一种主功率电路、电机和电器设备的制作方法

专利2025-05-31  21


本申请涉及电力电子,特别地,涉及一种主功率电路、电机和电器设备。


背景技术:

1、传统硅基igbt得益于其在各种电力电子变换器与家用电器中的成熟应用,其驱动简单,工艺成熟稳定等特性使其应用可靠性远高于gan hemt。因此一般需要多场合使用的电机的驱动电路中都是采用传统的传统si-igbt,但是传统硅基igbt在低功率时的性能如开关损耗和开关速度远不及gan hemt材料。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,本申请提供一种主功率电路、电机和电器设备,以解决一般需要多场合使用的电机的驱动电路中都是采用传统的传统si-igbt,但是传统硅基igbt在低功率时的性能如开关损耗和开关速度远不及gan hemt材料的问题。

2、本申请解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、第一方面,提供一种主功率电路,包括:

4、主电路,所述主电路包括第一主电路和第二主电路,且同一时间所述第一主电路和所述第二主电路中最多只能有一个与电机连通,所述第一主电路采用的第一开关管,所述第二主电路采用的第二开关管;在所述电机的功率小于预设功率时,所述第一开关管性能优于所述第二开关管;在所述电机的功率大于或等于预设功率时,所述第二开关管性能优于所述第一开关管;

5、采样电路,用于获取所述电机的频率和/或直流母线电流;

6、切换电路,用于在触发切换信号后切换与所述电机连通的主电路,所述切换信号根据所述电机的频率和/或直流母线电流判断是否触发。

7、进一步地,在所述电机的频率大于或等于预设的切换频率时,和/或,在所述直流母线电流大于或等于预设的切换电流时,所述第二主电路与所述电机连通;

8、在所述电机的频率小于所述切换频率时,且在所述直流母线电流小于所述切换电流时,所述第一主电路与所述电机连通。

9、进一步地,所述切换电路为软开关切换电路。

10、进一步地,所述软开关切换电路包括,双掷开关和带体二极管的第二开关;

11、所述双掷开关的第一动触点与所述第一主电路连接,所述双掷开关的第二动触点与所述第二主电路连接,所述双掷开关的静触点通过电感连接直流母线,所述第二开关一端连接所述电感与所述静触点之间,另一端连接直流母线,所述第二开关连段并联有第一电容;

12、当第二开关导通时,所述双掷开关由第一动触点连接变为第二动触点连接,或者所述双掷开关由第二动触点连接变为第一动触点连接。

13、进一步地,所述软开关切换电路包括,双掷开关和带体二极管的第二开关;

14、所述双掷开关的第一动触点与所述第一主电路连接,所述双掷开关的第二动触点与所述第二主电路连接,所述双掷开关的静触点通过电感连接直流母线,第一电容一端连接所述电感与所述静触点之间,另一端连接直流母线,所述电感两端并联一个钳位支路;所述钳位支路由所述第二开关和第二电容串联组成;

15、当第二开关导通时,所述双掷开关由第一动触点连接变为第二动触点连接,或者所述双掷开关由第二动触点连接变为第一动触点连接。

16、进一步地,所述切换电路为双掷开关;

17、所述双掷开关的第一动触点与所述第一主电路连接,所述双掷开关的第二动触点与所述第二主电路连接,所述双掷开关的静触点通过电感连接直流母线。

18、进一步地,所述第一开关管为gan hemt。

19、进一步地,所述第二开关管为硅基开关管。

20、进一步地,还包括:输入调整电路;

21、所述输入调整电路与电源连接,用于调整电源的输入特性。

22、进一步地,所述输入调整电路包括以下至少任意一种电路:

23、整流电路;

24、逆变电路;

25、pfc电路;

26、滤波电路。

27、进一步地,还包括:延时单元,所述延时单元,用于在触发切换信号后,控制所述切换电路延迟预设时长切换与所述电机连通的主电路。

28、进一步地,还包括:

29、所述第一主电路与所述第二主电路共用一个散热器;

30、或者,仅为所第二主电路配置一个散热器。

31、第二方面,提供一种电机,所述电机与上述的主功率电路连通。

32、第三方面,提供一种电器设备,包括上述的电机。

33、有益效果:

34、本申请技术方案提供一种主功率电路、电机和电器设备,主功率电路包括主电路、采样电路和切换电路,主电路包括第一主电路和第二主电路,由于第一开关管和第二开关管分别适用在不同情形下,因此根据采样电路获取的电机频率和/或直流母线电流判断是否触发切换信号,在触发切换信号后切换电路切换与电机连通的主电路。这样确保在低功率时使用第一主电路控制电机,在高功率时使用第二主电路控制电机,充分发挥第一开关管和第二开关管的优势,保证任何情况下,电路都具备较好的性能。



技术特征:

1.一种主功率电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于:所述切换电路为软开关切换电路。

4.根据权利要求3所述的主功率电路,其特征在于:所述软开关切换电路包括,双掷开关和带体二极管的第二开关;

5.根据权利要求3所述的主功率电路,其特征在于:所述软开关切换电路包括,双掷开关和带体二极管的第二开关;

6.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于:所述切换电路为双掷开关;

7.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于:所述第一开关管为gan hemt。

8.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于:所述第二开关管为硅基开关管。

9.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于,还包括:输入调整电路;

10.根据权利要求9所述的主功率电路,其特征在于,所述输入调整电路包括以下至少任意一种电路:

11.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于,还包括:延时单元,所述延时单元,用于在触发切换信号后,控制所述切换电路延迟预设时长切换与所述电机连通的主电路。

12.根据权利要求1所述的主功率电路,其特征在于,还包括:

13.一种电机,其特征在于:所述电机与权利要求1-12任一项所述的主功率电路连通。

14.一种电器设备,其特征在于:包括权利要求13所述的电机。


技术总结
本申请公开了一种主功率电路、电机和电器设备,属于电力电子技术领域。主功率电路包括主电路、采样电路和切换电路,主电路包括第一主电路和第二主电路,由于第一开关管和第二开关管分别适用在不同情形下,因此根据采样电路获取的电机频率和/或直流母线电流判断是否触发切换信号,在触发切换信号后切换电路切换与电机连通的主电路。这样确保在低功率时使用第一主电路控制电机,在高功率时使用第二主电路控制电机,充分发挥第一开关管和第二开关管的优势,保证任何情况下,电路都具备较好的性能。

技术研发人员:周伟,刘腾聪,张嘉鑫,张杰添,刘超
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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