專利名稱：制冷循環(huán)控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過倒相控制進行壓縮機馬達速度控制的制冷循環(huán)控制裝置。
空調(diào)器或制冷設備等的制冷循環(huán)控制裝置，通常通過倒相裝置的脈沖寬度控制(以下簡稱PWM控制)，對壓縮機馬達的速度進行控制。
該例相裝置雖然具有由半導體器件形成的整流電路及倒相電路，但是為防止半導體器件因過壓、過流等非常狀態(tài)而被破壞，至今一直采用如下的保護動作。
即如平時檢測在整流電路和倒相電路之間流過的電流，在該檢測電流值上升到作為保護動作點而規(guī)定的某一定值時，立刻使倒相電路停止輸出，讓壓縮機馬達中止運轉(zhuǎn)。這時，就檢測電流上升速度而言，若上升慢則要控制使動作延遲變長，而若上升快則要控制使動作延遲變短。
然而，若根據(jù)以往的控制方法，即使通過本來無需進行保護動作的短時過流也施行保護動作，使壓縮機停機，但是壓縮機一旦停機，使其再啟動則要經(jīng)過一定時間。
并且，實際上即使在產(chǎn)生必須進行保護的過流時，在電流上升非?？鞎r，保護動作遲緩而引起半導體器件的損壞。
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種制冷循環(huán)控制裝置，該裝置可不使壓縮機停機而實施保護動作，并且確實能防止半導體器件的破壞。
作為解決上述問題的手段、本發(fā)明備有將來自交流電源的交流電變換成直流電的整流電路;根據(jù)從前述整流電路的直流電的輸入，把直流電供給驅(qū)動壓縮機的直流馬達用的倒相電路;利用對前述倒相電路所作的PWM控制，控制其輸出的PWM控制電路;以及檢測前述流過整流電路和倒相電路之間的電流的電流檢測電路。在前述電流檢測電路的檢測值達到規(guī)定電平時，為防止前述整流電路及倒相電路內(nèi)半導體器件的破壞而進行規(guī)定的保護動作的制冷循環(huán)控制裝置，其特征在于，前述PWM控制電路設有負荷控制電路，該負荷控制電路輸出自規(guī)定的脈沖上升指定時刻到脈沖下降指定時刻之間的PWM控制脈沖信號，以便達到預先給定的負荷值;還設有負荷限制電路，在由前述規(guī)定的脈沖上升指定時刻到脈沖下降指定時刻之間，當前述電流檢測電路的檢測值達到前述規(guī)定的電平時，使前述負荷控制電路停止輸出從該時刻到脈沖下降指定時刻的PWM控制脈沖信號。作為前述規(guī)定的保護動作，不用使壓縮機的驅(qū)動馬達停止，可在由前述負荷限制電路所限制的輸出范圍內(nèi)繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
在上述結構中，通常運轉(zhuǎn)時，負荷控制電路只在從規(guī)定的脈沖上升指定時刻到規(guī)定的脈沖下降指定時刻之間輸出PWM控制脈沖信號，以便達到規(guī)定的負荷值。
但是，在從該脈沖上升指定時刻到脈沖下降指定時刻之間，當電流檢測電路檢測出過流電平的電流時，負荷限制電路就在該時刻使負荷控制電路的輸出電路的輸出停止?？傊?，嚴格地說，斷掉在從該時刻到脈沖下降指定時刻之間應該輸出的PWM控制脈沖信號，使負荷變小。
因此，由于可使流過半導體器件的電流限制在允許電流以下，所以能不停止壓縮機運轉(zhuǎn)而實施保護動作。并且，若利用這樣的控制，可不考慮由于保護動作的實施而使壓縮機作不必要的停機的情況，所以無需使動作延遲時間相應于電流上升速度而不同，可使動作延遲時間相同。從而，的確能防止因保護動作遲誤而引起的半導體器件的破壞。


圖1表示本發(fā)明的實施例結構方框圖;
圖2表示說明圖1的控制內(nèi)容的波形圖;
圖3表示利用圖1的控制獲得的壓縮機馬達的特性圖。
下面參照圖1至圖3對本發(fā)明的實施例進行說明。圖1是表示該實施例的大體結構的方框圖。
在圖1中，來自交流電源1的交流電通過由二極管形成的整流電路2變換成直流電，用電容器3使其平滑化以后，送至由晶體管形成的倒相電路4?；鶚O激勵器5通過向倒相電路4中的晶體管基極輸出控制電流，以控制倒相電路4的輸出。
根據(jù)該倒相電路4的輸出，使直接連接到壓縮機6的壓縮機馬達轉(zhuǎn)動。在本實施例中作為該壓縮機馬達7，采用作為直流馬達的無刷馬達。因此，通過倒相電路4輸出直流電。
而且在本實施例中，磁極位置檢測電路8采用根據(jù)壓縮機馬達7的感應電壓Va、Vb、Vc檢測轉(zhuǎn)子的磁極位置的方式。有關該方式的詳情，在特開平3-70886號公報中進行了闡述。
從倒相電路4流向整流電路2的電流Ⅰ利用電流檢測電路9進行檢測。該電流檢測電路9由分流電阻10、分壓電阻11、光電耦合器12、負荷電阻13等組成。
PWM控制電路14根據(jù)來自上述磁極位置檢測電路8及電流檢測電路9的檢測信號，把PWM控制脈沖信號輸出給基極激勵器5。該PWM控制電路14由采用負荷計數(shù)器的負荷控制電路15、采用清除電路的負荷限制電路16、負荷定值器17、周期計數(shù)器18、時鐘脈沖發(fā)生器19等組成。
下面說明如上所述構成的本實施例的工作情況。負荷控制電路15及周期計數(shù)器18都是減法計數(shù)器，周期計數(shù)器18每次置零時，則分別寄存負荷數(shù)據(jù)及周期數(shù)據(jù)。所謂負荷數(shù)據(jù)就是從負荷定值器17供給負荷控制電路15的計數(shù)數(shù)據(jù)，若該計數(shù)數(shù)據(jù)大于1，則從負荷控制電路15把PWM控制脈沖信號輸出給基極激勵器5。
就是說，在通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，從負荷控制電路15輸出的PWM脈沖控制信號的脈沖上升時刻及脈沖下降時刻，由來自負荷定值器17、周期計數(shù)器18、時鐘脈沖發(fā)生器19的信號決定。只是在兩個時刻之間的時間內(nèi)，將導通信號提供給倒相電路4內(nèi)的晶體管的基極。
另一方面，負荷控制電路16通過電流檢測電路9輸入從倒相電路4流向整流電路2的電流Ⅰ的檢測信號。并且，在因壓縮機6處于制動狀態(tài)等原因使電流Ⅰ上升時，在該檢測信號達到規(guī)定的電平的時刻，負荷限制電路16向負荷控制電路15輸出限制信號即復位信號。
負荷控制電路15輸入該復位信號后，即使是處于達到脈沖上升指定時刻還沒有輸出PWM控制脈沖信號的狀態(tài)，在該時刻也馬上停止輸出。因而，PWM控制信號的負荷變得比通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)時還要小，基極激勵器5的輸出信號的導通時間也變短。
并且，負荷限制電路16只要電流Ⅰ的檢測信號不降至規(guī)定電平以下，由于在每個周期輸出復位信號，所以后面的PWM控制脈沖信號的負荷受到該復位信號的限制。從而，流過倒相電路4中的晶體管的電流可抑制在安全動作點以下的數(shù)值。即使壓縮機6及壓縮機馬達7的運轉(zhuǎn)不停止，也能使晶體管得到保護。
還有在過去，要考慮使壓縮機6停機到再起動所花費的時間，相應于檢測電流上升速度而使保護動作的延遲時間不同，要盡可能回避不必要的保護動作。在保護動作中產(chǎn)生遲誤，有可能破壞晶體管。然而，在如上所述的控制方法中，由于并不是讓壓縮機停止，所以不那么需要避開進入保護動作，保護動作的延遲時間可以是一定的。因而，若設定好動作延遲時間，使其符合檢測電流上升速度快的情況，則在保護動作開始時不產(chǎn)生遲誤，可確保防止晶體管的破壞。
圖2(a)表示實施上述控制時的負荷控制電路15的輸出即PWM控制脈沖信號、電流Ⅰ的檢測信號、負荷限制電路16的輸出信號波形的時間圖;圖2(b)為有關各信號動作對應關系的說明圖。
在圖2(b)中，電流Ⅰ一達到電流限制電平時，負荷限制電路16的輸出信號便由H信號變?yōu)長信號(復位信號)[箭頭(ィ)]。于是負荷控制電路15馬上停止那時正在輸出的PWM控制脈沖信號的輸出[箭頭(ロ)]。因此，電流Ⅰ也成為零[箭頭(ハ)]，負荷限制電路16的復位信號也被解除[箭頭(ニ)]。
依據(jù)以上所述動作，如圖2(a)所示，負荷控制電路15的輸出脈沖及電流Ⅰ的波形的虛線部分被削去。因此，流過倒相電路4內(nèi)的晶體管的電流減少，能防止管子破壞。
圖3表示實施上述控制時壓縮機馬達7的指令轉(zhuǎn)速及負荷轉(zhuǎn)矩變化狀態(tài)的特性圖。如該圖所示，在實施本發(fā)明的保護動作的時刻t1以后，在指令轉(zhuǎn)速及負荷轉(zhuǎn)矩的電平受限制的狀態(tài)中繼續(xù)運轉(zhuǎn)，不停機。
如上所述，若根據(jù)本發(fā)明，由于采用這樣的結構，即在檢測出過流時便輸出將負荷限制在一定范圍內(nèi)的PWM脈沖控制信號，所以不使壓縮機停止便可實行保護動作，并且確實能防止半導體器件受損。
權利要求
1.一種制冷循環(huán)控制裝置，它備有將來自交流電源的交流電變化成直流電的整流電路；根據(jù)從前述整流電路輸入的直流電，把直流電供給用于驅(qū)動壓縮機的直流馬達的倒相電路；通過對前述倒相電路進行PWM控制，而控制其輸出的PWM控制電路；以及檢測流過前述整流電路和倒相電路之間的電流的電流檢測電路，在前述電流檢測電路的檢測值達到預定電平時，為防止前述整流電路及倒相電路內(nèi)半導體器件的破壞而進行規(guī)定的保護動作，該制冷循環(huán)控制裝置，其特征在于，前述PWM控制電路設有負荷控制電路，該電路輸出自規(guī)定的脈沖上升指定時刻到脈沖下降指定時刻之間的PWM控制脈沖信號，以便達到預先給定的負荷值；還設有負荷限制電路，在由前述規(guī)定的脈沖上升指定時刻到脈沖下降指定時刻之間，當前述電流檢測電路的檢測值達到前述規(guī)定的電平時，使前述負荷控制電路停止輸出從該時刻到脈沖下降指定時刻的PWM控制脈沖信號，作為前述規(guī)定的保護動作，不用使壓縮機的驅(qū)動馬達停止，可在由前述負荷限制電路所限制的輸出范圍內(nèi)繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
全文摘要
負荷控制電路15根據(jù)來自負荷定值器17、周期計數(shù)器18、時鐘脈沖發(fā)生器19的信號，按預定負荷，向基極激勵器5輸出PWM控制脈沖信號。當負荷限制電路16利用來自電流檢測電路9的信號一旦檢測出從倒相電路4流向整流電路2的電流I達到過流電平時，便在每個周期向負荷控制電路15輸出作為限制信號的復位信號，將PWM控制信號的負荷限制在一定范圍內(nèi)。于是，由于電流I減少，即使壓縮機6及壓縮機馬達7不停機，也能防止倒相電路4中的晶體管受損。
文檔編號H02H7/085GK1091514SQ9312081
公開日1994年8月31日 申請日期1993年12月3日 優(yōu)先權日1992年12月3日
發(fā)明者植杉通可 申請人:株式會社東芝