[发明专利]供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电装置，其用于通过以期望的占空比来PWM控制电子开关而控制向电机负载提供的电力，并且特别地，涉及一种减少由于发热引起的能量损失的技术。

背景技术

已经采用了很多负载电路，其每个都以下述方式构造成，即，在直流电源和负载之间设置诸如MOSFET的电子开关，并且使MOSFET经受PWM控制来调整向负载提供的电力，从而控制负载的输出(例如，见专利文献1)。

图4是示出了用于通过PWM控制来驱动要安装在车辆上的散热器风扇等所使用的电机M 101的负载电路的构造的电路图。在电机M101与直流电源VB(例如，要安装在车辆上的蓄电池)的正电极端子之间设置有例如MOSFET的电子开关T101。将电机M101的电感描述为LM，而将其电枢电阻描述为Ra。

电子开关T101的栅极经由电阻器R101连接于驱动器102。电荷泵101连接于驱动器102。当为驱动器102提供具有预定接通/断开周期的输入信号时，驱动器102将电荷泵101的输出电压输出到电子开关T101的栅极，以从而根据PWM控制利用预定的占空比来驱动电子开关T101。

如图4所示，假设流经电子开关T101的电流是ID，而流经电机M101的电流是IM，那么在接通电子开关T101而使电流流经从直流电源VB的正电极端子经由电子开关T101、电机M101和地面到直流电源VB的负电极端子的路径的情况下，电流ID变为等于电流IM。在该情况下，在电机M101的电感LM中积蓄了LM*IM²/2的电磁能量。

当断开电子开关T101时，电流ID变为0。然而，由于电机M101的电感LM，电流IM趋于连续流动。为了以循环的方式使该电流流入电机M101，与电机M101并联设置续流二极管D101(后面简称为“二极管”)。假设电子开关T101与电机M101之间的连接点是a，那么二极管D101的阴极连接于点a，而该二极管D101的阳极接地。

根据该构造，当电子开关T101断开时，在电子开关T101的接通状态期间已经流经电机M101的电流IM开始以循环的方式流经从电机M101经由地面、二极管D101和点a到电机M101的路径。从而，在电感LM中已经积蓄的电磁能量转换成电机M101的驱动转矩。在该情况下，假设流经二极管D101的电流是循环电流IF，那么该循环电流IF变成等于电流IM。

电机电流IM(＝IF)流经电枢电阻Ra和二极管D101，从而引起功率损失。

由于电枢电阻Ra处的功率损失导致了电机驱动转矩的产生，所以该功率损失具有抑制电机M101的转速在电子开关T101的断开时段内降低的作用。另一方面，假设二极管D101的正向电压降是VF，那么在二极管D101中产生的功率损失由VF*IF来表示。由于该功率损失转换成了热从而仅仅使二极管D101的温度增加，所以该功率损失无助于维持电机M101的转速。

当电机M101的电感LM中积蓄的电磁能量作为电枢电阻Ra和二极管D101的功率损失而消失时，点a处的电压由于电机电枢的惯性力而上升至发电电压。在该情况下，二极管D101防止电流从点a流向地面。

即，电感LM中积蓄的电磁能量的一部分转换成电机M101的转矩，而剩余的电磁能量转换成由二极管D101产生的热。从而，如果变为可以减少二极管D101的功率损失，那么能够增大转换为电机M101的转矩的转换率，从而能够有效地利用能量并且能够减少从二极管D101产生的热量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开JP-A-11-168899

发明内容

技术问题

如上所述，在现有技术的负载电路中，在利用电子开关T101来PWM控制电机M101的情况下，当电子开关T101从接通状态改变为断开状态时，由在电感LM中积蓄的电磁能量所产生的电流以循环的方式流入电机M101。然而，在采用该系统的情况下，续流二极管D101发热，因而由于该热而产生能量损失。从而，已经越来越需要减少这种能量损失。

为了解决该现有技术中的问题而制成本发明，并且本发明的目的是提供一种供电装置，其能够减小由于续流二极管的正向电压而导致的能量损失。

问题的解决方案

为了实现上述目的，根据本发明，提供一种供电装置，该供电装置包括：

电子开关(T1)，该电子开关设置在将直流电源(VB)连接于电机负载(M1)的线路上；

驱动部，该驱动部利用PWM来控制所述电子开关而驱动所述电机负载；