CN104412500A - 密闭式电动压缩机的控制装置和密闭式电动压缩装置、以及具备这些装置的家电产品 - Google Patents

密闭式电动压缩机的控制装置和密闭式电动压缩装置、以及具备这些装置的家电产品 Download PDF

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Abstract

本发明的密闭式电动压缩机的控制装置(100)包括：对密闭式电动压缩机的电动机(5)提供电力的电力转换器(30)；驱动电力转换器(30)的驱动电路(27)；对包括电力转换器(30)和驱动电路(27)的异常检测对象区域的异常进行检测的异常检测器(40)；控制器(11)，其构成为将用于驱动所述电力转换器的控制信号输出到驱动电路(27)，并且基于异常检测器(40)的表示检测到异常的输出(Fo信号)，停止输出控制信号；和备用保护电路(50)，其基于异常检测器(40)的表示检测到异常的输出，使驱动电路(27)停止。

Description

密闭式电动压缩机的控制装置和密闭式电动压缩装置、以及具备这些装置的家电产品
技术领域
本发明涉及具有自我保护功能的密闭式电动压缩机的控制装置和密闭式电动压缩装置、以及具备这些装置的家电产品。
背景技术
现有技术中，在控制压缩机的电动机的控制装置中搭载有IGBT等功率元件以及具有自我保护功能的IPM(智能功率模块)(例如，参照专利文献1)。
在密闭式电动压缩机的控制装置中，在AC/DC转换部中将交流电压转换成直流电压，利用电容器将直流电压平滑地供给到IPM，利用IPM来驱动密闭式电动压缩机的电动机。
IPM例如具有：由IGBT构成的功率模块、作为自我保护功能的过电流检测电路与过热检测电路以及控制电压异常检测电路，例如根据来自微控制器等控制器的控制信号来控制功率模块。
另外，IPM分别利用过电流检测电路检测过电流，利用过热检测电路检测过热，利用控制电压异常检测电路检测被供给到IPM的电压中的动作范围外的电压。如果IPM检测到异常，则根据自我保护功能关闭功率模块，保护内部器件，另一方面，为了从外部将功率模块的动作遮断，输出异常检测信号(Fo信号)。如果微控制器检测到Fo信号，则停止所有控制信号的输出，使IPM的动作停止。如上所述，IPM根据自我保护动作，防止过电流、过热、控制电压异常所引起的IPM和压缩机的电动机的发热和误动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000－224861号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在现有的技术中，在微控制器因某个软件的异常或者电路异常而无法检测到Fo信号的情况下，来自微控制器的控制信号未关闭，导致IPM的自我保护功能不工作。因此，有可能导致IPM和电动机的发热和误动作。
本发明是为了解决以上那样的问题而完成的，其目的在于，可靠地保护密闭式电动压缩机的控制装置不受该异常的影响，由此，防止密闭式电动压缩机的电动机的发热、误动作。
用于解决问题的方法
为了解决上述课题，本发明的密闭式电动压缩机的控制装置包括：对密闭式电动压缩机的电动机提供电力的电力转换器；驱动上述电力转换器的驱动电路；对包括上述电力转换器和上述驱动电路的异常检测对象区域的异常进行检测的异常检测元件；控制器，其构成为将用于驱动上述电力转换器的控制信号输出到上述驱动电路，并且基于上述异常检测元件的表示检测到异常的输出，停止上述控制信号的输出；和备用保护电路，其基于上述异常检测元件的表示检测到异常的输出，使上述驱动电路停止。
由此，即使在异常检测元件的输出表示检测到异常的状态下，在控制器中发生异常导致控制器的自我保护功能不工作的情况下，当异常检测元件的输出表示检测到异常时，备用保护电路能够使驱动电路停止。其结果，能够可靠地保护控制装置不受该异常的影响，由此，能够防止密闭式电动压缩机的发热和误动作。
发明效果
本发明能够可靠地保护密闭式电动压缩机的控制装置不受其异常的影响，由此，能够防止密闭式电动压缩机的电动机的发热、误动作。
通过参照附图并根据以下优选实施方式的详细说明，本发明的上述目的、其他的目的、特征和优点将会更加清楚。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。
图2是表示本发明的实施方式2的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。
图3是本发明的实施方式2的密闭式电动压缩机的控制装置中的信号的时间流程图。
图4是表示本发明的实施方式3的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。
图5是表示本发明的实施方式3的密闭式电动压缩机的控制装置中的信号的时间流程图。
图6是表示本发明的实施方式4的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。
图7是表示本发明的实施方式5的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。
图8是表示具备本发明的实施方式6的密闭式电动压缩装置的冰箱的结构图。
图9是表示本发明的实施方式7的密闭式电动压缩机的控制装置的分解立体图。
图10是图9的密闭式电动压缩机的控制装置组装完成后的A向视部的截面图。
图11是本发明的实施方式8的密闭式电动压缩机的控制装置中的安装了间隔件的电抗器的立体图。
图12是本发明的实施方式9的密闭式电动压缩机的控制装置组装完成后的截面图。
图13是比较例的密闭式电动压缩机的控制装置的分解立体图。
具体实施方式
第一发明的密闭式电动压缩机的控制装置包括：对密闭式电动压缩机的电动机提供电力的电力转换器；驱动上述电力转换器的驱动电路；对包括上述电力转换器和上述驱动电路的异常检测对象区域的异常进行检测的异常检测元件；控制器，其构成为将用于驱动上述电力转换器的控制信号输出到上述驱动电路，并且基于上述异常检测元件的表示检测到异常的输出，停止上述控制信号的输出；备用保护电路，其基于上述异常检测元件的表示检测到异常的输出，使上述驱动电路停止。此处，例如电力转换器、驱动电路和异常检测元件也可以作为IPM来安装。
根据上述结构，即使在异常检测元件的输出表示检测到异常的状态下，在控制器中发生异常导致控制器的自我保护功能不工作的情况下，当异常检测元件的输出表示检测到异常时，备用保护电路能够使驱动电路停止。其结果，能够可靠地保护控制装置不受该异常的影响，由此，能够防止密闭式电动压缩机的发热和误动作。
在第二发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述备用保护电路包括：输出动作信号的信号保持电路；和被输入上述动作信号的紧急停止电路，其中，上述动作信号为具有第一电平和第二电平的二值信号，上述信号保持电路构成为：当上述密闭式电动压缩机的控制装置启动时，输出第二电平的上述动作信号，当接收到上述异常检测元件的表示检测到异常的输出时，即使上述异常检测元件的输出已变成不表示检测到异常，也继续输出第一电平的上述动作信号，上述紧急停止电路构成为：当上述动作信号为第一电平时，使上述驱动电路停止，当上述动作信号为第二电平时，使上述驱动电路成为能够动作的状态。此处，“接收到表示检测到异常检测元件的异常的输出”是指，直接或者间接地接收该输出。作为间接地接收该输出的方式例如有：由放大器放大异常检测元件的表示检测到异常的输出，并接收该放大器的输出的方式；和将异常检测元件的输出转换成具有与是否表示检测到异常相对应的两个电平的二值信号，并接收表示检测到该异常的电平的二值信号的方式。
异常检测对象区域的异常未必是一直继续异常状态，也存在立即返回正常状态或者重复异常状态与正常状态的情况。根据上述结构，信号保持电路在接收到异常检测元件的表示检测到异常的输出时输出第一电平的动作信号，并且，即使上述异常检测元件的输出已变成不表示检测到异常，也继续输出第一电平的动作信号，所以，无论异常状态是否继续，都在一定期间继续保持驱动电路的停止状态。其结果，能够防止驱动电路频繁地反复停止与动作。
在第三发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，还包括将上述异常检测元件的输出转换为异常检测信号并将该异常检测信号输出到上述控制器的异常检测器，其中，上述异常检测信号是具有与上述异常检测元件的输出是否表示检测到异常相对应的两个电平的二值信号，上述控制器构成为：当从上述异常检测器接收到表示检测到异常的电平的异常检测信号时，停止输出上述控制信号。
根据上述结构，异常检测元件的输出被转换为作为二值信号的异常检测信号，所以控制器的异常判别变得容易，能够可靠地通过自我保护功能执行控制信号的输出停止处理。
在第四发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，还包括将上述异常检测元件的输出放大的放大器，上述备用保护电路构成为：当上述放大器的输出电平处于表示上述异常检测元件检测到异常的规定的电平范围内时，使上述驱动电路停止。
根据所述结构，备用保护电路根据将异常检测元件的输出放大的放大器的输出来使驱动电路停止，所以能够简化从异常检测元件向备用保护电路的输入电路。
在第五发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述异常检测器构成为将上述异常检测信号输出到上述备用保护电路，上述备用保护电路构成为：当从上述异常检测器接收到表示检测到异常的电平的异常检测信号时，使上述驱动电路停止。
根据上述结构，异常检测元件的输出被转换为作为二值信号的异常检测信号，所以备用保护电路的异常判别变得容易，能够可靠地通过备用保护功能执行控制信号的输出停止处理。
在第六发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述紧急停止电路构成为：当上述动作信号为第一电平时，将上述驱动电路的电源电压降低至使该驱动电路因电压不足而停止动作的规定电压以下，当上述动作信号为第二电平时，使上述驱动电路的电源电压高于上述规定电压。
根据上述结构，只要将驱动电路的电源电压降低至使驱动电路因电压不足而停止驱动的电压以下，就能停止驱动电路。但是，当将驱动电路的电源电压降低至0V时，因驱动电路等的寄生电容等，之后难以迅速提高施加在驱动电路上的电源电压。因此，根据上述结构，在使控制装置恢复(再启动)的情况下，与将驱动电路的电源电压降低至0V的情况相比，能够迅速地提高施加在驱动电路上的电压，进而能够使控制装置迅速恢复。
在第七发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述紧急停止电路构成为：当上述动作信号为第一电平时，使上述驱动电路从电源断开，当上述动作信号为第二电平时，使电源与上述驱动电路连接。
根据上述结构，如果动作信号为第一电平，则不向驱动电路提供电源电压，所以能够可靠地使电力转换器停止。
在第八发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述紧急停止电路构成为：当上述动作信号为第一电平时，使向上述驱动电路供给上述控制信号的供给路径断开，当上述动作信号为第二电平时，建立向上述驱动电路供给上述控制信号的供给路径。
根据上述结构，操作控制信号的供给路径，所以能够直接使驱动电路的动作停止。
在第九发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述信号保持电路构成为：在输出第一电平的上述动作信号后经过规定时间后自动地输出第二电平的上述动作信号。
根据上述结构，能够省去使控制装置复位的步骤。
在第十发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述信号保持电路构成为：在输出第一电平的上述动作信号之后，当被输入复位信号时，输出第二电平的上述动作信号。
根据上述结构，在确认到异常解除后，能够手动地使控制装置恢复。
在第十一发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述信号保持电路包括单稳多谐振荡器电路，上述单稳多谐振荡器电路构成为：以输入上述异常检测元件的表示检测到异常的输出作为触发而动作，稳定时的输出与上述动作信号的第二电平对应，且非稳定时的输出与上述动作信号的第一电平对应。
根据上述结构，能够利用硬件实现控制装置的自动恢复。
在第十二发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述信号保持电路包括计时器电路，上述计时器电路构成为：以输入上述异常检测元件的表示检测到异常的输出作为触发，动作预先设定的时间，非动作时的输出与上述动作信号的第二电平对应，且动作时的输出与上述动作信号的第一电平对应。
根据上述结构，能够利用硬件实现控制装置的自动恢复。
在第十三发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述信号保持电路包括双稳多谐振荡器电路，上述双稳多谐振荡器电路构成为：在置位端子输入上述异常检测元件的输出，在复位端子输入上述复位信号，在输入了上述复位信号的情况下的输出与上述动作信号的第二电平对应，且在输入了上述异常检测元件的表示检测到异常的输出的情况下的输出与上述动作信号的第一电平对应。
根据上述结构，能够利用硬件通过手动的复位操作来实现控制装置的自动恢复。
在第十四发明的密闭式电动压缩机的控制装置中，上述异常检测元件是检测上述电力转换器的输入电流或输出电流的电流检测元件，上述异常检测元件的表示检测到异常的输出是表示输入电流或输出电流为规定电流值以上的过电流的输出。此处，电流检测元件例如既能够设置在IPM的内部也能设置在外部。
根据上述结构，对于作为包括电力转换器和驱动电路的异常检测对象区域的异常的典型的过电流，能够利用备用保护电路来保护控制装置。
第十五发明的密闭式电动压缩装置在于，该装置也可以具有：上述第一至十四中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置、和所述密闭式电动压缩机。在现有技术中，为了检测由密闭式电动压缩机的过电流引起的线圈的异常发热，使能够因恒温器和双金属片那样的温度来断开电源的元件以接近密闭式电动压缩机的方式进行安装。根据上述结构，能够可靠地停止过电流引起的运转，所以，即使在不使用恒温器和双金属片的保护元件的情况下，也能防止密闭式电动压缩机的线圈的异常发热。
具有第十六发明的密闭式电动压缩装置的家电产品也可以具有上述第十五发明所记载的密闭式电动压缩装置。作为这种家电产品，例如也可以是冷冻装置、冰箱、空调机、自动售卖机等。
另外，本实施方式的密闭式电动压缩机的控制装置也可以包括：印刷基板，在其主面上安装有构成驱动及控制上述密闭式电动压缩机的电动机的电路的元件、和构成向上述电力转换器的输入部的电抗器；容器，其安装于上述密闭式电动压缩机上，具有收纳上述印刷基板的开口部；和以封闭上述开口部的方式安装的盖，上述电抗器的顶端部由上述盖直接或者隔着间隔部件间接地支承。
根据上述结构，电抗器的顶端部由盖支承，因此，与仅将电抗器的基端部固定在印刷基板上的情况相比，能够抑制电抗器的振动。另外，通过改变电抗器的顶端部由盖支承的方式，能够调整电抗器的共振频率，因此，能够使该电抗器的共振频率处于压缩机的使用频率的范围外。其结果，即使从密闭式电动压缩机施加振动，也能防止电抗器与基板的接合部分的破损。
上述间隔部件也可以是由上述电抗器的顶端与上述盖夹着的间隔件。
也可以使上述电抗器的顶端部从该电抗器的上述印刷基板的厚度方向看具有各向异性，在上述间隔件的上述电抗器侧的表面，以夹着上述电抗器的顶端部的表示出各向异性的部分地与该电抗器的顶端部的侧面接触的方式设置两个以上的凸部。
根据上述结构，即使间隔件围绕在印刷基板的厚度方向延伸的轴旋转，间隔件的两个以上的凸部与电抗器的表示各向异性的部分抵接以阻止其旋转，所以能够防止间隔件旋转。
上述间隔件也可以采用与上述电抗器的线圈架相同的树脂材料形成。树脂材料只要具有绝缘性即可，例如也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
根据上述结构，电抗器的线圈架与间隔件的膨胀系数相同，所以能够缩小振动引起的两个部件间的变形。于是，间隔件难以从电抗器上脱落，可靠性提高。
另外，也可以在上述盖的背侧形成突起，上述电抗器的顶端部直接由上述盖的突起支承。
下面，参照附图，对本发明的实施方式的密闭式电动压缩机的控制装置进行说明。此外，在以下的所有附图中，相同或者相当的元素标注相同的参考符号，省略其重复的说明。
(实施方式1)
【结构】
图1是表示本发明的实施方式1的密闭式电动压缩机的控制装置100的结构的电路图。
如图1所示，密闭式电动压缩机的控制装置100包括：与交流电源1连接的AC/DC转换部2、电容器3、具有自我保护功能的IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)4、IPM控制电源16、异常检测器40、控制器11、备用保护电路50。
AC/DC转换部2将从交流电源1输入的交流电转换成直流电并输出。图1中的参考符号P和N分别表示该直流电的高电位侧配线以及低电位侧配线。电容器3使从AC/DC转换部2输出的直流电的电压平滑。
IPM控制电源16将从AC/DC转换部2输出的直流电的电压降压至规定的电压，并经由后述的紧急停止电路12供给到IPM的正极电源端子VDD。该正极电源端子VDD的电压作为电源电压被供给到包括IPM4内部的驱动电路27和异常检测电路40的规定元件。另外，IPM控制电源16所输出的电压作为电源电压经由紧急停止电路12被供给到控制器11。
在本实施方式中，在IPM4的内部设置有：电力转换部30、用于驱动电力转换部30的驱动电路27和异常检测器40的一部分。
电力转换器30对密闭式电动压缩机(在图8中用参考符号23表示)的电动机5提供电力。在本实施方式中，电力转换器30由逆变器构成，该逆变器作为功率模块包括构成上臂6的三个IGBT和构成下臂7的三个IGBT。该功率模块工作，对密闭式电动压缩机的电动机5提供电力。图1中的参考符号U、V、W表示该功率模块供给到电动机5的三相交流电的各相。功率模块将通过驱动电路27由控制器11控制的输出电力供给到电动机5，所以，也可以说该功率模块驱动电动机5。电力转换器30也可以由IGBT以外的功率模块构成。例如，双极晶体管、MOS-FET。另外，电动机5和功率模块的相数能够采用任意的相数。
驱动电路27驱动电力转换器30。在本实施方式中，驱动电路27根据控制器11的控制信号来驱动电力转换器30。控制器11的控制信号例如是PWM信号，驱动电路27将该PWM信号放大至能够驱动电力转换器30的电平并输出。
异常检测器40检测包括电力转换器30和驱动电路27的异常检测对象区域的异常。异常检测对象区域能够包括电力转换器30和驱动电路27、以及除此之外的任意元件。在本实施方式中，异常检测对象区域例如是IPM4。异常检测器40包括：检测过电流的过电流检测电路8、检测功率模块内的过热的过热检测电路9、检测被供给到IPM4的正极电源端子VDD的电压是否为动作范围内(允许范围内)的电压的控制电压异常检测电路10等。
过电流检测电路8基于由IPM4外部的电流检测元件20所检测到的电流值，检测电力转换器30的过电流。电流检测元件20检测电力转换器30的输入电流或者输出电流。过电流检测电路8生成具有与该检测到的输入电流或者输出电流是否为规定电流值以上对应的两个电平的二值信号，并将该二值信号输出，由此，检测电力转换器30的过电流。在图1中，电流检测元件20检测电力转换器30的输入电流，但是也可以检测电力转换器30的输出电流。电流检测元件20例如由CT(Current Transformer，电流互感器)、插入到电力转换器30的输入电流或者输出电流的路径中的电阻元件等构成。在本实施方式中，电流检测元件20采用电阻元件构成，过电流检测电路8检测该电阻元件的两端电压，由此检测电力转换器30的电流(此处是输入电流)。
过热检测电路9基于由温度检测元件9a所检测到的控制装置100的温度值，生成具有与控制装置100是否为规定温度以上对应的两个电平的二值信号，并将该二值信号输出，由此检测控制装置100的过热状态。
电压异常检测电路10利用电压检测元件10a检测被供给到IPM4的正极电源端子VDD的电压，生成具有与该检测到的电压是否为规定电压以上对应的两个电平的二值信号，并将该二值信号输出。由此，检测被供给到IPM4的正极电源端子VDD的电压是否为动作范围外的电压。
异常检测器40构成为：在电流检测电路8、过热检测电路9和电压异常检测电流10中的任一个检测到异常的情况下，向控制器11输出用于将电力转换电路20的动作遮断的异常检测信号(以下也称作Fo信号)。具体而言，例如，将从过电流检测电路8、过热检测电路9、或者电压异常检测电路10输出的二值信号作为异常检测信号输出。
控制器11构成为：向驱动电路27输出用于驱动电力转换器30的控制信号，且基于异常检测器40的表示检测到异常的输出，停止输出控制信号。在本实施方式中，控制器11例如是与IPM4电连接的微控制器，通过微控制器向包括驱动电路27的IPM4的规定元件供给控制信号。此外，也可以为控制器11仅控制驱动电路27，其他的控制器控制其他的元件。
备用保护电路50基于异常检测器40的表示检测到异常的输出(Fo信号)，使驱动电路27停止。备用保护电路50包括：输出作为具有第一电平和第二电平的二值信号的动作信号的信号保持电路13；和输入动作信号的紧急停止电路12。
信号保持电路13构成为：当密闭式电动压缩机的控制装置100启动时，输出第二电平(此处例如是高电平)的动作信号，当接收到异常检测器40的表示检测到异常的输出时，即使异常检测器40的输出已变成不表示检测到异常，也继续输出第一电平(此处例如是低电平)的动作信号。具体而言，在本实施方式中，信号保持电路13由双稳多谐振荡器电路构成，该双稳多谐振荡器电路构成为：在置位端子输入Fo信号，在复位端子输入复位信号，在输入了复位信号的情况下的输出与动作信号的第二电平对应，且在输入了表示检测到异常的电平的Fo信号的情况下的输出与动作信号的第一电平对应。在图1中，双稳多谐振荡器电路使用NAND电路构成，但是也可以使用与其等效的逻辑电路(例如OR电路)构成。
从IPM4输出的Fo信号被分别输入到控制器11和双稳多谐振荡器电路13中，而且从控制器11向双稳多谐振荡器电路13输入复位信号。
紧急停止电路12构成为：当动作信号为第一电平时，使驱动电路27停止，当动作信号为第二电平，使驱动电路27处于能够动作的状态。紧急停止电路12例如能够采用开关元件构成。作为开关元件，能够列举双极晶体管、MOS晶体管等。在本实施方式中，紧急停止电路12是配置于驱动电路27的IPM控制电源16的输出端子与IPM4的正极电源端子VDD之间的npn双极晶体管(以下简称为晶体管)。该晶体管构成为：当从信号保持电路13输出的动作信号为第一电平时，进行关断以使驱动电路27从IPM控制电源16断开，当上述动作信号为第二电平时，进行导通以使IPM控制电源16与驱动电路27连接。
【动作】
下面，说明采用以上方式构成的密闭式电动压缩机的控制装置100的动作。
首先说明基本动作。从交流电源1供给的交流电压由AC/DC转换部2转换成直流电压，转换后的直流电压被电容器3平滑化。被平滑化的直流电压以照原样的电压(例如310V)被供给到内置于IPM4中的电力转换器30的功率模块。另一方面，该被平滑化的直流电压在IPM控制电源16中被降压至规定的电压(例如15V)，经由作为紧急停止电路12的晶体管(以下称作晶体管12)被供给到IPM4的正极电源端子VDD作为电源电压。
IPM4根据来自控制器11的控制信号，经由驱动电路27，使电力转换器30的IGBT6和IGBT7例如在高态有效中导通，在低态有效中将关断。根据这样的基本动作，由控制器11控制的交流电从电力转换器30输出后，将其供给到密闭式电动压缩机的电动机5。由此，控制器11对密闭式电动压缩机进行逆变控制。
下面，对密闭式电动压缩机的控制装置100中的异常检测控制进行说明。在异常检测器40中，利用过电流检测电路8检测过电流，利用过热检测电路9检测功率模块内的过热，利用电压异常检测电路10检测被供给到IPM4的电压是否为动作范围外的电压，当检测到其中任一个异常时，IPM4将IGBT6或者IGBT7关断，保护内部设备。而且，IPM4从异常检测器40向控制器11和信号保持电路(双稳多谐振荡器电路)13输出异常检测信号(Fo信号)。下面，对其进行具体的说明。
作为控制器11的自我保护功能，当检测到异常检测信号(Fo信号)时，立即停止向IPM4(驱动电路27以及其他元件)传送的控制信号，使IPM4停止动作。
但是，因某个软件或者电路异常，在控制器11中有可能发生自我保护动作不发挥作用的情况。具体而言，控制器11未检测到Fo信号，或者未停止控制信号的情况。但是，在本实施方式中，即使在这样的情况下，作为备用保护电路50的备用保护功能，基于异常检测信号使驱动电路27停止，并使IPM4停止动作。
具体而言，作为信号保持电路13的双稳多谐振荡器电路(以下称作双稳多谐振荡器电路13)，当控制装置100启动时，输出第二电平的动作信号。由此，使作为紧急停止电路12的晶体管导通，IPM控制电源16与驱动电路27连接，驱动电路27开始动作以驱动电力转换器30。接着，当输入表示过电流检测电路8、过热检测电路9和电压异常检测电路10的任一个中检测到异常的电平的Fo信号时，双稳多谐振荡器电路13输出第一电平的动作信号，将其保持直至输入复位信号。由此，作为紧急停止电路12的晶体管关断，将驱动电路27从IPM控制电源16断开。由此，使电力转换器30停止动作。
此外，由于以上动作，能够使向IPM4的电压供给被强制断开，从而使IPM4停止动作，所以，即使控制器11成为异常状态而继续向驱动电路27以外发出控制信号，也能安全地停止IPM4，防止IPM4和电动机5的发热和误动作。
另外，当为了解除IPM4的保护动作，而使来自设置于控制器11中的(未图示)恢复操作电路的复位信号被输入到双稳多谐振荡器电路13中时，双稳多谐振荡器电路13输出第二电平的动作信号，由此，晶体管12再次导通。由此，重新开始向IPM4供给电源，控制装置100变成(恢复)为正常状态。像这样，通过在备用保护电路50中设置双稳多谐振荡器电路作为信号保持电路13，从而在控制器11内部设置手动实现的恢复操作电路，由此，能够在确认已经解除异常后通过手动使控制装置100恢复。
如上所述，根据本实施方式，即使在异常检测器40的输出表示检测到异常的状态下，在控制器11中发生异常导致控制器11的自我保护功能无法发挥作用的情况下，备用保护电路50能够在异常检测器40的输出表示检测到异常时使驱动电路27停止。其结果，能够可靠地保护控制装置100不受该异常的影响，从而能够防止密闭式电动压缩机100的发热和误动作。
特别是，包括电力转换器30和驱动电路27的异常检测对象区域的异常未必一直继续异常状态，存在立即返回正常状态或者反复异常状态与正常状态的情况。根据上述结构，信号保持电路13在接收到异常检测器40的表示检测到异常的输出时，输出第一电平的动作信号，并且即使异常检测器40的输出以变成不表示检测到异常，也继续输出该第一电平的动作信号，因此，无论异常状态是否继续，都在一定期间继续驱动电路27的停止状态(此处直至输入复位信号)。其结果，能够防止驱动电路27频繁地反复停止与动作。
(实施方式2)
图2是表示本发明的实施方式2的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。
在本实施方式中，对于与在实施方式1中所说明的内容相同的结构省略其说明，仅说明与实施方式1的不同之处。
如图2所示，本实施方式的密闭式电动压缩机的控制装置200与实施方式1相比具有以下不同的结构：将构成备用保护电路50的信号保持电路从双稳多谐振荡器电路13替换成单稳多谐振荡器电路14或者计时器电路15。单稳多谐振荡器电路和计时器电路是公知的结构，所以省略其具体结构的说明。
信号保持电路14、15包括附属的外置电阻和电容器。该电阻和电容器串联地连接于正极电源端子VCC与接地线之间。信号保持电路14、15根据该外置电阻和电容器的时间常数，检测被输入的Fo信号的沿，生成一定期间的矩形波脉冲信号。该矩形波脉冲信号中的不存在矩形波的期间的信号电平和存在矩形波脉冲的期间的信号电平，分别与动作信号的第二电平和第一电平对应。这样，本实施方式的信号保持电路14、15构成为：当密闭式电动压缩机的控制装置100启动时，输出第二电平的动作信号，当输入异常检测器40的表示检测到异常的电平的Fo信号时，即使Fo信号已变为不表示检测到异常的电平，也继续输出第一电平的动作信号一定期间后，自动地输出第二电平的动作信号。
像这样，在本实施方式中，能够省略从控制电路11向信号保持电路发送的复位信号，所以能够简化电路且以更低价格构成电路。
图3是本发明的实施方式2的密闭式电动压缩机的控制装置中的信号的时间流程图。在图3的时间流程图中，由上依次表示Fo信号、信号保持电路14、15内部的时间信号(Rx/Cx)、输出信号Q拔、供给到IPM的电源电压VDD的波形。如图3所示，来自IPM4的Fo信号在未检测到异常的情况下处于高电平。在此状态下，在信号保持电路14、15中，从输出Q拔输出高电平的动作信号。当检测到异常时，Fo信号成为低电平。信号保持电路14、15，当由输入部A拔中检测到该Fo信号的下降沿时，按照外置电阻与电容器的时间常数Tw的时间宽度，将从输出Q拔输出的高电平的动作信号转换成低电平的动作信号并从输出Q拔输出。根据从信号保持电路14、15的输出Q拔输出的低电平的动作信号，晶体管(紧急停止电路)12在Tw的期间断开，在此期间，供给到IPM4的驱动电路27的电源电压VDD成为0V。由此，能够在一定时间使驱动电路27和IPM4停止动作。
由此，即使在因某个软件、电路异常而无法停止控制器11的控制信号的情况下，也能利用备用保护电路50保护控制装置200不受该异常的影响，而且，在IPM4的Fo信号解除了的情况下，能够自动地将IPM4与控制电源的断开解除，并且能够可靠地向正常运转转移。
如上所述，根据本实施方式，即使在异常检测器40的输出表示检测到异常的状态下，在控制器11中发生异常导致控制器11的自我保护功能未发挥作用的情况下，也能够利用信号保持电路14、15，使电源电压在规定期间不供给到驱动电路27，所以能够安全地使电力转换器30停止动作，防止密闭式电动压缩机的发热和误动作。
另外，利用信号保持电路14、15来防止驱动电路27频繁地反复停止与动作。
(实施方式3)
图4是表示本发明的实施方式3的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。图5是表示本发明的实施方式3的密闭式电动压缩机的控制装置中的信号的时间流程图。
如图4所示，在本实施方式的密闭式电动压缩机的控制装置300与实施方式1和2的不同之处在于：IPM控制电源16包括串联连接的外部电阻器17a与17b，具备能够按外部电阻器17a与17b的分压来改变输出电压的功能。下面，对与在实施方式1和2中所说明的相同的结构省略其说明，主要说明与上述实施方式的不同点。
在本实施方式中，IPM控制电源16为IPD(智能功率元器件)，该IPD向IPM4的正极电源端子VDD和控制器11供给电源电压。
晶体管12的集电极端子与IPM控制电源16的外部电阻器17b的并联电阻器18连接。在本实施方式中，晶体管12和该并联电阻器18构成紧急停止电路。IPM控制电源16构成为：在正常时，输出基于外部电阻器17a的电阻值与外部电阻器17b和并联电阻器18的合成电阻值的比率而分压得到的稳定动作电压(例如15V)。与此相对，在IPM4中发生异常，IPM4的Fo信号被输入到信号保持电路14、15中的情况下，Tw时间宽度的矩形波脉冲信号从信号保持电路14、15被输出到晶体管12，晶体管12关断。由此，经过并联电阻器18的路径断开，变成外部电阻器17a与17b的比率的分压，所以IPM控制电源16的输出电压下降至IPM4的控制电压异常保护动作发挥作用的电压(例如9V)以下(参照图5)。由此，能够使IPM4完全停止动作。
另外，紧急停止电路(晶体管12和并联电阻器18)在动作信号为第一电平时，只要使IPM控制电源16的输出电压(驱动电路27等的电源电压)降低至规定电压(9V)以下，就能够使IPM4(包括驱动电路27)停止，因此，在使控制装置300恢复的情况下，与将施加在IPM4上的电压降低至0V的情况相比，能够迅速提高施加在IPM4上的电压，进而能够使控制装置300迅速地恢复。
另外，在本实施方式中，由于流经晶体管12的电流微小，因此，与在实施方式1和2中所使用的晶体管12的容许电流相比大幅缩小，能够实现晶体管12的小型化、低价格化。
如上所述，根据本实施方式，即使在异常检测器40的输出表示检测到异常的状态下，在控制器11中发生异常导致控制器11的自我保护功能未发挥作用的情况下，将供给驱动电路27的电源电压降低至使驱动电路27因电压不足停止驱动的电压以下，所以能使电力转换器30完全停止动作。
此外，本实施方式是信号保持电路采用使用单稳多谐振荡器电路14或计时器电路的方式，但是理所当然使用实施方式1中所说明的双稳多谐振荡器电路13也能够实现备用保护电路50。
(实施方式4)
图6是表示本发明的实施方式4的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。如图6所示，本实施方式的密闭式电动压缩机的控制装置400与实施方式2的不同点在于：控制器11的控制信号的输出端子经由AND电路19与IPM内部的驱动电路27连接，在AND电路19的一个输入端子输入紧急停止电路12的输出。在本实施方式中，对于与在上述实施方式中所说明的相同的结构省略其说明，仅说明与实施方式2的不同之处。
在本实施方式中，如图6所示，AND电路19的一对输入端子，与控制器11的向驱动电路27输出控制信号的输出端子和作为紧急停止电路的晶体管12的集电极端子连接，AND电路19构成为将输入值的逻辑乘积输出到IPM4内部的驱动电路27。此处，AND电路19也可以由NOR电路构成。此外，晶体管12的集电极端子经由电阻元件与正极电源VCC连接，晶体管12的发射端子接地。
根据该结构，基于从IPM4输出的Fo信号，信号保持电路14、15将一定时间宽度的矩形波脉冲信号输出到晶体管12。当使晶体管12导通时，晶体管12的集电极端子成为低电平(0V)，因此，低电平的信号被输入到AND电路19，根据逻辑乘积向上臂6的IGBT输入低电平的信号。由此，能够使电力转换器30的动作强制停止。
如上所述，根据本实施方式，即使在异常检测器40的输出表示检测到异常的状态下，在控制器11中发生异常导致控制器11的自我保护功能无法发挥作用的情况下，也不向IPM4内部的驱动电路27供给规定期间的控制信号，所以能够使电力转换器30安全地停止，防止密闭式电动压缩机的发热和误动作。
(实施方式5)
图7是表示本发明的实施方式5的密闭式电动压缩机的控制装置的结构的电路图。
如图7所示，密闭式电动压缩机的控制装置500与上述实施方式的不同之处在于：在IPM4内部设置紧急停止电路(未图示)，该紧急停止电路使向驱动电路27供给电源电力的供给路径断开，从而使该驱动电路27停止，在IPM外部设置将检测过电流的电流检测元件20的检测信号放大的放大电路21。
在图7中，IPM4中除了具有通过监视电流检测元件20的电压来检测过电流并停止驱动的过电流保护功能外，还具有根据来自外部的信号，能够强制地将上臂6的IGBT或下臂7的IGBT关断的功能。
电流检测元件20的电压由使用了运算放大器的反转放大电路21反转放大后，被输入到信号保持电路14、15中。信号保持电路14、15的输出通过IPM4的输入端子被供给到内部的紧急停止电路(未图示)。该紧急停止电路例如与实施方式2(图2)的晶体管12同样地构成。但是，该紧急停止电路中的晶体管的集电极端子与IPM4的正极电源端子VDD连接，其发射端子与驱动电路27的正极电源端子连接。另外，该紧急停止电路中的晶体管的基极与IPM4的关断(SD)端子连接。
根据该结构，当过电流流过电流检测元件20时，电流检测元件20的检测信号(两端电压)的电平就会急剧上升，该电平急剧上升的检测信号被反转放大电路21反转放大后，被转换成电平急剧下降的检测信号后，输入到保持电路14、15中。这样，如实施方式2所述，信号保持电路14、15在输入部A拔检测该检测信号的下降沿，将从输出Q拔输出的高电平的动作信号按外置电阻与电容器的时间常数Tw的时间宽度转换成低电平的动作信号，即转换成一定间隔的矩形波脉冲信号，从输出Q拔输出。该一定间隔的矩形波脉冲信号被输入到IPM4的关断(SD)端子。由此，上述紧急停止电路的晶体管关断，驱动电路27停止，从而强制地使IPM4的驱动停止。
根据本实施方式，在IPM外部设置检测IPM的电流的电流检测元件20和放大器，由此，即使在异常检测器40的输出表示检测到异常的状态下，在控制器11中发生异常导致控制器11的自我保护功能未发挥作用的情况下，也能够利用外部的电流检测元件20检测异常，使信号保持电路14、15动作，因此，即使在因控制器11的异常导致自我保护功能不发挥作用的情况下，也能更加可靠地继续保护动作，向正常动作恢复。另外，简化了向信号保持电路14、15的输入电路。
此外，在上述实施方式2至5中，信号保持电路是采用单稳多谐振荡器电路14或计时器电路15的结构，但是，也可以是采用实施方式1的双稳多谐振荡器电路13的结构。
(实施方式6)
图8是具备本发明的实施方式6的密闭式电动压缩装置的冰箱的结构图。如图8所示，冰箱24包括密闭式电动压缩装置26。该密闭式电动压缩装置26包括本实施方式1的密闭式电动压缩机的控制装置100和密闭式电动压缩机23。密闭式电动压缩机的控制装置100安装在印刷基板22上。印刷基板22经由压缩机电线25与密闭式电动压缩机23连接。此外，在印刷基板22上，例如也可以安装本实施方式2至5的密闭式电动压缩机的控制装置等。
一般来讲，为了检测密闭式电动压缩机23的过电流所引起的线圈的异常发热，使能够因恒温器和双金属片那样的温度而断开电源的元件以接近密闭式电动压缩机23的方式进行安装。通过使用安装有本实施方式1至5的密闭式电动压缩机的控制装置的逆变器基板22，能够可靠地停止过电流引起的运转，所以即使在未使用恒温器和双金属片的保护元件的情况下，也能防止密闭式电动压缩机23的线圈的异常发热。
另外，根据本实施方式，在异常时仅断开直流电源，由此，即使在控制器超控的情况下，也能够可靠地停止密闭式电动压缩机23的驱动，另外，即使在异常停止的情况下，不仅能够断开包括控制器的所有仪器，还能够可靠地仅停止基板，所以不会强制复位控制器的信息，能够在使保持信息不变的情况下停止基板。
此外，在本实施方式中，作为具有密闭式电动压缩装置的家电产品，对冰箱进行了说明，但是，作为其他的家电产品，例如也可以是冷冻装置、空调机、自动售卖机等。
(实施方式7)
本发明的实施方式7表示具备减振构造的密闭式电动压缩机的控制装置。下面，对该减振构造进行说明。
首先，对作为实施方式7的比较例的密闭式电动压缩机的控制装置进行说明。目前，随着电力电子学的进步，在冷却系统中使用有逆变器压缩机。例如，在冰箱和空调机等中，出于节能的目的，能够改变压缩机转数的逆变器压缩机经由压缩机的控制装置来使用，对仪器的节能有很大贡献。在这种压缩机的控制装置中，提出了一种安装于压缩机的外围而构成的压缩机的控制装置。
图13是作为比较例的日本特开2008－215235号公报中所记载的压缩机的控制装置的分解立体图。如图13所示，压缩机的控制装置910在机壳911的下部收纳室911a中收纳电动机(未图示)和压缩机(未图示)，在上方开口的机壳911的上部收纳室911b中收纳逆变器基板(控制基板)912，向上部收纳室911b上方的开口由外罩917覆盖。
逆变器基板912包括：用于实现被输入到逆变器基板912中的直流电压平滑化的电容器913和电抗器914；和用于控制向电动机的高压交流电的施加的控制器电路基板915；和将从高压电源供给的直流电转换成交流电后施加到电动机上，使电动机旋转驱动的功率基板916。
但是，在上述比较例的结构中，当压缩机的控制装置910动作时，从逆变器基板912的高压电源供给的高电压被施加到下部收纳室911a的压缩机(未图示)的电动机上，旋转驱动电动机(未图示)。
此时，由于伴随压缩机(未图示)的电动机(未图示)的旋转所产生的反复的振动和热变化，存在电抗器等的接合部分发生断线这样的问题。
因此，本实施方式的目的在于，即使在施加振动的使用环境下，也能够防止电抗器的断线，实现组装动作性好且价廉的压缩机的控制装置。
本实施方式的密闭式电动压缩机的控制装置包括：印刷基板，在其安装有构成驱动及控制上述密闭式电动压缩机的电动机的电路的元件、和构成向上述电力转换器的输入部的电抗器；容器，其安装于上述密闭式电动压缩机上，具有收纳上述印刷基板的开口部；和以封闭上述开口部的方式安装的盖，电抗器的顶端部由上述盖直接或者隔着间隔部件间接地支承。
下面，使用附图进行具体的说明。图9是本发明的实施方式7的密闭式电动压缩机的控制装置的分解立体图。
如图9所示，密闭式电动压缩机(以下简称压缩机)的控制装置101主要包括：构成驱动压缩机103的电力转换器的半导体元件105(未图示)和在向该电力转换器的电源输入部安装有电抗器107的印刷基板109；收纳印刷基板109且具有直接安装于压缩机103的安装支脚(未图示)的收纳箱113；在收纳盒113的开口部，以封闭开口的方式利用四个部位的螺丝115安装的盖117。此外，盖117例如采用热传导性好的金属材料形成。另外，电抗器107以在印刷基板109的厚度方向上从基端向顶端延伸的方式，由基端部固定于印刷基板109的主面上。
压缩机的控制装置101经由安装支脚(未图示)安装于在压缩机103外围焊接的支承架119上。在支承架119内安装有从压缩机的控制装置101用配线连接的过载保护装置121、和向压缩机103的电动机提供电力的组接线柱123。
图10是图9的密闭式电动压缩机的控制装置组装完成后的A向视部的截面图。如图10所示，将封装有电抗器107的印刷基板109配置在收纳箱113的底部，用具有弹性的橡胶套125将印刷基板109支承在收纳箱113的反开口部侧的内面(底面)上。
在印刷基板109的电抗器107的顶端上配置间隔件127，该间隔件127由电抗器107的上表面与封闭收纳箱113的开口部的盖117夹着，由此，使间隔件127和电抗器107以成为支柱的方式配置于印刷基板109与盖117之间。间隔件127的上表面与盖117隔着粘接剂面接触。
由此，在其顶端面上设置有间隔件127的电抗器107通过粘接剂固定于收纳箱113的盖117。由此，从收纳箱113的盖117一侧隔着间隔件127对电抗器107产生具有弹力的推压力。即，电抗器107的上端部(顶端部)隔着间隔件127由盖117支承。另外，印刷基板109从收纳箱113的底面被压缩支承。
下面，对采用以上方式构成的压缩机的控制装置101的动作进行说明。
当压缩机的控制装置101开始动作时，将用于使压缩机103内的电动机旋转的电力向压缩机103供给。由此，压缩机103运转，通过旋转动作产生振动。该振动通过支承架119，被传递到收纳箱113、印刷基板109、印刷基板109上的电抗器107、散热板129。
印刷基板109上的电抗器107中，来自收纳箱113的推压力隔着电抗器107上的间隔件127发生作用，由此，该部位与收纳箱113、收纳箱113的盖117、印刷基板109同步振动。
由此，缓解作用在电抗器107的线圈接合部分上的应力，能够在使用频率范围内避开电抗器107的共振频率，因此，能够防止电抗器107的线圈接合部分的断线。
如上所述，在本实施方式中，提供一种可靠性高的压缩机的控制装置101，其包括：构成驱动压缩机103的电力转换器的半导体元件105(未图示)和在向该电力转换器的电源输入部安装有电抗器107的印刷基板109；具有收纳所述印刷基板109，至少在一个面上设置有开口部并安装于压缩机103的构造的收纳箱113；和以封闭收纳箱113的开口部的方式安装的盖117，在印刷基板109的电抗器107上设置有间隔件127，隔着所述间隔件127由收纳箱的盖117固定电抗器107，由此，能够缓解作用在电抗器107的线圈部上的应力，能够在使用频率范围内避开电抗器107的共振频率，因此，不会使电抗器107的线圈断线。
(实施方式8)
图11是在本发明的实施方式8的密闭式电动压缩机的控制装置中安装了间隔件的电抗器的立体图。如图11所示，间隔件127在其底面具备以密接并围绕电抗器107的上部(顶端部)的方式设置的两个以上的凸部131。
详细来讲，电抗器107的顶端部从该电抗器107的印刷基板109的厚度方向看具有各向异性。各向异性是指某个图形的外周到该图形的中心的距离因方向不同而各异，圆形以外的图形都具有各向异性。此处，电抗器107的顶端部从印刷基板109的厚度方向来看是矩形，所以具有各向异性，该矩形的角部相当于表示出各向异性的部分。并且，四个凸部131以相互夹着该角部地与电抗器107的顶端部的侧面接触的方式设置在间隔件127的底面。采用这种结构，即使间隔件127围绕向印刷基板109的厚度方向延伸的轴旋转，间隔件127的四个凸部131与电抗器107的表示出各向异性的角部抵接从而阻止其旋转，所以，也能够防止间隔件127旋转。因此，电抗器107的顶端部从印刷基板109的厚度方向来看，也可以形成圆形以外的形状。另外，两个以上的间隔件127的凸部131也可以设置成夹着电抗器107的顶端部的表示出各向异性的部分地与电抗器107的顶端部的侧面接触。
此处，如上所述，电抗器107的顶端部从印刷基板109的厚度方向看形成为矩形，且间隔件127的凸部131以相互夹着电抗器107的顶端部的角部地与电抗器107的顶端部的侧面接触的方式设置有四个，所以，间隔件127的凸部131，在向水平方向移动时电抗器107的线圈架抵接而形成为防旋转部件。另外，在向旋转方向移动的情况下，电抗器107的线圈和线圈架形成为防旋转部件。
根据上述结构，间隔件不容易向水平方向、旋转方向移动，即使在施加振动的条件下，也能够防止电抗器与基板的接合部分的破损。
在本实施方式中，间隔件127采用与电抗器107的线圈架相同的树脂材料形成。由此，电抗器的线圈架与间隔件的膨胀系数相同，所以能够缩小振动所引起的两部件间的变形。这样，间隔件难以从电抗器上脱落，可靠性提高。此外，对于树脂材料，只要具有绝缘性即可，例如，也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
下面，对如上所述构成的压缩机的控制装置101的动作进行说明。
另外，省略与实施方式1相同的部分。
压缩机的控制装置101动作，由此压缩机103运转，因旋转动作而产生振动。该振动经由支承架119传递到收纳箱113、印刷基板109、印刷基板109上的电抗器107、散热板129。
印刷基板109上的电抗器107中，来自收纳箱113的盖117的推压力隔着电抗器107上的间隔件127发生作用，由此，该部位与收纳箱113、收纳箱113的盖117、印刷基板109同步振动。
此时，电抗器107上的间隔件127，由于在间隔件127形成有凸部，使得在向水平方向移动时，电抗器107的线圈架抵接而成为防旋转部件131，另外，在向旋转方向移动的情况下，电抗器107的线圈和线圈架成为防旋转部件131，因此，不容易从电抗器107脱落，能够可靠地安装在电抗器107上。
由此，印刷基板109、电抗器107、间隔件127、收纳箱113的盖117同步振动，所以能够缓解作用在电抗器107的线圈接合部分上的应力，能够在使用频率范围内避开电抗器107的共振频率，因此能够防止电抗器107的线圈接合部分的断线。
如上所述，在本实施方式中，间隔件127，由于形成为使电抗器107成为防旋转部件131，因此不容易从电抗器107上脱落，被可靠地安装在电抗器107上，所以能够提供一种间隔件127不容易向水平方向、旋转方向移动，即使在施加振动的条件下也可靠性高的压缩机的控制装置101。
(实施方式9)
图12是本发明的实施方式9的密闭式电动压缩机的控制装置组装完成后的截面图。如图12所示，密闭式电动压缩机的控制装置201在盖217的背侧形成突起218，电抗器的顶端部被突起218直接支承。在这种结构中，也能获得与上述实施方式同样的效果。
如上所述，上述实施方式7至9的压缩机的控制装置，在设置于施加振动的场所的情况下，在构造上固定印刷基板的电抗器，由此，能够缓解作用在电抗器的线圈部上的应力，在使用频率范围内避开电抗器的共振频率，因此，能够提供一种电抗器的线圈不会断线的可靠性高的压缩机的控制装置，所以能够适用于冰箱、空调机等压缩机的控制装置中。
根据上述说明，对于本领域技术人员而言，本发明的大量改良和其他实施方式是清楚的。因此，上述说明应理解为仅是举例，出于向本领域技术人员示范的目的提供实施本发明的最佳方式。在不脱离本发明的宗旨的基础上，能够对本发明的具体结构和/或功能进行实质性的变更。
产业上的利用可能性
本发明的密闭式电动压缩机的控制装置，能够应用于具有自我保护功能且搭载有在进行自我保护动作时输出用于将力转换器的动作遮断的异常信号(Fo信号)的IPM(智能功率模块)的、所有密闭式电动压缩机的控制装置或者使用该控制装置的压缩机以及家电产品。
符号的说明
1 交流电源
2 AC/DC转换部
3 电容器
4 IPM
5 电动机
6 上臂IGBT
7 下臂IGBT
8 过电流检测电路
9 过热检测电路
9a 温度检测元件
10 电压异常检测电路
10a 电压检测元件
11 控制器(微控制器)
12 晶体管(紧急停止电路)
13 双稳多谐振荡器电路
14 单稳多谐振荡器
15 计时器电路
16 IPM控制电源
17a、17b 外部电阻器
18 并联电阻器
19 AND电路
20 电流检测元件
21 放大电路
22 逆变器基板
23 密闭式电动压缩机
24 冰箱
25 压缩机电线
26 密闭式电动压缩装置
27 驱动电路
30 电力转换器
40 异常检测器
50 备用保护电路
100、101 密闭式电动压缩机的控制装置
103 密闭式电动压缩机
105 半导体元件
107 电抗器
109 印刷基板
113 收纳箱
117 盖
127 间隔件
131 防旋转部件(凸部)

Claims (16)

1.一种密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于，包括：
对密闭式电动压缩机的电动机提供电力的电力转换器；
驱动所述电力转换器的驱动电路；
对包括所述电力转换器和所述驱动电路的异常检测对象区域的异常进行检测的异常检测元件；
控制器，其构成为将用于驱动所述电力转换器的控制信号输出到所述驱动电路，并且基于所述异常检测元件的表示检测到异常的输出，停止输出所述控制信号；和
备用保护电路，其基于所述异常检测元件的表示检测到异常的输出，使所述驱动电路停止。
2.如权利要求1所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述备用保护电路包括：输出动作信号的信号保持电路；和被输入所述动作信号的紧急停止电路，其中，所述动作信号为具有第一电平和第二电平的二值信号，
所述信号保持电路构成为：当所述密闭式电动压缩机的控制装置启动时，输出第二电平的所述动作信号，当接收到所述异常检测元件的表示检测到异常的输出时，即使所述异常检测元件的输出已变成不表示检测到异常，也继续输出第一电平的所述动作信号，
所述紧急停止电路构成为：当所述动作信号为第一电平时，使所述驱动电路停止，当所述动作信号为第二电平时，使所述驱动电路成为能够动作的状态。
3.如权利要求1或2所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述密闭式电动压缩机的控制装置还包括将所述异常检测元件的输出转换为异常检测信号并将该异常检测信号输出到所述控制器的异常检测器，其中，所述异常检测信号是具有与所述异常检测元件的输出是否表示检测到异常相对应的两个电平的二值信号，
所述控制器构成为：当从所述异常检测器接收到表示检测到异常的电平的异常检测信号时，停止输出所述控制信号。
4.如权利要求3所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述密闭式电动压缩机的控制装置还包括将所述异常检测元件的输出放大的放大器，
所述备用保护电路构成为：当所述放大器的输出电平处于表示所述异常检测元件检测到异常的规定的电平范围内时，使所述驱动电路停止。
5.如权利要求3所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述异常检测器构成为将所述异常检测信号输出到所述备用保护电路，
所述备用保护电路构成为：当从所述异常检测器接收到表示检测到异常的电平的异常检测信号时，使所述驱动电路停止。
6.如权利要求2至5中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述紧急停止电路构成为：当所述动作信号为第一电平时，将所述驱动电路的电源电压降低至使该驱动电路因电压不足而停止动作的规定电压以下，当所述动作信号为第二电平时，使所述驱动电路的电源电压高于所述规定电压。
7.如权利要求2至5中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述紧急停止电路构成为：当所述动作信号为第一电平时，使所述驱动电路从电源断开，当所述动作信号为第二电平时，使电源与所述驱动电路连接。
8.如权利要求2至5中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述紧急停止电路构成为：当所述动作信号为第一电平时，使向所述驱动电路供给所述控制信号的供给路径断开，当所述动作信号为第二电平时，建立向所述驱动电路供给所述控制信号的供给路径。
9.如权利要求2、6至8中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述信号保持电路构成为：在输出第一电平的所述动作信号后经过规定时间后自动地输出第二电平的所述动作信号。
10.如权利要求2、6至8中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述信号保持电路构成为：在输出第一电平的所述动作信号之后，当被输入复位信号时，输出第二电平的所述动作信号。
11.如权利要求9所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述信号保持电路包括单稳多谐振荡器电路，所述单稳多谐振荡器电路构成为：以输入所述异常检测元件的表示检测到异常的输出作为触发而动作，稳定时的输出与所述动作信号的第二电平对应，且非稳定时的输出与所述动作信号的第一电平对应。
12.如权利要求9所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述信号保持电路包括计时器电路，所述计时器电路构成为：以输入所述异常检测元件的表示检测到异常的输出作为触发，动作预先设定的时间，非动作时的输出与所述动作信号的第二电平对应，且动作时的输出与所述动作信号的第一电平对应。
13.如权利要求10所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述信号保持电路包括双稳多谐振荡器电路，所述双稳多谐振荡器电路构成为：在置位端子输入所述异常检测元件的输出，在复位端子输入所述复位信号，在输入了所述复位信号的情况下的输出与所述动作信号的第二电平对应，且在输入了所述异常检测元件的表示检测到异常的输出的情况下的输出与所述动作信号的第一电平对应。
14.如权利要求1至13中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置，其特征在于：
所述异常检测元件是检测所述电力转换器的输入电流或输出电流的电流检测元件，所述异常检测元件的表示检测到异常的输出是表示输入电流或输出电流为规定电流值以上的过电流的输出。
15.一种密闭式电动压缩装置，其特征在于，具有：
权利要求1至14中任一项所述的密闭式电动压缩机的控制装置；和
所述密闭式电动压缩机。
16.一种家电产品，其特征在于：
具有权利要求15所述的密闭式电动压缩装置。
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