[發明專利]用于控制電動機的系統和方法

無效

• 申請號: 201310517519.2
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103795308A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: R·弗朗哥
• 申請（專利權）人: 德爾福技術有限公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳;浦易文

技術領域

本發明涉及包括固態繼電器（SSR）的電氣電子電路。更確切地說，本發明涉及用于控制直流電動機的包括SSR的電氣電子電路。?

背景技術

機電繼電器是本領域眾所周知的，并且廣泛地用在各種類型的功率控制和電氣應用中。盡管會產生與存在運動部件相關聯的問題，但通常包括線圈和觸件的這些機械裝置相當可靠。此外，機械繼電器經受電火花和電弧。?

此外，機械繼電器產生在“開”和“關”狀態之間的突然過渡，從而在每次過渡時都會在電路中產生較高的電流峰值。此種電流峰值例如會致使電路的觸件熔化，從而導致電氣系統發生故障。?

如今，在各種應用中，固態繼電器（SSR）用作機電繼電器的替代，這些應用包括用于控制直流電動機的汽車電氣-電子應用?？勺⒁獾剑琒SR具有優于機械裝置的若干優點，其中包括更佳的過流控制、減小尺寸和重量、更佳的功率耗散以及更高的操作頻率。?

然而，在上述應用中，在與機電繼電器相比時，SSR顯然具有如下缺點：在電源的極性反向時，需要外部反向電路極性保護電路。?

通常用于防止極性逆轉的技術方案如下：?

(i)使用與電源線串聯的二極管。然而，考慮到功率耗散，該技術僅僅適用于低電流系統；?

(ii)使用與能夠將電源線接通和斷開的機電繼電器串聯的二極管。然而，此種開關裝置的使用會產生本文在上文提及的機電繼電器所固有的所有問題；或者?

(iii)使用P通道MOSFET來切換電源線。然而，該技術方案會由于P?通道裝置的較高接合電阻而產生功率耗散的問題。此外，這些裝置局限于用在相對較低電流的電路中。?

還可采用N-通道MOSFET（N-MOS）裝置來切換電動機。然而，在利用正向電池極性操作時（例如，在電動機關閉時），此種裝置并不具有任何相對于反向電壓峰值的防護。因此，功率由N-MOS裝置耗散，由此使得其過熱。?

與電動機并聯連接的二極管會解決上述問題，因為反向電壓峰值會在不損壞N-MOS裝置的情形下耗散。然而，在反向電池極性條件中，二極管會使得電流直接流至N-MOS裝置，而不流過電動機，由此損壞N-MOS裝置。?

因此，需要一種能避開上述缺點的構件。?

背景技術中討論的主題不應僅僅由于在背景技術部分提及而被假定為現有技術。類似的，背景技術中提及的問題或者與背景技術的主題相關聯的問題不應被假定為已在現有技術中被識別。背景技術部分中的主題僅僅表示出不同的技術方案，這些技術方案中的內容以及這些技術方案本身也可以是本發明的內容。?

發明內容

本發明的第一目的在于基于N-MOS開關裝置來控制電動機的方法和系統，以使得電動機能在反向電池極性條件下操作。?

本發明的第二目的是提供基于N-MOS開關裝置來控制電動機的方法和系統，用于保護電動機免受由于使用PWM切換系統中的電動機而產生的反向電壓峰值的影響，避免在N-MOS裝置處的功耗并由此避免該N-MOS裝置過熱。?

為了實現上述目的，本發明提供一種用于控制電動機的系統，該系統包括電壓、開關裝置、控制裝置以及晶閘管，該開關裝置與電動機串聯連接以在“開”和“關”狀態之間切換該電動機，該控制裝置用于控制開關裝置，而晶閘管與電動機并聯連接，其中晶閘管的門極端子以及由此該晶閘管的導電或非導電狀態由控制裝置控制。?

此外，本發明提供控制在上述系統中的電動機的方法，其中該方法包括如下步驟：在正向電池極性條件中切換晶閘管的狀態，使得晶閘管導電，以及在反向電池極性條件中切換晶閘管的狀態使得晶閘管不導電。?

通過閱讀本發明的較佳實施例的以下具體說明，本發明的其它特征和優點將變得更加清楚，該說明僅借助于非限制的示例并參考附圖來給出。?

附圖說明

現在參見附圖借助示例來描述本發明，附圖中：?

圖1是根據一個實施例的用于控制電動機的系統的電路的示意圖；以及?

圖2是根據一個實施例的控制電動機系統的方法的流程圖。?

具體實施方式