一种变频器的软启动系统及应用其的变频空调器的制造方法
【专利摘要】本申请提供了一种变频器的软启动系统及应用其的变频空调器，包括上桥臂为三相桥半波可_y控电路的三相桥式全波整流电路，输入端与该三％相桥式全波整流电路的电压输入端相连接用于输出其输入电压的零点信号的零点检测电路，与三1()j相桥式全波整流电路的输出端相连接、用于检测其输出电压并输出采样信号的采样电路，分别与所述零点检测电路、采样电路相连接、用于根据所述采样信号和所述零点信号并通过其上设置的移相信号输出端输出移相信号的运算电路，输入端与移相信号输出端相连接、设置有用于输出根据移相信号得到的驱动信号的驱动信号输出端的驱动电路，该驱动信号输出端与三相桥式全波整流3电路的上桥臂的控制端相连接。能够避免对变频浮器的负载造成冲击。CJi
【专利说明】一种变频器的软启动系统及应用其的变频空调器
【技术领域】
[0001]本申请涉及空调【技术领域】，更具体地说，涉及一种变频器的软启动系统及应用其的变频空调器。
【背景技术】
[0002]变频空调器中的变频器是利用整流装置将市电进行整流后直接加载直流母线上，升压较快，容易对变频器的逆变装置造成较大的冲击，同时逆变装置的输出电压也会从零直接升到正常工作电压，也会对变频空调器的电机造成较大的冲击，众所周知，对于变频空调器的电机来说，较大的冲击电压会严重影响其的使用寿命。因此亟需一种软启动系统，以避免对变频器的负载造成的冲击，从而延长其使用寿命。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本申请提供一种变频器的软启动系统及其应用其的变频空调器，以避免对变频器的负载造成冲击，以延长其使用寿命。
[0004]为了实现上述目的，现提出的方案如下:
[0005]一种变频空调器的软启动系统，应用于所述变频空调器的变频器中，包括:
[0006]三相桥式全波整流电路；所述三相桥式全波整流电路的上桥臂为三相桥式半波可控电路、下桥臂为三相桥式半波不控电路；
[0007]输入端与所述三相桥式全波整流电路的电压输入端相连接的零点检测电路，其设置有用于输出所述三相桥式全波整流电路的输入电压的零点信号的零点信号输出端；
[0008]与所述三相桥式全波整流电路的输出端相连接、用于检测所述三相桥式全波整流电路的输出电压的采样电路，其设置有用于输出采样信号的采样信号输出端；
[0009]分别与所述零点信号输出端、采样信号输出端相连接、用于根据所述采样信号和所述零点信号输出移相信号的运算电路，其设置有用于输出所述移相信号的移相信号输出端;
[0010]输入端与所述移相信号输出端相连接、用于根据所述移相信号输出驱动信号的驱动电路，所述驱动电路设置有用于输出所述驱动信号的驱动信号输出端；
[0011]所述驱动信号输出端与所述上桥臂的控制端相连接。
[0012]优选的，所述零点检测电路包括:
[0013]与所述三相桥式全波整流电路的电压输入端相连接、用于检测所述三相桥式全波整流电路的输入电压的相电压的结构相同的三路差分放大电路，每一路所述差分放大电路设置有输出所述相电压的相电压输出端；
[0014]与所述相电压输出端相连接的结构相同的三路和差化积电路、用于根据所述相电压得到所述输入电压的线电压，每一路所述和差化积电路设置有用于输出所述线电压的线电压输出端；
[0015]与所述线电压输出端相连接、用于根据所述线电压输出所述零点信号的比较电路，其输出端作为所述零点信号输出端。
[0016]优选的，所述差分放大电路包括:
[0017]第一运算放大器，其正向输入端接地；
[0018]一端与所述第一运算放大器的反向输入端相连接的第一电阻；
[0019]正向输入端与所述第一电阻的另一端相连接的第二运算放大器，其反向输入端作为所述零点检测电路的输入端；
[0020]连接在所述第一运算放大器的反向输入端与其输出端之间的第二电阻；
[0021]一端与所述第一运算放大器的输出端相连接的第三电阻；
[0022]正向输入端与所述第三电阻的另一端相连接的第三运算放大器；
[0023]连接在所述第三运算放大器的正向输入端与其输出端之间的第四电阻；
[0024]连接在所述第二运算放大器的正相输入端与其输出端之间的第五电阻；
[0025]一端与所述第二运算放大器的输出端相连接的第六电阻；
[0026]所述第六电阻的另一端与所述第三运算放大器的反向输入端相连接；
[0027]—端与所述第三运算放大器的反向输入端相连接的第七电阻；
[0028]所述第七电阻的另一端与参考电压输入端相连接；
[0029]所述第三运算放大器的输出端作为所述相电压输出端。
[0030]优选的，所述和差化积电路包括:
[0031]第八电阻，其一端用于接收所述差分放大器输出的一相的相电压；
[0032]反向输入端与所述第八电阻的另一端相连接的第四运算放大器；
[0033]与所述第四运算放大器的正向输入端相连接的第九电阻，其另一端用于接收所述差分放大器输出的另一相的相电压；
[0034]连接在所述第四运算放大器的反向输入端及其输出端之间的第十电阻；
[0035]所述第四运算放大器的输出端作为所述线电压输出端；
[0036]优选的，所述比较电路包括:
[0037]—端与所述第四运算放大器的正向输入端相连接的第十一电阻；
[0038]所述第十一电阻的另一端作为参考电压输入端。
[0039]优选的，所述运算电路包括:
[0040]加法电路,其正向输入端用于连接设定输出电压输入端，其反向输入端与所述米样信号输出端相连接；
[0041]输入端与所述加法电路的输出端相连接的积分电路；
[0042]分别与所述积分电路的输出端、所述零点信号输出端相连接的计算单元；
[0043]所述计算单元的输出端作为所述移相信号输出端。
[0044]优选的，所述三相桥式半波不控电路包括:
[0045]三个正极分别与所述三相桥式全波整流电路输出端的负极相连接的不可控整流二极管；
[0046]所述三个不可控整流二极管的负极作为所述电压输入端。
[0047]优选的，所述三相桥式半波可控电路包括:
[0048]三个负极分别与所述三相桥式全波整流电路的输出端的正极相连接的可控整流二极管；
[0049]所述三个可控整流二极管的正极作为所述电压输入端。
[0050]优选的，所述三相桥式全波整流二极管的输出端的正极与负极之间连接有多组两两串联的电容。
[0051]一种变频空调器，设置有如上所述的软启动系统。
[0052]从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种变频空调器的软启动系统，包括上桥臂为三相桥半波可控电路的三相桥式全波整流电路，输入端与该三相桥式全波整流电路的电压输入端相连接、设置有用于输出其输入电压的零点信号的零点信号输出端的零点检测电路，与三相桥式全波整流电路的输出端相连接、用于检测其输出电压并设置有用于输出采样信号的采样信号输出端的采样电路，分别与所述零点信号输出端、采样信号输出端相连接、用于根据所述采样信号和所述零点信号并通过其上设置的移相信号输出端输出移相信号的运算电路，输入端与移相信号输出端相连接、设置有用于输出根据移相信号得到的驱动信号的驱动信号输出端的驱动电路，该驱动信号输出端与三相桥式全波整流电路的上桥臂的控制端相连接。由于本申请通过检测输入电压的零点信号，然后利用三相桥式全波整流电路的输出端电压的检测信号和零点信号得到移相信号，利用移相信号输出控制三相桥式全波整流电路的上桥臂的导通角的驱动信号，从而能控制其输出端的电压缓慢地升压，从而能够避免对逆变电路的造成冲击，逆变电路也就能避免对变频器的负载造成冲击，从而能够延长其使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0054]图1为本申请实施例提供的一种变频空调器的软启动系统的结构图；
[0055]图2为本申请实施例提供的一种三相全波整流电路的结构图；
[0056]图3为本申请实施例提供的另一种软启动系统的结构图；
[0057]图4为本申请实施例提供的一种差分放大电路的结构图；
[0058]图5为本申请实施例提供的一种和差化积电路与比较电路的结构图；
[0059]图6为本申请实施例提供的一种运算电路的结构图。
【具体实施方式】
[0060]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0061]实施例一
[0062]图1为本申请实施例提供的一种变频空调器的软启动系统的结构图。
[0063]如图1所示,本实施例提供的软起动系统包括三相桥式全波整流电路10、零点检测电路20、采样电路30、运算电路40和驱动电路50。
[0064]三相桥式全波整流电路10的上桥臂为三相桥式半波可控电路；下桥臂为三相桥式半波不控电路，如图2所示。其中，三相桥式半波可控电路包括三个负极连接起来的可控整流二极管11，连接起来的负极作为该三相桥式全波整流电路的输出端的正极；三桥桥式半波不控电路包括三个正极相连接在一起的不可控整流二极管12，连接起来的正极作为该三相桥式全波整流电路的输出端的负极。上桥臂与下桥臂的连接点作为输入三相交流电的电压输入端14。在该三相桥式全波整流电路10的输出端的正极与负极之间连接有多组两两串联的电容15作为其储能电容。
[0065]零点检测电路20的输入端与三相桥式全波整流电路10的电压输入端相连接，用于对电压输入端的输入电压进行检测，获得该输入电压的零点检测信号，并通过其零点信号输出端输出该零点检测信号。
[0066]采样电路30与该三相桥式整流电路10的输出端相连接，用于对该三相桥式整流滤波电路10的输出电压进行检测，并通过其上设置的采样信号输出端输出该输出电压的米样信号。
[0067]运算电路40分别与零点检测电路20的零点信号输出端、采样电路30的采样信号输出端相连接，根据零点检测电路10输出的零点信号和采样电路30输出的采样信号输出移相信号，其上设置有用于输出该移相信号的移相信号输出端。
[0068]驱动电路50与运算电路40的移相信号输出端相连接，用于根据移相信号生成用于控制三相桥式全波整流电路10的上桥臂的驱动信号，并通过其上设置的驱动信号输出端输出该驱动信号，该驱动信号输出端分别与三相桥式全波整流电路10的上桥臂的控制端相连接。
[0069]在本软启动系统上电伊始，控制上桥臂按180度进行移相，然后逐渐减小移相的角度，最终控制在O度，从而将三相桥式全波整流电路10的输出电压控制在2.45倍输入电压的水平并保持稳定，具体说将其输出电压控制在538伏。
[0070]从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种变频空调器的软系统，包括上桥臂为三相桥半波可控电路的三相桥式全波整流电路，输入端与该三相桥式全波整流电路的电压输入端相连接、设置有用于输出其输入电压的零点信号的零点信号输出端的零点检测电路，与三相桥式全波整流电路的输出端相连接、用于检测其输出电压并设置有用于输出采样信号的采样信号输出端的采样电路，分别与所述零点信号输出端、采样信号输出端相连接、用于根据所述采样信号和所述零点信号并通过其上设置的移相信号输出端输出移相信号的运算电路，输入端与移相信号输出端相连接、设置有用于输出根据移相信号得到的驱动信号的驱动信号输出端的驱动电路，该驱动信号输出端与三相桥式全波整流电路的上桥臂的控制端相连接。由于本申请通过检测输入电压的零点信号，然后利用三相桥式全波整流电路的输出端电压的检测信号和零点信号得到移动信号，利用移相信号输出控制三相桥式全波整流电路的上桥臂的导通角的驱动信号，从而能控制其输出端的电压缓慢地升压，从而能够避免对逆变电路的造成冲击，逆变电路也就能避免对变频器的负载造成冲击，从而能够延长其使用寿命。
[0071]本实施例中的零点检测电路包括三路差分放大电路21、三路和差化积电路22和比较电路23，如图3所示。
[0072]三路差分放大电路21的每一路差分放大电路的结构是相同的，其每一路差分放大电路的输入端与三相桥式全波整流电路10的输入电压的一相相连接，用于检测该相的相电压，每一路均设置有相电压输出端。
[0073]差分放大电路的结构如图4所示，包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7。
[0074]第一运算放大器Ul的正向输入端接地；第一电阻Rl的一端与第一运算放大器Ul的反向输入端相连接，另一端与第二运算放大器U2的正向输入端相连接；第二运算放大器U2的反向输入端与三相桥式全波整流电路10的输入电压的其中一相连接，即该第二运算放大器U2的反向输入端作为该零点检测电路的输入端。
[0075]第二电阻R2连接在第一运算放大器Ul的反向输入端与其输出端之间；第三电阻U3的一端与第一运算放大器Ul的输出端相连接,另一端与第三运算放大器U3的正向输入端相连接；第四电阻R4连接在第三运算放大器U3的正向输入端与其输出端之间；第三运算放大器U3的输出端作为该差分放大电路的相电压输出端。
[0076]第五电阻R5连接在第二运算放大器U2的正相输入端与其输出端之间；第六电阻R6的一端与第二运算放大器U2的输出端相连接、另一端与第三运算放大器U3的反向输入端相连接；第七电阻R7的一端与第三运算放大器U3的反向输入端相连接，另一端与参考电压输入端相连接。
[0077]三路和差化积电路22的每一路和差化积电路的结构相同，其每一路和差化积电路的输入端与差分放大电路21的相电压输出端相连接，以获得并通过其线电压输出端输出线电压。
[0078]每一路和差化积电路与其相应的比较电路的结构如图5所示，其中和差化积电路包括第四运算放大器U4、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻R10，比较电路包括第十一电
PlRllo
[0079]第八电阻R8的一端用于接收差分放大电路输出的一相的相电压,其另一端与第四运算放大器U4的反向输入端相连接；第九电阻R9的一端与第四运算放大器U4的正向输入端相连接，其另一端用于接收所述差分放大器输出的另一相的相电压；第十电阻RlO连接在第四运算放大器U4的反向输入端及其输出端之间；第四运算放大器U4的输出端作为零点信号输出端；
[0080]第十一电阻Rll的一端与第四运算放大器U4的正向输入端相连接，另一端作为参考电压输入端以接收参考电压，该参考电压与差分放大电路的参考电压输入端接收的参考电压是一致的。
[0081]本实施例中的运算电路40包括加法电路41、积分电路42和计算单元43，如图6所不。其中，加法电路41的正向输入端用于连接输出设定输出电压输入端U*d。,其反向输入端与米样电路的米样信号输出端相连接；积分电路42的输入端与加法电路41的输出端相连接；计算单元43分别与积分电路42的输出端、零点信号输出端相连接。该计算单元43的输出端作为移相信号输出端，以向驱动电路50输出移相信号。
[0082]实施例二
[0083]本实施例提供了一种变频空调器，本变频空调器的变频器设置有以上实施例提供的软起动电路。
[0084]由于其变频器设置了能够缓慢升压的软启动系统，因此其输出电压也是响应地缓慢升压，从而能够避免对其负载造成冲击，也就能够延长其使用寿命。
[0085]本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种变频空调器的软启动系统，应用于所述变频空调器的变频器中，其特征在于，包括: 三相桥式全波整流电路；所述三相桥式全波整流电路的上桥臂为三相桥式半波可控电路、下桥臂为三相桥式半波不控电路； 输入端与所述三相桥式全波整流电路的电压输入端相连接的零点检测电路，其设置有用于输出所述三相桥式全波整流电路的输入电压的零点信号的零点信号输出端； 与所述三相桥式全波整流电路的输出端相连接、用于检测所述三相桥式全波整流电路的输出电压的采样电路，其设置有用于输出采样信号的采样信号输出端； 分别与所述零点信号输出端、采样信号输出端相连接、用于根据所述采样信号和所述零点信号输出移相信号的运算电路，其设置有用于输出所述移相信号的移相信号输出端；输入端与所述移相信号输出端相连接、用于根据所述移相信号输出驱动信号的驱动电路，所述驱动电路设置有用于输出所述驱动信号的驱动信号输出端； 所述驱动信号输出端与所述三相桥式半波可控电路的控制端相连接。
2.如权利要求1所述的软启动系统，其特征在于，所述零点检测电路包括: 与所述三相桥式全波整流电路的电压输入端相连接、用于检测所述三相桥式全波整流电路的输入电压的相电压的结构相同的三路差分放大电路，每一路所述差分放大电路设置有输出所述相电压的相电压输出端； 与所述相电压输出端相连接的三路和差化积电路、用于根据所述相电压得到所述输入电压的线电压，每一路所述和差化积电路设置有用于输出所述线电压的线电压输出端；与所述线电压输出端相连接、用于根据所述线电压输出所述零点信号的比较电路，其输出端作为所述零点信号输出端。
3.如权利要求2所述的软启动系统，其特征在于，所述差分放大电路包括: 第一运算放大器，其正向输入端接地； 一端与所述第一运算放大器的反向输入端相连接的第一电阻； 正向输入端与所述第一电阻的另一端相连接的第二运算放大器，其反向输入端作为所述零点检测电路的输入端； 连接在所述第一运算放大器的反向输入端与其输出端之间的第二电阻； 一端与所述第一运算放大器的输出端相连接的第三电阻； 正向输入端与所述第三电阻的另一端相连接的第三运算放大器； 连接在所述第三运算放大器的正向输入端与其输出端之间的第四电阻； 连接在所述第二运算放大器的正相输入端与其输出端之间的第五电阻； 一端与所述第二运算放大器的输出端相连接的第六电阻； 所述第六电阻的另一端与所述第三运算放大器的反向输入端相连接； 一端与所述第三运算放大器的反向输入端相连接的第七电阻； 所述第七电阻的另一端与参考电压输入端相连接； 所述第三运算放大器的输出端作为所述相电压输出端。
4.如权利要求2所述的软启动系统，其特征在于，所述和差化积电路包括: 第八电阻，其一端用于接收所述差分放大器输出的一相的相电压； 反向输入端与所述第八电阻的另一端相连接的第四运算放大器； 与所述第四运算放大器的正向输入端相连接的第九电阻，其另一端用于接收所述差分放大器输出的另一相的相电压； 连接在所述第四运算放大器的反向输入端及其输出端之间的第十电阻； 所述第四运算放大器的输出端作为所述线电压输出端。
5.如权利要求4所述的软启动系统，其特征在于，所述比较电路包括: 一端与所述第四运算放大器的正向输入端相连接的第十一电阻； 所述第十一电阻的另一端作为参考电压输入端。
6.如权利要求1所述的软启动系统，其特征在于，所述运算电路包括: 加法电路，其正向输入端用于连接设定输出电压输入端，其反向输入端与所述采样信号输出端相连接； 输入端与所述加法电路的输出端相连接的积分电路； 分别与所述积分电路的输出端、所述零点信号输出端相连接的计算单元； 所述计算单元的输出端作为所述移相信号输出端。
7.如权利要求1?6任一项所述的软启动系统，其特征在于，所述三相桥式半波不控电路包括: 三个正极分别与所述三相桥式全波整流电路输出端的负极相连接的不可控整流二极管； 所述三个不可控整流二极管的负极作为所述电压输入端。
8.如权利要求7所述的软启动系统，其特征在于，所述三相桥式半波可控电路包括: 三个负极分别与所述三相桥式全波整流电路的输出端的正极相连接的可控整流二极管； 所述三个可控整流二极管的正极作为所述电压输入端。
9.如权利要求8所述的软启动系统，其特征在于，所述三相桥式全波整流二极管的输出端的正极与负极之间连接有多组两两串联的电容。
10.一种变频空调器，其特征在于，设置有如权利要求1?9任一项所述的软启动系统。
【文档编号】H02M1/36GK204030946SQ201420470081
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】方小斌, 孙丰涛, 杨帆武, 建飞, 胡雅洁, 霍虹 申请人:珠海格力电器股份有限公司