專利名稱：相電流檢測放大電路及具有所述電路的空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于空調(diào)制冷工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及18 0度直 流變頻壓縮才幾相電5危測的》文大電3各。
背景技術(shù)：
變頻壓縮機(jī)驅(qū)動控制中，常用的有交流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動、 1 2 0度直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動及1 8 0度直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動，交 流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動對于整機(jī)電流的保護(hù)，是采用電流互感器檢 測整機(jī)交流電流的方法；1 2 0度直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動，是采用 電阻分壓，；汰大纟全測直流母線電流的方法，母線電流的方向不 變，此法不存在電流流向的問題。上述兩種測方法只能用于 過負(fù)載、過電流等整機(jī)保護(hù)，檢測精度不高。不能適用于高精 度、高變化速率的1 8 0度直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動。
對于18 0度的直流變頻壓縮機(jī)驅(qū)動軟件算法，需要對壓 縮機(jī)相電流進(jìn)行全程的閉環(huán)控制， 一 方面由于單片機(jī)不識別負(fù) 電壓，因而只有輸出電壓為正值才能檢測出相電流；另一方面，由 于檢測出的電壓需要進(jìn)行反饋控制，因而如果本身硬件電路的監(jiān) 測不準(zhǔn)確，會對軟件的算法造成很大影響，導(dǎo)致不能運(yùn)轉(zhuǎn)、 壓縮機(jī)失步、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等問題產(chǎn)生；再 一 方面，現(xiàn)有的相 電流檢測電路不能有效避免各種噪聲信號的干擾，從而造成較大的 采樣誤差，增加了控制難度。
針對1 8 0度的直流變頻壓縮才幾驅(qū)動，如何提出 一種合理的相 電流檢測放大電路，則是本實(shí)用新型所面臨的課題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提出 一種適用于 18 0度直流驅(qū)動的壓縮機(jī)相電流檢測電路，滿足相電流方向有正、反向變化時，實(shí)現(xiàn)對相 電流隨時檢測的要求，具有精度高、速度快、抗干擾好的特點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 一種相電流4全測放大電^各，包括壓縮才幾定子線圈、采樣電阻、運(yùn) 算放大器及單片機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)定子線圏一方面接運(yùn)算 放大器的同相輸入端，另 一方面經(jīng)采樣電阻連接所述運(yùn)算放大器的反 相輸入端，再一方面經(jīng)所述采樣電阻接地；所述運(yùn)算放大器的同相輸 入端通過一分壓網(wǎng)絡(luò)連接控制電源，運(yùn)算放大器的輸出端連接單片機(jī) 的A/D車餘入端。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下^支術(shù)特征所述采樣電阻的兩 端并聯(lián)一濾波電容；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述采樣電阻之 間連接 一調(diào)整電阻，反相輸入端一方面通過一匹配電阻連接采樣電 阻，另一方面通過反饋網(wǎng)絡(luò)連接運(yùn)算放大器的輸出端。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述分壓網(wǎng)絡(luò)由第 一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)而成，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端 一方面經(jīng)第一分壓電阻連接控制電源，另 一方面經(jīng)第二分壓電阻接 地；所述反饋網(wǎng)絡(luò)由一電阻和電容并聯(lián)而成；其中，分壓網(wǎng)絡(luò)中的電 阻是反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻阻值的兩倍。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述運(yùn)算放大器的 輸出端連接一嵌位保護(hù)電路。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所迷嵌位保護(hù)電路 包括一二極管，所述二極管的正極連運(yùn)算放大器的輸出端，負(fù)極連直 流電源。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提出一種空調(diào)器，包括壓縮機(jī)定子線圈、 采樣電阻、運(yùn)算放大器及單片機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)定子線圈一方面接運(yùn)算放大器的同相輸入端，另 一方面經(jīng)采樣電阻連接所述運(yùn) 算放大器的反相輸入端，再一方面經(jīng)所述采樣電阻接地；所述運(yùn)算放 大器的同相輸入端通過一分壓網(wǎng)絡(luò)連接控制電源，運(yùn)算放大器的輸出
端連接單片機(jī)的A/D輸入端。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述采樣電阻的兩 端并聯(lián)一 濾波電容；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述采樣電阻之 間連4妄一調(diào)整電阻，反相輸入端一方面通過一 匹配電阻連^妄采樣電 阻，另一方面通過反饋網(wǎng)絡(luò)連接運(yùn)算放大器的輸出端。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述分壓網(wǎng)絡(luò)由第 一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)而成，所述運(yùn)算i丈大器的同相輸入端 一方面經(jīng)第 一分壓電阻連接控制電源，另 一 方面經(jīng)第二分壓電阻接 地；所述反饋網(wǎng)絡(luò)由一電阻和電容并聯(lián)而成；其中，分壓網(wǎng)絡(luò)中的電 阻是反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻阻值的兩倍。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述運(yùn)算放大器的 輸出端連接 一 嵌位保護(hù)電路。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述嵌位保護(hù)電路 包括一二極管，所述二極管的正極連運(yùn)算放大器的輸出端，負(fù)極連直 流電源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下本實(shí)用新 型相電流檢測放大電路在進(jìn)行差分運(yùn)算時，通過合理設(shè)計(jì)的元器件參 數(shù)，滿足了壓縮機(jī)相電流流向有正反的要求，可有效濾除干擾信號， 使信號采樣更加準(zhǔn)確，空調(diào)運(yùn)行更加穩(wěn)定。本實(shí)用新型可以真實(shí)反 映每個時刻相電流的大小，具有精度高、速度快、抗干擾好
的特點(diǎn)。

圖l為本實(shí)用新型相電流;險測;汰大電路原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一 步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例一，圖 1示出了相電流4企測;汶大電i 各原理圖，其中Ll 為壓縮機(jī)定子線圏，實(shí)際電流流過的是U、 V、 W三相的其中兩相，在 此為簡化，只用Ll表示；相電流采樣電阻為Rs, —般取值幾十毫歐， 主回路電流i流經(jīng)了 Ll和Rs; IC1選用了 一款高速率運(yùn)放，滿足速 度高的要求，壓擺率SR ( slew rate ) =8V/us，具體連接如下壓縮 機(jī)定子線圏Ll 一方面通過調(diào)整電阻R2連接運(yùn)算放大器ICl的同相輸 入端V+,另 一方面經(jīng)串聯(lián)連接的采樣電阻Rs及匹配電阻Rl連接運(yùn)算 放大器ICl的反相輸入端V-，再一方面經(jīng)采樣電阻Rs接地；運(yùn)算放 大器ICl的同相輸入端V+通過一分壓網(wǎng)絡(luò)連接控制電源Vcc，反相輸 入端V-與運(yùn)算放大器ICl的輸出端Vo之間連接一反饋網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)算放 大器的輸出端Vo連接單片機(jī)的A/D輸入端，由單片機(jī)計(jì)算電流值。
本實(shí)施例分壓網(wǎng)絡(luò)由第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4串聯(lián)而 成，運(yùn)算放大器ICl的同相輸入端V + —方面經(jīng)第一分壓電阻R3連接 控制電源，另 一方面經(jīng)第二分壓電阻R4接地；反饋網(wǎng)絡(luò)由一電阻R5 和電容C2并聯(lián)而成。
為了進(jìn)一步濾除噪聲，提高釆樣精度，釆樣電阻Rs兩端并聯(lián)一 濾波電容C3;為了防止電路燒毀，在運(yùn)算放大器的輸出端Vo連接一 嵌位保護(hù)電路，本實(shí)施例嵌位保護(hù)電路包括一二極管Dl, 二極管Dl 的正銀連運(yùn)算放大器的輸出端Vo，負(fù)極連直流+ 5V電源。
為了保證輸出的信號為正，需要合理選擇參數(shù)，在本實(shí)用新型中， 選取分壓網(wǎng)絡(luò)中的電阻是反4貴網(wǎng)絡(luò)中電阻阻值的兩4咅，且第一分壓電 阻R3與第二分壓電阻R4阻值相同，第一分壓電阻R3阻值為反饋網(wǎng) 絡(luò)電阻R5阻值的兩倍，調(diào)整電阻R2與匹配電阻Rl的阻值相同。電路原理如下，依據(jù)運(yùn)放虛短和虛斷的特點(diǎn)，根據(jù)所設(shè)計(jì)的電 路，得出如下關(guān)系
① lF_ — F_-KS2
A a2 及4
③ r+=r(運(yùn)i丈的特性)，R1=R2, R3=R4 = 2R5,
④ rcc =+5 (控制電源為+5V)
由①到④式，推導(dǎo)出這種差分放大電路的放大公式如下⑤
本實(shí)例取i s =20毫歐，C3 = 0. OOuF、 c2 = 0. 0001 uF、 C,O. 01 uF、 R1=R2 = 1千歐，R3=R4 = 2R5 = 10千歐，從公式中看出，公式中迭加了 2. 5 V的基準(zhǔn)電壓，滿足了壓縮機(jī)相電流流向有正反的要求，即r、， - ^ 2 可以為負(fù)值，也能保i正相電流可以才企測出來；另 一 方面可以調(diào)節(jié)RC 常數(shù)，針對干擾信號的頻率，選取合適的電容值，使q、 q達(dá)到濾 波功能，提高抗干擾性能，能夠滿足180度驅(qū)動中要求電流檢測精 度高的要求；IC1選用了 一款高速率運(yùn)放，能夠滿足180度驅(qū)動中 要求電流檢測速度快的需要；再一方面如果Vo輸出過高，二級管 的管壓降0.3V,使V0最高5.3V，有效避免了燒毀單片機(jī)。
實(shí)施例二，將圖1所示的相電流檢測;改大電3各應(yīng)用于空調(diào)器的
控制系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)對空調(diào)器壓縮機(jī)的相電流進(jìn)行有效檢測，原理
與實(shí)施例一相同，此不贅述。
當(dāng)然，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不
僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范
圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種相電流檢測放大電路，包括壓縮機(jī)定子線圈、采樣電阻、運(yùn)算放大器及單片機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)定子線圈一方面接運(yùn)算放大器的同相輸入端，另一方面經(jīng)采樣電阻連接所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，再一方面經(jīng)所述采樣電阻接地；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端通過一分壓網(wǎng)絡(luò)連接控制電源，運(yùn)算放大器的輸出端連接單片機(jī)的A/D輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相電流檢測放大電路，其特征在于 所述采樣電阻的兩端并聯(lián)一濾波電容；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端 與所述采樣電阻之間連接一調(diào)整電阻，反相輸入端 一 方面通過一 匹配 電阻連接采樣電阻，另 一方面通過反饋網(wǎng)絡(luò)連接運(yùn)算放大器的輸出端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的相電流檢測放大電路，其特征在于 所述分壓網(wǎng)絡(luò)由第 一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)而成，所述運(yùn)算方文 大器的同相輸入端 一 方面經(jīng)第 一 分壓電阻連接控制電源，另 一 方面經(jīng) 第二分壓電阻接地；所述反饋網(wǎng)絡(luò)由一電阻和電容并聯(lián)而成；其中， 分壓網(wǎng)絡(luò)中的電阻是反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻阻^f直的兩倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的相電流檢測放大電路，其特征在于 所述運(yùn)算放大器的輸出端連接 一嵌位保護(hù)電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的相電流;險測放大電路，其特征在于 所述嵌位保護(hù)電路包括一二極管，所述二極管的正極連運(yùn)算放大器的 輸出端，負(fù)極連直流電源。
6. —種具有權(quán)利要求1所述相電流檢測放大電路的空調(diào)器，包 括壓縮機(jī)定子線圏、采樣電阻、運(yùn)算放大器及單片機(jī)，其特征在于 所述壓縮機(jī)定子線圏一方面接運(yùn)算放大器的同相輸入端，另 一方面經(jīng) 采樣電阻連接所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，再一方面經(jīng)所述采樣電阻接地；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端通過一分壓網(wǎng)絡(luò)連接控制電 源，運(yùn)算放大器的輸出端連接單片機(jī)的A/D輸入端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的相電流檢測放大電路，其特征在于 所述采樣電阻的兩端并聯(lián)一濾波電容；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端 與所述采樣電阻之間連接一調(diào)整電阻，反相輸入端 一 方面通過一 匹配 電阻連接采樣電阻，另 一方面通過反饋網(wǎng)絡(luò)連接運(yùn)算放大器的輸出 端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的相電流4企測;改大電路，其特征在于 所述分壓網(wǎng)絡(luò)由第 一分壓電阻和第二分壓電阻串耳關(guān)而成，所述運(yùn)算放 大器的同相輸入端一方面經(jīng)第一分壓電阻連接控制電源，另 一方面經(jīng) 第二分壓電阻接地；所述反饋網(wǎng)絡(luò)由一電阻和電容并耳關(guān)而成；其中， 分壓網(wǎng)絡(luò)中的電阻是反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻阻值的兩倍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的相電流檢測放大電路，其特征在于 所述運(yùn)算放大器的輸出端連接 一 嵌位保護(hù)電路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的相電流檢測放大電路，其特征在于 所述嵌位保護(hù)電路包括一二極管，所述二極管的正極連運(yùn)算放大器的 輸出端，負(fù)才及連直流電源。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種相電流檢測放大電路及具有所述電路的空調(diào)器，包括壓縮機(jī)定子線圈、采樣電阻、運(yùn)算放大器及單片機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)定子線圈一方面接運(yùn)算放大器的同相輸入端，另一方面經(jīng)采樣電阻連接所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，再一方面經(jīng)所述采樣電阻接地；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端通過一分壓網(wǎng)絡(luò)連接控制電源，運(yùn)算放大器的輸出端連接單片機(jī)的A/D輸入端。本實(shí)用新型滿足相電流方向有正、反向變化時，實(shí)現(xiàn)對相電流隨時檢測的要求，具有精度高、速度快、抗干擾好的特點(diǎn)。
文檔編號H02P6/08GK201260144SQ20082017198
公開日2009年6月17日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者王偉杰 申請人:海信(山東)空調(diào)有限公司