电机的交流直流变换电路的制作方法

本技术涉及电机的机电变换器的交流/直流变换器相关，具体涉及一种电机的交流直流变换电路。

背景技术：

1、电机的交流/直流变换器中的控制电路由辅助电源电路供电，通常，该辅助电源电路为反激电路，其输入电压为交流/直流变换器的母线电压v_bus，即母线电压v_bus为负载供电的同时为辅助电源电路供电。对于固定的辅助电源电路，其允许的母线电压v_bus范围是固定的。而电机待机时，母线电压v_bus由交流/直流变换器的三相输入的不控整流电压确定，因此，通过设置三相输入相电压的上限和下限即可满足辅助电源电路的启用需求。

2、对于输入模式可调的交流/直流变换器，目前的待机启动电压设计机制已无法满足用户需求。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电机的交流直流变换电路，该电机的交流直流变换电路在三相输入模式和单相输入模式的待机状态下，均可以实现对辅助电源电路的稳定启动功能。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种电机的交流直流变换电路，包括三相电流源、输入模式切换电路、控制电路、整流电路以及辅助电源电路，其中，

3、所述三相电流源连接所述输入模式切换电路，所述输入模式切换电路连接所述整流电路，所述整流电路连接所述辅助电源电路，所述辅助电源电路连接所述控制电路且为所述控制电路供电，所述控制电路连接所述输入模式切换电路；

4、所述控制电路用于控制所述输入模式切换电路的输入模式的调整，所述输入模式包括三相输入模式和单相输入模式，所述三相输入模式对应所述三相电流源的三相供电模式，所述单相输入模式对应所述三相电流源的单相供电模式；

5、所述整流电路用于为所述辅助电源电路提供目标电压范围内的电压以使得所述辅助电源电路同时满足第一电路条件和第二电路条件，所述第一电路条件是指所述辅助电源电路的输出电压v_ctr大于第一预设电压阈值，所述第二电路条件是指v_ctr小于第二预设电压阈值，所述第一预设电压阈值为维持所述控制电路正常工作的最低供电电压，所述第二预设电压阈值为维持所述辅助电源电路的场效应管正常工作的最高激励电压，所述目标电压范围对应所述整流电路的母线电压v_bus的参考最小值v_bus_min_ref和参考最大值v_bus_max_ref，v_bus_min_ref对应所述第一电路条件，v_bus_max_ref对应所述第二电路条件。

6、在一种可能的实施方式中，所述输入模式切换电路包括第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3、第四开关k4、第五开关k5、第六开关k6，其中，

7、所述第三开关k3的第一端k31连接所述三相电流源的a相，所述第三开关k3的第二端k32连接所述整流电路的a相整流桥桥臂，

8、所述第一开关k1的第一端k11连接所述三相电流源的b相，所述第一开关k1的第二端k12连接所述第六开关k6的第一端k61，所述第六开关k6的第二端k62连接所述三相电流源的n线，所述第一开关k1的第三端k13连接所述第四开关k4的第一端k41，所述第四开关k4的第二端k42连接所述整流电路的b相整流桥桥臂，

9、所述第二开关k2的第一端k21连接所述三相电流源的c相，所述第二开关k2的第二端k22连接所述第六开关k6的第一端k61，所述第二开关k2的第三端k23连接所述第五开关k5的第一端k51，所述第五开关k5的第二端k52连接所述整流电路的c相整流桥桥臂。

10、在一种可能的实施方式中，

11、所述三相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第一开关k1的第一端k11导通、所述第二开关k2的第一端k21导通、所述第三开关k3、所述第四开关k4、所述第五开关k5导通，所述第六开关k6断开；

12、所述单相供电模式包括an单相供电模式、bn单相供电模式和cn单相供电模式，其中，

13、所述an单相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第三开关k3、所述第四开关k4、所述第一开关k1的第二端k12、所述第六开关k6导通，所述第二开关k2的第一端k21导通且所述第五开关k5断开，或者，所述第三开关k3、所述第五开关k5、所述第二开关k2的第二端k22、所述第六开关k6导通，所述第一开关k1的第一端k11导通且所述第四开关k4断开；

14、所述bn单相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第一开关k1的第一端k11、所述第四开关k4、所述第五开关k5、所述第二开关k2的第二端k22、所述第六开关k6导通，所述第三开关k3断开；

15、所述cn单相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第二开关k2的第一端k21、所述第五开关k5、所述第四开关k4、所述第一开关k1的第二端k12、所述第六开关k6导通，所述第三开关k3断开。

16、在一种可能的实施方式中，所述整流电路的母线电压v_bus由所述三相电流源在所述三相供电模式或者所述单相供电模式下所输入的不控整流电压确定；其中，

17、所述三相电流源在所述三相供电模式下的输入相电压的最大值v_in_max_3和最小值v_in_min_3分别为：

18、v_in_max_3=v_bus_max_3/（√2×√3），其中，√2和√3中的√标识根号运算符；

19、v_in_min_3=v_bus_min_3/（√2×√3）；

20、其中，v_bus_max_3为所述整流电路的母线电压v_bus在所述三相供电模式下的真实最大值，v_bus_min_3为所述整流电路的母线电压v_bus在所述三相供电模式下的真实最小值；

21、所述三相电流源在所述单相供电模式下的输入相电压的最大值v_in_max_1和最小值v_in_min_1分别为：

22、v_in_max_1=v_bus_max_1/√2；

23、v_in_min_1=v_bus_min_1/√2；

24、其中，v_bus_max_1为所述整流电路的母线电压v_bus在所述单相供电模式下的真实最大值，v_bus_min_1为所述整流电路的母线电压v_bus在所述单相供电模式下的真实最小值。

25、在一种可能的实施方式中，若v_in_max_3=v_in_max_1，v_in_min_3=v_in_min_1，

26、则v_bus_max_ref=v_in_max_3×√2×√3，v_bus_min_ref=v_in_min_1×√2。

27、在一种可能的实施方式中，所述整流电路为维也纳整流电路，所述维也纳整流电路包括串联的第一电容c1和第二电容c2。

28、在一种可能的实施方式中，所述输入模式切换电路包括第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3、第四开关k4、第五开关k5、第六开关k6及第七开关k7，其中，

29、所述第三开关k3的第一端k31连接所述三相电流源的a相，所述第三开关k3的第二端k32连接所述整流电路的a相整流桥桥臂，

30、所述第一开关k1的第一端k11连接所述三相电流源的b相，所述第一开关k1的第二端k12连接所述第六开关k6的第一端k61，所述第六开关k6的第二端k62连接所述三相电流源的n线，所述第一开关k1的第三端k13连接所述第四开关k4的第一端k41，所述第四开关k4的第二端k42连接所述整流电路的b相整流桥桥臂，

31、所述第二开关k2的第一端k21连接所述三相电流源的c相，所述第二开关k2的第二端k22连接所述第六开关k6的第一端k61，所述第二开关k2的第三端k23连接所述第五开关k5的第一端k51，所述第五开关k5的第二端k52连接所述整流电路的c相整流桥桥臂；

32、所述第七开关k7的第一端连接所述第六开关k6的第一端k61，所述第七开关k7的第二端k72连接所述第一电容c1和所述第二电容c2的中线之间的任意电路点位。

33、在一种可能的实施方式中，

34、所述三相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第一开关k1的第一端k11导通、所述第二开关k2的第一端k21导通、所述第三开关k3、所述第四开关k4、所述第五开关k5导通，所述第六开关k6、所述第七开关k7断开；

35、所述单相供电模式包括an单相供电模式、bn单相供电模式和cn单相供电模式，其中，

36、所述an单相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第三开关k3、所述第四开关k4、所述第一开关k1的第二端k12、所述第七开关k7、所述第六开关k6导通，所述第二开关k2的第一端k21导通且所述第五开关k5断开，或者，所述第三开关k3、所述第五开关k5、所述第二开关k2的第二端k22、所述第七开关k7、所述第六开关k6导通、所述第一开关k1的第一端k11导通且所述第四开关k4断开；

37、所述bn单相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第一开关k1的第一端k11、所述第四开关k4、所述第五开关k5、所述第二开关k2的第二端k22、所述第七开关k7、所述第六开关k6导通，所述第三开关k3断开；

38、所述cn单相供电模式对应的所述输入模式切换电路的开关动作状态为：所述第二开关k2的第一端k21、所述第五开关k5、所述第四开关k4、所述第一开关k1的第二端k12、所述第七开关k7、所述第六开关k6导通，所述第三开关k3断开。

39、在一种可能的实施方式中，所述整流电路的母线电压v_bus由所述三相电流源在所述三相供电模式或者所述单相供电模式下所输入的不控整流电压确定；其中，

40、所述三相电流源在所述三相供电模式下的输入相电压的最大值v_in_max_3和最小值v_in_min_3分别为：

41、v_in_max_3=v_bus_max_3/（√2×√3），其中，√2和√3中的√标识根号运算符；

42、v_in_min_3=v_bus_min_3/（√2×√3）；

43、其中，v_bus_max_3为所述整流电路的母线电压v_bus在所述三相供电模式下的真实最大值，v_bus_min_3为所述整流电路的母线电压v_bus在所述三相供电模式下的真实最小值；

44、所述三相电流源在所述单相供电模式下的输入相电压的最大值v_in_max_1和最小值v_in_min_1分别为：

45、v_in_max_1=v_bus_max_1/√2；

46、v_in_min_1=v_bus_min_1/2√2；

47、其中，v_bus_max_1为所述整流电路的母线电压v_bus在所述单相供电模式下的真实最大值，v_bus_min_1为所述整流电路的母线电压v_bus在所述单相供电模式下的真实最小值。

48、在一种可能的实施方式中，若v_in_max_3=v_in_max_1，v_in_min_3=v_in_min_1，

49、则v_bus_max_ref=v_in_max_3×√2×√3，v_bus_min_ref=v_in_min_1×2√2。

50、可以看出，本技术实施例中，电机的交流直流变换电路包括三相电流源、输入模式切换电路、控制电路、整流电路以及辅助电源电路，控制电路用于控制输入模式切换电路的输入模式的调整，输入模式包括三相输入模式和单相输入模式，三相输入模式对应所述三相电流源的三相供电模式，单相输入模式对应所述三相电流源的单相供电模式；由于整流电路为所述辅助电源电路提供目标电压范围内的电压以使得辅助电源电路同时满足第一电路条件和第二电路条件，第一电路条件是指辅助电源电路的输出电压v_ctr大于第一预设电压阈值，第二电路条件是指v_ctr小于第二预设电压阈值，第一预设电压阈值为维持控制电路正常工作的最低供电电压，第二预设电压阈值为维持辅助电源电路的场效应管正常工作的最高激励电压，目标电压范围对应整流电路的母线电压v_bus的参考最小值v_bus_min_ref和参考最大值v_bus_max_ref，v_bus_min_ref对应第一电路条件，v_bus_max_ref对应第二电路条件。可见，电机的交流直流变换电路能够在三相输入模式或者单相输入模式下均满足第一第二电路条件，进而实现辅助电源电路的稳定启动。