[实用新型]一种开关磁阻电机绕组的MOSFET功率驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关磁阻电机绕组的MOSFET功率驱动电路。

背景技术

在电动叉车领域，其电机驱动系统主要是直流电机驱动系统和交流电机驱动系统，直流电机驱动系统因其控制器软硬件简单，技术成熟，在早期的系统中得到广泛应用；但是，直流电机电刷和换向器的存在，使得维护量增大，动力、速度和扭矩均受限，即便是采用无刷直流电机，因其制造工艺复杂，散热差，体积大、重量重，难布局等因素，也局限了其在电动叉车驱动系统中的应用。

随着电力电子器件及控制技术的发展，交流电机驱动系统凭借其高效率、少维护、长寿命等优势，吸引了众多厂商和用户的注意，并得到成功的应用，尤其是以永磁同步交流电机驱动系统为代表，但高价格的编码器是必备器件，永磁电机所用永磁材料也是另一个抬高成本的方面。

电动叉车对于驱动电机的要求较高，基于车身整体性能设计的要求，驱动电机必须结构坚固，耐颠簸，体积小，易于散热，高效经济节能，尤其是启动转矩大，启动电流小，适于频繁启停和正反转；基于此，开关磁阻电机特性恰好满足上述基本要求，目前，采用开关磁阻电机驱动的电动叉车已经开始推向市场，不过整体性能尚待进一步提高，尤其在驱动控制方面的稳定、可靠性。

在开关磁阻电机的驱动控制中，由于要采用低速电流斩波和高速角度位置控制的PWM控制方式，对开关管的开关频率要求较高，尤其在电动叉车这种频繁动作控制的场合，对电机驱动性能要求较高，高性能的控制离不开精细的PWM高频化开关控制。

由于用蓄电池供电，电动叉车领域是典型的低直流电压、大电流的场合，IGBT这种器件具有一定优势，但IGBT的开关频率很难达到20KHz以上，而MOSFET则可以轻松达到几十KHz甚至上百KHz的开关频率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种简单可靠、成本低、性能高的开关磁阻电机绕组的MOSFET功率驱动电路。

为达到发明目的本实用新型采用的技术方案是：

一种开关磁阻电机绕组的MOSFET功率驱动电路，其特征在于：包括与开关磁阻电机绕组串联控制其通断的MOSFET管，所述MOSFET管与用于输出符合驱动其控制端工作的驱动信号的驱动模块连接，所述驱动模块的输入端连接有对驱动信号进行隔离的线性高速光耦连接，所述线性高速光耦的输入端与驱动信号端连接。

进一步，所述线性高速光耦采用HCPL3120。

进一步，所述驱动模块采用IXDN414。

进一步，所述MOSFET管采用IXTK250N10。

本实用新型的技术构思是驱动信号首先经由线性高速光耦进行隔离，然后利用驱动模块对信号进行整形放大，得到符合驱动要求的信号再驱动MOSFET管的控制端，进而控制了与MOSFET管串联的开关磁阻电机绕组的通或断。

本实用新型的有益效果：采用MOSFET管的功率驱动电路，使得电机控制时驱动信号开关频率可达上百KHz，相应的光耦隔离、驱动放大等部分也满足其高频化的要求，为实现精确的控制算法打下了硬件基础，同时实现了低压大电流开关磁阻电机利用MOSFET驱动的实践，都为开关磁阻电机在电动叉车中的有效应用打下一定基础；而且简单可靠、成本低、性能高。

附图说明

图1是本实用新型的电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

参照图1，一种开关磁阻电机绕组的MOSFET功率驱动电路，包括与开关磁阻电机绕组串联控制其通断的MOSFET管Q，所述MOSFET管Q与用于输出符合驱动其控制端工作的驱动信号的驱动模块U2连接，所述驱动模块U2的输入端连接有对驱动信号进行隔离的线性高速光耦U1连接，所述线性高速光耦U1的输入端与驱动信号端连接。

所述线性高速光耦U1采用HCPL3120。

所述驱动模块U2采用IXDN414。

所述MOSFET管Q采用IXTK250N10。

本实用新型的技术构思是驱动信号首先经由线性高速光耦U1进行隔离，然后利用驱动模块U2对信号进行整形放大，得到符合驱动要求的信号再驱动MOSFET管Q的控制端，进而控制了与MOSFET管Q串联的开关磁阻电机绕组的通或断。