本實用新型涉及電機的驅動電路，尤其涉及適用于電機驅動電路的集成電路。

背景技術：

同步電機在起動過程中，定子的電磁體產(chǎn)生交變磁場，相當于一個正轉一個反轉磁場的合成磁場，這磁場拖動永磁轉子發(fā)生偏擺振蕩，如果轉子的偏擺振蕩幅度不斷增加，最終可使轉子向某一方向的旋轉迅速加速至與定子的交變磁場同步。傳統(tǒng)同步電機，為確保起動，電機的起動轉矩設置通常較大，導致電機在工作點上運行效率較低。另一方面，由于交流電起始通電的極性以及永磁轉子停止位置不固定，無法保證轉子每次起動都沿同一個方向定向旋轉，因此，在風扇、水泵等應用中，受轉子驅動的葉輪通常采用低效率的直型徑向葉片，導致風扇、水泵等本身的運行效率也較低。

技術實現(xiàn)要素：

一種電機驅動電路，包括與電機串聯(lián)于外部交流電源兩端之間的雙向交流開關、與所述雙向交流開關的控制端連接的開關控制電路；檢測電路，用于檢測所述電機的轉子的磁場并輸出相應的檢測信號給所述開關控制電路的控制端；其中，所述雙向交流開關、開關控制電路和檢測電路中的至少兩個或全部集成在單個集成電路中；其中，所述電機驅動電路還包括整流器，所述整流器中設有可控半導體開關。

較佳的，所述可控半導體開關為單向晶閘管或光敏半導體開關。

較佳的，所述整流器包括并聯(lián)的兩個整流支路，其中一個整流支路包括一對反向串聯(lián)的可控半導體開關。

可選的，所述一對可控半導體開關為一對光敏半導體開關，所述驅動電路還包括分別與所述一對光敏半導體開關耦合的一對發(fā)光器，所述驅動電路還包括第一信號端子和第二信號端子，所述一對發(fā)光器并聯(lián)于所述第一信號端子和第二信號端子之間。

可選的，所述驅動電路還包括第一信號端子、第二信號端子、以及并聯(lián)于所述第一信號端子和第二信號端子之間的一對光電耦合器，所述一對可控半導體開關分別由所述一對光電耦合器控制。

可選的，所述一對可控半導體開關為一對單向晶閘管，所述驅動電路還包括連接所述一對單向晶閘管的陰極的第一信號端子和連接所述兩個單向晶閘管的控制端的第二信號端子。

較佳的，還包括與所述整流器串聯(lián)的降壓器，所述整流器被配置為當電機出現(xiàn)特定異常時使所述降壓器停止通電。

較佳的，所述整流器集成在所述集成電路中，所述集成電路設有用于控制所述可控半導體開關的外部引腳。

較佳的，所述整流器集成在所述集成電路中，所述集成電路設有分別連接所述第一信號端子和連接所述第二信號端子的外部引腳。

較佳的，所述開關控制電路被配置為，基于所述檢測信號和所述交流電源的極性控制所述雙向交流開關以預定方式在導通與截止狀態(tài)之間切換。

較佳的，所述開關控制電路包括第一開關和第二開關；

所述第一開關連接在第一電流通路中，所述第一電流通路設置于所述雙向交流開關的控制端與一較高電壓之間；

所述第二開關連接在第二電流通路中，所述第二電流通路設置于所述雙向交流開關的控制端與一較低電壓之間。

較佳的，所述開關控制電路具有向所述雙向交流開關的控制端流出電流的第一電流通路、及自所述雙向交流開關的控制端流入電流的第二電流通路、以及連接在所述第一電流通路和第二電流通路其中一個通路中的開關，所述開關由所述檢測信號控制，使得第一電流通路和第二電流通路選擇性導通。

較佳的，所述開關控制電路被配置為僅在所述交流電源為正半周期且檢測電路檢測到轉子磁場為預定的第一極性、或所述交流電源為負半周期且檢測電路檢測的轉子磁場為與第一極性相反的第二極性時使所述雙向交流開關導通。

一種電機組件，其特征在于，包括電機和上述的電機驅動電路。

較佳的，所述電機包括定子及轉子，所述定子包括定子鐵心及纏繞于所述定子鐵心上的單相繞組。

較佳的，所述電機為永磁無刷電機。

一種集成電路，包括殼體、設于所述殼體內(nèi)的半導體基片、自所述殼體伸出的若干引腳、以及設于所述半導體基片上的電子線路，所述電子線路包括整流器，其中，所述整流器中設有可控開關。

較佳的，所述電子線路還包括開關控制電路、檢測電路及雙向交流開關中的部分或全部。

一種具有上述電機組件的應用設備。

較佳的，所述應用設備為泵、風扇、家用電器或者車輛。

附圖說明

附圖中：

圖1示出依據(jù)本實用新型一實施例的單相永磁同步電機；

圖2示出依據(jù)本實用新型一實施例的單相永磁同步電機的電路原理圖；

圖3示出圖2中的集成電路的一種實現(xiàn)方式的電路框圖；

圖4示出圖2中的集成電路的另一種實現(xiàn)方式的電路框圖；

圖5示出圖2的電機電路的一種實施例；

圖6示出圖5中電機電路的波形圖；

圖7至圖9B分別示出圖2的電機電路的其他幾種實施例；

圖10示出依據(jù)本實用新型另一實施例的單相永磁同步電機的電路原理圖；

圖11示出圖10中的集成電路的一種實現(xiàn)方式的電路框圖；

圖12示出依據(jù)本實用新型另一實施例的單相永磁同步電機的電路原理圖；

圖13所示為應用上述電機的水泵；

圖14所示為應用上述電機的風機。

具體實施方式

下面結合附圖，通過對本實用新型的具體實施方式詳細描述，將使本實用新型的技術方案及其他有益效果顯而易見?？梢岳斫?，附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便于清晰描述，而并不限定比例關系。

圖1示出依據(jù)本實用新型一實施例的單相永磁同步電機。所述同步電機10包括定子和可相對定子旋轉的轉子11。定子具有定子鐵心12及繞設于定子鐵心12上的定子繞組16。定子鐵心可由純鐵、鑄鐵、鑄鋼、電工鋼、硅鋼等軟磁材料制成。轉子11具有永磁鐵，定子繞組16與一交流電源串聯(lián)時轉子11在穩(wěn)態(tài)階段以60f/p圈/分鐘的轉速恒速運行，其中f是所述交流電源的頻率，p 是轉子的極對數(shù)。本實施例中，定子鐵心12具有兩相對的極部14。每一極部14具有極弧面15，轉子11的外表面與極弧面15相對，兩者之間形成基本均勻氣隙13。本申請所稱基本均勻的氣隙，是指定子與轉子之間大部分形成均勻氣隙，只有較少部分為非均勻氣隙。較佳的，定子極部的極弧面15上設內(nèi)凹的起動槽17，極弧面15上除起動槽17以外的部分則與轉子同心。上述配置可形成不均勻磁場，保證轉子在靜止時其極軸S1(示于圖5)相對于定子極部14的中心軸S2傾斜一個角度，允許電機在驅動電路的作用下每次通電時轉子可以具有起動轉矩。其中轉子的極軸S1指轉子兩個極性不同的磁極之間的分界線，定子極部14的中心軸S2指經(jīng)過定子兩個極部14中心的連線。本實施例中，定子和轉子均具有兩個磁極?？梢岳斫獾模诟鄬嵤├?，定子和轉子的磁極數(shù)也可以不相等，且具有更多磁極，例如四個、六個等。

圖2示出依據(jù)本實用新型一實施例的單相永磁同步電機10的電路原理圖。其中，電機的定子繞組16和一集成電路18串聯(lián)于交流電源24兩端。集成電路18中集成有電機的驅動電路，該驅動電路可使電機在每次通電時均沿著一固定方向起動。

圖3示出集成電路18的一種實現(xiàn)方式。包括殼體19、自殼體19伸出的兩個引腳21、以及封裝于殼體內(nèi)的驅動電路，所述驅動電路設于半導體基片上，包括用于檢測電機的轉子磁場極性的檢測電路20、連接于兩個引腳21之間的可控雙向交流開關26、以及開關控制電路30，開關控制電路30被配置為依據(jù)檢測電路20檢測的轉子磁場極性，控制可控雙向交流開關26以預定方式在導通與截止狀態(tài)之間切換。

較佳的，開關控制電路30被配置為僅在交流電源24為正半周期且檢測電路20檢測到轉子磁場為第一極性、以及交流電源24為負半周期且檢測電路20檢測的轉子磁場為與第一極性相反的第二極性時使可控雙向交流開關26導通。該配置可使定子繞組16在電機起動階段僅沿著一固定方向拖動轉子。

圖4示出集成電路18的另一種實現(xiàn)方式，與圖3的區(qū)別主要在于，圖4的集成電路還設有整流器28，與可控雙向交流開關26并聯(lián)于兩個引腳21之間，可以產(chǎn)生直流電提供給檢測電路20。本例中，檢測電路20較佳的為磁傳感器(也稱為位置傳感器)，集成電路靠近轉子安裝以使磁傳感器能感知轉子的磁場變化?？梢岳斫?，在更多實現(xiàn)方式中，檢測電路20也可以不設磁傳感器，而通過其他方式實現(xiàn)對轉子的磁場變化的檢測。本實用新型實施例中，通過將電機的驅動電路全部封裝在集成電路中，可降低電路成本，并提高電路的可靠性。此外，電機可不使用印刷電路板，只需要將集成電路固定在適合的位置后通過導線與電機的線組及電源連接。

本實用新型實施例中，定子繞組16與交流電源24串聯(lián)于兩節(jié)點A、B之間。交流電源24較佳的可以是市電交流電源，具有例如50赫茲或60赫茲的固定頻率，電流電壓例如可以是110伏、220伏、230伏等。可控雙向交流開關26與串聯(lián)的定子繞組16和交流電源24并聯(lián)于兩節(jié)點A、B之間?？煽仉p向交流開關26較佳的為三端雙向晶閘管(TRIAC)，其兩個陽極分別連接兩個引腳21?？梢岳斫?，可控雙向交流開關26也可例如由反向并聯(lián)的兩個單向晶閘管實現(xiàn)，并設置對應的控制電路以按照預定方式控制這兩個單向晶閘管。整流器28與開關26并聯(lián)于兩個引腳21之間。整流器28將兩個引腳21之間的交流電轉換為低壓直流電。檢測電路20可由整流器28輸出的低壓直流電供電，用于檢測同步電機10的永磁轉子11的磁極位置，并輸出相應信號。

開關控制電路30與整流器28、檢測電路20和可控雙向交流開關26連接，被配置為依據(jù)檢測電路20檢測的轉子磁極位置信息和交流電源24的極性信息，控制可控雙向交流開關26以預定方式在導通與截止狀態(tài)之間切換，使定子繞組16在電機起動階段僅沿著前述的固定起動方向拖動轉子14旋轉。本實用新型中，當可控雙向交流開關26導通時，兩個引腳21被短路，整流器28因無電流流過而不再耗電，因此能夠較大幅度地提高電能利用效率。

圖5示出圖2中電機電路的一種實施例。其中，電機的定子繞組16與交流電源24串聯(lián)于集成電路18的兩個引腳21之間。兩節(jié)點A、B分別與兩個引腳21連接。三端雙向晶閘管26的第一陽極T2和第二陽極T1分別連接兩節(jié)點A、B。整流器28與三端雙向晶閘管26并聯(lián)于兩節(jié)點A、B之間。整流器28將兩節(jié)點A、B之間的交流電轉換為低壓直流電(較佳的為3伏到18伏之間)。轉換電路28包括分別經(jīng)第一電阻R1和第二電阻R2反向并接于兩節(jié)點A、B之間的第一穩(wěn)壓二極管Z1和第二穩(wěn)壓二極管Z2。第一電阻R1與第一穩(wěn)壓二極管Z1的陰極的連接點形成整流器28的較高電壓輸出端C，第二電阻R2與第二穩(wěn)壓二極管Z2的陽極的連接點形成整流器28的較低電壓輸出端D。電壓輸出端C和D分別連接位置傳感器20的正、負電源端子。開關控制電路30通過三個端子分別連接整流器28的較高電壓輸出端C、位置傳感器20的輸出端H1以及三端雙向晶閘管26的控制極G。開關控制電路30包括第三電阻R3、第五二極管D5、以及串聯(lián)于位置傳感器20的輸出端H1與可控雙向交流開關26的控制極G之間的第四電阻R4和第六二極管D6。第六二極管D6的陽極連接可控雙向交流開關的控制極G。第三電阻R3一端連接整流器28的較高電壓輸出端C，另一端連接第五二極管D5的陽極。第五二極管D5的陰極連接可控雙向交流開關26的控制極G。

結合圖6，對上述電路的工作原理進行描述。圖6中Vac表示交流電源24的電壓波形，Iac表示流過定子線圈16的電流波形。由于定子線圈16的電感性，電流波形Iac滯后于電壓波形Vac。V1表示穩(wěn)壓二極管Z1兩端的電壓波形，V2表示穩(wěn)壓二極管Z2兩端的電壓波形，Vcd表示整流器28的兩輸出端C、D之間的電壓波形，Ha表示位置傳感器20的輸出端H1的信號波形，Hb表示位置傳感器20所檢測的轉子磁場。本例中，位置傳感器20被正常供電的情況下，檢測的轉子磁場為北極(North)時其輸出端H1輸出邏輯高電平，檢測到南極(South)時其輸出端H1輸出邏輯低電平。

位置傳感器20檢測的轉子磁場Hb為North時，在交流電源的第一個正半周，從時間t0到t1電源電壓逐漸增大，位置傳感器20的輸出端H1輸出高電平，電流依次經(jīng)過電阻R1、電阻R3、二極管D5、以及雙向晶閘管26的控制極G和第二陽極T1。當流過控制極G與電極T1的驅動電流大于門極觸發(fā)電流Ig時，雙向晶閘管26導通。雙向晶閘管26導通后將A、B兩個節(jié)點短路，因此電機的定子線圈16中電流逐漸增大，直至有較大的正向電流流過，驅動轉子14沿圖3所示的順時針方向轉動。由于A、B兩點被短路，在時間t1與t2之間，整流器28中無電流流過，因此電阻R1和R2不耗電，位置傳感器20因無供電電壓而停止輸出。而雙向晶閘管26由于流過其兩個陽極T1和T2之間的電流足夠大(高于其維持電流I_hold)，因此，在控制極G與第二陽極T1之間無驅動電流的情況下，雙向晶閘管26仍保持導通。在交流電源的負半周，在時間點t3之后T1、T2之間的電流小于維持電流I_hold，雙向晶閘管26關斷，整流器28中開始有電流流過，位置傳感器20的輸出端H1重新輸出高電平。因C點電位低于E點電位，雙向晶閘管26的控制極G與第二陽極T1之間無驅動電流，因此雙向晶閘管26保持關斷。由于整流器28中電阻R1和R2的阻值遠大于電機定子線圈16的電阻值，此時流過定子線圈16的電流值遠小于時間段t1與t2之間流過定子線圈16的電流值，對轉子14基本不產(chǎn)生驅動力，因此，轉子14在慣性作用下繼續(xù)沿順時針方向轉動。在交流電源的第二個正半周，與第一個正半周相同，電流依次經(jīng)過電阻R1、電阻R3、二極管D5、以及雙向晶閘管26的控制極G和第二陽極T1，雙向晶閘管26重新導通，流過定子線圈16的電流繼續(xù)驅動轉子14沿順時針方向轉動，同樣的，A、B兩節(jié)點被短路因此電阻R1和R2不耗電；到電源負半周，雙向晶閘管26的兩個陽極T1、T2之間的電流小于維持電流I_hold時，雙向晶閘管26再次關斷，轉子在慣性作用下繼續(xù)沿順時針方向轉動。

時間點t4，位置傳感器20所檢測的轉子磁場Hb由North變?yōu)镾outh，此時交流電源仍在其正半周，且雙向晶閘管26已經(jīng)導通，將A、B兩點短路，整流器28中無電流流過。交流電源進入負半周后，流過雙向晶閘管26的兩個陽極T1、T2的電流逐漸減小，在時間點t5，雙向晶閘管26被關斷。隨后電流依次流過雙向晶閘管26的第二陽極T1和控制極G、二極管D6、電阻R4、位置傳感器20、電阻R2和定子線圈16。隨著驅動電流逐漸增大，在時間點t6，雙向晶閘管26重新導通，將A、B兩個節(jié)點再次短路，電阻R1和R2不耗電，位置傳感器20因無供電電壓而停止輸出。定子線圈16中有較大反向電流流過，由于此時轉子磁場為South，因此轉子14繼續(xù)沿著順時針方向被驅動。在時間點t5與t6之間，第一穩(wěn)壓二極管Z1和第二穩(wěn)壓二極管Z2導通，因此整流器28的兩輸出端C、D之間有電壓輸出。在時間點t7，交流電源再次進入正半周，雙向晶閘管26電流過零關斷，在這之后控制電路電壓逐漸增加。隨著電壓逐漸增大，整流器28中開始有電流流過，位置傳感器20的輸出端H1輸出為低電平，雙向晶閘管26的控制極G與第二陽極T1之間無驅動電流，因此雙向晶閘管26關斷。由于流過定子線圈16的電流很小，因此對轉子14基本不產(chǎn)生驅動力。在時間點t8，電源為正，位置傳感器輸出低電平，雙向晶閘管26電流過零后維持關斷狀態(tài)，轉子在慣性作用下繼續(xù)沿順時針方向轉動。依據(jù)本實用新型，定子線圈通電后，轉子只需旋轉一圈即可加速至與定子磁場同步。

本實用新型實施例的電路可保證電機每次通電時沿固定方向啟動。在風扇、水泵等應用中，可使受轉子驅動的葉輪采用彎曲型葉片，從而提高風扇、水泵的效率。另外，本實用新型實施例利用三端雙向晶閘管在導通后即使無驅動電流也可保持導通的特點，避免整流器28的電阻R1和R2在三端雙向晶閘管導通后仍然耗電，因此能夠較大幅度地提高電能利用效率。

圖7示出圖2中電機電路的另一種實施例。其中，電機的定子繞組16與交流電源24串聯(lián)于集成電路18的兩個引腳21之間。兩節(jié)點A、B分別與兩個引腳21連接。三端雙向晶閘管26的第一陽極T2和第二陽極T1分別連接兩節(jié)點A、B。整流器28與三端雙向晶閘管26并聯(lián)于兩節(jié)點A、B之間。整流器28將兩節(jié)點A、B之間的交流電轉換為低壓直流電，較佳的為3伏到18伏之間。整流器28包括串聯(lián)于兩節(jié)點A、B之間的第一電阻R1和全波整流橋。第一電阻R1可作為降壓器，所述全波整流橋包括并聯(lián)的兩個整流支路，其中一個整流支路包括反向串聯(lián)的第一二極管D1和第三二極管D3，另一個整流支路包括反向串聯(lián)的第穩(wěn)壓二極管Z2和第四穩(wěn)壓二極管Z4，所述第一二極管D1的陰極和第三二極管D3的陰極的連接點形成整流器28的較高電壓輸出端C，第二穩(wěn)壓二極管Z2的陽極和第四穩(wěn)壓二極管Z4的陽極的連接點形成整流器28的較低電壓輸出端D。兩個輸出端C和D分別連接位置傳感器20的電源正端和電源負端。開關控制電路30包括第三電阻R3、第四電阻R4、以及反向串聯(lián)于位置傳感器20的輸出端H1與可控雙向交流開關26的控制極G之間的第五二極管D5和第六二極管D6。第五二極管D5和第六二極管D6的陰極分別連接位置傳感器的輸出端H1和可控雙向交流開關的控制極G。第三電阻R3一端連接整流器的較高電壓輸出端C，另一端連接第五二極管D5和第六二極管D6的陽極的連接點。第四電阻R4的兩端分別連接第五二極管D5和第六二極管D6的陰極。

圖8示出圖2中電機電路的另一種實施例。與前一實施例區(qū)別之處在于，圖8的整流器中由普通二極管D2和D4代替圖7中的穩(wěn)壓二極管Z2和Z4。此外，圖8中整流器28的兩輸出端C、D之間接有作為穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓二極管Z7。

圖9示出圖2中電機電路的另一種實施例。其中，電機的定子繞組16與交流電源24串聯(lián)于集成電路18的兩個引腳21之間。兩節(jié)點A、B分別與兩個引腳21連接。三端雙向晶閘管26的第一陽極T2和第二陽極T1分別連接兩節(jié)點A、B。整流器28與三端雙向晶閘管26并聯(lián)于兩節(jié)點A、B之間。整流器28將兩節(jié)點A、B之間的交流電轉換為低壓直流電，較佳的為3伏到18伏之間。整流器28包括串聯(lián)于兩節(jié)點A、B之間的第一電阻R1和全波整流橋。第一電阻R1可作為降壓器，所述全波整流橋包括并聯(lián)的兩個整流支路，其中一個整流支路包括反向串聯(lián)的兩個單向晶閘管S1和S3，另一個整流支路包括反向串聯(lián)的第二二極管D2和第四二極管D4。兩個單向晶閘管S1和S3的陰極的連接點形成整流器28的較高電壓輸出端C，第二二極管D2的陽極和第四二極管D4的陽極的連接點形成整流器28的較低電壓輸出端D。兩個輸出端C和D分別連接位置傳感器20的正、負電源端子。開關控制電路30包括第三電阻R3、NPN三極管T6、以及串聯(lián)于位置傳感器20的輸出端H1與可控雙向交流開關26的控制極G之間的第四電阻R4和第五二極管D5。第五二極管D5的陰極連接位置傳感器的輸出端H1。第三電阻R3一端連接整流器的較高電壓輸出端C，另一端連接位置傳感器的輸出端H1。NPN三極管T6的基極連接位置傳感器的輸出端H1，發(fā)射極連接第五二極管D5的陽極，集電極連接整流器的較高電壓輸出端C。

本實施例中，可以通過兩個端子SC1和SC2給兩個開關S1和S3的控制端輸入控制信號。當端子SC2輸入的控制信號為高電平時，S1和S3導通，當端子SC2輸入的控制信號為低電平時，S1和S3無驅動電流因而關斷。依據(jù)這一配置，在電路正常工作情況下，可使端子SC2輸入高電平使S1和S3按預定方式在導通和關斷之間切換。當發(fā)生異常(例如電機堵轉)需要停止電機時，可將端子SC2輸入的控制信號由高電平變?yōu)榈碗娖?，使S1和S3保持關斷，此時，雙向晶閘管26、轉換電路28、以及位置傳感器20均斷電，保證整個電路處于零耗電狀態(tài)。同時避免異常情況下仍持續(xù)供電導致降壓器過熱。

可以理解，在其他實施例中，也可使用其他類型的可控半導體開關代替單向晶閘管S1和S3。

圖9A示出圖2中電機電路的另一種實施例。本實施例與圖9的實施例的區(qū)別在于，圖9A中，整流器包括兩個光電耦合器，整流器的一個整流支路包括反向串聯(lián)的二極管D2和D4，另一個整流支路包括反向串聯(lián)的兩個光敏半導體開關S1和S3，每個光敏半導體開關S1/S3與一個發(fā)光器D1/D3組成一個光電耦合器，兩個光電耦合器的兩個發(fā)光器D1和D3并聯(lián)于兩個端子SC1和SC2之間。當端子SC1和SC2之間有電流通過使發(fā)光器D1和D3通電發(fā)出光線時，光敏半導體開關S1和S3接受光線產(chǎn)生電流。依據(jù)這一配置，在電路正常工作情況下，可使端子SC1和SC2之間按預定方式通斷電流，從而使兩個開關S1和S3按預定方式在導通和關斷之間切換。當發(fā)生異常(例如電機堵轉)需要停止電機時，可使端子SC1和SC2之間無電流，使S1和S3保持關斷。避免異常情況下仍持續(xù)供電導致降壓器過熱。本實施例中，光敏半導體開關S1和S3采用光敏單向晶閘管，可以理解，在其他實施例中，也可采用其他類型的光敏半導體開關。

圖9B示出圖2中電機電路的另一種實施例。本實施例與圖9A的實施例的區(qū)別在于，圖9B中，整流器包括兩個光電耦合器，整流器的一個整流支路包括反向串聯(lián)的二極管D2和D4，另一個整流支路包括反向串聯(lián)的兩個單向晶閘管S1和S3。兩個單向晶閘管S1和S3的控制端分別與兩個光電耦合器的光敏半導體開關O1和O3的電流輸出端連接，每個光敏半導體開關O1/O3與一個發(fā)光器D1/D3組成一個光電耦合器，兩個光電耦合器的兩個發(fā)光器D1和D3并聯(lián)于兩個端子SC1和SC2之間。當端子SC1和SC2之間有電流通過使發(fā)光器D1和D3通電發(fā)出光線時，光敏半導體開關O1和O3接受光線產(chǎn)生電流，驅動開關S1和S3導通。依據(jù)這一配置，在電路正常工作情況下，可使端子SC1和SC2之間按預定方式通斷電流，從而使兩個開關S1和S3按預定方式在導通和關斷之間切換。開關S1和S2兩端各自并聯(lián)濾波器以吸收浪涌電流，避免開關S1和S2在無觸發(fā)信號時誤導通。較佳的，所述濾波器包括串聯(lián)在開關S1/S2兩端的電阻和電容，當發(fā)生異常(例如電機堵轉)需要停止電機時，可使端子SC1和SC2之間斷電，使開關S1和S3保持關斷，從而避免異常情況下仍持續(xù)供電導致降壓器過熱。本實施例中，光敏半導體開關O1和O3采用光敏單向晶閘管，可以理解，在其他實施例中，也可采用其他類型的光敏半導體開關。開關S1和S3采用單向晶閘管，可以理解，在其他實施例中，也可采用其他類型的可控半導體開關。本實施例中，光電耦合器可提供較大的驅動電流，因此允許整流器采用更大電流的開關S1和S2，由此使雙向交流開關的控制端能夠獲得較高的驅動電流，從而允許采用具有更大額定電流的雙向交流開關。

圖10示出依據(jù)本實用新型另一實施例的單相永磁同步電機10的電路原理圖。其中，電機的定子繞組16和一集成電路18串聯(lián)于交流電源24兩端。集成電路18中集成有電機的驅動電路，該驅動電路可使電機在每次通電時均沿著一固定方向起動。本實用新型中，將電機的驅動電路封裝在集成電路中，可降低電路成本，并提高電路的可靠性。

本實用新型中，可視實際情況，將整流器、檢測電路、開關控制電路、可控雙向交流開關全部或部分集成在集成電路中，例如，可以如圖3所示，在集成電路中僅集成檢測電路、開關控制電路、可控雙向交流開關，而將整流器設于集成電路外部。

再例如，還可以如圖10和圖11的實施例所示，將降壓電路32與雙向可控交流開關26設于集成電路之外，而在集成電路中集成整流器(可僅包括整流橋而不包括降壓電阻或其他降壓元件)、檢測電路和開關控制電路。本實施例中，將低功率部分集成在集成電路中，而將作為高功率部分的降壓電路32和雙向可控交流開關26設在集成電路之外。在圖12所示的另一實施例中，也可將降壓電路32也集成在集成電路中，而將雙向可控交流開關設于集成電路之外。當將圖9、9A、9B中的整流器集成在集成電路中時，較佳的，集成電路可設有分別連接所述第一信號端子和連接所述第二信號端子的外部引腳，從而可以從集成電路外部輸入信號控制兩個半導體開關S1和S3。

圖13所示為應用上述電機的水泵50，所述水泵50包括具有泵室52的泵殼54、與所述泵室相通的入口56和出口58、可旋轉地設于所述泵室內(nèi)的葉輪60、以及用于驅動所述葉輪的電機組件。圖14所示為應用上述電機的風機，風機包括扇葉70，受電機輸出軸直接或間接驅動。

本實用新型實施例的單相永磁同步電機可保證電機每次通電時沿固定方向啟動旋轉。在風機如排氣扇、油煙機等和水泵如循環(huán)泵、排水泵等應用中，可允許受轉子驅動的葉輪/風扇采用彎曲型葉片，從而提高風機、水泵的效率。

在另一個實施例的電機組件中，電機可以與雙向交流開關串聯(lián)在節(jié)點A和節(jié)點B之間，節(jié)點A和節(jié)點B可分別連接交流電源的兩端。

本實用新型實施例中的電機組件可以用于但不限于泵、風扇、家用電器、車輌等設備中，所述家用電器例如可以是洗衣機、洗碗機、抽油煙機、排氣扇等。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。例如，本實用新型的驅動電路不僅適用于單相永磁同步電機，也適用于其他類型的永磁電機如單相直流無刷電機。