CN102435041B - 冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于冰箱的电机驱动装置。该冰箱包括：冷凝器，用于冷凝制冷剂；风扇模块，安装到冷凝器的一个表面以吹送空气；第一电路单元，包括微处理器及滤波单元，其中微处理器用于输出速度指令信号，滤波单元连接到微处理器的输出端以对输出的速度指令信号进行滤波；以及第二电路单元，包括：逆变器控制器及逆变器，其中逆变器控制器基于经过滤波的速度指令信号来输出逆变器切换控制信号，逆变器通过响应于逆变器切换控制信号的切换操作将输入的直流电转换为预定频率的交流电，并且将交流电输出到包含于风扇模块中的风扇电机。从而，当电机被驱动时，噪声被极大地降低。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年9月9日在韩国知识产权局递交的申请号为10-2010-0088551的专利申请的优先权，其公开内容通过引用的方式并入此处。
技术领域
本发明涉及一种冰箱，更具体地，涉及一种用于降低风扇电机被驱动时所产生的噪声的冰箱。
背景技术
通常而言，冰箱使用冷空气将食品(下面称为“存储物品”)长时间储存在新鲜状态下。冰箱包括用于在零度以下的温度储存存储物品的冷冻室、用于在零度以上的温度储存存储物品的冷藏室以及用于冷却冷冻室和冷藏室的冷却循环，还包括用于控制冷冻室、冷藏室以及冷却循环的控制器。
厨房被认为是家庭成员用餐和彼此交谈所关心的事情的重要生活空间，充当厨房最重要因素的冰箱有必要在尺寸上逐渐增大，并且也需要以家庭成员能够容易且便利地使用冰箱的方式进行冰箱的功能改变。
随着冰箱的功能变得复杂并且尺寸变大，许多开发者和公司更加深入致力于用以降低冰箱功率消耗以及提高冰箱效率的各种方法。
因此，许多开发者和公司深入地研究了用于有效地操作冰箱中所包含风扇或压缩机的各种方法。
发明内容
因此，鉴于上述问题作出本发明，本发明的目的是提供一种用于降低风扇电机被驱动时所产生的噪声的冰箱。
本发明的另一个目的是提供一种用于容易地实现噪声降低的冰箱。
根据本发明的一方面，通过提供下述冰箱能够实现上述和其它目的，该冰箱包括：冷凝器，用于冷凝制冷剂；风扇模块，安装到冷凝器的一个表面以吹送空气；第一电路单元，包括微处理器及滤波单元，其中，微处理器用于输出速度指令信号，滤波单元连接到微处理器的输出端以对所述输出的速度指令信号进行滤波；以及第二电路单元，包括逆变器控制器及逆变器，其中，逆变器控制器基于经过滤波的速度指令信号来输出逆变器切换控制信号，逆变器通过进行响应于逆变器切换控制信号的切换操作将输入的直流电转换为预定频率的交流电，并且将该交流电输出到风扇模块中所包含的风扇电机。
附图说明
从下文结合附图的具体描述，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征及其它优点，所述附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的冰箱；
图2为示出图1的冰箱的内部构造的方框图；
图3示出了根据本发明一个实施例的冰箱的机器空间内部；
图4为示出根据本发明一个实施例的冰箱的风扇模块和冷凝器的分解透视图；
图5为示出图1中所示的冰箱的组成元件的方框图；
图6为示出根据本发明一个实施例的冰箱的风扇电机驱动器的电路图；
图7为示出图6中所示的逆变器控制器的内部组成元件的电路图；
图8为示出用于图6中所示风扇电机驱动器的第一电路单元和第二电路单元的电路图；以及
图9(a)和图9(b)为示出图8中所示噪声降低单元的噪声降低的图表。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的实施例进行描述。
在本文中用以表示部件的术语“模块”和“单元”，其目的是帮助理解这些部件，而不应认为它们具有特定的含义或作用。因此，可以互换地使用所述术语“模块”和“单元”。
图1示出了根据本发明一个实施例的冰箱；
参照图1，根据本发明示例性实施例的冰箱1的外观由以下部件如图所示形成：具有分隔成冷冻室和冷藏室的内部空间的机壳110、用于遮盖冷冻室的冷冻室门120以及用于遮盖冷藏室的冷藏室门140。
门把手121设置在冷冻室门120和冷藏室门140的前表面处，于是它们从该前表面突出。用户可以很容易地抓住门把手121以使冷冻室门120和冷藏室门140绕枢轴转动。
另一方面，为了方便，冷藏室门140的前表面处还可以设置有家用吧台180，以使用户能够取走储存在冷藏室中的食物(诸如饮料等)而不必打开冷藏室门140。
为了方便，冷冻室门120的前表面处还可以设置有分送器(dispenser)160，以使用户能够很容易地取出冰块或水而不必打开冷冻室门120。控制面板200可以设置在分送器160的上侧以控制冰箱1的驱动运行并在屏幕上显示运行中的冰箱1的状态。
控制面板200可以包括由多个按键组成的输入单元220以及用于显示控制图像、运行状态等的显示单元230。
显示单元230显示控制图像、运行状态以及诸如冰箱的内部温度等信息。例如，显示单元230可以显示分送器的服务类型(方块冰、水、碎冰等)、冷冻室的设定温度以及冷藏室的设定温度。
显示单元230可以用包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器以及有机发光二极管(OLED)显示器的各种形式来实现。此外，显示单元230也可以用触摸屏幕的形式来实现，该触摸屏幕还能执行输入单元220的功能。
输入单元220可以包括多个操作按键。例如，输入单元220可以包括用于设置分送器服务类型(方块冰、水、碎冰等)的分送器设置按键(未示出)、用于设置冷冻室温度的冷冻室温度设置按键(未示出)以及用于设置冷藏室温度的冷藏室温度设置按键(未示出)。此外，输入单元220也可以用触摸屏幕的形式来实现，该触摸屏幕还能执行显示单元230的功能。
此处，应理解根据本实施例的冰箱不局限于图1中所示的双门式，而是可以应用于包括单门式、滑门式以及帘门式的任何类型。根据本实施例的冰箱也能够应用于所有类型的冰箱，其中每种类型的冰箱都包括压缩机和用于制冷循环或冷冻循环的风扇。
图2为示出图1的冰箱的内部构造的方框图；
参照图2，冰箱1包括：压缩机112；冷凝器116，用于冷凝从压缩机112接收的经过压缩的制冷剂；安装在冷藏室(未示出)中的冷藏室122以及安装在冷冻室(未示出)中的冷冻室蒸发器124，以蒸发从冷凝器116接收的经过冷凝的制冷剂；三通阀130，用于将经过冷凝器116冷凝的制冷剂提供到冷藏室蒸发器122或冷冻室蒸发器124；冷藏室膨胀阀132，用于膨胀提供到冷藏室蒸发器122的制冷剂；以及冷冻室膨胀阀134，用于膨胀提供到冷冻室蒸发器124的制冷剂。
此外，冰箱1还可以包括用于将从蒸发器122和124接收的制冷剂分离成液体和气体的液体/气体分离器(未示出)。
冰箱1还可以包括用于将从冷藏室蒸发器122接收的冷空气提供到冷藏室(未示出)的冷藏室风扇142以及用于将从冷冻室蒸发器124接收的冷空气提供到冷冻室(未示出)的冷冻室风扇144。
此外，冰箱1还可以包括用于驱动压缩机112的压缩机驱动器114、用于驱动冷藏室风扇142的冷藏室风扇驱动器143以及用于驱动冷冻室风扇144的冷冻室风扇驱动器145。
图3示出了根据本发明一个实施例的冰箱的机器空间内部。
参照图3，包括冷冻循环的组成部件的机器空间110a可以位于冰箱1的机壳110的下方。
冰箱1的机器空间110a包括用于压缩制冷剂的压缩机112、用于使空气流动的风扇模块115以及用于冷凝制冷剂的冷凝器116。
压缩机112、风扇模块115以及冷凝器116可以并排地布置在机壳110的下部的上表面处。优选地，从机壳110的后面看，压缩机112、风扇模块115以及冷凝器116从图3的左侧按顺序布置。
风扇模块115被耦接到冷凝器116的一端，从而风扇模块115和冷凝器116被集成于一个模块中。压缩机112的位置远离风扇模块115和冷凝器116所集成的模块。用于将该空间分隔成几个空间的隔离物(未示出)可以置于压缩机112和风扇模块115之间。
冷凝器116被耦接到机壳116的下部的上表面。被耦接到冷凝器116的一端的风扇模块115不需要单独地耦接到机壳110。优选地，压缩机112可以被耦接到机壳110的下部的上表面。
空气可以从风扇模块115被吹送到冷凝器116，或者可以从冷凝器116被吹送到风扇模块115，于是在冷凝器116中发生空气与制冷剂之间的热交换。然而，压缩机112产生高温热量，如此风扇模块115可以允许空气从冷凝器116吹送到风扇模块115，且可以将所得到的空气回馈到冷凝器116。
图4为示出根据本发明一个实施例的冰箱的风扇模块和冷凝器的分解透视图。
参照图4，冰箱1包括：冷凝器116，布置在机壳110下方，于是在其中流动有制冷剂的制冷剂管116a堆叠成螺旋形；风扇模块115，用于允许空气沿由冷凝器116的制冷剂管116a形成的螺旋形轴线方向A吹送；以及风扇支架117，用于将风扇模块115耦接到冷凝器116的一端。
在压缩机112中经过压缩的制冷剂在冷凝器116的制冷剂管116a中流动，该制冷剂管116a堆叠成螺旋形。该制冷剂管116a呈直条状态弯曲，从而堆叠成螺旋形。多个环形散热片插针(heat sink pin)116b沿正交于制冷剂流动方向的方向被耦接到制冷剂管116a的外侧。该散热片插针116b通过点焊接被安装到制冷剂管116a的外侧。
冷凝器116可以包括插入到散热片插针116b位于上部的某些部分的制冷剂管支架116c，于是制冷剂管116a堆叠成螺旋形的外观能够得以保持。该冷凝器116还可以包括耦接到散热片插针116b位于下部的某些部分的冷凝器支撑(support)119，于是冷凝器116的底部耦接到机壳110的上表面。
风扇模块115通过风扇支架117耦接到冷凝器116的一侧，于是空气沿由制冷剂管116a形成的螺旋形轴线方向A吹送。
风扇模块115包括：风扇115a，通过旋转用于使空气吹送；风扇电机115c，用于使风扇115a旋转；以及风扇罩115b，耦接到风扇电机115c以支撑风扇115a，并且耦接到风扇支架117。
优选地，风扇115a的中心点可以位于由制冷剂管116a形成的螺旋形轴线方向A上。风扇罩115b可以通过螺钉115d螺旋耦接到风扇支架117。这种情况下，由橡胶、树脂或金属形成的弹性体115e位于风扇罩115b和风扇支架117之间，从而避免风扇模块115的振动施加到冷凝器116。
风扇支架117将风扇模块115耦接到冷凝器116的一侧。优选地，该风扇支架117可以通过螺钉115d耦接到风扇罩115b。风扇支架117包括弯曲的冷凝器连接部117a，该冷凝器连接部117a的截面是半圆形的以对应于散热片插针116b的外观。风扇支架117的冷凝器连接部117a插入到散热片插针116b布置在冷凝器116一侧的某些部分。
图5为示出图1中所示的冰箱的组成元件的方框图。
参照图5，图3中所示的冰箱包括压缩机112、冷藏室风扇142、冷冻室风扇144、控制器310以及温度感测单元320。此外，该冰箱还可以包括压缩机驱动器113、冷藏室风扇驱动器143、冷冻室风扇驱动器145、机器空间风扇115、机器空间风扇驱动器400以及输入单元220。
压缩机112、冷藏室风扇142以及冷冻室风扇144的具体描述已经在图2中揭示。
输入单元220包括多个操作按键，从而将由用户输入的冷冻室和冷藏室设定温度传输到控制器310。
温度感测单元320检测冰箱的温度，并且将有关所检测温度的信号传输到控制器310。这种情况下，该温度感测单元320检测冷藏室温度和冷冻室温度。
为了控制压缩机112和风扇142或144的打开/关闭(ON/OFF)操作，如图5所示，控制器310可以通过直接控制压缩机驱动器113和风扇驱动器143或145来控制压缩机112和风扇142或144。这种情况下，风扇驱动器可以是冷藏室风扇驱动器143或冷冻室风扇驱动器145。
例如，控制器310包括微处理器，从而可以将速度指令信号输出到压缩机驱动器113和风扇驱动器(143、145或400)的每一个。如果本实施例的速度指令信号是基于PWM的信号(PMW-base signal)，则根据本发明实施例的驱动装置能够将速度指令信号传输到机器空间风扇驱动器400而不会产生任何噪声，下文将参照图6至图9对具体说明进行描述。
压缩机驱动器113包括用于压缩机的电机(未示出)，冷藏室风扇驱动器143包括用于冷藏室风扇的电机(未示出)，冷冻室驱动器145包括用于冷冻室风扇的电机(未示出)。在控制器310的控制下，每一个电机以目标旋转速度运转。
机器空间风扇驱动器400包括用于机器空间风扇的电机115c。在控制器310的控制下，机器空间风扇电机115c以目标旋转速度运转，下文将参照图6至图9对具体说明进行描述。
假如所述电机是三相电机，该三相电机可以通过逆变器(未示出)的切换操作(switching operation)来控制，或者可以使用交流电源来持续地控制。这种情况下，每一个电机(未示出)可以是感应式电机、无刷直流(BLDC)电机或同步磁阻电机(synRM)的任何一个。
控制器310不仅如上所述控制压缩机112和风扇(142、144或115)，而且还控制冰箱1的操作。也就是说，控制器310可以响应于从输入单元220接收的设定温度控制制冷剂循环。
例如，控制器310不仅可以控制压缩机驱动器113、冷藏室风扇驱动器143、冷冻室风扇驱动器145以及机器空间风扇驱动器400，而且还可以控制三通阀130、冷藏室膨胀阀132以及冷冻室膨胀阀134。此外，该控制器310还可以控制冷凝器116和显示单元230。
从图2和图5能够看出，蒸发器122和124被分别安装到冷藏室和冷冻室，风扇142和驱动器143用于冷藏室蒸发器122，风扇144和驱动器145用于冷冻室蒸发器124。然而，本发明的精神或范围不限于此，必要时常用的蒸发器(未示出)也可以用于冷藏室和冷冻室，常用的风扇(未示出)和常用的驱动器(未示出)也可以用于冷藏室和冷冻室。这种情况下，可以在冷藏室和冷冻室之间安装减震器(damper，未示出)。风扇(未示出)可以强制地使从一个蒸发器产生的冷空气流通，从而该冷空气可以被吹送到冷冻室和冷藏室。
根据本发明实施例的冰箱的风扇驱动器可以与用于驱动机器空间风扇模块115的风扇电机115c的机器空间风扇驱动器400相同，该机器空间风扇模块115用于冷却机器空间110a。此外，所述风扇驱动器还可以应用于用来驱动冷藏室风扇142的电机的冷藏室风扇驱动器143或者用于驱动冷冻室风扇144的电机的冷冻室风扇驱动器145。
图6为示出根据本发明一个实施例的冰箱的风扇电机驱动单元的电路图。
参照图6，该冰箱的风扇电机驱动单元400可以包括变换器(converter)410、逆变器420、逆变器控制器430、DC端子电压检测器B、平流电容器(smoothing capacitor)C以及输出电流检测单元E。此外，该驱动单元400还可以包括输入电流检测单元A、电抗器(reactor)L等。
电抗器L设置在商用交流电源(vs)405和变换器410之间，从而可以进行功率因数校正或升压(或增压)操作(step-up(or boost)operation)。此外，该电抗器L还可以限制由变换器410的高速切换所导致的谐波电流。
输入电流检测器A可以检测从交流电源405接收的输入电流(is)。为了检测该输入电流(is)，电流传感器、电流互感器(CT，current transformer)、分流电阻器等可以被用作输入电流检测器A。所检测的输入电流(is)是脉冲型离散信号，且可以被输入到控制器430。
变换器410将通过电抗器L的商用交流电源405转换为直流电源，并且输出该直流电源。尽管图4的商用交流电源405显示为单相交流电源，然而应注意的是，必要时该商用交流电源405还可以是三相交流电源。变换器410的内部结构可以根据商用交流电源405的类型而改变。
同时，变换器410可以由二极管等组成，从而还可以进行整流操作而无需任何额外的切换操作。
例如，假如商用交流电源405是单相交流电源，则四个二极管可以彼此桥接。假如商用交流电源405是三相交流电源，则6个二极管可以彼此桥接。
例如，假如商用交流电源405是单相交流电源，则可以使用半桥变换器，其中两个切换元件和四个二极管彼此连接。假如商用交流电源405是三相交流电源，则可以使用6个切换元件和6个二极管。
变换器410可以包括一个或多个切换元件，从而能够通过相应切换元件的切换操作来进行增压操作、功率因数改进以及直流电源转换。
平流电容器C连接到变换器410的输出端。平流电容器C对从变换器410输出的经过转换的直流电源进行平流(smooth)，且储存该经过平流的直流电源。尽管在图5中该平流电容器C仅由一个元件组成，然而必要时它还可以由多个元件组成以保证装置稳定性。
为了便于说明，尽管平流电容器C连接到变换器410的输出端，然而平流电容器C的范围不限于此，并且直流电源可以被直接输入到平流电容器C。例如，来自太阳能电池的直流电源可以被直接输入到平流电容器C，或者也可以经过直流/直流转换并被输入到平流电容器C。以下说明将仅关注图中所示的组成元件。
直流电源被储存在平流电容器C的两端，从而所述两端可以被称为DC端子或直流链端子。
DC端子电压检测器B可以检测处于平流电容器C两端的DC端子电压(Vdc)。为了此操作，DC端子电压检测器B可以包括电阻器、放大器等。所检测的DC端子电压(Vdc)是脉冲型离散信号，且可以被输入到逆变器控制器430。
逆变器420包括多个逆变器切换元件，并将通过前述切换元件的打开/关闭操作而进行平流的直流电源转换为预定频率的三相交流电源(va、vb、vc)，且将所得到的三相交流电源(va、vb、vc)输出到三相电机230。
逆变器420可以包括上臂(upper-arm)切换元件(Sa、Sb、Sc)和下臂(lower-arm)切换元件(S’a、S’b、S’c)。更详细地，逆变器220总共包括三对(Sa&S’a、Sb&S’b、Sc&S’c)上臂和下臂切换元件，其中该三对(Sa&S’a、Sb&S’b、Sc&S’c)彼此并联连接。此外，一个上臂切换元件(Sa、Sb或Sc)串联到一个下臂切换元件(S’a、S’b或S’c)，从而形成一对(Sa&S’a、Sb&S’b或Sc&S’c)上臂和下臂切换元件。一个二极管反向并联连接到一个切换元件(Sa、S’a、Sb、S’b、Sc或S’c)。
包含于逆变器420中的切换元件接收来自逆变器控制器430的逆变器切换控制信号(Sic)，从而基于该逆变器切换控制信号(Sic)进行各个切换元件的打开/关闭操作。结果是，具有预定频率的三相交流电源被输出到三相同步电机230。
逆变器控制器430可以控制逆变器420的切换操作。为了此操作，逆变器控制器430可以接收由输出电流检测单元E所检测的输出电流(io)作为输入。
逆变器控制器430可以将逆变器切换控制信号(Sic)输出到逆变器420以控制逆变器420的切换操作。逆变器切换控制信号(Sic)可以是PWM切换控制信号，并且基于由输出电流检测单元E所检测的输出电流值(io)而产生并输出。下文将参照图7对逆变器切换控制信号(Sic)的输出进行描述。
输出电流检测单元(E)检测流动于逆变器420与三相电机230之间的输出电流(io)。换言之，输出电流检测单元(E)可以检测流动于电机230中的电流。输出电流检测单元E可以检测各相的所有输出电流(ia、ib、ic)，或者可以使用三相平衡(three-phase equilibrium)来检测两相输出电流。
输出电流检测单元(E)可以位于逆变器420和电机230之间。为了进行电流检测，电流互感器(CT)、分流电阻器等可以被用作输出电流检测单元(E)。
当使用分流电阻器时，可以在逆变器420和同步电机230之间设置三个分流电阻器，或者可以将三个分流电阻器耦接到逆变器420三个下臂切换元件(S′a、S′b、S′c)的每一个的一端。同时，可以利用三相平衡使用两个分流电阻器。比较而言，当只使用一个分流电阻器时，可以在上述电容器C和逆变器420之间布置相应的分流电阻器。
用作脉冲型离散信号的所检测的输出电流(io)可以被输入到逆变器控制器430，并且基于所检测的输出电流(io)可以产生逆变器切换控制信号(Sic)。为了便于说明和更好地理解本发明，假设所检测的输出电流(io)是三相输出电流(ia、ib、ic)。
三相电机230包括定子和转子。各相具有预定频率的交流电源被施加到各相(a-相、b-相或c-相)的定子的线圈，从而转子开始旋转。
可以使用各种类型的电机230，例如，表面安装式永磁同步电机(SMPMSM)、内置式永磁同步电机(IPMSM)、同步磁阻电机(Synrm)等。SMPMSM或IPMSM可以是永磁同步电机(PMSM)，而Synrm不具有永磁体。
如果变换器410包括一个或多个切换元件，则逆变器控制器430可以控制包含于变换器410中的切换元件的切换操作。为了此操作，逆变器控制器430可以接收由输入电流检测单元A所检测的输入电流(is)。逆变器控制器430可以将变换器切换控制信号(Scc)输出到变换器410以控制变换器410的切换操作。变换器切换控制信号(Scc)可以是PWM切换控制信号，并且可以基于由输入电流检测单元A所检测的输入电流(is)而产生并输出。
图7为示出图6中所示逆变器控制器的内部组成元件的电路图；
参照图7，逆变器控制器430包括第一轴变换单元(first axistransformation unit)510、速度计算单元520、电流指令产生器530、电压指令产生器540、第二轴变换单元550以及切换控制信号输出单元560。
所述轴变换单元510接收由输出电流检测单元E所检测的三相输出电流(ia、ib、ic)，并且将该三相输出电流(ia、ib、ic)转换为静态参照系(也称静态坐标系)的两相电流(iα、iβ)。
所述轴变换单元510可以将静态参照系的两相电流(iα、iβ)转换为旋转坐标系的两相电流(id、iq)。
速度计算单元520可以基于从所述轴变换单元510接收的两相电流(iα、iβ)来计算位置和速度
另一方面，该速度计算单元520也可以基于转子位置信号(H)来计算位置和速度
电流指令产生器530基于所计算出的速度和速度指令值产生电流指令值例如，电流指令产生器530使PI控制器535能够基于所计算出的速度与速度指令值之间的差值来进行比例积分(PI，Proportional Integral)控制，从而能够产生电流指令值尽管在图5中q轴电流指令值已经被示例地用作电流指令值，然而应注意的是，d轴电流指令值也可以与q轴电流指令值同时产生。比较而言，d轴电流指令值可以被设置为零(0)。
与此同时，电流指令产生器530还可以包括防止每个电流指令值的大小超出允许范围的限幅器(limiter，未示出)。
电压指令产生器540不仅基于经轴变换到两相旋转坐标系的d轴电流和q轴电流(id和iq)，而且还基于来自电流指令产生器530的电流指令值(和)产生d轴和q轴电压指令值(和)。例如，电压指令产生器540使PI控制器544能够基于q轴电压电流值(iq)与q轴电流指令值之间的差值来进行PI控制，从而能够产生q轴电压指令值此外，电压指令产生器540使PI控制器544能够基于d轴电流值(id)与d轴指令值之间的差值来进行PI控制，从而能够产生d轴电压指令值与此同时，电压指令产生器540还可以包括防止每个电压指令值(或)的大小超出允许范围的限幅器(未示出)。
所产生的d轴和q轴电压指令值(和)可以被输入到所述轴变换单元550。
所述轴变换单元550可以接收由速度计算单元520所计算出的位置以及d轴和q轴电压指令值(和)，然后可以进行所接收的信号(以及)的轴变换。
首先，所述轴变换单元550可以将两相旋转坐标系转换为两相静态坐标系。这种情况下，所述轴变换单元550可以使用由速度计算单元520所计算出的位置信号
此外，所述轴变换单元550也可以将两相静态坐标系转换为三相静态坐标系。通过上述转换，所述轴变换单元550可以输出三相输出电压指令值
切换控制信号输出单元560可以基于该三相输出电压指令值而产生并输出用于PWM逆变器的切换控制信号(Sic)。
输出的逆变器切换控制信号(Sic)可以通过栅极驱动器(未示出)转换为栅极驱动信号，从而可以被输入到包含于逆变器420中的各切换元件的栅极。结果是，包含于逆变器420中的各切换元件(Sa、S′a、Sb、S′b、Sc、S′c)可以进行切换操作。
图8为示出供图6中所示的风扇电机驱动器使用的第一电路单元和第二电路单元的电路图。图9(a)和图9(b)为示出图8中所示的噪声降低单元的噪声降低的图表。
参照图8，第一电路单元610可以包括微处理器612、滤波单元615以及连接单元618。
微处理器612可以输出风扇电机230的速度指令信号S1。例如，微处理器612可以鉴于冰箱的设定温度和当前温度来输出风扇电机230的速度指令信号S1。该微处理器可以包含于图5的控制器310中。
另一方面，速度指令信号S1可以是基于PWM的信号。例如，当用于增大风扇电机230的旋转速度的速度指令值变高时，速度指令信号S1的脉冲宽度变宽。相反，当该速度指令值变小时，电流指令信号S1的脉冲宽度变窄。这种情况下，速度指令信号S1的幅值可以是常量。
滤波单元615被耦接到微处理器612的输出端以对电流指令信号S1进行滤波。例如，如果高频噪声(诸如切换噪声等)被耦合到速度指令信号S1，则滤波单元615可以包括至少一个电阻器元件和至少一个电容器元件。这种情况下，电容器元件的电容可以被限制为1μF或更小。
从图8能够看出，一个电阻器R1和一个电容器C1串连连接，从而构成RC滤波器。因此，速度指令信号S1可以通过对该速度指令信号S1进行滤波而降低噪声。经过噪声降低的速度指令信号被输入到连接单元618，从而能够被传输到第二电路单元620。连接单元618可以被实现为连接器(connector)。
第一电路单元610和第二电路单元620可以被实现为不同的电路板。这种情况下，第一电路单元610和第二电路620可以通过传输单元640(诸如电缆等)互连。例如，第一电路单元610可以布置在冰箱1的上表面上。第二电路单元620可以布置在冰箱1的后表面上。这种情况下，传输单元640的长度可以是大约2～3米。
由于第一电路单元610与第二电路单元620之间的长度不同，因而根据相关技术的冰箱将基于PWM的速度指令信号转换为基于PAM的速度指令信号，然后将基于PAM的速度指令信号传输到第二电路单元620。为了上述操作，降压变换器等已被采用。
然而，所述降压变换器具有需要额外功率消耗和额外成本的不利因素。为了解决此类问题，根据本实施例的冰箱可以直接输出基于PWM的速度指令信号而不必使用诸如降压变换器等的其它转换单元，并且根据本实施例的冰箱可以将滤波单元615的输出信号施加到微处理器612的输出端以降低速度指令信号的噪声。结果是，根据本实施例的冰箱能够在电机被驱动时降低噪声，且还能够通过简单电路执行噪声降低。
第二电路单元620可以包括逆变器420、逆变器控制器430、噪声降低单元625以及连接单元628。
逆变器420响应于从逆变器控制器430接收的基于PWM的逆变器切换控制信号(Sic)进行切换操作，从而将输入的直流电源(Vdc)转换为具有预定频率的交流电源并输出该预定频率的交流电源。结果是，风扇电机230被驱动。
逆变器控制器430基于从第一电路单元610接收的速度指令信号来输出逆变器切换控制信号(Sic)。下文将参照图7对逆变器控制器430的操作进行描述。
逆变器420和逆变器控制器可以被实现为一个模块，其可以被称为智能功率模块(IPM)630。例如，IPM 630接收基于PWM的速度指令值(ω* r)、输出电流(io)、操作电(operation power，Vcc)等，并且进行内部信号处理，从而可以输出三相交流电流(u，v，w-相电流或a，b，c-相电流)等。
IPM 630还可以包括电压调节器(未示出)、电荷泵(charge pump)电路(未示出)等以操作逆变器420的切换元件(Sa、Sb、Sc、S′a、S′b、S′c)。
噪声降低单元625可以降低通过连接单元628接收的经过滤波的速度指令信号S2的噪声。例如，如果高频噪声(诸如峰值噪声等)被耦合到该经过滤波的速度指令信号S2，则噪声降低单元625可以包括至少一个电阻器元件以降低该高频噪声。优选地，电阻器元件的阻抗可以处于1kΩ到10kΩ的范围内。此外，噪声降低单元625还可以包括至少一个电容器元件。
图8仅示例性地示出了一个电阻器元件R2。该电阻器元件R2可以被用来降低经过滤波的速度指令信号的噪声。经过噪声降低的速度指令信号S3可以被输入到逆变器控制器430。
图9(a)示例性地示出了位于噪声降低单元625的输入端之前的速度指令信号S2。速度指令信号S2从包含于第一电路单元610中的微处理器612输出，然后通过传输单元640被接收，从而会出现峰值噪声(Sp1、Sp2)。与此同时，速度指令信号S2是基于PWM的信号，从而该速度指令信号S2的脉冲宽度(W1或W2)可以响应于速度指令值而改变。
图9(b)示例性地示出了从噪声降低单元625产生的速度指令信号S3。速度指令信号S3被输入到噪声降低单元625的电阻器元件R2，从而峰值噪声(Sp1、Sp2)等可以被去除。因此，该电机能够被驱动而没有任何噪声。此外，也可以防止电机启动操作产生故障。
另一方面，包含于逆变器控制器430中的电路元件的装置稳定性或者包含于逆变器630中的电路元件的装置稳定性可以得到改善。
第一电路单元610同时不仅可以将基于PWM的速度指令信号还可以将用于操作第二电路单元620的操作电(Vcc)输出到第二电路单元620。
该操作电可以被用作操作第二电路单元620的IPM 630的电力，并且可以通过IPM 630的一个端子被输入到第二电路单元620。该操作电可以处于12V到16V的范围内。优选地，该操作电可以具有恒定的直流电压电平。另一方面，基于PWM的速度指令信号可以具有大约5V的直流电电平。
尽管图中未示出，然而上述操作电可以被输入到第一电路单元610的连接单元618以及被输入到第二电路单元620的连接单元628。
优选地，前述操作电可以通过与基于PWM的速度指令信号的路径不同的路径而被传送。也就是说，尽管所述操作电通过连接单元618和628被传送到第二电路单元620，然而应注意的是，所述操作电也可以通过不同的端子被传送到第二电路单元620。
根据前述示例性实施例的冰箱不局限于文中陈述的这些示例性实施例。因此，文中陈述的示例性实施例的变化和组合处于本发明的范围内。尽管已经参照示例性实施例具体地展现并描述了本发明，然而本领域的普通技术人员应理解，在不脱离本发明由下面的权利要求书所限定的精神和范围内，可以在形式和细节上做出各种修改。
从上述说明可以明确，根据本发明的实施例的冰箱可以使用滤波单元通过对从微处理器产生的PWM速度电流指令信号进行滤波而去除高频分量，从而降低了速度指令信号。
该冰箱能够使用电阻器和电容器元件容易地实现滤波单元，从而不会出现高频分量。
用于冰箱的噪声降低单元布置在逆变器之前，从而降低了电流指令信号的峰值噪声。
用在冰箱中的噪声降低单元能够利用电阻器元件容易地实现以用于减少峰值噪声。
从微处理器产生的PWM电流指令信号被直接地输入到逆变器而不必进行脉冲幅度调制(PAM)处理，结果是降低了生产成本。
对本领域的普通技术人员来说应明确，在不脱离本发明的精神或范围内，能够进行各种变形和变化。因此，本发明旨在包含本发明的这些变形和变化，只要它们在所附加的权利要求书及其等同项的范围内。
Claims (13)
1.一种冰箱，包括：
冷凝器，用于冷凝制冷剂；
风扇模块，安装到所述冷凝器的一个表面以吹送空气；
第一电路单元，包括：微处理器，用于输出速度指令信号；滤波单元，连接到所述微处理器的输出端以对所述输出的速度指令信号进行滤波；以及
第二电路单元，包括：逆变器控制器，基于经过滤波的速度指令信号输出逆变器切换控制信号；逆变器，通过响应于所述逆变器切换控制信号的切换操作将输入的直流电转换为预定频率的交流电，并且将所述交流电输出到包含于所述风扇模块中的风扇电机。
2.根据权利要求1所述的冰箱，其中，
所述冷凝器由螺旋形堆叠的制冷剂管形成，所述制冷剂在所述制冷剂管中流动；并且
所述风扇模块被配置为沿由所述冷凝器的所述制冷剂管形成的螺旋形轴线方向吹送空气。
3.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述滤波单元包括至少一个电阻器元件和至少一个电容器元件。
4.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述第二电路单元还包括噪声降低单元，以降低所述经过滤波的速度指令信号的噪声。
5.根据权利要求4所述的冰箱，其中，所述噪声降低单元包括至少一个电阻器元件。
6.根据权利要求3所述的冰箱，其中，所述电容器元件具有小于1μF的电容。
7.根据权利要求5所述的冰箱，其中，包含于所述噪声降低单元中的所述电阻器元件具有1kΩ～10kΩ的阻抗。
8.根据权利要求1所述的冰箱，其中所述经过滤波的速度指令信号是基于PWM的信号。
9.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述逆变器控制器包括：
速度计算单元，基于流动于所述风扇电机中的输出电流来计算速度；
电流指令产生器，基于所计算出的速度和所述速度指令信号产生电流指令值；
电压指令产生器，基于所述电流指令值和流动于所述电机中的输出电流产生电压指令值；以及
切换控制信号输出单元，基于所述电压指令值来输出基于PWM的切换控制信号。
10.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述第一电路单元还输出所述第二电路单元的操作电。
11.根据权利要求1所述的冰箱，其中，所述第一电路单元和所述第二电路单元被实现为彼此间隔开的分离的电路板。
12.根据权利要求10所述的冰箱，其中，所述操作电通过不同于所述经过滤波的速度指令信号的路径被传送到所述第二电路单元。
13.根据权利要求10所述的冰箱，其中，所述操作电的电平高于所述经过滤波的速度指令信号的电平。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |