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電機(jī)、用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路、集成電路和半導(dǎo)體基片的制作方法

文檔序號(hào):12277589閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng),其特征在于,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括:

可控雙向交流開關(guān),與電機(jī)的繞組串聯(lián)連接于交流電源的兩端;

檢測(cè)電路,用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的磁極位置,并于其輸出端輸出磁極位置信號(hào);

轉(zhuǎn)向控制電路,連接所述檢測(cè)電路,被配置為根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)向設(shè)定選擇性地輸出所述檢測(cè)電路輸出的磁極位置信號(hào)或所述檢測(cè)電路輸出的磁極位置信號(hào)經(jīng)反相后的信號(hào)至一開關(guān)控制電路;

所述開關(guān)控制電路被配置為依據(jù)轉(zhuǎn)向控制電路輸出的信號(hào)和所述交流電源的極性信息,控制所述可控雙向交流開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述開關(guān)控制電路被配置為僅在所述交流電源為正半周期且所述轉(zhuǎn)向控制電路輸出第一信號(hào)時(shí)、以及所述交流電源為負(fù)半周期且所述轉(zhuǎn)向控制電路輸出第二信號(hào)時(shí)使所述可控雙向交流開關(guān)導(dǎo)通。

3.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述可控雙向交流開關(guān)為三端雙向晶閘管,所述三端雙向晶閘管的第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極分別連接所述交流電源和定子繞組,所述三端雙向晶閘管的控制極連接所述開關(guān)控制電路。

4.如權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,電機(jī)以一特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述轉(zhuǎn)向控制電路將檢測(cè)電路輸出的磁極位置信號(hào)輸出至所述開關(guān)控制電路;電機(jī)以與所述特定方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述轉(zhuǎn)向控制電路將檢測(cè)電路輸出的磁極位置信號(hào)進(jìn)行反相后輸出至所述開關(guān)控制電路。

5.如權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述轉(zhuǎn)向控制電路包括一選擇器及一反相器,所述選擇器包括兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端、一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端以及一個(gè)選擇端;所述選擇器的一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端與所述反相器的輸入端相連作為所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸入端,所述檢測(cè)電路的輸出端連接所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸入端,所述反相器的輸出端連接所述選擇器的另一數(shù)據(jù)輸入端,所述選擇器的輸出端作為所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端連接所述開關(guān)控制電路;所述選擇器的選擇端接收控制電機(jī)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向設(shè)定信號(hào)。

6.如權(quán)利要求5所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述轉(zhuǎn)向控制電路中還包括一緩沖器,所述檢測(cè)電路的輸出端通過(guò)所述緩沖器連接所述選擇器的一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端。

7.如權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述轉(zhuǎn)向控制電路包括一選通開關(guān)及一反相器,所述選通開關(guān)包括第一端至第三端及控制端;所述選通開關(guān)的第二端與所述反相器的輸入端相連作為所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸入端,所述檢測(cè)電路的輸出端連接所述轉(zhuǎn)向控制開關(guān)的輸入端,所述反相器的輸出端連接所述選通開關(guān)的第三端,所述選通開關(guān)的第一端作為所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端連接所述開關(guān)控制電路,所述選通開關(guān)的控制端接收控制電機(jī)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向設(shè)定信號(hào)。

8.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路還包括用于至少給所述檢測(cè)電路提供直流電壓的整流器,所述整流器包括輸出較高電壓的第一輸出端和輸出較低電壓的第二輸出端。

9.如權(quán)利要求5所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述整流器包括第一輸入端及第二輸入端,所述整流器的第一輸入端與所述電機(jī)的定子繞組與可控雙向交流開關(guān)的節(jié)點(diǎn)相連;或者所述整流器的第一輸入端與所述交流電源與定子繞組的節(jié)點(diǎn)相連,所述第二輸入端連接交流電源與所述可控雙向交 流開關(guān)的另一節(jié)點(diǎn)。

10.如權(quán)利要求9所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述整流器、所述檢測(cè)電路、所述開關(guān)控制電路和所述轉(zhuǎn)向控制電路集成于一集成電路中。

11.如權(quán)利要求8所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述檢測(cè)電路、所述開關(guān)控制電路和所述轉(zhuǎn)向控制電路集成于一集成電路中。

12.如權(quán)利要求9所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路還包括與所述整流器連接的降壓器,用于將交流電源電壓降壓后再輸入給所述整流器的第一輸入端。

13.如權(quán)利要求9所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述整流器的第一輸出端和第二輸出端之間連有穩(wěn)壓二極管。

14.如權(quán)利要求8所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述檢測(cè)電路為霍爾傳感器,所述霍爾傳感器包括電源端、接地端及輸出端,所述霍爾傳感器的電源端連接所述整流器的第一輸出端,所述霍爾傳感器的接地端連接所述整流器的第二輸出端,所述霍爾傳感器的輸出端連接所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸入端。

15.如權(quán)利要求8所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述開關(guān)控制電路包括第一電阻、NPN三極管、以及串聯(lián)于轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端與所述可控雙向交流開關(guān)之間的第二電阻和二極管;所述二極管的陰極連接所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端;所述第一電阻一端連接所述整流器的第一輸出端,另一端連接所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端;所述NPN三極管的基極連接所述轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端,發(fā)射極連接二極管的陽(yáng)極,集電極連接所述整流器的第一輸出端。

16.如權(quán)利要求8所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述開關(guān)控制電路包括第一電阻、第一二極管、以及串聯(lián)于所述轉(zhuǎn)向控制的輸出端與可控雙向 交流開關(guān)之間的第二電阻和第二二極管;所述第二二極管的陽(yáng)極連接可控雙向交流開關(guān)的控制極,所述第一電阻一端連接整流器的第一輸出端,另一端連接所述第一二極管的陽(yáng)極;第一二極管的陰極連接可控雙向交流開關(guān)的控制極。

17.如權(quán)利要求8所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述開關(guān)控制電路包括第一電阻、第二電阻、以及反相串聯(lián)于轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端與可控雙向交流開關(guān)之間的第一二極管和第二二極管;所述第一二極管和第二二極管的陰極分別連接轉(zhuǎn)向控制電路的輸出端和可控雙向交流開關(guān)的控制極;所述第一電阻一端連接整流器的第一輸出端,另一端連接第一二極管和第二二極管的陽(yáng)極的連接點(diǎn);所述第二電阻的兩端分別連接第一二極管和第二二極管的陰極。

18.一種用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上集成有轉(zhuǎn)向控制電路和開關(guān)控制電路,所述轉(zhuǎn)向控制電路用于接收一檢測(cè)電路輸出的表示電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極位置的磁極位置信號(hào),被配置為根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)向設(shè)定選擇性地輸出所述磁極位置信號(hào)或所述磁極位置信號(hào)經(jīng)反相后的信號(hào)至所述開關(guān)控制電路;

所述開關(guān)控制電路被配置為依據(jù)轉(zhuǎn)向控制電路輸出的信號(hào)和驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的交流電源的極性信息,控制一與電機(jī)的繞組串聯(lián)于所述交流電源的兩端的可控雙向交流開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài),以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述開關(guān)控制電路被配置為僅在所述交流電源為正半周期且所述轉(zhuǎn)向控制電路輸出第一信號(hào)時(shí)、以及所述交流電源為負(fù)半周期且所述轉(zhuǎn)向控制電路輸出第二信號(hào)時(shí)使所述可控雙向交流開關(guān)導(dǎo)通。

20.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上 還集成有所述檢測(cè)電路。

21.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上進(jìn)一步集成有至少給所述檢測(cè)電路提供直流電壓的整流器。

22.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上進(jìn)一步集成有上述可控雙向交流開關(guān)。

23.一種用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上集成有轉(zhuǎn)向控制電路和開關(guān)控制電路,

所述開關(guān)控制電路用于接收一檢測(cè)電路輸出的表示電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極位置的磁極位置信號(hào),根據(jù)所述磁極位置信號(hào)和驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的交流電源的極性信息,輸出控制信號(hào)至一轉(zhuǎn)向控制電路;

所述轉(zhuǎn)向控制電路被配置為根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)向設(shè)定,選擇性地輸出所述控制信號(hào)或所述控制信號(hào)經(jīng)反相后的信號(hào)至一與電機(jī)的繞組串聯(lián)于所述交流電源的兩端的可控雙向交流開關(guān)的控制極,控制所述可控雙向交流開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài),以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

24.如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上進(jìn)一步集成有連接于所述轉(zhuǎn)向控制電路與所述可控雙向交流開關(guān)的控制極之間的限流電阻。

25.如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上還集成有所述檢測(cè)電路。

26.如權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上進(jìn)一步集成有至少給所述檢測(cè)電路提供直流電壓的整流器。

27.如權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體基片,其特征在于,所述半導(dǎo)體基片上進(jìn)一步集成有上述可控雙向交流開關(guān)。

28.一種用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的集成電路,其特征在于,所述集成電路包括如 權(quán)利要求18至27中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體基片,所述半導(dǎo)體基片被封裝于一殼體內(nèi)。

29.一種用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的集成電路,其特征在于,所述集成電路包括一第一半導(dǎo)體基片和一第二半導(dǎo)體基片,所述第一半導(dǎo)體基片和所述第二半導(dǎo)體基片被封裝于一殼體內(nèi),所述第一半導(dǎo)體基片為權(quán)利要求21或者26所述的半導(dǎo)體基片,所述第二半導(dǎo)體基片上集成有所述可控雙向交流開關(guān)。

30.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng),其特征在于,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括:

可控雙向交流開關(guān),與電機(jī)的繞組串聯(lián)連接于交流電源的兩端;

檢測(cè)電路,用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的磁極位置,并于其輸出端輸出磁極位置信號(hào);

開關(guān)控制電路,被配置為依據(jù)所述檢測(cè)電路輸出的磁極位置信號(hào)和所述交流電源的極性信息,輸出控制信號(hào)至一轉(zhuǎn)向控制電路;

所述轉(zhuǎn)向控制電路被配置為根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)向設(shè)定,選擇性地輸出所述控制信號(hào)或所述控制信號(hào)經(jīng)反相后的信號(hào)至所述可控雙向交流開關(guān),控制所述可控雙向交流開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài),以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

31.如權(quán)利要求30所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步包括連接于所述轉(zhuǎn)向控制電路與所述可控雙向交流開關(guān)的控制極之間的限流電阻。

32.如權(quán)利要求31所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,電機(jī)以特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述轉(zhuǎn)向控制電路將控制信號(hào)輸出至所述可控雙向交流開關(guān);電機(jī)以與所述特定方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述轉(zhuǎn)向控制電路將所述控制信號(hào)經(jīng)反相后的信號(hào)輸出至所述可控雙向交流開關(guān)。

33.如權(quán)利要求31所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路還包括用于至少給所述檢測(cè)電路提供直流電壓的整流器。

34.如權(quán)利要求33所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述整流器、所述檢測(cè)電路、所述開關(guān)控制電路和所述轉(zhuǎn)向控制電路集成于一集成電路中。

35.如權(quán)利要求31所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,所述檢測(cè)電路、所述開關(guān)控制電路和所述轉(zhuǎn)向控制電路集成于一集成電路中。

36.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng),其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括:

可控雙向交流開關(guān),與電機(jī)的繞組串聯(lián)連接于交流電源的兩端;

檢測(cè)電路,用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的磁極位置,并于其輸出端輸出磁極位置信號(hào);

控制電路,用于接收所述磁極位置信號(hào),根據(jù)所述磁極位置信號(hào)在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)下運(yùn)行,所述第一狀態(tài)指向所述可控雙向交流開關(guān)的控制極輸出負(fù)載電流,所述第二狀態(tài)指從所述可控雙向交流開關(guān)的控制極接收負(fù)載電流,并根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)向設(shè)定切換所述磁極位置信號(hào)與上述兩種狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使電機(jī)以特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)或以與所述特定方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

37.一種電機(jī),包括定子、轉(zhuǎn)子及如權(quán)利要求1-17或30-36中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路或者如權(quán)利要求18-27中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體基片。

38.如權(quán)利要求37所述的電機(jī),其特征在于,所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁轉(zhuǎn)子,定子包括定子鐵芯及纏繞于定子鐵芯上的定子繞組。

39.如權(quán)利要求38所述的電機(jī),其特征在于,所述電機(jī)為單相永磁交流電機(jī)。

40.如權(quán)利要求39所述的電機(jī),其特征在于,所述電機(jī)為單相永磁同步電機(jī)或者單相永磁BLDC電機(jī)。

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