[发明专利]一种低压开关磁阻电机控制器的开关电源设备

说明书

本申请涉及一种低压开关磁阻电机控制器的开关电源设备，整体电路包括控制电路、驱动电路、输出电路组成。控制电路根据检测的位置信号、电流、电压信号，产生PWM信号，控制电机绕组的电流，采用单周期检测，保证电机控制器有良好的线性调整率，实现电路过流保护。驱动电路采用变压‑储能‑释放能量‑整流‑滤波‑稳压‑再滤波‑再稳压‑第三次滤波‑输出的经典设计，提高电源利用率和负载的输出功率。输出电路保证控制电路大电流输出的要求，起到进一步减小纹波电压的作用，保证输出电压的质量。

技术领域

本申请涉及电机控制与开关电源领域，具体涉及一种低压开关磁阻电机控制器的开关电源设备。

背景技术

随着电力电子技术的发展,开关电源逐步得到应用。开关电源起初被应用于飞机控制器上,相比于传统的线性电源,开关电源由于工作频率较高,体积较小,非常适合在航空领域应用。开关电源在国外应用广泛,20世纪70年代已经进入民用电器领域,在很多领域已经取代线性电源,到上世纪80年代已经达到普及程度。国外高频开关电源已经向模块化和微型化方向发展,产品体积更小、制造成本更低。在大功率开关电源研究方面,节能环保的高频开关电源已取得重大进展,使高频开关电源在很多大功率用电设备中不断取代线性电源。20世纪80年代,开关电源随着国外电器产品逐渐出现在国内市场,当时开关电源设计技术有限,面临许多技术难题。随着国内研究的不断深入，国内也逐渐有了自主研发的产品。目前,我国在通信领域、家电生产制造领域、国防安全等领域已经广泛采用高频开关电源产品,开关电源的效率已经能够与国际先进水平相媲美。然而在大功率高频开关电源方面,国内技术仍然明显落后于国际先进水平。但在大功率方面,由于既要保证大功率,又要保证开关电源的工作效率,还有很多技术难题需要解决攻克。在大功率开关电源方面,国内开关电源技术跟国外相比在性能上还有较大差距,因此大功率开关电源仍然多选用国外品牌。综合以上分析,我国的开关电源技术仍然有很大的发展空间。基于此现状，本文设计了一种低压开关磁阻电机控制器的开关电源设备。

如图1所示，为现有技术的光电控制电路，采用MCP4921芯片作为运算中心，计算速度快，但驱动能力弱，控制精度低，稳当性较差。

如图2所示，为现有技术的驱动电路，输出功率高，输出电流大，但对前级信号反应不灵敏，自动反馈性差。

发明内容

（一）技术问题

1. 现有技术的开关电源，控制精度低，稳定性差。

2. 现有技术的开关电源，难以实现信号自动反馈补偿。

（二）技术方案

针对上述技术问题，本申请提出的一种低压开关磁阻电机控制器的开关电源设备，包括依次连接的控制电路、驱动电路、输出电路组成。

控制电路：将输入检测的位置信号、电流、电压信号，产生PWM（脉冲宽度调制信号），控制电机绕组的电流，采用单周期检测，保证电机控制器有良好的线性调整率，实现电路过流保护，信号流入功率场效应晶体管Q1、功率场效应晶体管Q2、功率场效应晶体管Q3、功率场效应晶体管Q6、功率场效应晶体管Q7、功率场效应晶体管Q5组成的放大电路对信号进行放大，通双向钳位二极管D1稳定输入信号，流入二极管D2组成的整流电路会对信号进行分流，并且通过电感L1、电感L2、沟道L4，起到了传递能量和变换电压等级的作用，经过电容C5和电容C6进行能量存储，输出得到稳定的电压信号。

驱动电路：采用变压-储能-释放能量-整流-滤波-稳压-再滤波-再稳压-第三次滤波-输出信号，提高电源利用率和负载的输出功率，信号输入至放大器U1的同相输入端，与给定的输入端参考电压进行比较，产生误差电压信号，误差电压信号再通过放大器U2调制器中与锯齿波进行比较，产生复位信号，信号流过功率场效应晶体管Q8、场效应晶体管Q15进行分压得到输出电压反馈信号，经过功率场效应晶体管Q12、功率场效应晶体管Q13以及三极管Q9输出电平信号，控制开关管功率场效应晶体管Q14开启与关断，保障了开关电源设备的电路供电。