專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)傳感器變頻無(wú)刷直流壓縮機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)傳感器變頻無(wú)刷直流壓縮機(jī)控制器，屬于制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，主要用于車(chē)、船等移動(dòng)物體直流低壓供電系統(tǒng)中小功率直流壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制。
目前家用及商用制冷設(shè)備所使用的壓縮機(jī)大多由高壓交流直接驅(qū)動(dòng)，采用開(kāi)停比控制，會(huì)產(chǎn)生較大啟動(dòng)沖擊電流，開(kāi)停次數(shù)比變頻控制多，不利于節(jié)能。該種壓縮機(jī)更不適合車(chē)、船等移動(dòng)場(chǎng)合，該應(yīng)用環(huán)境均不直接提供交流高壓，大多由12V、24V直流電壓供電。且多有頻繁振動(dòng)，采用普通壓縮機(jī)不能滿(mǎn)足運(yùn)行需要。再有采用交流變頻壓縮機(jī)裝置比直流變頻壓縮機(jī)裝置效率低。有的小功率壓縮機(jī)采用有刷或無(wú)刷有傳感器控制器，無(wú)刷電機(jī)需要換相裝置，機(jī)械磨損影響使用壽命。有傳感器裝置將增大裝置復(fù)雜程度，從而影響電機(jī)運(yùn)行可靠性。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種無(wú)傳感器變頻無(wú)刷直流壓縮機(jī)控制器，能在低電壓直流供電的移動(dòng)環(huán)境中，直接應(yīng)用于制冷裝置，在振動(dòng)強(qiáng)烈的應(yīng)用場(chǎng)合，啟動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)極平滑調(diào)速，且成本低和節(jié)能。
本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種無(wú)傳感器變頻無(wú)刷直流壓縮機(jī)控制器，包括單片機(jī)U1、穩(wěn)壓濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、直流電流電壓檢測(cè)電路、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路、壓縮機(jī)溫度檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)速控制信號(hào)電路和時(shí)鐘振蕩電路，單片機(jī)U1與穩(wěn)壓濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、直流電流電壓檢測(cè)電路、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路、壓縮機(jī)溫度檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)速控制信號(hào)電路和時(shí)鐘振蕩電路連接，驅(qū)動(dòng)控制電路與直流電流電壓檢測(cè)電路和反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路連接，穩(wěn)壓濾波電路提供工作電壓。
本實(shí)用新型能在電源電壓在10V到40V之間時(shí)，提供壓縮機(jī)所需要的正常電力供應(yīng)，轉(zhuǎn)速大范圍可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，在振動(dòng)強(qiáng)烈的場(chǎng)合，達(dá)到平滑啟動(dòng)和無(wú)極平滑調(diào)速，開(kāi)停次數(shù)比高壓交流直接驅(qū)動(dòng)的少而節(jié)能。壓縮機(jī)內(nèi)不需要安裝位置傳感器，減少安裝工序，節(jié)約成本，線路簡(jiǎn)單，電壓電流保護(hù)電路簡(jiǎn)單可靠。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的敘述。
附圖為本實(shí)用新型電原理圖。
本實(shí)用新型能在12V、24V和36V直流供電中應(yīng)用，現(xiàn)以24V供電電源為例說(shuō)明。單片機(jī)U1實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的所有控制功能，U1采用M68HC705MP16。它通過(guò)引腳6檢測(cè)模擬量輸入的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)或引腳46、47提供的串行數(shù)字控制信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換后決定壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。引腳5檢測(cè)壓縮機(jī)殼體溫度。引腳2、3、4分別檢測(cè)直流電機(jī)三相反電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)該信號(hào)決定引腳25、26、27、28、30、31輸出信號(hào)，提供驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。引腳1檢測(cè)電源電壓，經(jīng)軟件判別后執(zhí)行過(guò)壓和欠壓保護(hù)功能。引腳63檢測(cè)直流電流，供壓縮機(jī)控啟動(dòng)和保護(hù)用。
時(shí)鐘振蕩電路由電容C1、C2和晶振Y1組成與U1引腳52、53連接，給單片機(jī)U1提供時(shí)鐘脈沖。
插座J1與上位單片機(jī)連接形成串行通信回路，與U1的引腳46、47連接，提供數(shù)字控制信號(hào)。
穩(wěn)壓濾波電路由穩(wěn)壓器IC2、IC3、電阻R20～R24、電容C18～C19組成。外電源通過(guò)插座J3引入，經(jīng)R23、R24分壓后，經(jīng)采樣電阻R20進(jìn)單片機(jī)U1的引腳1進(jìn)行電壓檢測(cè)和過(guò)、欠壓控制。24V電壓經(jīng)R22分壓電阻分壓、C20濾波后由穩(wěn)壓器IC3提供+15V直流電壓。該+15V直流電壓再經(jīng)R21分壓、C19濾波后，由穩(wěn)壓器IC2穩(wěn)壓，C18濾波后提供+5V數(shù)字電路工作電壓。IC2采用LM7805，IC3采用LM7815。
驅(qū)動(dòng)控制電路中電容C3、專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片IC4～I(xiàn)C6與二極管D2～D4、電容C4、C10、C11、電阻R1～R6組成三相六橋臂功率MOS-FET的驅(qū)動(dòng)電路，U1引腳25、26、27、28、30、31輸出信號(hào)。電容C5、C6、C7、C12、C13、C14組成吸收電路。電容C8、C9組成直流穩(wěn)壓電路。功率管M1～M6六路MOS～FET在脈寬調(diào)制PWM1-6信號(hào)控制下經(jīng)上述驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)插座J2提供壓縮機(jī)直流電機(jī)供電電源。專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片IC4～I(xiàn)C6采用IR2103。
直流電流電壓檢測(cè)電路中電阻R17為電流檢測(cè)電阻，電阻R15、R16、R18與集成電路IC7A組成的放大電路對(duì)R17檢測(cè)出的電流信號(hào)進(jìn)行放大，經(jīng)電阻R13、R14、二極管D1、電容C17匹配濾波后，由電阻R19采樣送U1引腳63檢測(cè)電流。放大后的信號(hào)經(jīng)電阻R10～R12和集成電路IC7B組成的比較電路比較后形成過(guò)流保護(hù)信號(hào)送U1引腳18、19、20、21，由U1進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)。IC7采用LM358。
反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路中，三相反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)電阻R7～R9到由電阻R35、R36、電容C21組成的濾波采樣電路和由電阻R37、R38、電容C22組成的濾波采樣電路及由電阻R39、R40、電容C23組成的濾波采樣電路采樣濾波后，與由集成電路IC1、電阻R32、R33、R34、R29、R30、R31組成的比較電路與由電阻R41、R42、電容C24組成的中性點(diǎn)生成電路的中性點(diǎn)電壓進(jìn)行比較，提供過(guò)零觸發(fā)信號(hào)由電阻R43、R44、R45上拉后送U1的引腳2、3、4，經(jīng)處理形成控制信號(hào)。IC1采用LP339M。
轉(zhuǎn)速控制信號(hào)電路中，外部模擬量控制信號(hào)經(jīng)插座J5輸入由電阻R27、R28采樣送U1引腳6形成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)。
壓縮機(jī)溫度檢測(cè)電路中，壓縮機(jī)殼體溫度傳感器信號(hào)經(jīng)插座J4輸入，由電阻R25、R26采樣送U1引腳5形成過(guò)熱控制信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)傳感器變頻無(wú)刷直流壓縮機(jī)控制器，其特征在于包括單片機(jī)U1、穩(wěn)壓濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、直流電流電壓檢測(cè)電路、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路、壓縮機(jī)溫度檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)速控制信號(hào)電路和時(shí)鐘振蕩電路，單片機(jī)U1與穩(wěn)壓濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、直流電流電壓檢測(cè)電路、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路、壓縮機(jī)溫度檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)速控制信號(hào)電路和時(shí)鐘振蕩電路連接，驅(qū)動(dòng)控制電路與直流電流電壓檢測(cè)電路和反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路連接，穩(wěn)壓濾波電路提供工作電壓。
專(zhuān)利摘要一種無(wú)傳感器變頻無(wú)刷直流壓縮機(jī)控制器，包括單片機(jī)U1、穩(wěn)壓濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、直流電流電壓檢測(cè)電路、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路、壓縮機(jī)溫度檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)速控制信號(hào)電路和時(shí)鐘振蕩電路，單片機(jī)U1與穩(wěn)壓濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、直流電流電壓檢測(cè)電路、反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路、壓縮機(jī)溫度檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)速控制信號(hào)電路和時(shí)鐘振蕩電路連接，驅(qū)動(dòng)控制電路與直流電流電壓檢測(cè)電路和反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路連接，穩(wěn)壓濾波電路提供工作電壓。本新型能在低電壓直流供電的移動(dòng)環(huán)境中，直接應(yīng)用于制冷裝置，在振動(dòng)強(qiáng)烈的應(yīng)用場(chǎng)合，啟動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)板平滑調(diào)速，且成本低和節(jié)能。
文檔編號(hào)H02P6/08GK2567869SQ0226422
公開(kāi)日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者漆鵬程, 楊龍, 祁宏 申請(qǐng)人:江蘇白雪電器股份有限公司