[发明专利]一种基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器及方法

权利要求书

1.一种基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，包括：

单相桥式相控整流器采用电流环控制模式，通过控制晶闸管的导通角，实现输出电流的调节，进行转速控制；

换向控制电路利用转子的位置反馈，对应导通相应的绕组，进行换向控制；

其中，所述单相桥式相控整流器输出端与所述换向控制电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述单相桥式相控整流器包括四个晶闸管，两个为一组，每组之间相差180度的相位，通过控制每一组的导通角实现对输出电流的闭环控制。

3.根据权利要求2所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述单相桥式相控整流器的输出端并联一个续流二极管及稳压电容。

4.根据权利要求1所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述换向控制电路包括三相逆变桥臂电路、电机线电压采样电路及驱动电路；

所述电机线电压采样电路用于实时获取转子位置，根据转子位置期望值和转子位置反馈实际值，通过驱动电路驱动三相桥臂六个开关管的开通和关断。

5.根据权利要求4所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述三相逆变桥臂电路包括六个MOS管，两个MOS管为一组，组成三相桥臂，通过控制一个周期内六个MOS管导通或关闭实现逆变。

6.根据权利要求4所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述电机线电压采样电路用于通过两个运算放大器将采集到的电机线电压进行缩放及滤波；然后通过硬件比较器对三个电机线电压进行两两比较，得到换向点，从而实现对电机的换向控制。

7.根据权利要求4所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述驱动电路用于通过比较各电机线电压得到换向点，通过自举电路完成对三相逆变桥臂的六个MOS管的驱动。

8.根据权利要求7所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述三相逆变桥臂的每一相桥臂上都有上下两个MOS管，其中下MOS管源极S接地，上管源极S悬浮，通过自举电路输出至MOS管栅极以驱动三相逆变桥臂。

9.根据权利要求1所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，其特征在于，所述单相桥式相控整流器包括两个PI控制器和一个相控整流桥，通过控制整流桥中晶闸管的导通角实现对电机转速的闭环控制；

所述换向控制电路采用基于电机线电压的无传感器方案，电机线电压经过采样电路后得到换向信号，再通过驱动电路控制三相逆变桥臂实现换向控制。

10.一种基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制方法，其特征在于，该控制方法用于控制如权利要求1-9任一项所述的基于单相桥式相控整流器的无刷风机PAM控制器，包括以下步骤：

S1，强拖阶段，控制电机母线电流稳定在设定值，同时控制三相逆变桥臂的六个开关管周期性依次开关即可，加快导通开关管的频率，完成电机启动；

S2，自主换向阶段，通过电机线电压采样，根据硬件比较器比较得到的结果导通三相桥臂的开关管，同时控制母线电流可以驱动电机加速；

S3，转速闭环阶段，根据转速设定值以及电机的实际转速完成电机的转速控制。