变频空调机的脉冲幅值调节控制电路及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变频空调机控制技术，具体涉及一种变频空调机的脉冲幅值调节控制电路及控制方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示，为目前一种可用于变频空调机的简易脉冲幅值调节(PulseAmplitude Modulat1n，PAM)控制电路。该简易脉冲幅值调节控制电路包含:型号为L61的电抗器101、型号为DB61的第一桥式整流电路102、智能功率模块(IPM)103、型号为DB65的第二桥式整流电路104、型号为TR821的无触点开关105、压缩机马达(C0MP)106、电容107。
[0003]交流电源108通过电抗器101电路连接至第一桥式整流电路102的输入端，第一桥式整流电路102的输出端通过电容107电路连接至智能功率模块103的输入端，智能功率模块103输出端电路连接压缩机马达106。
[0004]交流电源108通过电抗器101电路连接至第二桥式整流电路104的输入端，第二桥式整流电路104的输出端电路连接无触点开关105，无触点开关105采用晶体管，其基极电路连接简易PAM驱动信号。
[0005]该简易脉冲幅值调节控制电路生成的曲线如图2所示，其中，开关信号就是输入到无触点开关105的驱动信号，电压是交流电源108两端的电压，电流是交流电源108流出的电流。该种简易脉冲幅值调节控制电路具有价格低、母线电压可设定为较低电压的优点，在低负载时，马达效率优化。然而其缺点在于，其最大频率有限制。
[0006]如图3所示，为现在技术的一种完整脉冲幅值调节(FULL PAM)控制电路，该电路包含:桥式整流电路202、电抗器201、无触点开关203、二极管204、电容205、智能功率模块206、压缩机马达207。
[0007]桥式整流电路202的输入端电路连接交流电源208，输出端电路连接电抗器201和无触点开关203，该无触点开关203采用晶体管，其发射极电路连接桥式电路202输出端，集电极电路连接通过电抗器201电路连接桥式电路202的输出端，基极接完整脉冲幅值调节驱动信号，无触点开关203的集电极还电路连接至电抗器201与二极管204的正极，二极管204的负极与晶体管203的发射极分别电路连接至智能功率模块206输入端，智能功率模块206输出端电路连接压缩机马达207。
[0008]该完整脉冲幅值调节控制电路生成的曲线如图4所示，其中开关信号为20kHz至30kHz，其中，开关信号就是输入到晶体管203的驱动信号，电压是交流电源208两端的电压，电流是交流电源208流出的电流。通过图2、图4可以看出，二种不同的控制方式形成的电流曲线是不同的。图4中显示的这种完整脉冲幅值调节控制电路具有最高频率无限制的优点，然而其缺点在于，价格高、在中低域升压率高，马达效率差、回路损失大。
[0009]如图5所示，为现有技术中简易脉冲幅值调节控制电路与完整脉冲幅值调节控制电路的控制曲线比较图，其中显示有四根曲线，分别代表四种不同的电压，并显示该四种不同电压中电压值与频率的关系。其中，横坐标为压缩机频率f，单位为Hz ;纵坐标为电压U，单位为V。四根曲线分别为:①压缩机马达所需必要电压，②必要的母线电压，③简易脉冲幅值调节控制形成的母线电压，④完整脉冲幅值调节控制形成的母线电压。
【发明内容】
[0010]本发明提供一种变频空调机的脉冲幅值调节控制电路及控制方法，避免最大频率的限制，同时在运转频率中低域降低母线电压，优化马达效率，降低损失。
[0011]为实现上述目的，本发明提供一种变频空调机的脉冲幅值调节控制电路，其特点是，该脉冲幅值调节控制电路包含:
整流电路，其输入端接交流电源，输出直流电源；
智能功率模块，其输入端电路连接整流电路的输出端，输出端电路连接压缩机马达；无触点开关，其电路连接在整流电路与智能功率模块之间，无触点开关的触发端可切换的接收简易脉冲幅值调节驱动信号或完整脉冲幅值调节驱动信号，输出驱动信号至智能功率模块，智能功率模块输出电源驱动压缩机马达，并根据驱动信号对压缩机马达进行变频和变压控制。
[0012]上述整流电路与无触点开关之间串联连接有第一电抗器和第二电抗器；所述第二电抗器并联连接有第一开关；进行简易脉冲幅值调节时，第一开关断开，第二电抗器接入电路；进行完整脉冲幅值调节时，第一开关闭合，第二电抗器不接入电路。
[0013]上述无触点开关的触发端与简易脉冲幅值调节驱动信号之间电路连接有第二开关;
上述无触点开关的触发端与完整脉冲幅值调节驱动信号之间电路连接有第三开关；进行简易脉冲幅值调节时，第二开关闭合，第三开关断开，简易脉冲幅值调节驱动信号接入无触点开关触发端；
进行完整脉冲幅值调节时，第二开关断开，第三开关闭合，完整脉冲幅值调节驱动信号接入无触点开关触发端。
[0014]上述无触点开关与智能功率模块之间电路连接有用于整流的二极管和/或用于平滑直流电压的电容器。
[0015]一种上述变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法，其特点是，该方法包含:
设定变频空调机压缩机马达脉冲幅值调节模式的切换阈值；
当需要压缩机马达在小于等于切换阈值的运转频率运行时，采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达；
当需要压缩机马达在大于切换阈值的运转频率运行时，采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0016]上述切换阈值设置为额定点，该额定点为用于进行空调额定性能评价所设定的频率占.V、、、，
当变频空调机运转频率小于等于额定点，采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达；
当变频空调机运转频率大于额定点，采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0017]上述变频空调机温调开时，采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达； 上述变频空调机温调关时，采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0018]上述变频空调机变调率小于等于I时，采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达；
上述变频空调机变调率大于I时，采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0019]上述变频空调机进行制冷运转时，采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达；
上述变频空调机进行制热运转时，采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0020]上述变频空调机为挂壁机，采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达；
上述变频空调机为柜机，采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0021]本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路及控制方法和现有技术的变频空调机控制技术相比，其优点在于，本发明公开的变频空调机的脉冲幅值调节控制电路切换接入完整脉冲幅值调节驱动电路或简易脉冲幅值调节驱动电路，在运转频率中低域，利用开关切入简易脉冲幅值调节驱动回路，使用简易脉冲幅值调节驱动，降低母线电压，使马达效率优化，改善损失，在运转频率中高域，切入完整脉冲幅值调节驱动回路，运用完整脉冲幅值调节驱动，避免了最大频率的限制。
【附图说明】
[0022]图1为现有技术的简易脉冲幅值调节控制电路的电路图；
图2为简易脉冲幅值调节控制电路生成的曲线图；
图3为现有技术的完整脉冲幅值调节控制电路的电路图；
图4为完整脉冲幅值调节控制电路生成的曲线图；
图5为简易脉冲幅值调节控制与完整脉冲幅值调节控制曲线比较图；
图6为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的电路图；
图7为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例一的流程图；图8为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例一生成的曲线图；
图9为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例二的流程图；图10为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例二生成的曲线图；
图11为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例三的流程图；
图12为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例三生成的曲线图；
图13为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例四的流程图；
图14为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例四生成的曲线图；
图15为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例五的流程图；
图16为本发明变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法的实施例五生成的曲线图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图，具体说明本发明的具体实施例。
[0024]如图6所示，本发明公开了一种变频空调机的脉冲幅值调节控制电路，该脉冲幅值调节控制电路包含:整流电路DB、第一电抗器L1、