電路500的工作期間，開關(guān)電路500利用交流輸入電壓Vac控制電流流動(dòng)路徑的切換，從而將直流母線電壓Vdc轉(zhuǎn)換成交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout，并且利用PffM信號(hào)Vctrll和Vctrl2進(jìn)行斬波。如圖5所示，第三晶體管Q3僅在交流輸入電壓Vin的正半周期導(dǎo)通，第四晶體管Q4僅在交流輸入電壓Vin的負(fù)半周期導(dǎo)通，從而四個(gè)晶體管協(xié)同控制電流流動(dòng)路徑。
[0080]在交流輸入電壓Vin的正半周期內(nèi)，整流電路200中的第一二極管Dl和第四二極管D4導(dǎo)通。由于第一二極管Dl和第四二極管D4在導(dǎo)通狀態(tài)的壓降，第二晶體管Q2的基極和發(fā)射極之間正向偏置，從而自動(dòng)導(dǎo)通。同時(shí)，第一晶體管Ql的基極和發(fā)射極之間反向偏置，從而自動(dòng)斷開。因此，在交流輸入電壓Vin的正半周期內(nèi)，交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的電流依次流經(jīng)第一二極管Dl、第三晶體管Q3、外部的交流電機(jī)M、第二晶體管Q2、以及第四二極管D4，從而形成交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout的正半周期的波形。
[0081 ]在交流輸入電壓Vin的負(fù)半周期內(nèi)，整流電路200中的第三二極管D3和第二二極管D2導(dǎo)通。由于第三二極管D3和第二二極管D2在導(dǎo)通狀態(tài)的壓降，第一晶體管Ql的基極和發(fā)射極之間正向偏置，從而自動(dòng)導(dǎo)通。同時(shí)，第二晶體管Q2的基極和發(fā)射極之間反向偏置，從而自動(dòng)斷開。因此，在交流輸入電壓Vin的正半周期內(nèi)，交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的電流依次流經(jīng)第三二極管D3、第四晶體管Q4、外部的交流電機(jī)M、第一晶體管Ql、以及第二二極管D2，從而形成交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout的正半周期的波形。
[0082 ]由于第一晶體管QI和第二晶體管Q2在交流輸入電壓Vin的工頻周期內(nèi)的自動(dòng)導(dǎo)通和斷開，用于驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)M的交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout與外部交流電源100提供的交流輸入電壓Vin基本上是同步的。
[0083]進(jìn)一步地，在交流輸入電壓Vin的半工頻周期期間，第三晶體管Q3和第四晶體管Q4在PWM信號(hào)Vctr 11和Vctr12的控制下周期性導(dǎo)通和斷開，從而對(duì)交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout進(jìn)行斬波。PWM信號(hào)Vctrll和Vctrl2例如是具有占空比的方波信號(hào)，經(jīng)過斬波的交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout并非完整的正弦波，而是在PWM信號(hào)Vctrll和Vctrl2的低電平期間幅值為零的修正正弦波，如圖5所示。
[0084]在該實(shí)施例中，通過改變PffM信號(hào)Vctrll和Vctrl2的占空比，就可以改變交流輸出電壓Vout的有效值，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)M的無級(jí)調(diào)速。
[0085]圖6示出根據(jù)本實(shí)用新型的第四實(shí)施例的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電路圖。該交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括整流電路200和開關(guān)電路600。
[0086]整流電路200的兩個(gè)輸入端經(jīng)由火線L和零線N連接至外部的交流電源100，兩個(gè)輸出端連接至開關(guān)電路600。在圖6所示的實(shí)例中，整流電路200為第一至第四二極管Dl至D4組成的全橋整流電路。第一二極管Dl和第二二極管D2、以及第三二極管D3和第四二極管D4分別串聯(lián)連接在整流電路200的第一輸出端和第二輸出端之間。整流電路200的第一輸入端是第一二極管Dl和第二二極管D2的中間節(jié)點(diǎn)，該第一輸入端連接至火線L。整流電路200的第二輸入端是第三二極管D3和第四二極管D4的中間節(jié)點(diǎn)，該第二輸入端連接至零線N。
[0087]在整流電路200的工作期間，在交流輸入電壓Vin的正半周期內(nèi)，第一二極管Dl和第四二極管D4導(dǎo)通，在交流輸入電壓Vin的負(fù)半周期內(nèi)，第二二極管D2和第三二極管D3導(dǎo)通，使得電流始終從整流電路200的第一輸出端流向第二輸出端，從而產(chǎn)生脈動(dòng)直流電壓，作為直流母線電壓Vdc。
[0088]開關(guān)電路600的第一輸入端和第二輸入端分別連接整流電路200的第一輸出端和第二輸出端，從而接收直流母線電壓Vdc。開關(guān)電路600的第三輸入端和第四輸入端分別連接整流電路200的第二輸入端。開關(guān)電路600的第一輸出端和第二輸出端之間與交流電機(jī)M連接，從而向后者提供交流驅(qū)動(dòng)電壓Vdc。
[0089]開關(guān)電路600包括開關(guān)Kl、第一至第四晶體管Ql至Q4、第一至第四電阻Rl至R4。開關(guān)Kl的第一端連接至開關(guān)電路600的第一輸入端。第一晶體管Ql和第二晶體管Q2串聯(lián)連接在開關(guān)Kl的第二端和開關(guān)電路600的第二輸入端之間，從而形成開關(guān)電路的第一支路。第三晶體管Q3和第四晶體管Q4串聯(lián)連接在開關(guān)Kl的第二端和開關(guān)電路600的第二輸入端之間，從而形成開關(guān)電路的第二支路。
[0090]在該實(shí)施例中，第一晶體管Ql和第三晶體管Q3為PNP三極管，第二晶體管Q2和第四晶體管Q4為NPN三極管。例如，前述三極管可以為達(dá)林頓管。第一晶體管Ql的發(fā)射極連接至開關(guān)Kl的第二端，基極經(jīng)由第一電阻Rl連接至整流電路200的第二輸入端。第二晶體管Q2的發(fā)射極連接至開關(guān)電路600的第二輸入端，基極經(jīng)由第二電阻R2連接至整流電路200的第二輸入端。第三晶體管Q3的發(fā)射極連接至開關(guān)Kl的第二端，基極經(jīng)由第三電阻R3連接至整流電路200的第一輸入端。第四晶體管Q4的發(fā)射極連接至開關(guān)電路600的第二輸入端，基極經(jīng)由第四電阻R4連接至整流電路200的第一輸入端。第一晶體管Ql的集電極與第二晶體管Q2的集電極連接至公共的第一節(jié)點(diǎn)，作為開關(guān)電路600的第一輸出端。第三晶體管Q3的集電極與第四晶體管Q4的集電極連接至公共的第二節(jié)點(diǎn)，作為開關(guān)電路600的第二輸出端。
[0091]在該實(shí)施例中，開關(guān)Kl可以為任意類型的開關(guān)管。例如，前述開關(guān)管可以為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。開關(guān)Kl的控制端接收PWM 信號(hào) VctrlO ο
[0092]在該實(shí)施例中，第五二極管D5反向并聯(lián)在第一晶體管Ql的第一端和第二端之間，第六二極管D6反向并聯(lián)在和第三晶體管Q3的第一端和第二端之間。第五二極管D5和第六二極管D6作為續(xù)流二極管，用于在晶體管斷開時(shí)提供反向電流的泄放路徑，從而保護(hù)晶體管。在替代的實(shí)施例中，開關(guān)電路600中的續(xù)流二極管D5、D6可以是晶體管Q1、Q3的寄生二極管。
[0093]在開關(guān)電路600的工作期間，開關(guān)電路600利用交流輸入電壓Vac控制電流流動(dòng)路徑的切換，從而四個(gè)晶體管協(xié)同控制電流流動(dòng)路徑，將直流母線電壓Vdc轉(zhuǎn)換成交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout，并且利用PWM信號(hào)VctrlO進(jìn)行斬波。如圖8所示，開關(guān)Kl在交流輸入電壓Vin的正半周期和負(fù)半周期均進(jìn)行斬波。
[0094]在交流輸入電壓Vin的正半周期內(nèi)，整流電路200中的第一二極管Dl和第四二極管D4導(dǎo)通。由于第一二極管Dl和第四二極管D4在導(dǎo)通狀態(tài)的壓降，第一晶體管Ql的發(fā)射極和基極之間正向偏置，第四晶體管Q4的基極和發(fā)射極之間正向偏置，從而自動(dòng)導(dǎo)通。同時(shí)，第二晶體管Q2的基極和發(fā)射極之間反向偏置，第三晶體管Q3的發(fā)射極和基極之間反向偏置，從而自動(dòng)斷開。因此，在交流輸入電壓Vin的正半周期內(nèi)，交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的電流依次流經(jīng)第一二極管D1、第一晶體管Q1、外部的交流電機(jī)M、第四晶體管Q4、以及第四二極管D4，從而形成交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout的正半周期的波形。
[0095]在交流輸入電壓Vin的負(fù)半周期內(nèi)，整流電路200中的第三二極管D3和第二二極管D2導(dǎo)通。由于第三二極管D3和第二二極管D2在導(dǎo)通狀態(tài)的壓降，第三晶體管Q3的發(fā)射極和基極之間正向偏置，第二晶體管Q2的基極和發(fā)射極之間正向偏置，從而自動(dòng)導(dǎo)通。同時(shí)，第四晶體管Q4的基極和發(fā)射極之間反向偏置，第一晶體管Ql的發(fā)射極和基極之間反向偏置，從而自動(dòng)斷開。因此，在交流輸入電壓Vin的負(fù)半周期內(nèi)，交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的電流依次流經(jīng)第三二極管D3、第二晶體管Q2、外部的交流電機(jī)M、第三晶體管Q3、以及第二二極管D2，從而形成交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout的負(fù)半周期的波形。
[0096]由于第一至第二晶體管Ql至Q4在交流輸入電壓Vin的工頻周期內(nèi)的自動(dòng)導(dǎo)通和斷開，用于驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)M的交流驅(qū)動(dòng)電壓Vout與外部交流電源100提供的交流輸入電壓Vin基本上是同步的。
[0097]進(jìn)一步地，在交流輸入電壓Vin的半工頻周期期間，開關(guān)Kl在