压缩机退磁保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压缩机退磁保护电路，其涉及电路领域，该压缩机退磁保护电路包括：电流采样模块，其用于采集压缩机的相电流并生成采样电压；运算模块，其与所述电流采样模块电连接，所述运算模块用于接收所述采样电压，并对接收到的所述采样电压进行放大处理生成输出电压；比较模块，其与所述运算模块电连接，所述比较模块用于接收所述运算模块的输出电压，并将接收到的所述输出电压与预设的参考电压进行比较生成第一控制信号；第一控制模块，其与所述比较模块电连接，所述第一控制模块用于接收所述第一控制信号，并控制所述压缩机。本压缩机退磁保护电路能够更为精确及时的对压缩机触发退磁保护功能。
【专利说明】
压缩机退磁保护电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电路领域，特别涉及一种压缩机退磁保护电路。
【背景技术】
[0002]在空调、热栗等制冷、制热装置中都会使用到压缩机部件，通过压缩机从而对制冷剂进行压缩。在压缩机的电机转子中需要具有永久磁铁，但是由于稀土价格的提升，造成稀土永磁电机成本的大幅上升，为了尽量降低成本，压缩机在制作的过程中越来越多的使用采用铁氧体磁铁材料的电机，即铁氧体永磁电机，相比于稀土永磁电机，铁氧体永磁电机的退磁电流相对较小，如果不能实现保护点电流的精确及时触发，可能导致压缩机在大电流情况下出现退磁现象，进而造成压缩机性能下降，退磁严重时甚至会损坏压缩机。所以说，无论是稀土永磁电机还是铁氧体永磁电机，都需要更为精确及时的触发保护点电流以更好的实现对压缩机的保护。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种压缩机退磁保护电路，其能够更为精确及时的对压缩机触发退磁保护功能。
[0004]本实用新型实施例的具体技术方案是:
[0005]—种压缩机退磁保护电路，它包括:
[0006]电流采样模块，其用于采集压缩机的相电流并生成采样电压；
[0007]运算模块，其与所述电流采样模块电连接，所述运算模块用于接收所述采样电压，并对接收到的所述采样电压进行放大处理生成输出电压；
[0008]比较模块，其与所述运算模块电连接，所述比较模块用于接收所述运算模块的输出电压，并将接收到的所述输出电压与预设的参考电压进行比较生成第一控制信号；
[0009]第一控制模块，其与所述比较模块电连接，所述第一控制模块用于接收所述第一控制信号，并控制所述压缩机。
[0010]优选地，对接收到的所述采样电压进行累加和放大处理以生成所述输出电压。
[0011]优选地，压缩机退磁保护电路还包括:参考电压生成模块，其与所述比较模块电连接。
[0012]优选地，所述参考电压生成模块用于生成与所述压缩机的退磁点相适配的预设的参考电压。
[0013]优选地，所述运算模块与所述比较模块之间连接有第一滤波模块。
[0014]优选地，压缩机退磁保护电路还包括:第二控制模块，其分别与所述第一控制模块和所述运算模块电连接，其用于向所述第一控制模块发出第二控制信号，并能够采集和存储所述压缩机的工作电流值和所述压缩机的运行频率。
[0015]优选地，在所述第一控制模块控制所述压缩机停机时，所述第一控制模块向所述第二控制模块发送中断保护信号，所述第二控制模块用于接收所述中断保护信号并对此时所述压缩机的运行频率和所述比较模块和所述运算模块之间的电流值进行采集和存储。
[0016]优选地，所述第二控制模块接收所述中断信号后，关断向所述第一控制模块发出的第二控制信号。
[0017]优选地，当所述压缩机运行时，所述第二控制模块控制所述压缩机运行在所述第二控制模块存储的保护频率以下。
[0018]优选地，所述第二控制模块用于在所述压缩机停机时根据所述压缩机的运行频率对保护频率进行更新。
[0019]优选地，所述第二控制模块为DSP控制单元。
[0020]优选地，所述第一控制模块为IPM驱动模块。
[0021 ]优选地，所述运算模块包括相电连接的第一计算模块和第二计算模块，
[0022]所述第一计算模块用于接收采样电压，并对采样电压进行累加处理；
[0023]所述第二计算模块用于接收所述第一计算模块处理后的数据，并对所述第一计算模块处理后的数据进行放大处理;或，
[0024]所述第一计算模块用于接收采样电压，并对采样电压进行放大处理；
[0025]所述第二计算模块用于接收所述第一计算模块处理后的数据，并对所述第一计算模块处理后的数据进行累加处理。
[0026]本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果:
[0027]1、本压缩机退磁保护电路中将采样电压进行放大生成输出电压，输出电压的线性区间在原来的基础上得到变宽，再与预设的参考电压相比较，可以更为准确及时的根据比较的结果生成第一控制信号，根据该第一控制信号进而能够更为精确及时的对压缩机触发退磁保护功能。
[0028]2、本压缩机退磁保护电路中的第二控制模块能够控制压缩机运行在第二控制模块存储的保护频率以下，以对压缩机进行保护。同时，当触发退磁保护功能时，第二控制模块会存储下当时压缩机的运行频率，并根据此运行频率对保护频率进行更新，如此使得保护频率的数值更为合理或与实际情况更相配，进而最大限度的避免压缩机功率过大而导致触发压缩机的退磁保护，达到保护压缩机的目的。
【附图说明】
[0029]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
[0030]图1为本实用新型压缩机退磁保护电路实施例中结构的示意图。
[0031]图2为本实用新型压缩机退磁保护电路中运算模块的另一个结构示意图。
[0032]以上附图的附图标记:100、电流采样模块;200、运算模块;300、比较模块;301、参考电压生成模块;400、第一控制模块;500、第二控制模块;600、第一滤波模块;700、第二滤波模块。
【具体实施方式】
[0033]结合附图和本实用新型【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的【具体实施方式】，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
[0034]现有的空调、热栗等驱动电路都有压缩机电流保护功能，如压缩机中常用的智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)就具有驱动电流保护功能，其通过设定压缩机的工作电流保护值，在压缩机出现过流时，由智能功率模块停止对压缩机驱动以避免因压缩机退磁而造成的故障。本
【申请人】发现，智能功率模块IPM该原器件在生产制造时具有一定合理允许的误差，通常IPM的内部触发硬保护电平的允许范围为0.45V-0.55V之间，所以不同的空调、热栗中具有的IPM的内部触发硬保护电平可能是不一样的。这样以后，在普通现有的压缩机退磁保护电路中，先对三相电流进行采样，对应转化为三种采样电压，逻辑运算模块对该三种采样电压进行逻辑加运算，然后输出总电压至IPM驱动模块，若输出至IPM驱动模块的总电压大于预设保护电压值(即IPM的内部触发硬保护电平)，则控制压缩机停止运转，以达到保护压缩机的目的。由于IPM的内部触发硬保护电平的数值范围为0.45V-
0.55V，所以会导致存在+/-10%的误差，这就有可能使得IPM驱动模块不能精确及时的关闭压缩机。如果当通过大电流时，例如50A，其对应的触发硬保护电平的数值为0.5V，但是某一IPM的内部触发硬保护电平实际为0.55V，那么10%该电流下的误差为5A，也就是说当电流达到55A时才会触发硬保护，压缩机的电流在50A-55A之间时无法触发IPM的内部的硬保护电平，如此，偏大的电流极可能会致使压缩机退磁现象的发生，进而造成压缩机性能下降，退磁严重时甚至会损坏压缩机。
[0035]于是，本
【申请人】提出了一种压缩机退磁保护电路，图1为本实用新型压缩机退磁保护电路实施例中结构的示意图，如图1所示，该压缩机退磁保护电路包括:电流采样模块100，其用于采集压缩机的相电流并生成采样电压;运算模块200，其与电流采样模块100电连接，运算模块200用于接收采样电压，并对接收到的采样电压进行放大处理生成输出电压；比较模块300，其与运算模块200电连接，比较模块300用于接收运算模块的输出电压，并将接收到的输出电压与预设的参考电压进行比较生成第一控制信号;第一控制模块400，其与比较模块300电连接，第一控制模块400用于接收第一控制信号，并控制压缩机。
[0036]在本压缩机退磁保护电路中，通过电流采样模块100采集压缩机的相电流并生成采样电压，经过运算模块200将采样电压进行放大处理生成输出电压。放大处理以后生成的输出电压的线性区间变宽，其可以与预设的参考电压进行较为精确的比较，如此可以及时得到第一控制信号，第一控制模块400接收该第一控制信号后，进而准确控制压缩机的停止或运行，最终达到保护压缩机的目的。
[0037]下面将对本实用新型做进一步的解释和说明。如图1所示，电流采样模块100用于采集压缩机的相电流并生成采样电压，它与压缩机的相线回路相连接，在每一相线回路上分别连接有采样电阻(R1、R2、R3)。电流采样模块100分别采集每一条相线回路上的电流(Iu、Iv、Iw)通过采样电阻进而生成采样电压(Vu、Vv、Iw)。
[0038]与电流采样模块100电连接的运算模块200，运算模块200用于接收采样电压，并对接收到的采样电压进行放大处理生成输出电压。当然的，在上述步骤中，也可以对接收到的采样电压进行累加和放大处理以生成输出电压。在一个实施方式中，如图1所示，运算模块200接收电流采样模块中三路线上的采样电压(Vu、Vv、Iw)，进入运算模块200中的运算放大器通过累加和放大生成输出电压Vcomp，其中，Vcomp= (R4+R5)*(Vu+Vv+Iw)/(3*R5)。在上述实施方式中，通过调节R4和R5的大小可以直接对收到的采样电压同时进行了累加和放大处理。该运算模块200包括:第一运算放大器，其同相输入端分别与电流米样模块100中的三条线路相连接;第四电阻，其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连接，其第二端接地;第五电阻，其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连接，其第二端与第一运算放大器的输出端相连接。
[0039]在另一个实施方式中，图2为本实用新型压缩机退磁保护电路中运算模块200的另一个结构示意图，如图2所示，运算模块200可以包括电连接的第一计算模块和第二计算模块，第一计算模块用于接收采样电压，并对采样电压进行累加处理;第二计算模块用于接收第一计算模块处理后的数据，并对第一计算模块处理后的数据进行放大处理。在该实施方式中，第一计算模块包括第三运算放大器，其同相输入端分别与电流采样模块100中的三条线路相连接;第十二电阻，其第一端与第三运算放大器的反相输入端相连接，其第二端接地;第十三电阻，其第一端与第三运算放大器的反相输入端相连接，其第二端与第一运算放大器的输出端相连接，第十二电阻和第十三电阻的比值为1:2，该第一计算模块对采样电压进行累加处理。第二计算模块包括:第十七电阻，其第一端与第一计算模块中第三运算放大器的输出端相连接;第四运算放大器，其第三端与第十七电阻的第二端相连接，其第八端与供电电源相连接;第三电容，其第一端与第十七电阻的第一端相连接，其第二端与第四运算放大器的第四端相连接;第十四电阻，其第一端与第四运算放大器的第二端相连接，其第二端接地;并联相连接的第五电容和第十五电阻，其第一端与第四运算放大器的第二端相连接，其第二端与第四运算放大器的第一端相连接;第六电容，其第一端与第四运算放大器的第八端相连接，其第二端接地;第十六电容，其第一端与第四运算放大器的第一端相连接，其第二端与比较模块300或第一滤波模块600的输入端相连接。当然的，在其它可行的实施方式中，第一计算模块也可以为用于接收采样电压，并对采样电压进行放大处理的计算模块;第二计算模块可以为用于接收第一计算模块处理后的数据，并对第一计算模块处理后的数据进行累加处理的计算模块。也就是说，可以先对收到的采样电压进行累加，再进行放大处理;或先对收到的采样电压进行放大处理，再进行累加处理。
[0040]在运算模块200之后可以连接有第一滤波模块600，该第一滤波模块600用于将高频的毛刺干扰进行滤除。由于在压缩机高频运行期间，在内部IBGT、M0S等功率开关管频繁通断情况下，信号线上会存在很多的毛刺干扰信号。此处，在输出电压Vcomp之后可以设置有一组RC滤波(R6/C3)，进而达到抑制高频毛刺干扰的目的。第一滤波模块600包括:第六电阻，其第一端与运算模块200的输出端相连接，其第二端与比较模块300的输入端相连接;第三电容，其第一端与第六电阻的第二端相连接，其第二端接地。
[0041 ]比较模块300，该比较模块300可以直接与运算模块200电连接，也可以连接在第一滤波模块600之后。当比较模块300连接在第一滤波模块600之后时，输出电压Vcomp经过RC滤波后进入比较模块300;当比较模块300连接在运算模块200之后时，输出电压Vcomp直接进入比较模块300。在比较模块300中，其将接收到的输出电压与预设的参考电压进行比较生成第一控制信号Vcsc。在比较模块300上连接有参考电压生成模块301，参考电压生成模块301用于生成与压缩机的退磁点相适配的预设的参考电压Vref，其中，Vref = R10*VCC/(R8+R10)。其中输出电压Vcomp与预设的参考电压Vref可以根据下述规则进行比较，当Vcomp>Vref情况下，输出第一控制信号Vcsc，其可以为输出电压VCC，此时即检测到压缩机电流达到退磁保护点；当Vcomp〈Vref情况下，输出第一控制信号Vcsc，其可以为输出电压GND;此时压缩机电流在正常运行范围之内。
[0042]例如，当相电流为16A时，其对应的输出电压￥(30111? = 1.6￥，1?8、1?10分别为9.11(、101(。￥0:设定为+3.3￥，￥^€=1.57￥，此时，￥(30111?>￥代€，触发退磁保护信号，输出第一控制信号Vcsc为+3.3V进入第一控制模块400，第一控制模块400即立即关闭压缩机。当相电流15八时，其对应的输出电压￥(:01^ = 1.5￥;1?8、1?10分别为9.11(、101(。￥0:设定为+3.3￥，￥代€ =1.57V，此时，VCOmp〈Vref，不触发退磁保护信号，输出第一控制信号Vcsc为OV至第一控制模块400，第一控制模块400控制压缩机继续正常运行。
[0043]上述比较模块300包括:第二运算放大器，其同相输入端与运算模块200的输出端相连接或与滤波模块的输出端相连接，其输出端与第一控制模块400相连接;第七电阻，其第一端与第二运算放大器的反相输入端相连接，其第二端与第二运算放大器的输出端相连接;第八电阻，其第一端与第二运算放大器的反相输入端相连接，其第二端与供电电源相连接;第九电阻，其第一端与第二运算放大器的输出端相连接，其第二端与供电电源相连接；相并联连接的第十电阻和第一电容，其第一端接地，其第二端与比较模块300中的第二运算放大器的反相输入端相连接。在上述比较模块300中包括参考电压生成模块301，参考电压生成模块301包括:相并联连接的第十电阻和第一电容，其第一端接地，其第二端与比较模块300中的第二运算放大器的反相输入端相连接;第八电阻，其第一端与相并联连接的第十电阻和第一电容的第二端相连接，其第二端与供电电源相连接。
[0044]第一控制模块400，其与比较模块300相电连接，第一控制模块400用于接收第一控制信号，并控制压缩机。具体而言，第一控制模块400可以为IPM驱动模块。在一个实施方式中，在第一控制模块400与比较模块300之间还可以连接有第二滤波模块700。第二滤波模块700包括:第十一电阻，其第一端与比较模块300的输出端相连接，其第二端与第一控制模块400相连接;第四电容，其第一端与第十一电阻的第二端相连接，其第二端接地。
[0045]在一个优选的实施方式中，本压缩机退磁保护电路还可以包括第二控制模块500，其分别与第一控制模块400和运算模块200相电连接，其用于向第一控制模块400发出第二控制信号，并能够采集和存储压缩机的工作电流值和/或压缩机的运行频率。
[0046]第二控制模块500具体可以为DSP控制单元，其可以决定压缩机的运行频率，具体为通过向第一控制模块400发出第二控制信号，使得第一控制模块400控制压缩机在第二控制模块500设定的运行频率下运行。同时，在第一控制模块400控制压缩机停机时，第一控制模块400向第二控制模块500发送中断保护信号，第二控制模块500用于接收中断保护信号并对此时压缩机的运行频率和/或比较模块300和运算模块200之间的电流值进行采集和存储，如此，能够在触发退磁保护时准确的获得此时压缩机的运行频率以及压缩机的电流值。当第二控制模块500接收中断信号后，第二控制模块500还可以关断向第一控制模块400发出的第二控制信号，这样以后，第一控制模块400无法收到第二控制信号，从而使得压缩机不再开启运行。
[0047]在第二控制模块500内部可以存储有保护频率，当压缩机运行时，第二控制模块500控制压缩机运行在第二控制模块500存储的保护频率以下。通过上述方式控制压缩机的运行频率在安全范围之内，从而达到保护压缩机的目的。当触发退磁保护时，第二控制模块500对此时其控制的压缩机的运行频率进行存储，根据此时存储的压缩机的运行频率对保护频率进行更新。当触发退磁保护以后再次开启压缩机时，第二控制模块500将会控制压缩机运行在更新后的保护频率以下。如此，可以根据实际运行情况不断对保护频率进行更新，通过第二控制模块500控制压缩机的运行频率始终在保护频率以下，这样最大限度的避免触发压缩机的退磁保护，达到保护压缩机的目的。
[0048]第二控制模块500中存储有触发退磁保护时比较模块300和运算模块200之间的电流值，后期可以根据该电流值更为灵活合理的调节参考电压生成模块301生成的预设的参考电压，进而可以使得压缩机退磁保护电路更加精确及时的对压缩机触发退磁保护功能。
[0049]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0050]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0051]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种压缩机退磁保护电路，其特征在于，它包括: 电流采样模块，其用于采集压缩机的相电流并生成采样电压； 运算模块，其与所述电流采样模块电连接，所述运算模块用于接收所述采样电压，并对接收到的所述采样电压进行放大处理生成输出电压； 比较模块，其与所述运算模块电连接，所述比较模块用于接收所述运算模块的输出电压，并将接收到的所述输出电压与预设的参考电压进行比较生成第一控制信号； 第一控制模块，其与所述比较模块电连接，所述第一控制模块用于接收所述第一控制信号，并控制所述压缩机。2.根据权利要求1所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，对接收到的所述采样电压进行累加和放大处理以生成所述输出电压。3.根据权利要求1所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，它还包括:参考电压生成模块，其与所述比较模块电连接。4.根据权利要求3所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，所述参考电压生成模块用于生成与所述压缩机的退磁点相适配的预设的参考电压。5.根据权利要求1所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，所述运算模块与所述比较模块之间连接有第一滤波模块。6.根据权利要求1所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，它还包括:第二控制模块，其分别与所述第一控制模块和所述运算模块电连接，其用于向所述第一控制模块发出第二控制信号，并能够采集和存储所述压缩机的工作电流值和所述压缩机的运行频率。7.根据权利要求6所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，在所述第一控制模块控制所述压缩机停机时，所述第一控制模块向所述第二控制模块发送中断保护信号，所述第二控制模块用于接收所述中断保护信号并对此时所述压缩机的运行频率和所述比较模块和所述运算模块之间的电流值进行采集和存储。8.根据权利要求7所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，所述第二控制模块接收所述中断信号后，关断向所述第一控制模块发出的第二控制信号。9.根据权利要求8所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，当所述压缩机运行时，所述第二控制模块控制所述压缩机运行在所述第二控制模块存储的保护频率以下。10.根据权利要求9所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，所述第二控制模块用于在所述压缩机停机时根据所述压缩机的运行频率对保护频率进行更新。11.根据权利要求6所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，所述第二控制模块为DSP控制单元。12.根据权利要求1所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，所述第一控制模块为IPM驱动t吴块。13.根据权利要求2所述的压缩机退磁保护电路，其特征在于，所述运算模块包括相电连接的第一计算模块和第二计算模块， 所述第一计算模块用于接收采样电压，并对采样电压进行累加处理； 所述第二计算模块用于接收所述第一计算模块处理后的数据，并对所述第一计算模块处理后的数据进行放大处理;或， 所述第一计算模块用于接收采样电压，并对采样电压进行放大处理； 所述第二计算模块用于接收所述第一计算模块处理后的数据，并对所述第一计算模块处理后的数据进行累加处理。
【文档编号】H02H7/08GK205565694SQ201620413942
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】宋慨, 夏义海, 高文文
【申请人】艾欧史密斯(中国)热水器有限公司