[发明专利]用于操作BLDC电动机的驱动电路

说明书

本发明描述了一种用于操作无刷DC电动机（100）的驱动电路（200）。电动机（100）包括具有N个磁体（102）的转子以及配置为生成磁场的具有M个磁极（103）的定子。驱动电路（200）包括配置为从AC电源（221）提供DC母线电压（240）的整流器（222）。此外，驱动电路（200）包括母线电压电容器（224）和控制开关（225）的串联布置，串联布置设置为与母线电压（240）并联。驱动电路（200）进一步包括配置为生成用于定子的磁极（103）的线圈（220）的相电流（210）以生成磁场的逆变器（230）。另外，驱动电路（200）包括控制电路系统（110、226、227、228、229），其配置为在母线电压（240）高于阈值电压（241）时控制控制开关（225）断开，并且在母线电压（240）低于阈值电压（241）时控制控制开关（225）闭合。

技术领域

本文件涉及无刷DC（BLDC）电动机。具体地，本文件涉及一种用于驱动BLDC电动机的驱动电路。

背景技术

BLDC电动机用于各种不同的应用，尤其是因为其相对高的功率重量比。BLDC电动机的示例应用是家用电器或电动工具。为了驱动具有相对高的功率的BLDC电动机，需要提供能够将相对高的功率从电源提供至BLDC电动机的驱动电路。这种驱动电路通常表现出相对大的尺寸并且通常包括具有相对高成本的部件。

发明内容

本文件涉及提供成本和尺寸高效的驱动电路的技术问题，该驱动电路配置为将相对高的功率提供至BLDC电动机。这个技术问题是通过独立权利要求的主题来解决的。在从属权利要求中、在下面的描述中和在附图中描述优选示例。

根据一个方面，描述了一种用于操作无刷DC电动机的驱动电路。电动机包括具有N个磁体的转子和具有M个磁极的定子，其中，定子配置为生成（旋转）磁场。驱动电路包括配置为从AC电源提供DC母线电压（link voltage）的整流器。此外，驱动电路包括母线电压电容器和控制开关的串联布置，其中，串联布置设置为与母线电压并联。另外，驱动电路包括配置为生成用于定子的磁极的线圈的相电流以生成磁场的逆变器。

驱动电路进一步包括控制电路系统（circuitry），该控制电路系统配置为在母线电压高于阈值电压时控制控制开关断开，并且在母线电压低于阈值电压时控制控制开关闭合。

应当注意，包括在本文件中概述的其优选实施例的方法和系统可以单独使用或者与本文件所公开的其它方法和系统组合使用。另外，在系统的上下文中概述的特征同样适用于相应的方法。此外，在本文件中概述的方法和系统的所有方面可以进行任意的组合。具体地，权利要求的特征可以任意的方式彼此组合。

附图说明

下面参照附图以示例性方式阐释本发明，其中，

图1a和图1b示出了示例BLDC电动机的横截面；

图1c示出了用于控制BLDC电动机的示例控制单元；

图2a示出了用于BLDC电动机的驱动电路的框图；

图2b示出了用于BLDC电动机的驱动电路的电路图；

图2c示出了BLDC电动机的不同操作阶段；以及

图3示出了用于操作BLDC电动机的示例控制方案。

具体实施方式