專(zhuān)利名稱：變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及將交流功率輸入變換為直流功率輸出的裝置，特別涉及一種變頻
空調(diào)浪涌電流的抑制電路。
背景技術(shù)：
為實(shí)現(xiàn)變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)，需要將220V交流輸入整流直流電(即AC/DC轉(zhuǎn) 換)，一般通過(guò)整流器及大容量濾波電容實(shí)現(xiàn)。在電源接通瞬間，由于濾波用大電解電容迅 速充電，峰值電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)輸入電流，有時(shí)可以產(chǎn)生50安以上的浪涌，這無(wú)疑給設(shè)備 帶來(lái)極大的危害。為了抑制浪涌電流，通常在啟動(dòng)瞬間采用PTC(positive temperative coefficient,正溫度系數(shù)器件)來(lái)限流，電容充電完畢后再將PTC短路，其通常用延時(shí)閉合 繼電器的方法實(shí)現(xiàn)。 請(qǐng)參見(jiàn)圖l，該圖為一現(xiàn)有變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路。該電路中，單片機(jī)在上 電后延時(shí)一段時(shí)間輸出使繼電器JDQ1閉合的信號(hào)，即控制繼電器JDQ1延時(shí)閉合。具體而 言，火線AC1、零線AC2連接220V的交流市電；火線AC1串聯(lián)PTC后與整流橋BRIDGE —個(gè) 輸入端連接；零線AC2則直接與整流橋BRIDGE另一個(gè)輸入端連接；整流橋BRIDGE的正輸 出端連接直流輸出端DC+，負(fù)輸出端連接直流輸出端DC-;直流輸出端DC+、 DC-之間并聯(lián)濾 波電容C1 ;繼電器的一端接+12V電源，另一端接達(dá)林頓管陣列ULN2003的輸出引腳，其開(kāi) 閉則由單片機(jī)來(lái)控制。剛上電時(shí)，通過(guò)PTC對(duì)濾波電容C1充電。待電容充電兩端電壓升高 后，再合上繼電器JDQl，將PTC短路，為后續(xù)的電氣設(shè)備提供足夠的電流。 隨著變頻空調(diào)的功能日益強(qiáng)大，對(duì)室外電控及主控MCU (MicroControllerUnit，微 控制單元)的要求亦越來(lái)越高。使用單片機(jī)控制繼電器JDQl的傳統(tǒng)方法，由于會(huì)占用單片 機(jī)的I/O管腳及軟件資源，會(huì)減少單片機(jī)的擴(kuò)展功能；同時(shí)，上電瞬間的干擾可能會(huì)導(dǎo)致單 片機(jī)時(shí)序錯(cuò)誤等現(xiàn)象，這樣可能導(dǎo)致延時(shí)電路失效，從而使室外整流橋BRIDGE等半導(dǎo)體器 件遭受大電流的沖擊損害。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于，提供一種變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，可增加單片機(jī)的 可擴(kuò)展性，同時(shí)避免延時(shí)失效的可能。 為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其技 術(shù)方案是包括過(guò)流保護(hù)電路、整流電路、濾波電路與繼電器，所述過(guò)流保護(hù)電路、整流電路 與濾波電路依次串接在交流輸入端與直流輸出端之間，所述過(guò)流保護(hù)電路與所述繼電器的 輸出回路并聯(lián)；設(shè)置有延時(shí)開(kāi)關(guān)電路，與所述繼電器的輸入回路串聯(lián)。 優(yōu)選地，所述延時(shí)開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)的充電電路與開(kāi)關(guān)電路；所述充電電路的連 接直流輸入，所述開(kāi)關(guān)電路連接所述繼電器的輸入回路。 優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)電路為一三極管；所述三極管的基極連接所述充電電路的輸出 端，射極接地，集電極連接所述繼電器的輸入回路。[0009] 優(yōu)選地，所述充電電路為RC充電電路。 優(yōu)選地，所述充電電路包括充電電容、充電電阻和放電電阻；所述充電電容的一端 串聯(lián)所述充電電阻后與直流電源連接，另一端接地；所述放電電阻串聯(lián)所述三極管的輸入 回路后與所述充電電容并聯(lián)。 優(yōu)選地，所述三極管的基極、射極之間并聯(lián)偏置電阻。 優(yōu)選地，所述整流電路為一整流橋。 優(yōu)選地，所述交流輸入端的火線串聯(lián)所述過(guò)流保護(hù)電路后與所述整流橋的一個(gè)輸 入端連接，所述交流輸入端的零線與所述整流橋的另一個(gè)輸入端連接；所述整流橋的正輸 出端連接所述直流輸出端的正極，所述整流橋的負(fù)輸出端連接所述直流輸出端的負(fù)極。 優(yōu)選地，所述濾波電路包括一濾波電容，與所述直流輸出端的正極、負(fù)極并聯(lián)。 優(yōu)選地，所述過(guò)流保護(hù)電路為一正溫度系數(shù)器件 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)硬件延時(shí)開(kāi)關(guān)電路延時(shí)閉合繼電器，只其需利 用少量的電子元件，就可代替單片機(jī)加ULN2003實(shí)現(xiàn)的延時(shí)方法，節(jié)省了元件成本；空出單 片機(jī)的1/0管腳以作他用，這增加了單片機(jī)的可擴(kuò)展性；同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生上電瞬間的干擾， 避免軟件遭受干擾而導(dǎo)致延時(shí)失效的可能，有利于保護(hù)電器設(shè)備。

圖1是一現(xiàn)有變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的電路圖； 圖2是本實(shí)用新型變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的電路圖； 圖3是變頻空調(diào)火線在無(wú)浪涌電流抑制電路時(shí)的電流波形圖； 圖4是變頻空調(diào)火線在設(shè)有圖l所示現(xiàn)有變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的電流波 形圖； 圖5是變頻空調(diào)火線在設(shè)有圖2所示新型變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的電流波 形圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是，采用硬件延時(shí)開(kāi)關(guān)電路控制繼電器的閉合。
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。 請(qǐng)參見(jiàn)圖2，該圖是本實(shí)用新型變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的電路圖。圖中包括 過(guò)流保護(hù)電路、整流電路、濾波電路與繼電器，其中過(guò)流保護(hù)電路、整流電路與濾波電路依 次串接在交流輸入端與直流輸出端之間，過(guò)流保護(hù)電路與繼電器JDQ1的輸出回路并聯(lián)；還 設(shè)置有延時(shí)開(kāi)關(guān)電路，與繼電器JDQ1的輸入回路串聯(lián)。 具體而言，延時(shí)開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)的充電電路與開(kāi)關(guān)電路；充電電路的連接直流 輸入，開(kāi)關(guān)電路連接繼電器JDQ1的輸入回路。其中 開(kāi)關(guān)電路為一三極管Q1，其作為模擬開(kāi)關(guān)，基極連接充電電路的輸出端，射極接 地，集電極連接繼電器JDQ1的輸入回路。當(dāng)然，三極管Q1也可用CMOS管或其它開(kāi)關(guān)器件 替代，在此不再贅述。 充電電路為一RC充電電路，包括充電電容CF、充電電阻R1和放電電阻R3 :充電電 容CF的一端串聯(lián)充電電阻R1后與12V直流電源連接，另一端接地；放電電阻R3串聯(lián)三極管Q1的輸入回路后與充電電容CF并聯(lián)。同時(shí)，三極管Q1的基極、射極之間并聯(lián)偏置電阻 R2，分壓后給三極管Q1 —個(gè)正向偏置電壓。 如圖2所示，+12V的電源連接電阻Rl ;電阻R3有2個(gè)作用一是調(diào)整電容充電后 兩端的電壓值Vys;二是調(diào)整放電時(shí)間常數(shù)t2。電容CF是充電電容，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整 其參數(shù)。電阻R2用于調(diào)整R2和R3之間的分壓，保證三極管Ql在電容充電期間處于截止 狀態(tài)。 當(dāng)電路上電時(shí)，+12V的電源通過(guò)Rl對(duì)電容CF充電，假設(shè)電容兩端電壓達(dá)到VI時(shí)， 三極管Ql導(dǎo)通，這個(gè)過(guò)程的充電時(shí)間為tl，由電容充電公式可得f^"i-^) (1-1) 充電時(shí)間常數(shù)為 t工=RA (1-2) 調(diào)整Rl和CF，可以改變充電時(shí)間tl，之后三極管Ql導(dǎo)通，繼電器JDQ1閉合，PTC 被短路，電路正常工作。 電路斷電時(shí)，電容CF通過(guò)R3放電，直至三極管關(guān)斷，放電時(shí)間為t2。 放電時(shí)間常數(shù) t 2 = R3CF (1-3) 調(diào)整R3和CF，可以改變放電時(shí)間t2。電容放電結(jié)束后，三極管Ql關(guān)斷，繼電器重 新打開(kāi)，確保第二次上電時(shí)PTC能夠起作用。 利用阻容充電延時(shí)的方法，硬件僅通過(guò)增加3個(gè)電阻，一個(gè)電容和一個(gè)三極管， 就能獲得與單片機(jī)加ULN2003延時(shí)相同的效果。如果使用貼片封裝的電阻和三極管，與 ULN2003相比較，無(wú)論是元件成本和PCB布板上，都有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)；而且減少了對(duì)單片機(jī)1/ 0 口的需求，使室外電控板在同等條件下，可實(shí)現(xiàn)更多的功能；由于不會(huì)產(chǎn)生上電瞬間的干 擾，避免軟件遭受干擾而導(dǎo)致延時(shí)失效的可能，有利于保護(hù)電器設(shè)備。 本實(shí)用新型的實(shí)施例中，電路中的整流電路、濾波電路、過(guò)流保護(hù)電路等可與圖1 所示電路中的相應(yīng)部分相同，以下簡(jiǎn)要說(shuō)明。 如圖2所示，整流電路為一整流橋BRIDGE ;交流輸入端的火線AC1串聯(lián)過(guò)流保護(hù) 電路后與整流橋BRIDGE的一個(gè)輸入端連接，交流輸入端的零線AC2與整流橋BRIDGE的另 一個(gè)輸入端連接；整流橋BRIDGE的正輸出端連接直流輸出端的正極DC+，整流橋的負(fù)輸出 端連接直流輸出端的負(fù)極DC-。 如圖2所示，濾波電路包括一濾波電容Cl，與直流輸出端的正極DC+、負(fù)極DC-并 聯(lián)；過(guò)流保護(hù)電路為一正溫度系數(shù)器件PTC。 請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖3-5，其中圖3是變頻空調(diào)火線在無(wú)浪涌電流抑制電路時(shí)的電流波 形圖；圖4是變頻空調(diào)火線在設(shè)有圖1所示現(xiàn)有變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的電流波形 圖；圖5是變頻空調(diào)火線在設(shè)有圖2所示新型變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路的電流波形圖。 三者直觀地反映本實(shí)用新型對(duì)浪涌電流的抑制效果，以下進(jìn)一步說(shuō)明。 硬件延時(shí)和無(wú)延時(shí)比較 如圖3所示，電流波形阻尼衰減，此時(shí)PTC仍然作用。到一定時(shí)刻后出現(xiàn)了一個(gè)很 窄的尖峰，這是由于繼電器過(guò)早閉合導(dǎo)致電容充電不足，閉合瞬間電流突然增大，此后尖峰幅度逐漸減小，趨向平穩(wěn)。如圖4所示增加硬件延時(shí)電路后的波形，尖峰明顯被削減。 硬件延時(shí)和單片機(jī)延時(shí)比較 如圖4、圖5所示，兩者電流波形幾乎一模一樣，說(shuō)明使用硬件延時(shí)能獲得毫不遜 色于單片機(jī)延時(shí)的效果。 以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視 為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干 改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，包括過(guò)流保護(hù)電路、整流電路、濾波電路與繼電器，所述過(guò)流保護(hù)電路、整流電路與濾波電路依次串接在交流輸入端與直流輸出端之間，所述過(guò)流保護(hù)電路與所述繼電器的輸出回路并聯(lián)，其特征在于，設(shè)置有延時(shí)開(kāi)關(guān)電路，與所述繼電器的輸入回路串聯(lián)。
2. 如權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述延時(shí)開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)的充電電路與開(kāi)關(guān)電路；所述充電電路的連接直流輸入，所述開(kāi)關(guān)電路連接所述繼電器的輸入回路。
3. 如權(quán)利要求2所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電路為一三極管；所述三極管的基極連接所述充電電路的輸出端，射極接地，集電極連接所述繼電器的輸入回路。
4. 如權(quán)利要求3所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述充電電路為RC充電電路。
5. 如權(quán)利要求4所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述充電電路包括充電電容、充電電阻和放電電阻；所述充電電容的一端串聯(lián)所述充電電阻后與直流電源連接，另一端接地；所述放電電阻串聯(lián)所述三極管的輸入回路后與所述充電電容并聯(lián)。
6. 如權(quán)利要求5所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述三極管的基極、射極之間并聯(lián)偏置電阻。
7. 如權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述整流電路為一整流橋。
8. 如權(quán)利要求7所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述交流輸入端的火線串聯(lián)所述過(guò)流保護(hù)電路后與所述整流橋的一個(gè)輸入端連接，所述交流輸入端的零線與所述整流橋的另一個(gè)輸入端連接；所述整流橋的正輸出端連接所述直流輸出端的正極，所述整流橋的負(fù)輸出端連接所述直流輸出端的負(fù)極。
9. 如權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述濾波電路包括一濾波電容，與所述直流輸出端的正極、負(fù)極并聯(lián)。
10. 如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，其特征在于，所述過(guò)流保護(hù)電路為一正溫度系數(shù)器件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種變頻空調(diào)浪涌電流的抑制電路，包括過(guò)流保護(hù)電路、整流電路、濾波電路與繼電器。所述過(guò)流保護(hù)電路、整流電路與濾波電路依次串接在交流輸入端與直流輸出端之間，所述過(guò)流保護(hù)電路與所述繼電器的輸出回路并聯(lián)；設(shè)置有延時(shí)開(kāi)關(guān)電路，與所述繼電器的輸入回路串聯(lián)。本實(shí)用新型采用延時(shí)開(kāi)關(guān)電路控制繼電器開(kāi)啟與關(guān)閉，可增加單片機(jī)的可擴(kuò)展性，消除上電瞬間的干擾，避免延時(shí)失效的可能，有利于保護(hù)電器設(shè)備。
文檔編號(hào)H02H9/02GK201439976SQ20092015757
公開(kāi)日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者李秉樵, 鄒俊立 申請(qǐng)人:廣東志高空調(diào)有限公司