一种定频空调压缩机控制电路及定频空调器的制作方法

本发明涉及空调器控制领域，尤其涉及一种定频空调压缩机控制电路及定频空调器。

背景技术：

定频空调器工作在比较恶劣的工况下，如环境环境温度高的地区要求制冷量满足要求，此时需要匹配的压缩机功率相对其他正常工况下要大，压缩机持续工作在大电流状态下会产生谐波干扰，对一些EMC要求严格的地区为了通过IEC EMC谐波电流标准，某些定频空调需要增加一定电感量的电抗器电路以对谐波进行滤波，通过谐波电流测试，但因增加了电抗器存在的电感量在压缩机启动的大电流情况下会造成分压，导致压缩机启动时的供电电压不足，影响空调器的启动性能。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种定频空调压缩机控制电路，目的在于解决由于现有技术中为解决压缩机工作时产生谐波对电路产生干扰在压缩机供电回路中接入电抗器进行滤波，但在压缩机启动时由于电抗器的分压会导致压缩机启动不正常的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种定频空调压缩机控制电路，

一种定频空调压缩机控制电路，包括串联于压缩机供电回路中的压缩机驱动模块，与压缩机驱动模块连接的控制模块，所述控制模块控制压缩机驱动模块导通，以为压缩机工作提供交流电源，其特征在于，所述定频空调压缩机控制电路还包括滤波模块，所述滤波模块包括电抗器及接入控制单元；

所述电抗器的两端串联于所述压缩机供电回路中；

所述接入控制单元与所述电抗器并联，控制所述电抗器在压缩机正常工作时接入压缩机供电回路，以对压缩机启动后产生的谐波进行滤波。

优选的，所述接入控制单元包括驱动单元和开关单元；

所述开关单元与电抗器的两端并联；

所述驱动单元与控制模块连接，以驱动与之连接的开关单元的开关状态切换；

所述控制模块在所述压缩机启动后通过控制驱动单元以控制开关单元断开，使得所述电抗器接入压缩机供电回路中。

优选的，所述的电抗器为带抽头电抗器，所述接入控制单元包括驱动单元和开关单元；

所述开关单元一端与电抗器的抽头端连接，所述开关单元的另一端与所述电抗器绕组的一端连接，且所述电抗器中与开关单元并联的一段的电感量大于电抗器剩余段的电感量；

所述驱动单元与控制模块连接，以驱动与之连接的开关单元的开关状态切换；

所述控制模块在所述压缩机启动后通过控制驱动单元以控制开关单元断开，使得与所述电抗器接入压缩机供电回路中。

优选的，所述控制模块在所述压缩机启动时先控制开关单元闭合，使得与所述开关单元并联的电抗器绕组在压缩机供电回路中形成短路，然后控制模块控制压缩机驱动模块导通使得压缩机启动。

优选的，所述驱动单元包括第一三极管和第一电阻，所述开关单元包括第一继电器，所述第一继电器的触点两端并联在电抗器两端，所述继电器的驱动线圈一端连接直流电源正极，另外一端连接第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极连接第一电阻一端，所述第一电阻的另外一端与控制模块连接。

优选的，所述驱动单元包括第一三极管和第一电阻，所述开关单元包括第一继电器，所述第一继电器的触点两端并联在电抗器的抽头和电抗器绕组的一端，所述继电器的驱动线圈一端连接直流电源正极，另外一端连接第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极连接第一电阻一端，所述第一电阻的另外一端与控制模块连接。

优选的，所述定频空调压缩机控制电路还包括与控制模块连接的温度检测模块，所述温度检测模块检测空调器的蒸发器管温度，所述控制模块通过温度检测模块采集压缩机启动前和启动后的蒸发器管温度值，所述压缩机启动后，当所述压缩机启动后的蒸发器温度值与压缩机启动前的蒸发器温度值的差值的绝对值超过预设值时，所述控制模块通过控制驱动单元以控制开关单元断开。

优选的，所述定频空调压缩机控制电路还包括与控制模块连接的电流检测模块，所述电流检测模块检测压缩机工作时的电流值，在所述压缩机启动后，当所述电流值超过预设值时，所述控制模块通过控制驱动单元以控制开关单元断开。

优选的，所述定频空调压缩机控制电路还包括与控制模块连接的电压检测模块，所述电压检测模块检测压缩机供电回路的交流输入电压值，在所述压缩机启动时，当所述交流输入电压值低于预设值时，所述控制模块通过控制驱动单元以控制开关单元闭合；当所述交流输入电压值高于预设值时，所述控制模块通过控制驱动单元以控制开关单元断开。

实现上述目的，本发明还提供一种定频空调器，包括上述定频空调压缩机控制电路。

本发明提供的压缩机控制电路，通过控制模块在压缩机启动后控制滤波模块中的接入控制单元与滤波模块中的电抗器并联，控制电抗器接入压缩机供电回路中，对压缩机启动后产生的谐波进行滤波，避免了在压缩机启动时接入压缩机供电回路由于电抗器产生分压导致加载压缩机上的工作电压降低，引起压缩机启动不正常的问题，提高压缩机控制电路的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的定频空调压缩机控制电路结构及具体电路示意图；

图2为本发明实施例提供的另一定频空调压缩机控制电路结构及具体电路示意图；

图3为本发明实施例提供的另一定频空调压缩机控制电路结构及具体电路示意图；

图4为本发明实施例提供的另一定频空调压缩机控制电路结构及具体电路示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的空调器压缩机控制电路。

图1为本发明提供的定频空调压缩机控制电路结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

本发明第一实施例提供的一种定频空调压缩机控制电路，包括串联于压缩机供电回路中的压缩机驱动模块20，与压缩机驱动模块连接的控制模块10，控制模块10控制压缩机驱动模块20导通，以为压缩机工作提供交流电源，本定频空调压缩机控制电路还包括滤波模块30，滤波模块30包括电抗器L1及接入控制单元301，如图中所示的电抗器L1，电抗器L1的两端串联于所述压缩机供电回路中，接入控制单元301与电抗器L1并联，控制电抗器L1在压缩机正常工作时接入压缩机供电回路，以对压缩机启动后产生的谐波进行滤波。

由于压缩机的工作电流很大，特别是对大功率的定速空调器，当其工作在比较恶劣的工况环境下，如高温环境且要求制冷能力高，在启动时压缩机电流会比工作时要更大，而为了改善压缩机工作时产生的谐波而接入压缩机供电回路中的电抗器L1在启动时由于压缩机的大电流会产生比较多的分压，这样导致加载在压缩机上的电压会相对电源电压降低引起压缩机无法正常启动。本发明的实施例一提供的压缩机控制电路，在压缩机工作时，通过控制模块10在压缩机启动后控制滤波模块30中的接入控制单元301与滤波模块30中的电抗器L1并联，控制电抗器L1接入压缩机供电回路中，对压缩机启动后产生的谐波进行滤波，避免了在压缩机启动时接入压缩机供电回路由于电抗器产生分压导致加载压缩机上的工作电压降低，引起压缩机启动不正常的问题，提高压缩机控制电路的可靠性。

进一步地，提出本发明定频空调压缩机控制电路的第二实施例。该实施例中，电抗器L1为不带抽头的电抗器。如图1所示，所述接入控制单元301还包括开关单元3011和驱动单元3012，开关单元3011与电抗器L1并联，驱动单元3012与控制模块10连接，以驱动与之连接的开关单元3011的开关状态切换，控制在压缩机启动后通过控制驱动单元3012以控制开关单元3011断开，使得电抗器L1接入压缩机供电回路中。

再参照图1的定频空调压缩机控制电路，其电路的结构如下：驱动单元3011包括第一三极管Q2和第一电阻R2，开关单元包括第一继电器RY1，第一继电器RY1的触点两端并联在电抗器L1两端，继电器RY1的驱动线圈一端连接直流电源VDD1正极，另外一端连接第一三极管Q2的集电极，第一三极管Q2的发射极接地，第一三极管Q2的基极连接第一电阻R2一端，第一电阻R2的另外一端与控制模块10即MCU的COMP_start引脚连接。压缩机驱动模块20包括第二继电器RY2、第二三极管Q1、第二电阻R1，第二继电器RY2的开关两端串联于压缩机供电回路中，第二三极管Q1的集电极与第二继电器RY2的线圈端连接，基极与第二电阻R1一端连接，第二电阻R1另一端与控制模块10MCU的COMP引脚连接。当定频空调器的压缩机启动时，MCU的COMP_start引脚输出高电平，控制第一三极管Q2基极导通，进而控制第一继电器RY1的线圈与直流电源VDD1接通，第一继电器RY1的开关闭合，使得电抗器L1在压缩机供电回路中形成短路，即此时电抗器L1从压缩机供电回路中断开，然后MCU的COMP引脚输出高电平，第二三极管Q1的基极导通，进而控制第二继电器RY2的开关闭合，此时压缩机供电回路导通，输入的交流电源给压缩机供电，压缩机开始启动，因为在压缩机启动时电抗器L1没有接入到压缩机供电回路中，因此不会由于其存在的电感量而产生分压，使得压缩机在启动时的供电电压降低，以影响压缩机的启动能力。在压缩机启动后，可以延时如30秒到3分钟范围时间，具体可以取值如1分钟，待压缩机启动正常后，MCU的COMP_start输出低电平，控制第一三极管Q2基极断开，进而控制第一继电器RY1的开关断开，使得电抗器L1接入到压缩机供电回路中，对压缩机在工作过程中产生的谐波电流进行滤波，以消除其谐波对压缩机供电回路和输入的外界供电电源端产生的干扰，改善EMC(电磁兼容性)指标，避免了在压缩机启动时接入压缩机供电回路由于电抗器产生分压导致加载压缩机上的工作电压降低，引起压缩机启动不正常的问题，提高压缩机控制电路的可靠性。

进一步地，提出本发明定频空调压缩机控制电路的第三实施例。该实施例中，电抗器为带抽头的电抗器，如图2所示，该电抗器L1有三个接头，除了绕组两端的接头外还有中间的抽头。开关单元3011即第一继电器RY1的开关的一端与电抗器L1的抽头端连接，开关的另外一端与电抗器绕组的一端连接，电抗器L1中与第一继电器RY1开关并联的这段的电感量大于电抗器剩余段的电感量，即图中电抗器L1抽头到其绕组的右端这段的电感量大于抽头到其绕组左端的电感量。在压缩机启动时，MCU通过第一三极管Q2控制第一继电器RY1的开关接通，则电抗器L1与第一继电器RY1开关并联一段在压缩机供电回路中形成短路，即电抗器L1抽头到其绕组的右端这段从压缩机供电回路中断开，其抽头到绕组的左端这段接入压缩机供电回路，由于电抗器L1抽头到其绕组的左端这段的电感量小于抽头与其绕组右端端的电感量，因此接入压缩机的电抗器L1这段在压缩机启动时产生的分压较小，不会影响压缩机启动性能，同时还能对压缩机启动过程中产生的谐波起到一定的滤波作用，MCU通过第二三极管Q1控制第二继电器RY2的开关闭合，使得压缩机供电回路对压缩机供电，压缩机启动，在压缩机启动后，可以延时一个预设的短时间如30秒到3分钟范围时间，具体可以取值1分钟，待压缩机启动正常后，MCU通过第一三极管Q2控制第一继电器RY1的开关断开，使得电抗器L1的绕组整段接入到压缩机供电回路中，对压缩机在工作过程中产生的谐波电流进行滤波，以消除其谐波对压缩机供电回路和输入的外界供电电源端产生的干扰，改善EMC(电磁兼容性)指标，并提高压缩机工作时的可靠性。相对实施例2，本实施例通过采用带抽头的电抗器L1，使得在压缩机启动时也能对压缩机产生的谐波提供滤波作用，同时不影响压缩机启动能力，进一步改善了EMC指标，提高压缩机控制电路的可靠性。

进一步地，提出本发明定频空调压缩机控制电路的第四实施例。如图3所示，本实施例提供的定频空调压缩机控制电路还包括与控制器模块10连接的温度检测模块50，温度检测模块50用于检测空调器的蒸发器管的温度，控制模块10通过温度检测模块50采集压缩机启动前和启动后的蒸发器管温度值，压缩机启动后，当压缩机启动后的蒸发器温度值与压缩机启动前的蒸发器温度值差值的绝对值超过预设值时，控制模块10通过控制驱动单元以控制开关单元断开。如图中温度检测模块50通过温度传感器R19为主的传感器检测电路检测蒸发器管温度，MCU通过温度检测模块50获取蒸发器管的温度值，在压缩机启动时MCU通过三极管Q2控制继电器RY1的开关闭合，使得电抗器L1从压缩机供电回路中断开，接着MCU通过三极管Q1控制继电器RY2的开关闭合，压缩机得电开始启动，此时MCU同时通过温度检测模块50获取空调器蒸发器管初始温度值，MCU在延时计时一个短时间如1分钟期间，MCU同时通过温度检测模块50获取空调器蒸发器管温度值，以空调器运行制冷模式为例，随着压缩机启动后空调器的制冷运行，蒸发器管温度值会逐渐下降，可以通过实验监测和压缩机启动时的初始温度值相比下降的温度值超过预设值时，判断空调器制冷已经正常运行，压缩机启动正常，如可以设定此预设值为10℃，在MCU延时计时1分钟后，且在检查到蒸发器管温度值相对初始温度值的差值的绝对值超过10℃时，MCU通过三极管Q2控制继电器RY1的开关断开，此时电抗器L1接入压缩机供电回路中，对压缩机在启动后正常工作时产生的谐波进行滤波。在空调器运行制热模式时，由于蒸发器温度会升高，同理可以判断蒸发器管温的温度值相对压缩机启动时的温度值的差值的绝对值超过预设值才判断压缩机正常启动，此时MCU控制电抗器接入以对压缩机工作时产生的谐波进行滤波。

本发明实施例提供的定频空调压缩机控制电路，通过增加温度检测模块，在压缩机启动时，控制器通过温度检测模块获取空调器蒸发器管温度值初值，控制驱动单元以控制开关单元闭合以控制电抗器从压缩机供电回路断开，在压缩机启动完成后检测空调器蒸发器管温度值并比较与初值之间的相差大小，当相差大小超过预设值时，判断为压缩机已经正常启动，此时控制模块控制驱动单元以控制开关单元断开以控制电抗器接入压缩机供电回路，对压缩机工作时产生的谐波进行滤波，能进一步保证在压缩机启动正常才接入电抗器，进一步提高了压缩机控制电路的可靠性。

进一步地，提出本发明定频空调压缩机控制电路的第五实施例。继续参照图3，本实施例提供的定频空调压缩机控制电路还包括与控制器模块10连接的电流检测模块60，电流检测模块60检测压缩机工作时的电流值，在所述压缩机启动后，当电流值超过预设值时，控制模块10通过控制驱动单元以控制开关单元断开。如图中电流检测模块60以电流互感器CT1为主的电流检测电路检测压缩机的工作电流，MCU通过电流检测模块60获取压缩机的工作电流值，压缩机启动时的控制同实施例四所述，压缩机启动后，MCU在延时技术一个短的时间如1分钟期间，压缩机同时通过电流检测模块60获取压缩机的工作电流值，如果空调器工作正常时，压缩机的工作电流会温度在某一个定值以上，此值可以根据空调器所选定的不同类型的压缩机通过实验确定，如以2匹的定频空调器所匹配的压缩机，其工作电流在工作稳定时大于8A以上，在MCU延时计时1分钟后，且在MCU获取压缩机启动后的工作电流值超过8A以上时，MCU通过三极管Q2控制继电器RY1的开关断开，此时电抗器L1接入压缩机供电回路中，对压缩机在启动后正常工作时产生的谐波进行滤波。

通过本发明实施例提供的定频空调压缩机控制电路，通过增加电流检测模块检测压缩机工作时的电流值，在压缩机启动时，控制模块控制驱动单元以控制开关单元闭合以控制电抗器从压缩机供电回路断开，在压缩机启动后判定压缩机的电流值超过预设值时，判断为压缩机已经正常启动，此时控制模块控制驱动单元以控制开关单元断开以控制电抗器接入压缩机供电回路，以对压缩机工作时产生的谐波进行滤波，能进一步保证在压缩机启动正常才接入电抗器，进一步提高了压缩机控制电路的可靠性。

进一步地，提出本发明定频空调压缩机控制电路的第六实施例。继续参照图3，本实施例提供的定频空调压缩机控制电路还包括与控制模块连接的电压检测模块70，电压检测模块70检测压缩机供电回路的交流输入电压值，在压缩机启动时，当交流输入电压值低于预设值时，控制模块10通过控制驱动单元以控制开关单元闭合；当交流输入电压值高于预设值时，控制模块10通过控制驱动单元以控制开关单元断开。如图中电压检测模块70以电压检测变压器CT2为主的电压检测电路检测压缩机供电回路及压缩机工作的电压，MCU通过电压检测模块70获取压缩机的工作电压值，由于压缩机启动时的电流比较大，如果在启动时接入电抗器L1产生分压使得压缩机的供电电压降低，如果降低到压缩机的标准工作电压值以下时，会影响压缩机的启动能力，因此通过电压检测模块70检测压缩机的工作电压值，通过实验可以确定，如果电压值低于某一个预设值时，会导致电抗器的接入带来的分压影响压缩机的启动能力，如果高于此预设值，可以让电抗器接入以实现在压缩机启动时对其产生的谐波也能进行滤波。如通过实验可以确定针对某一个型号的压缩机，在工作交流电压有效值低于200V以下时，如果接入电抗器，其产生的分压会导致加载在压缩机上电压使其无法正常启动，因此此时不能接入电抗器，因而MCU在此时通过控制继电器RY1闭合，使得电抗器L1从压缩机供电回路中断开，避免因接入压缩机供电回路带来的压缩机启动问题。

通过本发明实施例提供的定频空调压缩机控制电路，通过增加电压检测模块检测压缩机工作时的电压值，在压缩机启动时，通过判断其电压值低于预设值时，控制模块控制驱动单元以控制开关单元闭合以控制电抗器从压缩机供电回路断开，在电压高压预设值时，控制模块控制驱动单元以控制开关单元断开以控制电抗器接入压缩机供电回路，保证了在压缩机能正常启动情况下在其启动时和启动后都对接入电抗器对压缩机在启动时进行滤波，在电压低时只在压缩机启动后接入电抗器对压缩机进行滤波，相对实施例一，能进一步提高了压缩机控制电路的可靠性。

上述第四实施例至第六实施例中，电抗器L1也可以采用带抽头的电抗器，如图4所示的电路，其控制规则与上面的实施例相同。值得说明的是在采用带抽头的电抗器应用上述电路实施例的电路中时，当MCU控制继电器RY1闭合时，电抗器的抽头到绕组的左端这段接入压缩机供电回路，因为这段的电感量比较小，不会产生大的分压影响压缩机的启动能力，这一段的电感为压缩机在启动时产生的谐波进行滤波，当MCU控制继电器RY1断开后，电抗器L1的绕组整段接入到压缩机供电回路中，对压缩机工作时产生的谐波进行滤波。

本发明说提供的定频空调压缩机控制电路，也可以同时采样实施例四至六中的温度检测模块50、电流检测模块60、电压检测模块70中的两种或者三种，以更好的提高确保压缩机在可靠启动后电抗器L1才接入，提供压缩机控制电路的工作可靠性。

本发明还提供一种定频空调器。

在本实施例中，所述的空调器除了包含现有技术中提到的各个部件及控制电路外，还包括上述定频空调压缩机控制电路，用于控制空调器压缩机工作。本实施例的定频空调器的压缩机控制电路，在压缩机工作时，通过控制模块在压缩机启动后控制滤波模块中的接入控制单元与滤波模块中的电抗器并联，控制电抗器接入压缩机供电回路中，对压缩机启动后产生的谐波进行滤波，避免了在压缩机启动时接入压缩机供电回路由于电抗器产生分压导致加载压缩机上的工作电压降低，引起压缩机启动不正常的问题，提高压缩机控制电路的可靠性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。