买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：湖南开启时代科技股份有限公司

摘要：本发明公开了一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，包括输入整流电路、滤波电路、IPM功率电路、防串扰电流抑制电路，所述输入整流电路的输入端接交流电源，输入整流电路的输出端与滤波电路输入端连接，滤波电路输出端与IPM功率电路相连，所述IPM功率电路采用三相对称桥式IPM，IPM功率电路中设有用于对开关磁阻电机的A、B两相绕组电流进行隔离的防串扰电流抑制电路。本发明的IPM功率电路采用三相对称桥式IPM，可以将原来需要使用两个IPM的变为只需要一个即可，从而降低了成本，可以快速推动开关磁阻电机行业的发展。

主权项：1.一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，其特征在于：包括输入整流电路、滤波电路、IPM功率电路、防串扰电流抑制电路，所述输入整流电路的输入端接交流电源，输入整流电路的输出端与滤波电路输入端连接，滤波电路输出端与IPM功率电路相连，所述IPM功率电路采用三相对称桥式IPM，IPM功率电路中设有用于对开关磁阻电机的A、B两相绕组电流进行隔离的防串扰电流抑制电路；所述输入整流电路包括第一至第四整流二极管，交流电源的正极与第一整流二极管的正极、第三整流二极管的负极连接，交流电源的负极与第二整流二极管的正极、第四整流二极管的负极连接，第一整流二极管的负极、第二整流二极管的负极连接在一起输出正电流，第三整流二极管的正极、第四整流二极管的正极连接在一起输出负电流；所述滤波电路包括电容，所述电容的一端连接第一整流二极管的负极，电容的另一端连接第三整流二极管的正极；所述IPM功率电路包括第一至第六三极管，所述第一三极管的集电极、第三三极管的集电极、第五三极管的集电极连接在一起并接正电流，第一三极管的发射极、第三三极管的发射极、第五三极管的发射极分别与第四三极管的集电极、第二三极管的集电极、第六三极管的集电极相连，第四三极管的发射极、第二三极管的发射极、第六三极管的发射极连接在一起并接负电流，第一二极管的正极连接第一三极管的发射极，第一二极管的负极连接第一三极管的集电极，第二二极管的正极连接第二三极管的发射极，第二二极管的负极连接第二三极管的集电极，第三二极管的正极连接第三三极管的发射极，第三二极管的负极连接第三三极管的集电极，第四二极管的正极连接第四三极管的发射极，第四二极管的负极连接第四三极管的集电极，第五二极管的正极连接第五三极管的发射极，第五二极管的负极连接第五三极管的集电极，第六二极管的正极连接第六三极管的发射极，第六二极管的负极连接第六三极管的集电极，第一至第六三极管的基极均作为控制端；所述防串扰电流抑制电路包括第七二极管和第八二极管，开关磁阻电机的A相绕组的一端连接第一三极管的发射极，开关磁阻电机的A相绕组的另一端连接第七二极管的正极，第七二极管的负极连接第三三极管的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的一端连接第五三极管的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的另一端连接第八二极管的正极，第八二极管的负极连接第三三极管的发射极；当使用二极管做为绕组电流隔离时，采用上管斩波的方式，具体为：A相通电时，斩波管为第一三极管，第二三极管直通；B相通电时，斩波管为第五三极管，第二三极管直通，这样避免第二三极管一直处于斩波状态而增加此管的功率损耗，将开关损耗分别加到第一三极管和第五三极管，分散了热耗，提高了整体性能；当使用晶闸管做为绕组电流隔离时，采用下管斩波的方式，具体为：A相通电时，斩波管为第二三极管，第一三极管直通；B相通电时，斩波管为第二三极管，第五三极管直通；这样处理后，如果A相绕组在通电后，换相到B相绕组，斩波时，由于第二三极管的关断，在第七二极管的阴极电压为VBUS+和一个第三二极管的压降之和，阳极电压为VBUS+的一半，此时阴极电压高于阳极电压，而此时晶闸管没有正向电流，第七二极管关断；如果B相绕组在通电后，换相到A相绕组，斩波时，由于第二三极管的关断，在第八二极管的阴极电压为VBUS+和一个第三二极管的压降之和，阳极电压为VBUS+的一半，此时阴极电压会高于阳极电压，而此时晶闸管没有正向电流，第八二极管关断；交流输入经过二极管进行整流，经过电容滤波后，给IPM进行母线供电；第三三极管、第四三极管、第六三极管一直处于封锁状态；当驱动A相绕组时，第一三极管和第二三极管导通，电流从VBUS+流过第一三极管、A相绕组、第七二极管、第二三极管，再流回VBUS-，由于第八二极管的作用，电流不会流过B相绕组，B相绕组电流不受干扰；当A相绕组需要续流时，第一三极管和第二三极管关断，电流从VBUS-、第四二极管、A相绕组、第七二极管、第三二极管，再流回VBUS+，此种续流方式，直接将绕组中的能量回馈到母线；当驱动B相绕组时，第五三极管和第二三极管导通，电流从VBUS+流过第五三极管、B相绕组、第八二极管、第二三极管，再流回VBUS-，由于第七二极管的作用，电流不会流过A相绕组，A相绕组电流不受干扰；当B相绕组需要续流时，第五三极管和第二三极管关断，电流从VBUS-、第六二极管、B相绕组、第八二极管、第三二极管，再流回VBUS+，此种续流方式，直接将绕组中的能量回馈到母线。

全文数据：一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构技术领域本发明涉及电机领域，特别涉及一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构。背景技术开关磁阻电机已经发展了几十年，它需要采用三相不对称的功率拓扑结构，而市面上暂时没有此结构的专用IPM模块，因此厂家必须通过采用2块3相对称桥式IPM来实现驱动电路，这直接导致成本上升。发明内容为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低的基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构。本发明解决上述问题的技术方案是：一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，包括输入整流电路、滤波电路、IPM功率电路、防串扰电流抑制电路，所述输入整流电路的输入端接交流电源，输入整流电路的输出端与滤波电路输入端连接，滤波电路输出端与IPM功率电路相连，所述IPM功率电路采用三相对称桥式IPM，IPM功率电路中设有用于对开关磁阻电机的A、B两相绕组电流进行隔离的防串扰电流抑制电路。上述基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，所述输入整流电路包括第一至第四整流二极管，交流电源的正极与第一整流二极管的正极、第三整流二极管的负极连接，交流电源的负极与第二整流二极管的正极、第四整流二极管的负极连接，第一整流二极管的负极、第二整流二极管的负极连接在一起输出正电流，第三整流二极管的正极、第四整流二极管的正极连接在一起输出负电流。上述基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，所述滤波电路包括电容，所述电容的一端连接第一整流二极管的负极，电容的另一端连接第三整流二极管的正极。上述基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，所述IPM功率电路包括第一至第六三极管，所述第一三极管的集电极、第三三极管的集电极、第五三极管的集电极连接在一起并接正电流，第一三极管的发射极、第三三极管的发射极、第五三极管的发射极分别与第四三极管的集电极、第二三极管的集电极、第六三极管的集电极相连，第四三极管的发射极、第二三极管的发射极、第六三极管的发射极连接在一起并接负电流，第一二极管的正极连接第一三极管的发射极，第一二极管的负极连接第一三极管的集电极，第二二极管的正极连接第二三极管的发射极，第二二极管的负极连接第二三极管的集电极，第三二极管的正极连接第三三极管的发射极，第三二极管的负极连接第三三极管的集电极，第四二极管的正极连接第四三极管的发射极，第四二极管的负极连接第四三极管的集电极，第五二极管的正极连接第五三极管的发射极，第五二极管的负极连接第五三极管的集电极，第六二极管的正极连接第六三极管的发射极，第六二极管的负极连接第六三极管的集电极，第一至第六三极管的基极均作为控制端。上述基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，所述防串扰电流抑制电路包括第七二极管和第八二极管，开关磁阻电机的A相绕组的一端连接第一三极管的发射极，开关磁阻电机的A相绕组的另一端连接第七二极管的正极，第七二极管的负极连接第三三极管的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的一端连接第五三极管的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的另一端连接第八二极管的正极，第八二极管的负极连接第三三极管的发射极。本发明的有益效果在于：本发明的IPM功率电路采用三相对称桥式IPM，可以将原来需要使用两个IPM的变为只需要一个即可，从而降低了成本，可以快速推动开关磁阻电机行业的发展。附图说明图1为本发明的拓扑电路图。图2为两相开关磁阻电机A相绕组的驱动电流流向图。图3为两相开关磁阻电机A相绕组的续流电流流向图。图4为两相开关磁阻电机B相绕组的驱动电流流向图。图5为两相开关磁阻电机B相绕组的续流电流流向图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1所示，一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，包括输入整流电路、滤波电路、IPM功率电路、防串扰电流抑制电路，所述输入整流电路的输入端接交流电源，输入整流电路的输出端与滤波电路输入端连接，滤波电路输出端与IPM功率电路相连，所述IPM功率电路采用三相对称桥式IPM，IPM功率电路中设有用于对开关磁阻电机的A、B两相绕组电流进行隔离的防串扰电流抑制电路。所述输入整流电路包括第一至第四整流二极管D1-D4，交流电源的正极与第一整流二极管D1的正极、第三整流二极管D3的负极连接，交流电源的负极与第二整流二极管D2的正极、第四整流二极管D4的负极连接，第一整流二极管D1的负极、第二整流二极管D2的负极连接在一起输出正电流VBUS+，第三整流二极管D3的正极、第四整流二极管D4的正极连接在一起输出负电流VBUS-。所述滤波电路包括电容C1，所述电容C1的一端连接第一整流二极管D1的负极，电容C1的另一端连接第三整流二极管D3的正极。所述IPM功率电路包括第一至第六三极管VT1-VT6、第一至第六二极管VD1-VD6，所述第一三极管VT1的集电极、第三三极管VT3的集电极、第五三极管VT5的集电极连接在一起并接正电流VBUS+，第一三极管VT1的发射极、第三三极管VT3的发射极、第五三极管VT5的发射极分别与第四三极管VT4的集电极、第二三极管VT2的集电极、第六三极管VT6的集电极相连，第四三极管VT4的发射极、第二三极管VT2的发射极、第六三极管VT6的发射极连接在一起并接负电流VBUS-，第一二极管VD1的正极连接第一三极管VT1的发射极，第一二极管VD1的负极连接第一三极管VT1的集电极，第二二极管VD2的正极连接第二三极管VT2的发射极，第二二极管VD2的负极连接第二三极管VT2的集电极，第三二极管VD3的正极连接第三三极管VT3的发射极，第三二极管VD3的负极连接第三三极管VT3的集电极，第四二极管VD4的正极连接第四三极管VT4的发射极，第四二极管VD4的负极连接第四三极管VT4的集电极，第五二极管VD5的正极连接第五三极管VT5的发射极，第五二极管VD5的负极连接第五三极管VT5的集电极，第六二极管VD6的正极连接第六三极管VT6的发射极，第六二极管VD6的负极连接第六三极管VT6的集电极，第一至第六三极管VT6的基极均作为控制端。所述防串扰电流抑制电路包括第七二极管VD7和第八二极管VD8，开关磁阻电机的A相绕组的一端连接第一三极管VT1的发射极，开关磁阻电机的A相绕组的另一端连接第七二极管VD7的正极，第七二极管VD7的负极连接第三三极管VT3的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的一端连接第五三极管VT5的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的另一端连接第八二极管VD8的正极，第八二极管VD8的负极连接第三三极管VT3的发射极。需要说明的是，在小功率的应用下，防串扰电流抑制电路可以使用和VD1同性能的二极管，但是做大功率应用下，二极管的压降损耗将会很大，需要采用晶闸管替代，晶闸管的触发信号和对应绕组的开始斩波信号同时发出即可，降低通态损耗。当使用二极管做为绕组电流隔离时，采用上管斩波的方式，具体为：A相通电时，斩波管为VT1，VT2直通；B相通电时，斩波管为VT5，VT2直通，这样可以避免VT2一直处于斩波状态而增加此管的功率损耗，将开关损耗分别加到VT1和VT5，分散了热耗，有效的提高了整体性能。当使用晶闸管做为绕组电流隔离时，采用下管斩波的方式，具体为：A相通电时，斩波管为VT2，VT1直通；B相通电时，斩波管为VT2，VT5直通。这样处理后，如果A相绕组在通电后，换相到B相绕组，斩波时，由于VT2的关断，在VD7的阴极电压为VBUS+和一个VD3的压降之和，阳极电压为VBUS+的一半，此时阴极电压高于阳极电压，而此时晶闸管没有正向电流，VD7关断；如果B相绕组在通电后，换相到A相绕组，斩波时，由于VT2的关断，在VD8的阴极电压为VBUS+和一个VD3的压降之和，阳极电压为VBUS+的一半，此时阴极电压会高于阳极电压，而此时晶闸管没有正向电流，VD8关断。本发明的工作原理如下：交流输入经过二极管进行整流，经过C1电容滤波后，给IPM（虚线框部分）进行母线供电。上图中VT3、VT4、VT6一直处于封锁状态。如图2所示，当驱动A相绕组时，VT1和VT2导通，电流从VBUS+流过VT1、A相绕组、VD7、VT2，再流回VBUS-，由于VD8的作用，电流不会流过B相绕组，B相绕组电流不受干扰。如图3所示，当A相绕组需要续流时，VT1和VT2关断，电流从VBUS-、VD4、A相绕组、VD7、VD3，再流回VBUS+，此种续流方式，直接将绕组中的能量回馈到母线，续流时间短，效果好。如图4所示，当驱动B相绕组时，VT5和VT2导通，电流从VBUS+流过VT5、B相绕组、VD8、VT2，再流回VBUS-，由于VD7的作用，电流不会流过A相绕组，A相绕组电流不受干扰。如图5所示，当B相绕组需要续流时，VT5和VT2关断，电流从VBUS-、VD6、B相绕组、VD8、VD3，再流回VBUS+，此种续流方式，直接将绕组中的能量回馈到母线，续流时间短，效果好。

权利要求：1.一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，其特征在于：包括输入整流电路、滤波电路、IPM功率电路、防串扰电流抑制电路，所述输入整流电路的输入端接交流电源，输入整流电路的输出端与滤波电路输入端连接，滤波电路输出端与IPM功率电路相连，所述IPM功率电路采用三相对称桥式IPM，IPM功率电路中设有用于对开关磁阻电机的A、B两相绕组电流进行隔离的防串扰电流抑制电路。2.根据权利要求1所述的基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，其特征在于：所述输入整流电路包括第一至第四整流二极管，交流电源的正极与第一整流二极管的正极、第三整流二极管的负极连接，交流电源的负极与第二整流二极管的正极、第四整流二极管的负极连接，第一整流二极管的负极、第二整流二极管的负极连接在一起输出正电流，第三整流二极管的正极、第四整流二极管的正极连接在一起输出负电流。3.根据权利要求2所述的基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，其特征在于：所述滤波电路包括电容，所述电容的一端连接第一整流二极管的负极，电容的另一端连接第三整流二极管的正极。4.根据权利要求3所述的基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，其特征在于：所述IPM功率电路包括第一至第六三极管，所述第一三极管的集电极、第三三极管的集电极、第五三极管的集电极连接在一起并接正电流，第一三极管的发射极、第三三极管的发射极、第五三极管的发射极分别与第四三极管的集电极、第二三极管的集电极、第六三极管的集电极相连，第四三极管的发射极、第二三极管的发射极、第六三极管的发射极连接在一起并接负电流，第一二极管的正极连接第一三极管的发射极，第一二极管的负极连接第一三极管的集电极，第二二极管的正极连接第二三极管的发射极，第二二极管的负极连接第二三极管的集电极，第三二极管的正极连接第三三极管的发射极，第三二极管的负极连接第三三极管的集电极，第四二极管的正极连接第四三极管的发射极，第四二极管的负极连接第四三极管的集电极，第五二极管的正极连接第五三极管的发射极，第五二极管的负极连接第五三极管的集电极，第六二极管的正极连接第六三极管的发射极，第六二极管的负极连接第六三极管的集电极，第一至第六三极管的基极均作为控制端。5.根据权利要求4所述的基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构，其特征在于：所述防串扰电流抑制电路包括第七二极管和第八二极管，开关磁阻电机的A相绕组的一端连接第一三极管的发射极，开关磁阻电机的A相绕组的另一端连接第七二极管的正极，第七二极管的负极连接第三三极管的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的一端连接第五三极管的发射极，开关磁阻电机的B相绕组的另一端连接第八二极管的正极，第八二极管的负极连接第三三极管的发射极。

百度查询： 湖南开启时代科技股份有限公司 一种基于IPM的两相开关磁阻电机电流换相拓扑结构