[實(shí)用新型]一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組的MOSFET功率驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320538556.7
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN203482135U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐慧英;朱信忠
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號: H02P25/08
• 分類號: H02P25/08
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;徐關(guān)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組的MOSFET功率驅(qū)動電路。

背景技術(shù)

在電動叉車領(lǐng)域，其電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)主要是直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)因其控制器軟硬件簡單，技術(shù)成熟，在早期的系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用；但是，直流電機(jī)電刷和換向器的存在，使得維護(hù)量增大，動力、速度和扭矩均受限，即便是采用無刷直流電機(jī)，因其制造工藝復(fù)雜，散熱差，體積大、重量重，難布局等因素，也局限了其在電動叉車驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用。

隨著電力電子器件及控制技術(shù)的發(fā)展，交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)憑借其高效率、少維護(hù)、長壽命等優(yōu)勢，吸引了眾多廠商和用戶的注意，并得到成功的應(yīng)用，尤其是以永磁同步交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)為代表，但高價(jià)格的編碼器是必備器件，永磁電機(jī)所用永磁材料也是另一個(gè)抬高成本的方面。

電動叉車對于驅(qū)動電機(jī)的要求較高，基于車身整體性能設(shè)計(jì)的要求，驅(qū)動電機(jī)必須結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，耐顛簸，體積小，易于散熱，高效經(jīng)濟(jì)節(jié)能，尤其是啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小，適于頻繁啟停和正反轉(zhuǎn)；基于此，開關(guān)磁阻電機(jī)特性恰好滿足上述基本要求，目前，采用開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動的電動叉車已經(jīng)開始推向市場，不過整體性能尚待進(jìn)一步提高，尤其在驅(qū)動控制方面的穩(wěn)定、可靠性。

在開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動控制中，由于要采用低速電流斬波和高速角度位置控制的PWM控制方式，對開關(guān)管的開關(guān)頻率要求較高，尤其在電動叉車這種頻繁動作控制的場合，對電機(jī)驅(qū)動性能要求較高，高性能的控制離不開精細(xì)的PWM高頻化開關(guān)控制。

由于用蓄電池供電，電動叉車領(lǐng)域是典型的低直流電壓、大電流的場合，IGBT這種器件具有一定優(yōu)勢，但I(xiàn)GBT的開關(guān)頻率很難達(dá)到20KHz以上，而MOSFET則可以輕松達(dá)到幾十KHz甚至上百KHz的開關(guān)頻率。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡單可靠、成本低、性能高的開關(guān)磁阻電機(jī)繞組的MOSFET功率驅(qū)動電路。

為達(dá)到發(fā)明目的本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組的MOSFET功率驅(qū)動電路，其特征在于：包括與開關(guān)磁阻電機(jī)繞組串聯(lián)控制其通斷的MOSFET管，所述MOSFET管與用于輸出符合驅(qū)動其控制端工作的驅(qū)動信號的驅(qū)動模塊連接，所述驅(qū)動模塊的輸入端連接有對驅(qū)動信號進(jìn)行隔離的線性高速光耦連接，所述線性高速光耦的輸入端與驅(qū)動信號端連接。

進(jìn)一步，所述線性高速光耦采用HCPL3120。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動模塊采用IXDN414。

進(jìn)一步，所述MOSFET管采用IXTK250N10。

本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是驅(qū)動信號首先經(jīng)由線性高速光耦進(jìn)行隔離，然后利用驅(qū)動模塊對信號進(jìn)行整形放大，得到符合驅(qū)動要求的信號再驅(qū)動MOSFET管的控制端，進(jìn)而控制了與MOSFET管串聯(lián)的開關(guān)磁阻電機(jī)繞組的通或斷。

本實(shí)用新型的有益效果：采用MOSFET管的功率驅(qū)動電路，使得電機(jī)控制時(shí)驅(qū)動信號開關(guān)頻率可達(dá)上百KHz，相應(yīng)的光耦隔離、驅(qū)動放大等部分也滿足其高頻化的要求，為實(shí)現(xiàn)精確的控制算法打下了硬件基礎(chǔ)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低壓大電流開關(guān)磁阻電機(jī)利用MOSFET驅(qū)動的實(shí)踐，都為開關(guān)磁阻電機(jī)在電動叉車中的有效應(yīng)用打下一定基礎(chǔ)；而且簡單可靠、成本低、性能高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例來對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但并不將本實(shí)用新型局限于這些具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，本實(shí)用新型涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。

參照圖1，一種開關(guān)磁阻電機(jī)繞組的MOSFET功率驅(qū)動電路，包括與開關(guān)磁阻電機(jī)繞組串聯(lián)控制其通斷的MOSFET管Q，所述MOSFET管Q與用于輸出符合驅(qū)動其控制端工作的驅(qū)動信號的驅(qū)動模塊U2連接，所述驅(qū)動模塊U2的輸入端連接有對驅(qū)動信號進(jìn)行隔離的線性高速光耦U1連接，所述線性高速光耦U1的輸入端與驅(qū)動信號端連接。

所述線性高速光耦U1采用HCPL3120。

所述驅(qū)動模塊U2采用IXDN414。

所述MOSFET管Q采用IXTK250N10。

本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是驅(qū)動信號首先經(jīng)由線性高速光耦U1進(jìn)行隔離，然后利用驅(qū)動模塊U2對信號進(jìn)行整形放大，得到符合驅(qū)動要求的信號再驅(qū)動MOSFET管Q的控制端，進(jìn)而控制了與MOSFET管Q串聯(lián)的開關(guān)磁阻電機(jī)繞組的通或斷。