专利名称：一种蓄电池供电压缩机驱动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化控制领域，尤其涉及一种蓄电池供电压缩机驱动控制器。
技术背景压缩机(compressor)，是输送气体和提高气体压力的一种从动的流体机械。它是 制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进 行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩一冷 凝一膨胀一蒸发(吸热)的制冷循环。压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备 (启动器和热保护器)及冷却系统组成。冷却方式有油冷和自然冷却两种。一般家用冰箱 和空调器的压缩机是以单相交流电作为电源，它们的结构原理基本相同，两者使用的致冷 剂有所不同。现有的蓄电池供电用压缩机系统电源为低压直流电，一般采用把直流电逆变成交 流220VAC，如果采用的是定速压缩机，交流电输入压缩机线圈，压缩机在以略低于3000RPM 的转速运转，采用开关控制方式，因此空调系统的冷量控制粗糙，温度波动大，造成能源的浪费
实用新型内容
本实用新型的目的是用来弥补现有技术压缩机采用开关控制方法，空调系统的冷 量控制粗糙、温度波动大从而造成能源浪费的不足，而提供一种通过变频驱动器控制压缩 机，提高工作效率、实现快速制冷的压缩机驱动控制器。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，该控制器包括电压逆变部分和微处理控制部 分，所述电压逆变部分由驱动芯片和复数个MOSFET (金属氧化物半导体场效应管)组 成；所述微处理控制部分包括一电机控制MCU (微处理单元)；所述电机控制MCU通过六路驱动信号控制连接驱动芯片上的复数个MOSFET ；所述驱动芯片上设置有与电机控制MCU相连的模块保护引脚FAULT ；所述驱动芯片上设置的三个自举电容⑶、(V)、(W)与压缩机三相端线相连；所述电机控制MCU上的I_sense、IFB-之间接有电阻R1，在IFB-和IFBO之间接 有电阻R2。本实用新型为一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，利用该驱动器，能可靠的检测 到过零信号，实现变频压缩机的转速控制，实现宽电压范围，宽调速范围的可靠驱动，并提 供电流保护、过欠电压保护、防抖动、强制切换、防反接等功能。本实用新型为空调提供了一 种高效、低成本、高集成度的变频驱动装置，其控制器集成度高，低成本，运行可靠稳定，具 有电流保护、温度保护、过欠电压保护、防反接保护等功能，能够有效的解决空调存在的问题，提高了空调工作效率、快速制冷的效果。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。图1为本实用新型逆变驱动部分电路图图2为本实用新型微处理控制部分电路图图3为本使用新型逆变电路部分电路图
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参考图1、图2和图3所示一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，该控制器包括电压逆变部分和微处理控制部 分，在本实施例中电压逆变部分主要使用IR公司的IR2136S驱动芯片和6个MOSFET (金属 氧化物半导体场效应管)来完成电压逆变；微处理控制部分包括一电机控制MCU (微处理单 元)；电机控制MCU采用IR公司专用的电机控制MCU :IRMCF341，它通过六路驱动信号控制 连接IR2136S驱动芯片上的6个MOSFET ；驱动芯片上设置有与电机控制MCU相连的模块保 护引脚FAULT ；驱动芯片上设置的三个自举电容⑶、(V)、(W)与压缩机三相端线相连；电机 控制MCU上的I_sense、IFB-之间接有电阻R1，在IFB-和IFBO之间接有电阻R2。逆变驱动部分如图1所示主要由驱动芯片IR2136S(IC201)来完成电压逆变驱 动，15V电源接在VTH上通过内部电路，给接在VB3和W之间的E402、接在VB2和V之间的 E403以及接在VBl和U之间的E404充电，这三个电容为自举电容；U、V、W分别接在压缩 机的三相端线；当需要驱动上桥臂MOSFET导通时，上桥臂MOSFET的门极电压大于栅极电 压15V，使得该MOSFET顺利导通，来自IRMCF341的六路的MOSFET驱动信号HSIC3、HSIC5、 HSIC8、LSIC3、LSIC5、LSIC8 分别接到驱动芯片的 HIN1、HIN2、HIN3、LINULIN2, LIN3 引脚 上，控制六个MOSFET的通断。逆变电路部分如图3所示主要由6个MOSFET来完成电压逆变电路，给电机三相 绕组供电，把直流母线电压DC通过由逆变驱动输出的信号HU、LU、HV、LV、HW和LW按照一 定规律的通断，从U、V、W引脚输出到压缩机三相绕组上。驱动芯片上的VSS和COM接在参考0电位上，ITRIP引脚上输入的电压为直流母 线电流测量值I_sense，为IRMCF341提供压缩机电流信息，在驱动芯片上设置有模块保护 引脚FAULT，它与IRMCF341的_引脚连接；低电平触发IRMCF341中断，中断服务程序做 相应处理，并且输出脉冲的宽度由R331和C214来决定。如图2 JRMCF341 (ICl)部分上的 HSIC3、HSIC5、HSIC8、LSIC3、LSIC5、LSIC8 接在 PWMUH、PWMUL, PWMVH、PWMVL, PWMWH、PWMWL 上由 IRMCF341 输出 6 路驱动信号外，还有与内 部电流运放有关的引脚IFBO、IFB+，还有引脚Pl. 4，输入方波信号作为给定压缩机的转速。 IRMCF341 (ICl)内部有控制算法程序，通过电流值的变化进行运算，得到压缩机里转子的 估计位置，输出6路驱动信号控制Ql Q6来控制压缩机。驱动芯片输出的电流测量值1_ sense输入到内部电流运放，在IRMCF341 (ICl)部分上的电阻Rl接在I_sense、IFB-间，电
4阻R2接在IFB-和IFBO间，这两个电阻确定放大器的放大倍数，当压缩机电流大于电流保 护值时，复位六路PWM输出。在使用本实用新型时空调压缩机长时间连续低速(1000RPM)、 高速(6000RPM)、高低速(1000RPM 6000RPM)往返运行10000小时不会出现任何故障，其 振动噪音和能效达到了国际要求。本实用新型一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，针对变频空调压缩机控制的需 要，可以适应宽输入电压范围(16V-55V)，宽调速范围(1000RPM 6000RPM)，并且具有较 精确的速度控制，其误差小于3%。本控制器集成度高，低成本，运行可靠稳定，具有电流保 护、温度保护、过欠电压保护、防反接保护等功能，能够有效的解决空调存在的问题，提高了 空调工作效率、快速制冷的效果。本实用新型针对变频空调的需要，设计了永磁同步变频驱动器。利用该驱动器，可 可靠检测到过零信号，实现变频压缩机的转速控制，实现宽电压范围，宽调速范围的可靠驱 动。并提供电流保护、过欠电压保护、防抖动、强制切换、防反接等功能。本发明为空调提供 了一种高效、低成本、高集成度的变频驱动装置。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，其特征在于，该控制器包括电压逆变部分和微处理控制部分，所述电压逆变部分由驱动芯片和复数个MOSFET组成；所述微处理控制部分包括一电机控制MCU；所述电机控制MCU通过六路驱动信号控制连接驱动芯片上的复数个MOSFET。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，其特征在于，所述驱动 芯片上设置有与电机控制MCU相连的模块保护引脚FAULT。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，其特征在于，所述驱动 芯片上设置的三个自举电容(U)、(V)、(W)与压缩机三相端线相连。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，其特征在于，所述电机 控制MCU上的I_sense、IFB-之间接有电阻(Rl)，在IFB-和IFBO之间接有电阻(R2)。
专利摘要本实用新型公开了一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，该控制器包括电压逆变部分和微处理控制部分，电压逆变部分由驱动芯片和复数个MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)组成；微处理控制部分包括一电机控制MCU(微处理单元)；电机控制MCU通过六路驱动信号控制连接驱动芯片上的复数个MOSFET。本实用新型一种蓄电池供电压缩机驱动控制器，利用该驱动器，可靠检测到过零信号，实现变频压缩机的转速控制，实现宽电压范围，宽调速范围的可靠驱动，并提供电流保护、过欠电压保护、防抖动、强制切换、防反接等功能。
文档编号H02P27/06GK201663581SQ20102012463
公开日2010年12月1日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者李风雷, 殷浩, 汪辉 申请人:上海日立电器有限公司