一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，所述的控制装置由单片机主控芯片、同步脉冲电路、触发电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元组成，所述的单片机主控芯片通过数据传输线分别控制连接同步脉冲电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元。本发明揭示了一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，该控制装置通过采用单片机控制可控硅的控制角来实现压缩机输入功率的可调性，不仅使压缩机的起动平缓并具有连续可调的排气量，而且极大提高了压缩机的工作效率。
【专利说明】一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置
[0001]【技术领域】
本发明涉及一种压缩机，尤其涉及一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，属于压缩机【技术领域】。
[0002]【背景技术】
传统的冰箱压缩机包含有曲柄、连杆机构，活塞位移的大小和位移的上止点位置由机械结构决定，不受进排气压力的影响。这种传统的压缩机通常由旋转电机来驱动，并要借助于变频系统来实现排气量的连续可调，往往工作效率不高。目前出现的直线压缩机由于不包括将转动转变为直线运动的曲轴、连杆等机构，故工作效率要优于传统的压缩机。
[0003]现行技术中的直线压缩机的活塞是自由式的，活塞位移的大小、位移的上止点位置不仅受到电机驱动力的影响，还受到压缩机进排气压力的影响。活塞位移的大小、位移的上止点位置直接决定了压缩机的行程容积和余隙容积，进而决定了压缩机排气量的大小和效率的高低。当将直线压缩机用于冰箱中时，通过改变施加到直线压缩机上的电压，以改变直线压缩机的压缩比和活塞行程来控制冰箱的制冷量。目前，国外对于直线压缩机控制系统的开发较为成熟，性能也比较先进，然而国内开发的直线压缩机控制系统不仅数量少，而且控制功能不强，尤其是在调节压缩机排气量的同时不能很好的维持气缸余隙容积处于最小状态，导致效率不高。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，该控制装置通过采用单片机控制可控硅的控制角来实现压缩机输入功率的可调性，不仅使压缩机的起动平缓并具有连续可调的排气量，而且极大提高了压缩机的工作效率。
[0005]本发明是一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，所述的控制装置由单片机主控芯片、同步脉冲电路、触发电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元组成，所述的单片机主控芯片通过数据传输线分别控制连接同步脉冲电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的单片机主控芯片采用了 PIC16F84A单片机芯片，该单片机芯片内存放有压缩机活塞位移、进排气压力以及输入电流的系列标定曲线信
肩、O
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的单片机芯片内加载了中断服务程序，该中断服务程序包括了对同步脉冲信号的检测处理、对可控硅控制角的延时处理、对触发脉冲的输出处理。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的同步脉冲电路包含有限流电阻、稳压管和MOS管，其将经电源端分压得到的同步电压信号由正弦波转变为同步方波脉冲，并经过电流放大后送入单片机。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的隔离电路采用了光电耦合器，该隔离电路接收由单片机输出的触发脉冲信号，并将该信号光耦隔离后送入触发电路。[0010]在本发明一较佳实施例中，所述的触发电路包含有功放元件和双向可控硅，该触发电路先将隔离电路输送的较弱的触发脉冲信号进行功率放大，然后送入双向可控硅进行可靠触发。
[0011]在本发明一较佳实施例中，所述的电流检测单元先通过串联在压缩机回路中的精密小电阻得到电机的工作电流，然后将该工作电流送入单片机。
[0012]本发明揭示了一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，该控制装置通过采用单片机控制可控硅的控制角来实现压缩机输入功率的可调性，不仅使压缩机的起动平缓并具有连续可调的排气量，而且极大提高了压缩机的工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例冰箱压缩机用直线电机的控制装置的结构框图；
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0014]图1是本发明实施例冰箱压缩机用直线电机的控制装置的结构框图；该控制装置由单片机主控芯片、同步脉冲电路、触发电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元组成，所述的单片机主控芯片通过数据传输线分别控制连接同步脉冲电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元。
[0015]本发明提及的冰箱压缩机用直线电机的控制装置采用了 PIC16F84A单片机芯片作为主控芯片，该单片机芯片内存放有压缩机活塞位移、进排气压力以及输入电流的系列标定曲线信息，同时还加载有中断服务程序，包括了对同步脉冲信号的检测处理、对可控硅控制角的延时处理、对触发脉冲的输出处理；单片机芯片通过控制可控硅的控制角来实现压缩机输入功率的可调性。如图1所示，从变压器的分压电阻Rx上采集得到的同步电压信号，经同步脉冲电路中的电阻限流、稳压管稳压后，其波形由正弦波转变为同步方波脉冲，该同步方波脉冲再经同步脉冲电路中的MOS管进行电流放大后得到更陡峭的脉冲上升沿，然后送入到单片机中；该同步方波脉冲进入单片机后，单片机根据设定的正、负半周控制角，在适当时刻给出触发脉冲信号。为保证单片机稳定可靠地工作，这一触发脉冲信号需经过光耦隔离电路后，再进入触发电路，触发电路通过内部的功放元件将较弱的触发脉冲信号进行功率放大，然后送入双向可控硅进行可靠触发。该控制装置中的电流检测单元先通过串联在压缩机回路中的精密小电阻得到电机的工作电流，然后将该工作电流送入单片机，单片机根据这一电流信号以及压缩机的进排气压力，调整可控硅的控制角，以保证活塞的位移、气缸余隙都处于最佳工作状态。
[0016]本发明中提出的冰箱压缩机用直线电机的控制装置安设有显示器和人机交互界面，便于工作人员及时掌握压缩机工作状态和操作管理。同时，该控制装置采用了双向可控硅，且可控硅的控制角可由单片机控制调节，触发方式为脉冲触发导通、过零自动关断，通过可控硅的截波功能实现压缩机输入功率的可调性。双向可控硅的工作过程如图1所示，单片机输出的触发脉冲信号进入到双向可控硅，可控硅被导通，由于工作电流是交变电流，电流波形在正半周与负半周之间变化，当工作电流变为零时，可控硅回到阻断状态，当下一个触发脉冲信号到来的时候，可控硅重新被导通，由于可控硅的控制角在正、负半周是一致的，故工作电流在正、负半周的波形基本一致，当控制角变大时，可控硅处于阻断状态的时间增大，工作电流减小，表示压缩机的输入功率降低了，当控制角变小时，可控硅处于阻断状态的时间减小，工作电流增大，表示压缩机的输入功率增大了。
[0017]本发明揭示了一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，该控制装置通过采用单片机控制可控硅的控制角来实现压缩机输入功率的可调性，不仅使压缩机的起动平缓并具有连续可调的排气量，而且极大提高了压缩机的工作效率。
[0018]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种冰箱压缩机用直线电机的控制装置，其特征在于，所述的控制装置由单片机主控芯片、同步脉冲电路、触发电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元组成，所述的单片机主控芯片通过数据传输线分别控制连接同步脉冲电路、隔离电路、显示电路、人机接口以及电流检测单元。
2.根据权利要求1所述的冰箱压缩机用直线电机的控制装置，其特征在于，所述的单片机主控芯片采用了 PIC16F84A单片机芯片，该单片机芯片内存放有压缩机活塞位移、进排气压力以及输入电流的系列标定曲线信息。
3.根据权利要求2所述的冰箱压缩机用直线电机的控制装置，其特征在于，所述的单片机芯片内加载了中断服务程序，该中断服务程序包括了对同步脉冲信号的检测处理、对可控硅控制角的延时处理、对触发脉冲的输出处理。
4.根据权利要求1所述的冰箱压缩机用直线电机的控制装置，其特征在于，所述的同步脉冲电路包含有限流电阻、稳压管和MOS管，其将经电源端分压得到的同步电压信号由正弦波转变为同步方波脉冲，并经过电流放大后送入单片机。
5.根据权利要求1所述的冰箱压缩机用直线电机的控制装置，其特征在于，所述的隔离电路采用了光电耦合器，该隔离电路接收由单片机输出的触发脉冲信号，并将该信号光耦隔离后送入触发电路。
6.根据权利要求1所述的冰箱压缩机用直线电机的控制装置，其特征在于，所述的触发电路包含有功放元件和双向可控硅，该触发电路先将隔离电路输送的较弱的触发脉冲信号进行功率放大，然后送入双向可控硅进行可靠触发。
7.根据权利要求1所述的冰箱压缩机用直线电机的控制装置，其特征在于，所述的电流检测单元先通过串联在压缩机回路中的精密小电阻得到电机的工作电流，然后将该工作电流送入单片机。
【文档编号】H02P23/00GK103490696SQ201310444047
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】顾建青 申请人:常熟市淼泉压缩机配件有限公司