变频空调机的脉冲幅值调节控制电路及控制方法_2

文档序号:8301156阅读:来源:国知局
第二电抗器L2、无触点开关TR、智能功率模块IPM、第一开关SWl、第二开关SW2、第三开关SW3,二极管D、电容器C。
[0025]整流电路DB采用桥式整流电路,其输入端接交流电源AC,对交流电源进行整流后,输出直流电源。
[0026]智能功率模块IPM输入端电路连接整流电路DB的输出端,输出端电路连接压缩机马达COMP。整流电路DB向智能功率模块IPM提供直流电压,智能功率模块IPM向压缩机马达COMP供电。
[0027]无触点开关TR电路连接在整流电路DB与智能功率模块IPM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。
[0028]第一电抗器LI和第二电抗器L2串联连接在整流电路DB与无触点开关TR之间。本实施例中,第一电抗器LI的额定电感量为ImH,第二电抗器L2的额定电感量为14mH。该第一电抗器LI和第二电抗器L2起到改善功率因数的作用。
[0029]第一开关SWl与第二电抗器L2并联连接。当变频空调机的脉冲幅值调节控制电路进行简易脉冲幅值调节时,第一开关SWl断开,第二电抗器L2接入电路;而当进行完整脉冲幅值调节时,第一开关SWl闭合,第二电抗器L2不接入电路。
[0030]二极管D电路连接在无触点开关TR与智能功率模块IPM之间,用于整流。
[0031]电容器C电路连接在无触点开关TR与智能功率模块IPM之间,本实施例中,电容器C电路连接在二极管D与智能功率模块IPM之间。电容器C的作用是平滑电容,使直流电压更平滑。
[0032]第二开关SW2电路连接在无触点开关TR的触发端与简易脉冲幅值调节驱动信号之间,第三开关SW3电路连接在无触点开关的触发端与完整脉冲幅值调节驱动信号之间。
[0033]当变频空调机的脉冲幅值调节控制电路进行简易脉冲幅值调节时,第二开关SW2闭合,第三开关SW3断开,无触点开关TR的触发端电路连接简易脉冲幅值调节信号。
[0034]当变频空调机的脉冲幅值调节控制电路进行完整脉冲幅值调节时,第二开关SW2断开,第三开关SW3闭合,无触点开关TR的触发端电路连接完整脉冲幅值调节信号。
[0035]本发明还公开了一种适用于变频空调机的脉冲幅值调节控制电路的控制方法,该方法包含:
首先设定变频空调机脉冲幅值调节模式的切换阈值。这里,切换阀值是某个频率点,根据产品的不同,其值是不同的。本实施例中,切换阀值选取在该变频空调机产品界定运转频率处于中低域或中高域的频率点。中低域和中高域的具体数值可以根据具体情况进行设定,例如中低域可以设定为20Hz?80Hz,中高域界可以设定为81Hz?110Hz,其切换阈值则可以设定在80Hz。
[0036]当变频空调机需要在小于等于切换阈值的运转频率下进行运转时,无触点开关TR触发端接入简易脉冲幅值调节驱动信号,第一开关SWl断开,第二电抗器L2接入电路。采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0037]当变频空调机需要在大于切换阈值的运转频率下进行运转时,无触点开关TR触发端接通完整脉冲幅值调节驱动信号,第一开关SWl闭合,第二电抗器L2不接入电路。采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0038]如图7所示,为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,本实施例中控制方法具体包含以下步骤:
切换阈值设置为额定点,额定点为一个特定的、固定的运转频率点,用于进行空调额定性能的评价,以此额定点的空调能力测试值作为衡量空调性能的指标。根据产品的不同,额定点的取值也不同,例如本实施例中的变频空调机产品,制冷运转模式的额定点取值87Hz,制热运转模式的额定点取值85Hz。
[0039]步骤1.1、变频空调机判断是否需要压缩机马达运转频率小于等于额定点,或称额定频率点,若是,需要压缩机马达运转频率小于等于额定点,则跳转到步骤1.2,若否,需要压缩机马达运转频率大于额定点,则跳转到步骤1.3。
[0040]步骤1.2、第二开关SW2闭合,第三开关SW3断开,无触点开关的触发端切换至接通简易脉冲幅值调节驱动信号,同时第一开关SWl断开,第二电抗器L2接入电路。变频空调机的脉冲幅值调节控制电路采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0041]步骤1.3、第二开关SW2断开,第三开关SW3闭合,无触点开关的触发端切换至接通完整脉冲幅值调节驱动信号,同时第一开关SWl闭合,第二电抗器L2不接入电路。变频空调机的脉冲幅值调节控制电路采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0042]如图8所示,为变频空调机的脉冲幅值调节控制电路采用额定点(额定频率点)切换脉冲幅值调节控制模式生成的曲线图。其中曲线a为简易脉冲幅值调节控制形成的母线电压,曲线b为完整脉冲幅值调节控制形成的母线电压,曲线c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驱动形成的母线电压。
[0043]运转频率低于等于额定点时,以简易脉冲幅值调节模式运转,曲线c与曲线a重合,运转频率高于额定点时,以完整脉冲幅度调节模式运转,曲线c与曲线b重合。
[0044]可见,在中低频域,压缩机马达的运转频率小于等于额定点,脉冲幅值调节控制电路采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动变频空调机的压缩机马达,优化压缩机马达效率,改善损失;而在中高域,当压缩机马达的运转频率高于额定点,脉冲幅值调节控制电路采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动变频空调机的压缩机马达,避免最大频率的限制。
[0045]如图9所示,为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,本实施例中控制方法具体包含以下步骤:
将变频空调机温调(温度调节)开(ON)或温调关(OFF)的状态切换设置为切换阈值。
[0046]步骤2.1、变频空调机判断其需要温调开或温调关,若温调关,则跳转到步骤2.2,若温调开,则跳转到步骤2.3。
[0047]步骤2.2、第二开关SW2闭合,第三开关SW3断开,无触点开关的触发端切换至接通简易脉冲幅值调节驱动信号,同时第一开关SWl断开,第二电抗器L2接入电路。变频空调机的脉冲幅值调节控制电路采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0048]步骤2.3、第二开关SW2断开,第三开关SW3闭合,无触点开关的触发端切换至接通完整脉冲幅值调节驱动信号,同时第一开关SWl闭合,第二电抗器L2不接入电路。变频空调机的脉冲幅值调节控制电路采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0049]如图10所示,为变频空调机的脉冲幅值调节控制电路将变频空调机温调开与温调关的状态切换设置为切换阈值,切换脉冲幅值调节控制模式生成的曲线图。其中曲线d为简易脉冲幅值调节控制形成的母线电压,曲线e为完整脉冲幅值调节控制形成的母线电压,曲线f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以温调开(ON)为切换点形成的母线电压。
[0050]在温调关(OFF)的状态下,以简易脉冲幅值调节模式运转,曲线f与曲线d重合,在温调开(ON)的状态下,以完整脉冲幅值调节模式运转,曲线f与曲线e重合。
[0051]可见,在温调关(OFF)的状态下,压缩机马达运转频率处于中低频域,脉冲幅值调节控制电路采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动变频空调机的压缩机马达,优化压缩机马达效率,改善损失;而在温调开(ON)的状态下,压缩机马达运转频率处于中高域,脉冲幅值调节控制电路采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动变频空调机的压缩机马达,避免最大频率的限制。
[0052]如图11所示,为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,本实施例中控制方法具体包含以下步骤:
将变频空调机的制冷运转或制热运转的运转模式设为切换阈值。
[0053]步骤3.1、变频空调机判断其运转模式需要为制热运转或制冷运转,若为制冷运转,压缩机马达运转频率小于等于切换阈值,则跳转到步骤3.2,若为制热运转,压缩机马达运转频率大于切换阈值,则跳转到步骤3.3。
[0054]步骤3.2、第二开关SW2闭合,第三开关SW3断开,无触点开关的触发端切换至接通简易脉冲幅值调节驱动信号,同时第一开关SWl断开,第二电抗器L2接入电路。变频空调机的脉冲幅值调节控制电路采用简易脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0055]步骤3.3、第二开关SW2断开,第三开关SW3闭合,无触点开关的触发端切换至接通完整脉冲幅值调节驱动信号,同时第一开关SWl闭合,第二电抗器L2不接入电路。变频空调机的脉冲幅值调节控制电路采用完整脉冲幅值调节驱动电路驱动压缩机马达。
[0056]如图12所示,为变频空调机的脉冲幅值调节控制电路将变频空调机制热或制冷的运转状态切换设置为切换阈值,切换脉冲幅值调节控制模式生成的曲线图。其中曲线g为制冷运转时,以简易脉冲幅值调节驱动模式运转,简易
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