一種變頻器的軟啟動系統(tǒng)及應用其的變頻空調(diào)器的制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N變頻器的軟啟動系統(tǒng)及應用其的變頻空調(diào)器，包括上橋臂為三相橋半波可_y控電路的三相橋式全波整流電路，輸入端與該三％相橋式全波整流電路的電壓輸入端相連接用于輸出其輸入電壓的零點信號的零點檢測電路，與三1()j相橋式全波整流電路的輸出端相連接、用于檢測其輸出電壓并輸出采樣信號的采樣電路，分別與所述零點檢測電路、采樣電路相連接、用于根據(jù)所述采樣信號和所述零點信號并通過其上設置的移相信號輸出端輸出移相信號的運算電路，輸入端與移相信號輸出端相連接、設置有用于輸出根據(jù)移相信號得到的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號輸出端的驅(qū)動電路，該驅(qū)動信號輸出端與三相橋式全波整流3電路的上橋臂的控制端相連接。能夠避免對變頻浮器的負載造成沖擊。CJi
【專利說明】一種變頻器的軟啟動系統(tǒng)及應用其的變頻空調(diào)器

【技術(shù)領域】
[0001]本申請涉及空調(diào)【技術(shù)領域】，更具體地說，涉及一種變頻器的軟啟動系統(tǒng)及應用其的變頻空調(diào)器。

【背景技術(shù)】
[0002]變頻空調(diào)器中的變頻器是利用整流裝置將市電進行整流后直接加載直流母線上，升壓較快，容易對變頻器的逆變裝置造成較大的沖擊，同時逆變裝置的輸出電壓也會從零直接升到正常工作電壓，也會對變頻空調(diào)器的電機造成較大的沖擊，眾所周知，對于變頻空調(diào)器的電機來說，較大的沖擊電壓會嚴重影響其的使用壽命。因此亟需一種軟啟動系統(tǒng)，以避免對變頻器的負載造成的沖擊，從而延長其使用壽命。
實用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N變頻器的軟啟動系統(tǒng)及其應用其的變頻空調(diào)器，以避免對變頻器的負載造成沖擊，以延長其使用壽命。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0005]一種變頻空調(diào)器的軟啟動系統(tǒng)，應用于所述變頻空調(diào)器的變頻器中，包括:
[0006]三相橋式全波整流電路；所述三相橋式全波整流電路的上橋臂為三相橋式半波可控電路、下橋臂為三相橋式半波不控電路；
[0007]輸入端與所述三相橋式全波整流電路的電壓輸入端相連接的零點檢測電路，其設置有用于輸出所述三相橋式全波整流電路的輸入電壓的零點信號的零點信號輸出端；
[0008]與所述三相橋式全波整流電路的輸出端相連接、用于檢測所述三相橋式全波整流電路的輸出電壓的采樣電路，其設置有用于輸出采樣信號的采樣信號輸出端；
[0009]分別與所述零點信號輸出端、采樣信號輸出端相連接、用于根據(jù)所述采樣信號和所述零點信號輸出移相信號的運算電路，其設置有用于輸出所述移相信號的移相信號輸出端;
[0010]輸入端與所述移相信號輸出端相連接、用于根據(jù)所述移相信號輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路設置有用于輸出所述驅(qū)動信號的驅(qū)動信號輸出端；
[0011]所述驅(qū)動信號輸出端與所述上橋臂的控制端相連接。
[0012]優(yōu)選的，所述零點檢測電路包括:
[0013]與所述三相橋式全波整流電路的電壓輸入端相連接、用于檢測所述三相橋式全波整流電路的輸入電壓的相電壓的結(jié)構(gòu)相同的三路差分放大電路，每一路所述差分放大電路設置有輸出所述相電壓的相電壓輸出端；
[0014]與所述相電壓輸出端相連接的結(jié)構(gòu)相同的三路和差化積電路、用于根據(jù)所述相電壓得到所述輸入電壓的線電壓，每一路所述和差化積電路設置有用于輸出所述線電壓的線電壓輸出端；
[0015]與所述線電壓輸出端相連接、用于根據(jù)所述線電壓輸出所述零點信號的比較電路，其輸出端作為所述零點信號輸出端。
[0016]優(yōu)選的，所述差分放大電路包括:
[0017]第一運算放大器，其正向輸入端接地；
[0018]一端與所述第一運算放大器的反向輸入端相連接的第一電阻；
[0019]正向輸入端與所述第一電阻的另一端相連接的第二運算放大器，其反向輸入端作為所述零點檢測電路的輸入端；
[0020]連接在所述第一運算放大器的反向輸入端與其輸出端之間的第二電阻；
[0021]一端與所述第一運算放大器的輸出端相連接的第三電阻；
[0022]正向輸入端與所述第三電阻的另一端相連接的第三運算放大器；
[0023]連接在所述第三運算放大器的正向輸入端與其輸出端之間的第四電阻；
[0024]連接在所述第二運算放大器的正相輸入端與其輸出端之間的第五電阻；
[0025]一端與所述第二運算放大器的輸出端相連接的第六電阻；
[0026]所述第六電阻的另一端與所述第三運算放大器的反向輸入端相連接；
[0027]—端與所述第三運算放大器的反向輸入端相連接的第七電阻；
[0028]所述第七電阻的另一端與參考電壓輸入端相連接；
[0029]所述第三運算放大器的輸出端作為所述相電壓輸出端。
[0030]優(yōu)選的，所述和差化積電路包括:
[0031]第八電阻，其一端用于接收所述差分放大器輸出的一相的相電壓；
[0032]反向輸入端與所述第八電阻的另一端相連接的第四運算放大器；
[0033]與所述第四運算放大器的正向輸入端相連接的第九電阻，其另一端用于接收所述差分放大器輸出的另一相的相電壓；
[0034]連接在所述第四運算放大器的反向輸入端及其輸出端之間的第十電阻；
[0035]所述第四運算放大器的輸出端作為所述線電壓輸出端；
[0036]優(yōu)選的，所述比較電路包括:
[0037]—端與所述第四運算放大器的正向輸入端相連接的第十一電阻；
[0038]所述第十一電阻的另一端作為參考電壓輸入端。
[0039]優(yōu)選的，所述運算電路包括:
[0040]加法電路,其正向輸入端用于連接設定輸出電壓輸入端，其反向輸入端與所述米樣信號輸出端相連接；
[0041]輸入端與所述加法電路的輸出端相連接的積分電路；
[0042]分別與所述積分電路的輸出端、所述零點信號輸出端相連接的計算單元；
[0043]所述計算單元的輸出端作為所述移相信號輸出端。
[0044]優(yōu)選的，所述三相橋式半波不控電路包括:
[0045]三個正極分別與所述三相橋式全波整流電路輸出端的負極相連接的不可控整流二極管；
[0046]所述三個不可控整流二極管的負極作為所述電壓輸入端。
[0047]優(yōu)選的，所述三相橋式半波可控電路包括:
[0048]三個負極分別與所述三相橋式全波整流電路的輸出端的正極相連接的可控整流二極管；
[0049]所述三個可控整流二極管的正極作為所述電壓輸入端。
[0050]優(yōu)選的，所述三相橋式全波整流二極管的輸出端的正極與負極之間連接有多組兩兩串聯(lián)的電容。
[0051]一種變頻空調(diào)器，設置有如上所述的軟啟動系統(tǒng)。
[0052]從上述技術(shù)方案可以看出，本申請?zhí)峁┝艘环N變頻空調(diào)器的軟啟動系統(tǒng)，包括上橋臂為三相橋半波可控電路的三相橋式全波整流電路，輸入端與該三相橋式全波整流電路的電壓輸入端相連接、設置有用于輸出其輸入電壓的零點信號的零點信號輸出端的零點檢測電路，與三相橋式全波整流電路的輸出端相連接、用于檢測其輸出電壓并設置有用于輸出采樣信號的采樣信號輸出端的采樣電路，分別與所述零點信號輸出端、采樣信號輸出端相連接、用于根據(jù)所述采樣信號和所述零點信號并通過其上設置的移相信號輸出端輸出移相信號的運算電路，輸入端與移相信號輸出端相連接、設置有用于輸出根據(jù)移相信號得到的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號輸出端的驅(qū)動電路，該驅(qū)動信號輸出端與三相橋式全波整流電路的上橋臂的控制端相連接。由于本申請通過檢測輸入電壓的零點信號，然后利用三相橋式全波整流電路的輸出端電壓的檢測信號和零點信號得到移相信號，利用移相信號輸出控制三相橋式全波整流電路的上橋臂的導通角的驅(qū)動信號，從而能控制其輸出端的電壓緩慢地升壓，從而能夠避免對逆變電路的造成沖擊，逆變電路也就能避免對變頻器的負載造成沖擊，從而能夠延長其使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0054]圖1為本申請實施例提供的一種變頻空調(diào)器的軟啟動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0055]圖2為本申請實施例提供的一種三相全波整流電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0056]圖3為本申請實施例提供的另一種軟啟動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0057]圖4為本申請實施例提供的一種差分放大電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0058]圖5為本申請實施例提供的一種和差化積電路與比較電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0059]圖6為本申請實施例提供的一種運算電路的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0060]下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0061]實施例一
[0062]圖1為本申請實施例提供的一種變頻空調(diào)器的軟啟動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0063]如圖1所示,本實施例提供的軟起動系統(tǒng)包括三相橋式全波整流電路10、零點檢測電路20、采樣電路30、運算電路40和驅(qū)動電路50。
[0064]三相橋式全波整流電路10的上橋臂為三相橋式半波可控電路；下橋臂為三相橋式半波不控電路，如圖2所示。其中，三相橋式半波可控電路包括三個負極連接起來的可控整流二極管11，連接起來的負極作為該三相橋式全波整流電路的輸出端的正極；三橋橋式半波不控電路包括三個正極相連接在一起的不可控整流二極管12，連接起來的正極作為該三相橋式全波整流電路的輸出端的負極。上橋臂與下橋臂的連接點作為輸入三相交流電的電壓輸入端14。在該三相橋式全波整流電路10的輸出端的正極與負極之間連接有多組兩兩串聯(lián)的電容15作為其儲能電容。
[0065]零點檢測電路20的輸入端與三相橋式全波整流電路10的電壓輸入端相連接，用于對電壓輸入端的輸入電壓進行檢測，獲得該輸入電壓的零點檢測信號，并通過其零點信號輸出端輸出該零點檢測信號。
[0066]采樣電路30與該三相橋式整流電路10的輸出端相連接，用于對該三相橋式整流濾波電路10的輸出電壓進行檢測，并通過其上設置的采樣信號輸出端輸出該輸出電壓的米樣信號。
[0067]運算電路40分別與零點檢測電路20的零點信號輸出端、采樣電路30的采樣信號輸出端相連接，根據(jù)零點檢測電路10輸出的零點信號和采樣電路30輸出的采樣信號輸出移相信號，其上設置有用于輸出該移相信號的移相信號輸出端。
[0068]驅(qū)動電路50與運算電路40的移相信號輸出端相連接，用于根據(jù)移相信號生成用于控制三相橋式全波整流電路10的上橋臂的驅(qū)動信號，并通過其上設置的驅(qū)動信號輸出端輸出該驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號輸出端分別與三相橋式全波整流電路10的上橋臂的控制端相連接。
[0069]在本軟啟動系統(tǒng)上電伊始，控制上橋臂按180度進行移相，然后逐漸減小移相的角度，最終控制在O度，從而將三相橋式全波整流電路10的輸出電壓控制在2.45倍輸入電壓的水平并保持穩(wěn)定，具體說將其輸出電壓控制在538伏。
[0070]從上述技術(shù)方案可以看出，本實施例提供了一種變頻空調(diào)器的軟系統(tǒng)，包括上橋臂為三相橋半波可控電路的三相橋式全波整流電路，輸入端與該三相橋式全波整流電路的電壓輸入端相連接、設置有用于輸出其輸入電壓的零點信號的零點信號輸出端的零點檢測電路，與三相橋式全波整流電路的輸出端相連接、用于檢測其輸出電壓并設置有用于輸出采樣信號的采樣信號輸出端的采樣電路，分別與所述零點信號輸出端、采樣信號輸出端相連接、用于根據(jù)所述采樣信號和所述零點信號并通過其上設置的移相信號輸出端輸出移相信號的運算電路，輸入端與移相信號輸出端相連接、設置有用于輸出根據(jù)移相信號得到的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號輸出端的驅(qū)動電路，該驅(qū)動信號輸出端與三相橋式全波整流電路的上橋臂的控制端相連接。由于本申請通過檢測輸入電壓的零點信號，然后利用三相橋式全波整流電路的輸出端電壓的檢測信號和零點信號得到移動信號，利用移相信號輸出控制三相橋式全波整流電路的上橋臂的導通角的驅(qū)動信號，從而能控制其輸出端的電壓緩慢地升壓，從而能夠避免對逆變電路的造成沖擊，逆變電路也就能避免對變頻器的負載造成沖擊，從而能夠延長其使用壽命。
[0071]本實施例中的零點檢測電路包括三路差分放大電路21、三路和差化積電路22和比較電路23，如圖3所示。
[0072]三路差分放大電路21的每一路差分放大電路的結(jié)構(gòu)是相同的，其每一路差分放大電路的輸入端與三相橋式全波整流電路10的輸入電壓的一相相連接，用于檢測該相的相電壓，每一路均設置有相電壓輸出端。
[0073]差分放大電路的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第三運算放大器U3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7。
[0074]第一運算放大器Ul的正向輸入端接地；第一電阻Rl的一端與第一運算放大器Ul的反向輸入端相連接，另一端與第二運算放大器U2的正向輸入端相連接；第二運算放大器U2的反向輸入端與三相橋式全波整流電路10的輸入電壓的其中一相連接，即該第二運算放大器U2的反向輸入端作為該零點檢測電路的輸入端。
[0075]第二電阻R2連接在第一運算放大器Ul的反向輸入端與其輸出端之間；第三電阻U3的一端與第一運算放大器Ul的輸出端相連接,另一端與第三運算放大器U3的正向輸入端相連接；第四電阻R4連接在第三運算放大器U3的正向輸入端與其輸出端之間；第三運算放大器U3的輸出端作為該差分放大電路的相電壓輸出端。
[0076]第五電阻R5連接在第二運算放大器U2的正相輸入端與其輸出端之間；第六電阻R6的一端與第二運算放大器U2的輸出端相連接、另一端與第三運算放大器U3的反向輸入端相連接；第七電阻R7的一端與第三運算放大器U3的反向輸入端相連接，另一端與參考電壓輸入端相連接。
[0077]三路和差化積電路22的每一路和差化積電路的結(jié)構(gòu)相同，其每一路和差化積電路的輸入端與差分放大電路21的相電壓輸出端相連接，以獲得并通過其線電壓輸出端輸出線電壓。
[0078]每一路和差化積電路與其相應的比較電路的結(jié)構(gòu)如圖5所示，其中和差化積電路包括第四運算放大器U4、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻R10，比較電路包括第十一電
PlRllo
[0079]第八電阻R8的一端用于接收差分放大電路輸出的一相的相電壓,其另一端與第四運算放大器U4的反向輸入端相連接；第九電阻R9的一端與第四運算放大器U4的正向輸入端相連接，其另一端用于接收所述差分放大器輸出的另一相的相電壓；第十電阻RlO連接在第四運算放大器U4的反向輸入端及其輸出端之間；第四運算放大器U4的輸出端作為零點信號輸出端；
[0080]第十一電阻Rll的一端與第四運算放大器U4的正向輸入端相連接，另一端作為參考電壓輸入端以接收參考電壓，該參考電壓與差分放大電路的參考電壓輸入端接收的參考電壓是一致的。
[0081]本實施例中的運算電路40包括加法電路41、積分電路42和計算單元43，如圖6所不。其中，加法電路41的正向輸入端用于連接輸出設定輸出電壓輸入端U*d。,其反向輸入端與米樣電路的米樣信號輸出端相連接；積分電路42的輸入端與加法電路41的輸出端相連接；計算單元43分別與積分電路42的輸出端、零點信號輸出端相連接。該計算單元43的輸出端作為移相信號輸出端，以向驅(qū)動電路50輸出移相信號。
[0082]實施例二
[0083]本實施例提供了一種變頻空調(diào)器，本變頻空調(diào)器的變頻器設置有以上實施例提供的軟起動電路。
[0084]由于其變頻器設置了能夠緩慢升壓的軟啟動系統(tǒng)，因此其輸出電壓也是響應地緩慢升壓，從而能夠避免對其負載造成沖擊，也就能夠延長其使用壽命。
[0085]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變頻空調(diào)器的軟啟動系統(tǒng)，應用于所述變頻空調(diào)器的變頻器中，其特征在于，包括: 三相橋式全波整流電路；所述三相橋式全波整流電路的上橋臂為三相橋式半波可控電路、下橋臂為三相橋式半波不控電路； 輸入端與所述三相橋式全波整流電路的電壓輸入端相連接的零點檢測電路，其設置有用于輸出所述三相橋式全波整流電路的輸入電壓的零點信號的零點信號輸出端； 與所述三相橋式全波整流電路的輸出端相連接、用于檢測所述三相橋式全波整流電路的輸出電壓的采樣電路，其設置有用于輸出采樣信號的采樣信號輸出端； 分別與所述零點信號輸出端、采樣信號輸出端相連接、用于根據(jù)所述采樣信號和所述零點信號輸出移相信號的運算電路，其設置有用于輸出所述移相信號的移相信號輸出端；輸入端與所述移相信號輸出端相連接、用于根據(jù)所述移相信號輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路設置有用于輸出所述驅(qū)動信號的驅(qū)動信號輸出端； 所述驅(qū)動信號輸出端與所述三相橋式半波可控電路的控制端相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述零點檢測電路包括: 與所述三相橋式全波整流電路的電壓輸入端相連接、用于檢測所述三相橋式全波整流電路的輸入電壓的相電壓的結(jié)構(gòu)相同的三路差分放大電路，每一路所述差分放大電路設置有輸出所述相電壓的相電壓輸出端； 與所述相電壓輸出端相連接的三路和差化積電路、用于根據(jù)所述相電壓得到所述輸入電壓的線電壓，每一路所述和差化積電路設置有用于輸出所述線電壓的線電壓輸出端；與所述線電壓輸出端相連接、用于根據(jù)所述線電壓輸出所述零點信號的比較電路，其輸出端作為所述零點信號輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述差分放大電路包括: 第一運算放大器，其正向輸入端接地； 一端與所述第一運算放大器的反向輸入端相連接的第一電阻； 正向輸入端與所述第一電阻的另一端相連接的第二運算放大器，其反向輸入端作為所述零點檢測電路的輸入端； 連接在所述第一運算放大器的反向輸入端與其輸出端之間的第二電阻； 一端與所述第一運算放大器的輸出端相連接的第三電阻； 正向輸入端與所述第三電阻的另一端相連接的第三運算放大器； 連接在所述第三運算放大器的正向輸入端與其輸出端之間的第四電阻； 連接在所述第二運算放大器的正相輸入端與其輸出端之間的第五電阻； 一端與所述第二運算放大器的輸出端相連接的第六電阻； 所述第六電阻的另一端與所述第三運算放大器的反向輸入端相連接； 一端與所述第三運算放大器的反向輸入端相連接的第七電阻； 所述第七電阻的另一端與參考電壓輸入端相連接； 所述第三運算放大器的輸出端作為所述相電壓輸出端。
4.如權(quán)利要求2所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述和差化積電路包括: 第八電阻，其一端用于接收所述差分放大器輸出的一相的相電壓； 反向輸入端與所述第八電阻的另一端相連接的第四運算放大器； 與所述第四運算放大器的正向輸入端相連接的第九電阻，其另一端用于接收所述差分放大器輸出的另一相的相電壓； 連接在所述第四運算放大器的反向輸入端及其輸出端之間的第十電阻； 所述第四運算放大器的輸出端作為所述線電壓輸出端。
5.如權(quán)利要求4所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述比較電路包括: 一端與所述第四運算放大器的正向輸入端相連接的第十一電阻； 所述第十一電阻的另一端作為參考電壓輸入端。
6.如權(quán)利要求1所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述運算電路包括: 加法電路，其正向輸入端用于連接設定輸出電壓輸入端，其反向輸入端與所述采樣信號輸出端相連接； 輸入端與所述加法電路的輸出端相連接的積分電路； 分別與所述積分電路的輸出端、所述零點信號輸出端相連接的計算單元； 所述計算單元的輸出端作為所述移相信號輸出端。
7.如權(quán)利要求1?6任一項所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述三相橋式半波不控電路包括: 三個正極分別與所述三相橋式全波整流電路輸出端的負極相連接的不可控整流二極管； 所述三個不可控整流二極管的負極作為所述電壓輸入端。
8.如權(quán)利要求7所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述三相橋式半波可控電路包括: 三個負極分別與所述三相橋式全波整流電路的輸出端的正極相連接的可控整流二極管； 所述三個可控整流二極管的正極作為所述電壓輸入端。
9.如權(quán)利要求8所述的軟啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述三相橋式全波整流二極管的輸出端的正極與負極之間連接有多組兩兩串聯(lián)的電容。
10.一種變頻空調(diào)器，其特征在于，設置有如權(quán)利要求1?9任一項所述的軟啟動系統(tǒng)。
【文檔編號】H02M1/36GK204030946SQ201420470081
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】方小斌, 孫豐濤, 楊帆武, 建飛, 胡雅潔, 霍虹 申請人:珠海格力電器股份有限公司