專(zhuān)利名稱(chēng)：一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。
技術(shù)背景壓縮機(jī)(compressor)，是輸送氣體和提高氣體壓力的一種從動(dòng)的流體機(jī)械。它是 制冷系統(tǒng)的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過(guò)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對(duì)其進(jìn) 行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)壓縮一冷 凝一膨脹一蒸發(fā)(吸熱)的制冷循環(huán)。壓縮機(jī)一般由殼體、電動(dòng)機(jī)、缸體、活塞、控制設(shè)備 (啟動(dòng)器和熱保護(hù)器)及冷卻系統(tǒng)組成。冷卻方式有油冷和自然冷卻兩種。一般家用冰箱 和空調(diào)器的壓縮機(jī)是以單相交流電作為電源，它們的結(jié)構(gòu)原理基本相同，兩者使用的致冷 劑有所不同?，F(xiàn)有的蓄電池供電用壓縮機(jī)系統(tǒng)電源為低壓直流電，一般采用把直流電逆變成交 流220VAC，如果采用的是定速壓縮機(jī)，交流電輸入壓縮機(jī)線(xiàn)圈，壓縮機(jī)在以略低于3000RPM 的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，采用開(kāi)關(guān)控制方式，因此空調(diào)系統(tǒng)的冷量控制粗糙，溫度波動(dòng)大，造成能源的浪費(fèi)
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是用來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)壓縮機(jī)采用開(kāi)關(guān)控制方法，空調(diào)系統(tǒng)的冷 量控制粗糙、溫度波動(dòng)大從而造成能源浪費(fèi)的不足，而提供一種通過(guò)變頻驅(qū)動(dòng)器控制壓縮 機(jī)，提高工作效率、實(shí)現(xiàn)快速制冷的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部 分，所述電壓逆變部分由驅(qū)動(dòng)芯片和復(fù)數(shù)個(gè)MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)組 成；所述微處理控制部分包括一電機(jī)控制MCU (微處理單元)；所述電機(jī)控制MCU通過(guò)六路驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制連接驅(qū)動(dòng)芯片上的復(fù)數(shù)個(gè)MOSFET ；所述驅(qū)動(dòng)芯片上設(shè)置有與電機(jī)控制MCU相連的模塊保護(hù)引腳FAULT ；所述驅(qū)動(dòng)芯片上設(shè)置的三個(gè)自舉電容⑶、(V)、(W)與壓縮機(jī)三相端線(xiàn)相連；所述電機(jī)控制MCU上的I_sense、IFB-之間接有電阻R1，在IFB-和IFBO之間接 有電阻R2。本實(shí)用新型為一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，利用該驅(qū)動(dòng)器，能可靠的檢測(cè) 到過(guò)零信號(hào)，實(shí)現(xiàn)變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)寬電壓范圍，寬調(diào)速范圍的可靠驅(qū)動(dòng)，并提 供電流保護(hù)、過(guò)欠電壓保護(hù)、防抖動(dòng)、強(qiáng)制切換、防反接等功能。本實(shí)用新型為空調(diào)提供了一 種高效、低成本、高集成度的變頻驅(qū)動(dòng)裝置，其控制器集成度高，低成本，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，具 有電流保護(hù)、溫度保護(hù)、過(guò)欠電壓保護(hù)、防反接保護(hù)等功能，能夠有效的解決空調(diào)存在的問(wèn)題，提高了空調(diào)工作效率、快速制冷的效果。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。圖1為本實(shí)用新型逆變驅(qū)動(dòng)部分電路圖圖2為本實(shí)用新型微處理控制部分電路圖圖3為本使用新型逆變電路部分電路圖
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參考圖1、圖2和圖3所示一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部 分，在本實(shí)施例中電壓逆變部分主要使用IR公司的IR2136S驅(qū)動(dòng)芯片和6個(gè)MOSFET (金屬 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)來(lái)完成電壓逆變；微處理控制部分包括一電機(jī)控制MCU (微處理單 元)；電機(jī)控制MCU采用IR公司專(zhuān)用的電機(jī)控制MCU :IRMCF341，它通過(guò)六路驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制 連接IR2136S驅(qū)動(dòng)芯片上的6個(gè)MOSFET ；驅(qū)動(dòng)芯片上設(shè)置有與電機(jī)控制MCU相連的模塊保 護(hù)引腳FAULT ；驅(qū)動(dòng)芯片上設(shè)置的三個(gè)自舉電容⑶、(V)、(W)與壓縮機(jī)三相端線(xiàn)相連；電機(jī) 控制MCU上的I_sense、IFB-之間接有電阻R1，在IFB-和IFBO之間接有電阻R2。逆變驅(qū)動(dòng)部分如圖1所示主要由驅(qū)動(dòng)芯片IR2136S(IC201)來(lái)完成電壓逆變驅(qū) 動(dòng)，15V電源接在VTH上通過(guò)內(nèi)部電路，給接在VB3和W之間的E402、接在VB2和V之間的 E403以及接在VBl和U之間的E404充電，這三個(gè)電容為自舉電容；U、V、W分別接在壓縮 機(jī)的三相端線(xiàn)；當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)上橋臂MOSFET導(dǎo)通時(shí)，上橋臂MOSFET的門(mén)極電壓大于柵極電 壓15V，使得該MOSFET順利導(dǎo)通，來(lái)自IRMCF341的六路的MOSFET驅(qū)動(dòng)信號(hào)HSIC3、HSIC5、 HSIC8、LSIC3、LSIC5、LSIC8 分別接到驅(qū)動(dòng)芯片的 HIN1、HIN2、HIN3、LINULIN2, LIN3 引腳 上，控制六個(gè)MOSFET的通斷。逆變電路部分如圖3所示主要由6個(gè)MOSFET來(lái)完成電壓逆變電路，給電機(jī)三相 繞組供電，把直流母線(xiàn)電壓DC通過(guò)由逆變驅(qū)動(dòng)輸出的信號(hào)HU、LU、HV、LV、HW和LW按照一 定規(guī)律的通斷，從U、V、W引腳輸出到壓縮機(jī)三相繞組上。驅(qū)動(dòng)芯片上的VSS和COM接在參考0電位上，ITRIP引腳上輸入的電壓為直流母 線(xiàn)電流測(cè)量值I_sense，為IRMCF341提供壓縮機(jī)電流信息，在驅(qū)動(dòng)芯片上設(shè)置有模塊保護(hù) 引腳FAULT，它與IRMCF341的_引腳連接；低電平觸發(fā)IRMCF341中斷，中斷服務(wù)程序做 相應(yīng)處理，并且輸出脈沖的寬度由R331和C214來(lái)決定。如圖2 JRMCF341 (ICl)部分上的 HSIC3、HSIC5、HSIC8、LSIC3、LSIC5、LSIC8 接在 PWMUH、PWMUL, PWMVH、PWMVL, PWMWH、PWMWL 上由 IRMCF341 輸出 6 路驅(qū)動(dòng)信號(hào)外，還有與內(nèi) 部電流運(yùn)放有關(guān)的引腳IFBO、IFB+，還有引腳Pl. 4，輸入方波信號(hào)作為給定壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。 IRMCF341 (ICl)內(nèi)部有控制算法程序，通過(guò)電流值的變化進(jìn)行運(yùn)算，得到壓縮機(jī)里轉(zhuǎn)子的 估計(jì)位置，輸出6路驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制Ql Q6來(lái)控制壓縮機(jī)。驅(qū)動(dòng)芯片輸出的電流測(cè)量值1_ sense輸入到內(nèi)部電流運(yùn)放，在IRMCF341 (ICl)部分上的電阻Rl接在I_sense、IFB-間，電
4阻R2接在IFB-和IFBO間，這兩個(gè)電阻確定放大器的放大倍數(shù)，當(dāng)壓縮機(jī)電流大于電流保 護(hù)值時(shí)，復(fù)位六路PWM輸出。在使用本實(shí)用新型時(shí)空調(diào)壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)低速(1000RPM)、 高速(6000RPM)、高低速(1000RPM 6000RPM)往返運(yùn)行10000小時(shí)不會(huì)出現(xiàn)任何故障，其 振動(dòng)噪音和能效達(dá)到了國(guó)際要求。本實(shí)用新型一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，針對(duì)變頻空調(diào)壓縮機(jī)控制的需 要，可以適應(yīng)寬輸入電壓范圍(16V-55V)，寬調(diào)速范圍(1000RPM 6000RPM)，并且具有較 精確的速度控制，其誤差小于3%。本控制器集成度高，低成本，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，具有電流保 護(hù)、溫度保護(hù)、過(guò)欠電壓保護(hù)、防反接保護(hù)等功能，能夠有效的解決空調(diào)存在的問(wèn)題，提高了 空調(diào)工作效率、快速制冷的效果。本實(shí)用新型針對(duì)變頻空調(diào)的需要，設(shè)計(jì)了永磁同步變頻驅(qū)動(dòng)器。利用該驅(qū)動(dòng)器，可 可靠檢測(cè)到過(guò)零信號(hào)，實(shí)現(xiàn)變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)寬電壓范圍，寬調(diào)速范圍的可靠驅(qū) 動(dòng)。并提供電流保護(hù)、過(guò)欠電壓保護(hù)、防抖動(dòng)、強(qiáng)制切換、防反接等功能。本發(fā)明為空調(diào)提供 了一種高效、低成本、高集成度的變頻驅(qū)動(dòng)裝置。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部分，所述電壓逆變部分由驅(qū)動(dòng)芯片和復(fù)數(shù)個(gè)MOSFET組成；所述微處理控制部分包括一電機(jī)控制MCU；所述電機(jī)控制MCU通過(guò)六路驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制連接驅(qū)動(dòng)芯片上的復(fù)數(shù)個(gè)MOSFET。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng) 芯片上設(shè)置有與電機(jī)控制MCU相連的模塊保護(hù)引腳FAULT。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng) 芯片上設(shè)置的三個(gè)自舉電容(U)、(V)、(W)與壓縮機(jī)三相端線(xiàn)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于，所述電機(jī) 控制MCU上的I_sense、IFB-之間接有電阻(Rl)，在IFB-和IFBO之間接有電阻(R2)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部分，電壓逆變部分由驅(qū)動(dòng)芯片和復(fù)數(shù)個(gè)MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)組成；微處理控制部分包括一電機(jī)控制MCU(微處理單元)；電機(jī)控制MCU通過(guò)六路驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制連接驅(qū)動(dòng)芯片上的復(fù)數(shù)個(gè)MOSFET。本實(shí)用新型一種蓄電池供電壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，利用該驅(qū)動(dòng)器，可靠檢測(cè)到過(guò)零信號(hào)，實(shí)現(xiàn)變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)寬電壓范圍，寬調(diào)速范圍的可靠驅(qū)動(dòng)，并提供電流保護(hù)、過(guò)欠電壓保護(hù)、防抖動(dòng)、強(qiáng)制切換、防反接等功能。
文檔編號(hào)H02P27/06GK201663581SQ20102012463
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者李風(fēng)雷, 殷浩, 汪輝 申請(qǐng)人:上海日立電器有限公司