本實用新型涉及驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于PFC電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，單相交流電供電的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，如圖1所示，包括整流模塊11、電容C1、逆變模塊12以及電機(jī)13，一般都是經(jīng)整流模塊11整流后再通過電容C1濾波成直流電壓，然后輸出給負(fù)載。這種電路雖然簡單方便，但卻存在不少缺點：如濾波后的直流電壓幅值會隨著交流電壓的波動而變化，這會影響到電機(jī)運行的穩(wěn)定性；另外，由于整流后電容的充放電特性，會導(dǎo)致輸入電流的波形產(chǎn)生畸變，從而輸入功率因數(shù)較低。若電網(wǎng)中大量使用含這種電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，會對電網(wǎng)造成比較嚴(yán)重的諧波污染。

而對于寬電壓輸入的應(yīng)用場合，如圖2所示，在圖1的基礎(chǔ)上需要額外的開關(guān)電路21進(jìn)行輸入電壓的檔位切換，該開關(guān)電路21包括串聯(lián)的電容C2、C3以及開關(guān)器件，以滿足電機(jī)驅(qū)動所需的直流電壓幅值，但是開關(guān)電路的使用卻非常不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種基于PFC電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。

本實用新型提供了一種基于PFC電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，包括整流模塊、電容C1、逆變模塊以及電機(jī)，還包括PFC電路，其中，PFC電路連接在整流 模塊與電容C1之間。

進(jìn)一步的，PFC電路包括第一電阻R1、第一電感L1、第一二極管D1和第二二極管D2，其中，第一電阻R1、第一二極管D1與第一電感L1、第二二極管D2并聯(lián)。

進(jìn)一進(jìn)的，PFC電路包括第一電阻R1、第一電感L1、第一二極管D1和第二二極管D2，其中，第一二極管D1與第一電感L1和第二二極管D2并聯(lián)后再與第一電阻R1串聯(lián)。

進(jìn)一步的，PFC電路還包括第二電阻R2、第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2和第一驅(qū)動控制電路，其中，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2的漏極分別連接到第一電感L1和第二二極管D2之間，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2的柵極分別連接到第一驅(qū)動控制電路的一端，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2的源極分別串聯(lián)到第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端連接到整流模塊，第一驅(qū)動控制電路的另一端連接到電容C1與逆變模塊之間。

進(jìn)一步的，逆變模塊為逆變器或IPM。

采用上述本實用新型技術(shù)方案的有益效果是：基于PFC電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，可以使得直流電壓穩(wěn)定在一個恒定數(shù)值，即在370～420VDC之間，并且不會隨著交流電壓的波動而變化，從而提高了電機(jī)運行的穩(wěn)定性。其輸入電壓范圍為85～265VAC，可以滿足大部分寬電壓輸入的應(yīng)用場合，且無需任何開關(guān)切換電路，減少了用戶操作，增加了可靠性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型基于PFC電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型基于PFC電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。

本實用新型公開了一種基于功率因數(shù)校正(Power Factor Correction，簡稱PFC)電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，如圖3、圖4所示，包括整流模塊11、電容C1、逆變模塊12以及電機(jī)13，還包括PFC電路14，其中，PFC電路14連接在整流模塊11與電容C1之間。在本實施例中，逆變模塊12可以為逆變器或智能功率模塊(Intelligent Power Module，簡稱IPM)。

具體的，如圖3所示，PFC電路14可以包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電感L1、第一二極管D1、第二二極管D2、第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2和第一驅(qū)動控制電路15，其中，第一電阻R1、第一二極管D1與第一電感L1、第二二極管D2并聯(lián)，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2的漏極分別連接到第一電感L1和第二二極管D2之間，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2的柵極分別連接到第一驅(qū)動控制電路15的一端，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2的源極分別串聯(lián)到第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端連接到整流模塊11，第一驅(qū)動控制電路15的另一端連接到電容C1與逆變模塊12之間。

如圖4所示，PFC電路14還可以是如下結(jié)構(gòu)：即第一二極管D1與第一電感L1和第二二極管D2并聯(lián)后再與第一電阻R1串聯(lián)。其他元器件的連接關(guān)系與圖3相同，此處不再贅述。以下通過工作原理進(jìn)一步說明本實用新型的方案，在本實施例中，以圖3為例進(jìn)行說明，其PFC電路采用Boost升壓 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，先開通Q1和Q2，使L1迅速儲能，然后關(guān)斷Q1和Q2，此時L1將能量泄放給C1，抬升C1兩端的直流電壓，而D1和D2阻止C1兩端直流電壓往前級泄放。結(jié)合直流電壓反饋信號，通過驅(qū)動控制對Q1、Q2的開關(guān)控制，使C1兩端的直流電壓穩(wěn)定在一個恒定數(shù)值，數(shù)值在370～420VDC之間，并且不會隨著交流電壓的波動而變化，從而提高了電機(jī)運行的穩(wěn)定性。

而PFC電路結(jié)合R2反饋的電流信號，通過驅(qū)動控制對Q1、Q2的開關(guān)控制，使輸入電流波形與輸入電壓波形保持一致，提升功率因素最高到0.95以上，基本消除了對電網(wǎng)的諧波污染，提升了交流電的利用率。

由于C1兩端的直流電壓始終穩(wěn)定在一個恒定數(shù)值，即PFC電路的輸入電壓范圍為85～265VAC，滿足大部分寬電壓輸入的應(yīng)用場合，無需任何開關(guān)切換電路，減少了用戶操作，增加了可靠性。

在PFC電路中，R1、D1和L1、D2并聯(lián)，由于L1的存在，上電瞬間電流通過R1和D1組成的快速充電電路向C1充電，R1起到了限流的作用。上電之后不會有電流再通過這條充電電路，因此這樣的并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以避免電流長時間流過R1，從而減小了R1的發(fā)熱量，延長了R1的壽命，提高了驅(qū)動器系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性。而Q1和Q2并聯(lián)，同時打開與關(guān)斷，平分工作時的電流，降低了流經(jīng)單只MOS管的電流值，提升了驅(qū)動器系統(tǒng)的功率。同時減小了發(fā)熱量，進(jìn)一步提高了驅(qū)動器系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性。

而圖4是將R1串聯(lián)在線路中，這種情況在工作時電流始終流過R1，雖然不能起到減小R1的發(fā)熱量，但是PFC電路整體的功能依然存在。

通過本實用新型提供的基于PFC電路的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，可以使得直流電壓穩(wěn)定在一個恒定數(shù)值，即在370～420VDC之間，并且不會隨著交流電壓的波動而變化，提高了電機(jī)運行的穩(wěn)定性。通過將Q1和Q2并聯(lián)，降低了流經(jīng)單只場效應(yīng)管的電流值，提升了驅(qū)動系統(tǒng)的功率，同時減小了發(fā)熱量，提高了驅(qū)動系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性。其輸入電壓范圍為85～265VAC，可以滿足 大部分寬電壓輸入的應(yīng)用場合，且無需任何開關(guān)切換電路，減少了用戶操作，增加了可靠性。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。