專利名稱：一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動化控制領域，尤其涉及一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器。
技術背景壓縮機(compressor)，是輸送氣體和提高氣體壓力的一種從動的流體機械。它是 制冷系統的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機運轉帶動活塞對其進 行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環提供動力，從而實現壓縮一冷 凝一膨脹一蒸發(吸熱)的制冷循環。壓縮機一般由殼體、電動機、缸體、活塞、控制設備 (啟動器和熱保護器)及冷卻系統組成。冷卻方式有油冷和自然冷卻兩種。一般家用冰箱 和空調器的壓縮機是以單相交流電作為電源，它們的結構原理基本相同，兩者使用的致冷 劑有所不同。現有的蓄電池供電用壓縮機系統電源為低壓直流電，一般采用把直流電逆變成交 流220VAC，如果采用的是定速壓縮機，交流電輸入壓縮機線圈，壓縮機在以略低于3000RPM 的轉速運轉，采用開關控制方式，因此空調系統的冷量控制粗糙，溫度波動大，造成能源的浪費
實用新型內容
本實用新型的目的是用來彌補現有技術壓縮機采用開關控制方法，空調系統的冷 量控制粗糙、溫度波動大從而造成能源浪費的不足，而提供一種通過變頻驅動器控制壓縮 機，提高工作效率、實現快速制冷的壓縮機驅動控制器。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部 分，所述電壓逆變部分由驅動芯片和復數個MOSFET (金屬氧化物半導體場效應管)組 成；所述微處理控制部分包括一電機控制MCU (微處理單元)；所述電機控制MCU通過六路驅動信號控制連接驅動芯片上的復數個MOSFET ；所述驅動芯片上設置有與電機控制MCU相連的模塊保護引腳FAULT ；所述驅動芯片上設置的三個自舉電容⑶、(V)、(W)與壓縮機三相端線相連；所述電機控制MCU上的I_sense、IFB-之間接有電阻R1，在IFB-和IFBO之間接 有電阻R2。本實用新型為一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，利用該驅動器，能可靠的檢測 到過零信號，實現變頻壓縮機的轉速控制，實現寬電壓范圍，寬調速范圍的可靠驅動，并提 供電流保護、過欠電壓保護、防抖動、強制切換、防反接等功能。本實用新型為空調提供了一 種高效、低成本、高集成度的變頻驅動裝置，其控制器集成度高，低成本，運行可靠穩定，具 有電流保護、溫度保護、過欠電壓保護、防反接保護等功能，能夠有效的解決空調存在的問題，提高了空調工作效率、快速制冷的效果。
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。圖1為本實用新型逆變驅動部分電路圖圖2為本實用新型微處理控制部分電路圖圖3為本使用新型逆變電路部分電路圖
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參考圖1、圖2和圖3所示一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部 分，在本實施例中電壓逆變部分主要使用IR公司的IR2136S驅動芯片和6個MOSFET (金屬 氧化物半導體場效應管)來完成電壓逆變；微處理控制部分包括一電機控制MCU (微處理單 元)；電機控制MCU采用IR公司專用的電機控制MCU :IRMCF341，它通過六路驅動信號控制 連接IR2136S驅動芯片上的6個MOSFET ；驅動芯片上設置有與電機控制MCU相連的模塊保 護引腳FAULT ；驅動芯片上設置的三個自舉電容⑶、(V)、(W)與壓縮機三相端線相連；電機 控制MCU上的I_sense、IFB-之間接有電阻R1，在IFB-和IFBO之間接有電阻R2。逆變驅動部分如圖1所示主要由驅動芯片IR2136S(IC201)來完成電壓逆變驅 動，15V電源接在VTH上通過內部電路，給接在VB3和W之間的E402、接在VB2和V之間的 E403以及接在VBl和U之間的E404充電，這三個電容為自舉電容；U、V、W分別接在壓縮 機的三相端線；當需要驅動上橋臂MOSFET導通時，上橋臂MOSFET的門極電壓大于柵極電 壓15V，使得該MOSFET順利導通，來自IRMCF341的六路的MOSFET驅動信號HSIC3、HSIC5、 HSIC8、LSIC3、LSIC5、LSIC8 分別接到驅動芯片的 HIN1、HIN2、HIN3、LINULIN2, LIN3 引腳 上，控制六個MOSFET的通斷。逆變電路部分如圖3所示主要由6個MOSFET來完成電壓逆變電路，給電機三相 繞組供電，把直流母線電壓DC通過由逆變驅動輸出的信號HU、LU、HV、LV、HW和LW按照一 定規律的通斷，從U、V、W引腳輸出到壓縮機三相繞組上。驅動芯片上的VSS和COM接在參考0電位上，ITRIP引腳上輸入的電壓為直流母 線電流測量值I_sense，為IRMCF341提供壓縮機電流信息，在驅動芯片上設置有模塊保護 引腳FAULT，它與IRMCF341的_引腳連接；低電平觸發IRMCF341中斷，中斷服務程序做 相應處理，并且輸出脈沖的寬度由R331和C214來決定。如圖2 JRMCF341 (ICl)部分上的 HSIC3、HSIC5、HSIC8、LSIC3、LSIC5、LSIC8 接在 PWMUH、PWMUL, PWMVH、PWMVL, PWMWH、PWMWL 上由 IRMCF341 輸出 6 路驅動信號外，還有與內 部電流運放有關的引腳IFBO、IFB+，還有引腳Pl. 4，輸入方波信號作為給定壓縮機的轉速。 IRMCF341 (ICl)內部有控制算法程序，通過電流值的變化進行運算，得到壓縮機里轉子的 估計位置，輸出6路驅動信號控制Ql Q6來控制壓縮機。驅動芯片輸出的電流測量值1_ sense輸入到內部電流運放，在IRMCF341 (ICl)部分上的電阻Rl接在I_sense、IFB-間，電
4阻R2接在IFB-和IFBO間，這兩個電阻確定放大器的放大倍數，當壓縮機電流大于電流保 護值時，復位六路PWM輸出。在使用本實用新型時空調壓縮機長時間連續低速(1000RPM)、 高速(6000RPM)、高低速(1000RPM 6000RPM)往返運行10000小時不會出現任何故障，其 振動噪音和能效達到了國際要求。本實用新型一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，針對變頻空調壓縮機控制的需 要，可以適應寬輸入電壓范圍(16V-55V)，寬調速范圍(1000RPM 6000RPM)，并且具有較 精確的速度控制，其誤差小于3%。本控制器集成度高，低成本，運行可靠穩定，具有電流保 護、溫度保護、過欠電壓保護、防反接保護等功能，能夠有效的解決空調存在的問題，提高了 空調工作效率、快速制冷的效果。本實用新型針對變頻空調的需要，設計了永磁同步變頻驅動器。利用該驅動器，可 可靠檢測到過零信號，實現變頻壓縮機的轉速控制，實現寬電壓范圍，寬調速范圍的可靠驅 動。并提供電流保護、過欠電壓保護、防抖動、強制切換、防反接等功能。本發明為空調提供 了一種高效、低成本、高集成度的變頻驅動裝置。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型 要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，其特征在于，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部分，所述電壓逆變部分由驅動芯片和復數個MOSFET組成；所述微處理控制部分包括一電機控制MCU；所述電機控制MCU通過六路驅動信號控制連接驅動芯片上的復數個MOSFET。
2.根據權利要求1所述的一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，其特征在于，所述驅動 芯片上設置有與電機控制MCU相連的模塊保護引腳FAULT。
3.根據權利要求1所述的一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，其特征在于，所述驅動 芯片上設置的三個自舉電容(U)、(V)、(W)與壓縮機三相端線相連。
4.根據權利要求1所述的一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，其特征在于，所述電機 控制MCU上的I_sense、IFB-之間接有電阻(Rl)，在IFB-和IFBO之間接有電阻(R2)。
專利摘要本實用新型公開了一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，該控制器包括電壓逆變部分和微處理控制部分，電壓逆變部分由驅動芯片和復數個MOSFET(金屬氧化物半導體場效應管)組成；微處理控制部分包括一電機控制MCU(微處理單元)；電機控制MCU通過六路驅動信號控制連接驅動芯片上的復數個MOSFET。本實用新型一種蓄電池供電壓縮機驅動控制器，利用該驅動器，可靠檢測到過零信號，實現變頻壓縮機的轉速控制，實現寬電壓范圍，寬調速范圍的可靠驅動，并提供電流保護、過欠電壓保護、防抖動、強制切換、防反接等功能。
文檔編號H02P27/06GK201663581SQ20102012463
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月5日 優先權日2010年3月5日
發明者李風雷, 殷浩, 汪輝 申請人:上海日立電器有限公司