三极管。请参考图2，图2是本专利技术电机驱动装置第一实施例的具体电路图；为便于说明，本实施方式中以所述电机支路为2条为例进行说明。所述逆变器20可为桥式逆变器，即全桥逆变器或H桥逆变器。所述逆变器20包括四个半导体开关元件，分别为三极管Q1、Q2及MOS管Q3、Q4，所述四个半导体开关元件形成两个桥臂，所述三极管Q1及MOS管Q3形成第一桥臂，所述三极管Q2和MOS管Q4形成第二桥臂，所述三极管Q1、Q2为上臂开关，所述MOS管Q3、Q4为下臂开关。所述三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极连接至电源30的正极，所述三极管Q1的集电极与所述MOS管Q3的漏极连接。所述三极管Q2的集电极与所述MOS管Q4的漏极连接，所述MOS管Q3、Q4的源极连接至电源30的负极并接地。所述三极管Q1的基极通过电阻R1连接所述三极管Q2的集电极。所述三极管Q2的基极通过电阻R2连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多个无刷直流电机的电机驱动装置，包括：逆变器，被配置为包括多个半导体开关元件并将来自电源的电压转换为交流电并从逆变器的第一及第二输出端输出；N个并联连接于逆变器第一及第二输出端的电机支路，每个电机支路包括串联连接的电机及可控双向交流开关，且N大于等于2；微处理器，被配置为控制逆变器中的半导体开关元件的通电方式，以及控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通。

【技术特征摘要】
1.一种多个无刷直流电机的电机驱动装置，包括：逆变器，被配置为包括多个半导体开关元件并将来自电源的电压转换为交流电并从逆变器的第一及第二输出端输出；N个并联连接于逆变器第一及第二输出端的电机支路，每个电机支路包括串联连接的电机及可控双向交流开关，且N大于等于2；微处理器，被配置为控制逆变器中的半导体开关元件的通电方式，以及控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通。2.如权利要求1所述的多个无刷直流电机的电机驱动装置，其特征在于：所述逆变器为桥式逆变器，所述逆变器的两单相桥臂的中点作为逆变器的第一输出端及第二输出端。3.如权利要求2所述的多个无刷直流电机的电机驱动装置，其特征在于：每个电机支路进一步包括一开关控制电路，所述开关控制电路接收所述微处理器输出的控制每一个电机支路中的可控双向交流开关是否导通的选择信号，所述可控双向交流开关导通状态下，所述开关控制电路至少在第一状态和第二状态间切换；所述第一状态为：电流自所述逆变器的第一输出端经所述开关控制电路流向所述可控双向交流开关的控制端,再经第二输出端和逆变器中导通的与第二输出端连接的下臂半导体开关元件接地；所述第二状态为：电流自第二输出端经所述双向交流开关的控制端、再经所述开关控制电路流向所述逆变器的第一输出端,再通过逆变器中导通的连接所述第一输出端的下臂半导体开关元件接地。4.如权利要求3所述的多个无刷直流电机的电机驱动装置，其特征在于：所述开关控制电路包括第一开关和第二开关；所述第一开关及第二开关并联连接于所述可控双向交流开关的控制端与所述逆变器的第一输出端之间；所述第一开关导通时，电流从逆变器的第一输出端经所述第一开关流向所述可控双向交流开关的控制端；所述第二开关导通时，电流从所述可控双向交流开关的控制端经所述述第二开关流向所述逆变器的第一输出端。5.如权利要求3所述的多个无刷直流电机的电机驱动装置，其特征在于：所述开关控制电路包括一光隔离双向触发二极管，所述光隔离双向触发二极管包括一发光二极管及一双向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越，孙持平，信飞，杨圣骞，杨修文，黄淑娟，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44