風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整系統及調整方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種制冷設備的控制系統，尤其涉及一種風冷變頻冰箱風機轉速自適 應調整系統及調整方法。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，在風冷變頻冰箱控制系統中，對于風扇的控制規則是根據壓縮機的 開停而固定轉速開關，傳統的變頻風冷冰箱在不同的間室需求制冷時，一般只調整壓縮機 是頻率實現不同的冷量輸出W滿足不同的制冷需求，而風扇電機W固定的轉速進行運轉， 風扇電機的轉速并不根據冷量需求變化而進行調整，從而導致系統性能不能達到最優匹配 效果。
【發明內容】
[0003] 本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種風冷變頻冰箱風機轉 速自適應調整系統及調整方法，使系統性能能達到最優匹配效果。
[0004] 本發明為解決技術問題采用如下技術方案：
[0005] 本發明風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整系統的特點是其系統構成包括：
[0006] 間室溫度采集模塊，是在冰箱各間室中分別設置有溫度傳感器，依據各間室溫度 與設定溫度的偏移量確定PWM3信號和PWM6信號的輸出頻率；
[0007] 變頻信號輸出電路，是由H極管Q3將單片機發送的PWM3信號進行放大，用于控制 變頻壓縮機的轉速；
[0008] 直流風扇控制電路，其包括驅動電路和反饋電路，單片機發送的PWM6信號經過功 率H極管Q28放大后再經由電感L3和電容C8構成的LC整流回路輸出直流電壓驅動風扇； 所述直流風扇反饋的占空比相同但頻率不同的方波信號通過FB端子、再經電容CIO的濾波 和穩壓管ZD1穩壓輸出，由所述單片機通過檢測方波信號頻率判定直流風扇的電機轉速。
[0009] 本發明風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整方法的特點是；對于不同制冷量的需 求，在變頻壓縮機進行制冷量輸出調節的同時，調整直流風扇電機轉速，使直流風扇電機轉 速與變頻壓縮機冷量輸出相匹配，維持蒸發器的蒸發溫度在設定的范圍。
[0010] 本發明風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整方法的特點也在于；對于直流風扇電機 轉速的調整是利用直流風扇電機轉速的反饋信號實現自動調整。
[0011] 與已有技術相比，本發明有益效果體現在：
[0012] 本發明是將直流風扇電機的轉速與變頻壓縮機的制冷量輸出進行匹配，維持蒸發 器的蒸發溫度在設定的范圍，可W有效提升變頻壓機制冷效率，并達到節能的效果。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明中單片機控制及溫度采集模塊電路，包含單片機最小系統、溫度采 集電路W及AD轉換電路
[0014] 圖2為本發明中溫度采集電路原理圖；
[0015] 圖3為本發明中變頻信號輸出電路原理圖；
[0016] 圖4為本發明中直流風扇電機控制電路原理圖；
【具體實施方式】
[0017] 參見圖1、圖2,本實施例中的針對各間室分別設置溫度傳感器，各間室包括變溫 室、冷凍化霜室、冷凍室和冷藏室等。各個間室溫度傳感器的NTC熱敏電阻隨著溫度的變化 顯示不同電阻值，由CN11引入并且由分壓電路轉化為0?5V之間的電壓，單片機采樣到電 壓值后可根據NTC熱敏電阻的溫度與阻值對照表獲得間室溫度檢測值，依據間室溫度檢測 值與設定溫度的偏移量確定PWM3信號和PWM6信號的輸出頻率，調整變頻壓縮機的轉速。
[0018] 圖3所示為本實施例中變頻信號輸出電路，H極管Q3將單片機發送的PWM3信號 進行放大，在CN9中輸出，用于控制變頻壓機的轉速。
[0019] 圖4所示為本實施例中直流風扇控制電路，包括驅動電路和反饋電路。單片機發 送的PWM6信號經過功率H極管Q28放大后再經由電感L3和電容C8構成的LC整流回路輸 出直流電壓驅動風扇。PWM6信號占空比越大驅動電壓越高，風扇轉速越高，反之越低。直流 風扇反饋的占空比相同但頻率不同的方波信號通過FB端子、經過電容CIO的濾波和穩壓管 ZD1穩壓輸出，由單片機通過檢測方波信號頻率判定當前直流風扇的電機轉速。
[0020] 本實施例中風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整方法是對于不同制冷量的需求，在 變頻壓縮機進行制冷量輸出調節的同時，調整直流風扇電機轉速，使直流風扇電機轉速與 變頻壓縮機冷量輸出相匹配，維持蒸發器的蒸發溫度在設定的范圍。對于直流風扇電機轉 速的調整是利用直流風扇電機轉速的反饋信號實現自動調整。
[0021] 具體實施中，設定蒸發器最佳工作溫度范圍，在不同壓縮機轉速下、通過調整不同 的風扇電機轉速形成蒸發溫度的閉環控制，建立數學模型rfa"= F(r"p，TJ，其中蒸發溫度 Lf為常量，壓縮機轉速r 為變量，冰箱制冷需求F為可變化的常量，將數學模型嵌入在控 制芯片中，利用控制芯片自動判斷壓縮機轉速，計算出風扇電機轉速，再通過檢測蒸發器溫 度傳感器判斷其溫度是否處于最佳工作溫度范圍，反饋至控制芯片，形成完整的閉環系統， 實現自適應調整。
[0022] 具體實施中，冰箱主控板通過冰箱各間室溫度傳感器采集到實時溫度與預設的開 機溫度點及停機溫度點進行比對，判斷各間室的制冷需求，根據不同的制冷需求輸出合適 的變頻壓機驅動頻率和直流風扇電機電壓，W此來控制壓縮機輸出不同的制冷量及直流風 扇電機輸出不同的轉速，比如：
[0023] 當主控板檢測到僅有冷藏室需要制冷，冰箱制冷需求為F1時，主控板控制變頻壓 縮機的轉速為'則為直流風扇電機輸出電壓對應的直流風扇電機轉速應為S
[0024] 當主控板檢測到有冷藏室和變溫室需要制冷，冰箱制冷需求為巧時，主控板控 制變頻壓縮機的轉速為'則為直流風扇電機輸出電壓對應的直流風扇電機轉速應為 f知巧2;
[00巧]當主控板檢測到有冷藏室、變溫室和冷凍室需要制冷，冰箱制冷需求為F3時，主 控板控制變頻壓縮機的轉速為'則為直流風扇電機輸出電壓對應直流風扇電機轉速應 為 ^/。。3 ;
[0026] 當主控板檢測到速凍模式下，冰箱制冷需求為F4時，主控板控制變頻壓縮機的轉 速為'則為直流風扇電機輸出電壓對應的直流風扇電機轉速應為心>4 °。
【主權項】
1. 一種風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整系統，其特征是系統構成包括： 間室溫度采集模塊，是在冰箱各間室中分別設置有溫度傳感器，依據各間室溫度與設 定溫度的偏移量確定PWM3信號和PWM6信號的輸出頻率； 變頻信號輸出電路，是由H極管Q3將單片機發送的PWM3信號進行放大，用于控制變頻 壓縮機的轉速； 直流風扇控制電路，其包括驅動電路和反饋電路，單片機發送的PWM6信號經過功率H 極管Q28放大后再經由電感L3和電容C8構成的LC整流回路輸出直流電壓驅動風扇；所述 直流風扇反饋的占空比相同但頻率不同的方波信號通過FB端子、再經電容CIO的濾波和穩 壓管ZD1穩壓輸出，由所述單片機通過檢測方波信號頻率判定直流風扇的電機轉速。
2. -種風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整方法，其特征是；對于不同制冷量的需求， 在變頻壓縮機進行制冷量輸出調節的同時，調整直流風扇電機轉速，使直流風扇電機轉速 與變頻壓縮機冷量輸出相匹配，維持蒸發器的蒸發溫度在設定的范圍。
3. 根據權利要求2所述的風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整方法，其特征是對于直流 風扇電機轉速的調整是利用直流風扇電機轉速的反饋信號實現自動調整。
【專利摘要】本發明公開了一種風冷變頻冰箱風機轉速自適應調整系統及調整方法，其特征是系統構成包括：間室溫度采集模塊，依據各間室溫度與設定溫度的偏移量確定變頻信號PWM3的輸出頻率；變頻信號輸出電路是將單片機發送的PWM3進行放大，用于控制變頻壓縮機的轉速；直流風扇控制電路包括驅動電路和反饋電路，單片機發送的PWM3信號經整流回路輸出直流電壓驅動風扇；直流風扇反饋的方波信號由單片機通過檢測方波信號頻率判定直流風扇的電機轉速。本發明對于不同制冷量的需求在變頻壓縮機進行冷量輸出調節的同時，調整直流風扇電機的轉速，使直流風扇電機的轉速與變頻壓縮機的冷量輸出相匹配，維持蒸發器溫度處在設定的范圍，使蒸發器的工作效率得到充分發揮。
【IPC分類】F25D29-00
【公開號】CN104534809
【申請號】CN201510012275
【發明人】柴偉, 黃永壽, 賈守濤
【申請人】合肥美菱股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月9日