专利名称：空调器直流升压电路的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种新型直流升压电路，该电路应用于空调器电源电路。
背景技术：
目前应用于室外环境或交通工具的空气调节装置，如机车空调、户外移动式空调等，大多采用直流电源经DC/AC逆变来驱动压缩机运行。直流电源的输出一般为110V，而压缩机启动和运行电压通常是AC220V或AC380V，因此需要给压缩机驱动装置配备有升压、逆变电路。
如附图1所示的现有压缩机直流升压电路，主要是由储能电感L1、功率晶体管IGBT、隔离二极管D1和滤波电容C1组成。在现有直流升压电路中，当IGBT导通时，直流电源向电感L1储能，负载RL由电容C1供电；当IGBT截至时，电感L1中的能量和输入电源叠加后通过二极管D1向负载RL供电，同时也向电容C1充电。可以通过调整IGBT导通的占空比，来稳定输出电压。
如上述现有直流升压电路，为实现将输入电压DC110V升压为DC310V的输出电压，需要使用大功率、高耐压和大电流的功率晶体管，以及1mH左右的大电感器(以5KW制冷量的空调器为例)和其他电压、电流保护电路，因此上述采用分离元件组成的升压电路会占用较大体积，这对于空间有限的机车空调和户外移动式空调是极为矛盾的，一方面空调器整机设计力求小巧、轻便，另一方面却需配备笨重、空间占用量大的升压电路；另外，上述升压电路结构较为复杂、故障率较高、检修维护较为困难。
实用新型内容本实用新型所述的空调器直流升压电路，其目的在于解决上述问题和不足而提供一种模块化电路设计，即采用STK762芯片的Boost型电路结构，将功率管、二极管及各种保护、控制电路集成为整体式的升压模块，从而将升压模块的体积最大限度地缩小，并降低电感器的工作温度来提高升压系统的使用可靠性。
所述的空调器直流升压电路，将输入的110V电压滤波后，通过所述的STK762升压模块将输出电压提升至240V。提升后的DC240V再经过DC/AC逆变后来驱动压缩机工作运转。
所述的空调器直流升压电路，其主要结构是由储能电感、STK762升压模块、以及滤波电容、负载组成。
其中，所述的升压模块是将功率管、二极管及保护控制电路整体地集成在STK762芯片上，外围只需设置工作频率和取样、保护等电路。
所述的升压模块由空调器主控板上的MCU控制电路监控。升压模块中包括有起停控制电路、输出电压设定电路、开关控制运算电路、以及输出采样电路、过压保护电路和过温/过流保护电路。
根据空调器压缩机启动运行的需要，由MCU控制电路发送一开关指令至STK762芯片的开关[控制管脚，以实现开启或关闭该升压模块。
应用所述升压模块中的过压、过温和过流保护电路，由升压模块根据输出电压的采样进行运算，来控制功率管IGBT的开关占空比。通过调节功率管IGBT的开关占空比，来稳定输出电压。
若所述升压模块监测到过温或过流时，可以通过STK762芯片的过温/过流保护管脚向MCU控制电路发送保护信号，则MCU控制电路则通过控制上述STK762芯片的开关控制管脚，来关闭该升压模块，即停止压缩机的运行。
综上所述，本实用新型的空调器直流升压电路的优点是1、所述升压电路采用PFC模块使得整体电路结构简化，大大缩小了升压电路所占空间，有利于机车空调或户外移动空调的小型化设计；2、所述升压电路结构较为简单、模块集成化程度高，工作效率提高、并有利于控制，整体造价成本较低；3、所述的升压电路对于过压、过温和过流保护较为灵敏，提高使用安全性能和使用寿命、方便检修。
图1是现有空调器升压电路的结构图；图2是应用所述空调器直流升压电路的压缩机驱动结构图；
图3是所述空调器直流升压电路的结构示意图；图4是所述STK762芯片结构示意图。
具体实施方式
实施例1，如图2所示，应用所述的空调器直流升压电路来实现压缩机驱动过程中，所述的升压电路将输入的DC110V电压滤波后，通过所述的STK762升压模块将输出电压提升至DC240V。提升后的DC240V再经过DC/AC逆变后来驱动压缩机工作运转。框图如图3所示。
如图3所示，所述的STK762芯片主要包括有电源输入电路、工作设定电路、保护电路和IGBT功率管开关控制电路、输出电路。STK762-XXX模块内部详细框图如图4所示，其中，在电源输入电路中，管脚13(VCC1)是升压模块工作电源的正输入端；管脚19是升压模块工作电源的负输入端；管脚C中功率管IGBT的集电极；管脚R是电流检测功率电阻端。
在工作设定电路中，管脚8(ON/OFF端子)和管脚9(VPR端子)分别控制升压模块升压动作起始/停止的控制端；管脚16和管脚17为内部振荡发生器输入电阻及电容控制端，用以产生内部振荡源；管脚22(VFEED端子)为输出电压设定端；管脚18(VRMS)是线(line)电压有效值输入端；管脚14(P-UVLO端子)为接通电压设定端；管脚21(ISINE端子)是电流波形输入端，用于功率因数调整；管脚12(SoftStart端子)是软启动功能端。
在保护电路中，管脚20(Vovp端子)是过压保护设定输入端；管脚10(Vovp端子)是过温/过流保护输出端。
在IGBT功率管开关控制电路中，主要包括有乘法器、振荡器、PWM发生器等。
在输出电路，主要包括有功率管IGBT，二极管D1、以及输出电压正端(+)和负端(-)。
根据空调器压缩机启动运行的需要，由MCU控制电路发送一开关指令至STK762芯片的开关控制管脚8，以实现开启或关闭该升压模块。
在过压、过温和过流保护范围内，升压模块根据输出电压的采样，进行运算，来控制功率管IGBT的开关占空比。当升压模块监测到过温或过流时，可以通过管脚10输出保护信号。
另外，储能电感器L1采用铁硅铝磁芯。用高温漆包线五芯并绕，电感量为0.5mH(以5KW制冷量的空调器为例)，因而大大减小了线圈体积。
权利要求1.一种空调器直流升压电路，其特征在于直流电源输出端串联一储能电感后，分别并联有STK762升压模块、以及一滤波电容和一负载。
2.根据权利要求1所述的空调器直流升压电路，其特征在于所述的升压模块是将功率管、二极管及保护控制电路整体地集成在STK762芯片上；升压模块由空调器主控板上的MCU控制电路监控；MCU控制电路的信号输出端与STK762芯片的开关控制管脚(8)连接；STK762芯片的过温/过流保护管脚(10)与MCU控制电路的信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的空调器直流升压电路，其特征在于所述STK762芯片的电源输入电路，其管脚(13)是升压模块工作电源的正输入端；管脚(19)是升压模块工作电源的负输入端；管脚(C)中功率管IGBT的集电极；管脚(R)是电流检测功率电阻端。
4.根据权利要求2或3所述的空调器直流升压电路，其特征在于所述STK762芯片的工作设定电路，管脚(8)和管脚(9)分别控制升压模块升压动作起始/停止的控制端；管脚(16)和管脚(17)为内部振荡发生器输入电阻及电容控制端；管脚(22)为输出电压设定端；管脚(18)是线(line)电压有效值输入端；管脚(14)为接通电压设定端；管脚(21)是电流波形输入端；管脚(12)是软启动功能端。
5.根据权利要求4所述的空调器直流升压电路，其特征在于所述STK762芯片的保护电路，管脚(20)是过压保护设定输入端；管脚(10)是过温/过流保护输出端。
6.根据权利要求5所述的空调器直流升压电路，其特征在于所述储能电感采用铁硅铝磁芯，用高温漆包线五芯并绕，电感量为0.5mH。
专利摘要本实用新型所述的空调器直流升压电路，实现一种模块化电路设计，即采用STK762芯片的Boost型电路结构，将功率管、二极管及各种保护、控制电路集成为整体式的升压模块，从而将升压模块的体积最大限度地缩小，并降低电感器的工作温度来提高升压系统的使用可靠性。所述的空调器直流升压电路，将输入的110V电压滤波后，通过所述的STK762升压模块将输出电压提升至240V。提升后的DC240V再经过DC/AC逆变后来驱动压缩机工作运转。所述直流升压电路由储能电感、STK762升压模块、以及滤波电容、负载组成。其中，所述的升压模块是将功率管、二极管及保护控制电路整体地集成在STK762芯片上，外围只需设置工作频率和取样、保护等电路。
文档编号H02M3/07GK2819620SQ20052008207
公开日2006年9月20日 申请日期2005年4月4日 优先权日2005年4月4日
发明者李敬恩, 张宝恒, 毕孝发, 吕昌峰 申请人:青岛朗进软件有限公司