專利名稱：應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制冷系統(tǒng)中制冷劑流向的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外多循環(huán)制冷設(shè)備中，制冷劑流向的控制裝置包括電源、控制器及雙穩(wěn)態(tài) 電磁闕，電源為控制器及雙穩(wěn)態(tài)電磁閥供電，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥采用交流220V電壓的半波導(dǎo)通 信號(hào)切換閥口的導(dǎo)通狀態(tài)，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥由于結(jié)構(gòu)原因控制方法復(fù)雜，成本高，電路體積大， 而且易受干擾，穩(wěn)定性差。由于雙穩(wěn)態(tài)閥抗干擾能力差，在某一閥口導(dǎo)通控制過(guò)程中控制器 需要定時(shí)發(fā)送維持信號(hào)保持閥口的導(dǎo)通狀態(tài)，造成能源的浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中制冷劑流向的控制裝置，使用雙穩(wěn)態(tài)電磁閥存在控制方法復(fù) 雜，閥口導(dǎo)通狀態(tài)易受干擾，需要定時(shí)發(fā)送維持信號(hào)保持閥口的導(dǎo)通狀態(tài)，造成能源浪費(fèi)的 缺陷，提供一種開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)步進(jìn)闊的控制裝置，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，閥口狀態(tài)容易控制、 不容易受外界干擾的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型針對(duì)上述缺陷采用的技術(shù)解決方案是
應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其包括開(kāi)關(guān)電源、控制器及步進(jìn)閥，開(kāi)關(guān)電源 為控制器及步進(jìn)閥提供電能，控制器與步進(jìn)閥連接，步進(jìn)閥由歩進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制器根據(jù)輸 入信號(hào)向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，由步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停留的位置，定義步進(jìn)闊各閥口的導(dǎo)通狀 態(tài)。
上述步進(jìn)電機(jī)采用四相八拍永磁爪極步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)滑塊改變閥口的導(dǎo) 通狀態(tài)。
上述控制裝置還包括溫度采集單元，溫度采集單元將模擬信號(hào)輸入控制器。 上述控制裝置還包括驅(qū)動(dòng)放大單元，驅(qū)動(dòng)放大單元設(shè)置在控制器與步進(jìn)電機(jī)之間，驅(qū)動(dòng)
放大單元將控制器向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)放大，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述開(kāi)關(guān)電源包括電源管理芯片、整流濾波電路、高頻變壓器及反饋電路，整流濾波
電路將交流電變換為直流電為電源管理芯片供電，電源管理芯片通過(guò)監(jiān)測(cè)反饋電路的反饋電
壓調(diào)整輸出的PWM占空比。
上述電源管理芯片為Fairchild FSDM0265電源管理芯片。 上述控制器采用具有AD轉(zhuǎn)換功能的主控芯片。 上述驅(qū)動(dòng)放大單元為達(dá)林頓管。上述控制器采用MC68HC908芯片。 本實(shí)用新型的有益效果
1、 步進(jìn)閥的歩進(jìn)電機(jī)為四相八拍永磁爪極步進(jìn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)滑塊改變閥出口的工作 狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)中制冷劑流向的改變，由于步進(jìn)電機(jī)的自鎖特性，使得控制裝置性能更 加穩(wěn)定可靠，抗干擾性強(qiáng)，無(wú)須發(fā)送維持信號(hào)保持閥口的狀態(tài)，節(jié)約能耗。步進(jìn)閥狀態(tài)的轉(zhuǎn) 換無(wú)須進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)，不僅控制方法簡(jiǎn)單，而且解決了闊與控制板的匹配問(wèn)題，更便于推廣 應(yīng)用。
2、 開(kāi)關(guān)電源選用Fairchild FSDM0265電源管理芯片，其內(nèi)部集成了過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保 護(hù)、欠壓保護(hù)等自我保護(hù)模塊，最大限度的減少了外圍電路的設(shè)計(jì)，提高了控制裝置的可靠 性。當(dāng)歩進(jìn)閥閥門(mén)切換時(shí)，開(kāi)關(guān)電源能瞬間提供足夠的能量供應(yīng)，保證步進(jìn)電機(jī)準(zhǔn)確、可靠 地轉(zhuǎn)動(dòng)；在閥門(mén)切換完成后不需要能量時(shí)，開(kāi)關(guān)電源提供很小的待機(jī)電流，使靜態(tài)功耗較低， 節(jié)約能源。
3、 步進(jìn)閥和開(kāi)關(guān)電源制造時(shí)原材料消耗成本低，特別是銅材料消耗少，成本低，目前該 步進(jìn)閥完全可以取代現(xiàn)在使用的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥；步進(jìn)閥體積小，有利于在冰箱中的安裝，避 免管路干涉，便于操作工安裝各種部件。步進(jìn)閥采用12V的安全電壓驅(qū)動(dòng)，無(wú)需安全方面的 設(shè)計(jì)，此外步進(jìn)閥轉(zhuǎn)換時(shí)，在15cm處測(cè)試噪音在40分貝左右具有噪音小的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為歩進(jìn)閥控制裝置原理框圖； 圖2為步進(jìn)閥控制裝置電路簡(jiǎn)圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明具體實(shí)施方式
結(jié)合圖l、圖2，應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其包括開(kāi)關(guān)電源l、溫度采集 單元2、控制器3、驅(qū)動(dòng)放大單元4及步進(jìn)閥5。
開(kāi)關(guān)電源l包括FairchildFSDM0265電源管理芯片101、整流濾波電路102、高頻變壓 器103及反饋電路104，整流濾波電路102將交流電變換為直流電為電源管理芯片供電，電 源管理芯片通過(guò)監(jiān)測(cè)反饋電路104的反饋電壓調(diào)整輸出電壓的PWM占空比。
溫度采集單元2利用溫度傳感器電阻值受溫度的影響，采集各點(diǎn)的電壓信號(hào)輸入控制器3 的對(duì)應(yīng)輸入管腳；控制器3采用具有AD轉(zhuǎn)換功能的主控芯片MC68HC908芯片；驅(qū)動(dòng)放大單元 4為達(dá)林頓管，驅(qū)動(dòng)放大單元4將信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)閥5的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；步進(jìn)閥5的步 進(jìn)電機(jī)采用四相八拍永磁爪極步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)滑塊改變步進(jìn)閥閥口的導(dǎo)通狀下面以MC68HC908芯片23管腳監(jiān)測(cè)201點(diǎn)的電壓值為例對(duì)本控制裝置進(jìn)行說(shuō)明 MC68HC908芯片通過(guò)對(duì)23管腳輸入電壓值對(duì)應(yīng)的溫度值進(jìn)行判斷，若該溫度值高于設(shè)定值的 上限，需要對(duì)201點(diǎn)送制冷液制冷，然后MC68HC908芯片的10、 11、 12、 13管腳輸出相應(yīng)的 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)放大單元4放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)滑塊將 與201處對(duì)應(yīng)的閥口導(dǎo)通，此時(shí)201處制冷液開(kāi)始流動(dòng)，對(duì)201處進(jìn)行制冷降溫；當(dāng)201點(diǎn) 的溫度值低于設(shè)定值的下限時(shí)，MC68HC908芯片發(fā)出控制信號(hào)，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)滑塊將與201處對(duì) 應(yīng)的閥口關(guān)閉，此時(shí)201處制冷液停止流動(dòng)。
MC68HC908芯片這樣持續(xù)監(jiān)測(cè)各點(diǎn)的電壓值，并判斷該處是否需要降溫，需要降溫時(shí)就將 該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的閥口導(dǎo)通，使該處的制冷液流動(dòng)，降溫達(dá)到設(shè)定值下限時(shí)，關(guān)閉該處的閥口，使 制冷液停止流動(dòng)。這樣周而復(fù)始保證各點(diǎn)的溫度保持在目標(biāo)范圍內(nèi)。
FairchildFSDM0265電源管理芯片101通過(guò)監(jiān)測(cè)反饋電路104的反饋電壓調(diào)整輸出電壓， 當(dāng)步進(jìn)閥閥門(mén)切換時(shí)，開(kāi)關(guān)電源1能瞬間提供足夠的能量供應(yīng)，保證步進(jìn)電機(jī)準(zhǔn)確、可靠的 轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)閥門(mén)切換完成后，開(kāi)關(guān)電源l提供很小的待機(jī)電流，使靜態(tài)功耗較低，節(jié)約能源。
上述應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，適用于冰箱、冷柜、展示柜、空調(diào)等多循環(huán) 制冷系統(tǒng)。
權(quán)利要求1、應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其包括開(kāi)關(guān)電源、控制器及步進(jìn)閥，開(kāi)關(guān)電源為控制器及步進(jìn)閥提供電能，其特征在于控制器與步進(jìn)閥連接，步進(jìn)閥由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制器根據(jù)輸入信號(hào)向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，由步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停留的位置，定義步進(jìn)閥各閥口的導(dǎo)通狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述步進(jìn) 電機(jī)采用四相八拍永磁爪極步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)滑塊改變閥口的導(dǎo)通狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述 控制裝置還包括溫度采集單元，溫度采集單元將模擬信號(hào)輸入控制器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述控制 裝置還包括驅(qū)動(dòng)放大單元，驅(qū)動(dòng)放大單元設(shè)置在控制器與步進(jìn)電機(jī)之間，驅(qū)動(dòng)放大單元將控 制器向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)放大，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述 開(kāi)關(guān)電源包括電源管理芯片、整流濾波電路、高頻變壓器及反饋電路，整流濾波電路將交 流電變換為直流電為電源管理芯片供電，電源管理芯片通過(guò)監(jiān)測(cè)反饋電路的反饋電壓調(diào)整輸 出的PWM占空比。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述電源 管理芯片為Fairchild FSDM0265電源管理芯片。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述 控制器采用具有AD轉(zhuǎn)換功能的主控芯片。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng) 放大單元為達(dá)林頓管。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng) 放大單元為達(dá)林頓管。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其特征在于所述控制器采用MC68HC908芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種應(yīng)用在制冷系統(tǒng)上的步進(jìn)閥控制裝置，其包括開(kāi)關(guān)電源、控制器及步進(jìn)閥，開(kāi)關(guān)電源為控制器及步進(jìn)閥提供電能，控制器與步進(jìn)閥連接，步進(jìn)閥由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制器根據(jù)輸入信號(hào)向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，由步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停留的位置，定義步進(jìn)閥各閥口的導(dǎo)通狀態(tài)。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B49/00GK201138111SQ200720158458
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者斌 張, 張震德, 徐玉峰, 衛(wèi) 王, 程貴亮, 陶振雷 申請(qǐng)人:青島澳柯瑪股份有限公司