CN107070252B - 一种变频回路及变频空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频回路及变频空调机，通过设定一母线电压上限值，当变换回路检测母线电压达到母线电压上限值时，MICOM对各个晶体管的门极发出停止运转驱动信号，停止脉冲幅度调制回路运转。本发明可以在控制PAM回路停止运转的同时逆变回路继续工作控制压缩机马达继续运转，保证空调继续运转。

Description

一种变频回路及变频空调机
技术领域
本发明涉及变频空调机技术领域，特别涉及一种变频回路及变频空调机。
背景技术
针对母线电压的监测，分为软件监测（S/W监测）和硬件监测（H/W监测）两部分，在变频空调机的运转过程中，会遇到压缩机负荷急剧变化的情况（参见图2），如除霜结束四通阀切换时、压缩机停止3分钟后再起动时。随着压缩机负荷的急剧变化，母线电压也会急剧上升。母线电压上升到S/W过电压遮断值或H/W过电压遮断值时，空调的保护功能起动，脉冲幅度调制回路和逆变回路同时停止工作。压缩机运转停止，不管是S/W过电压遮断，还是H/W过电压遮断，虽然空调机会在3分钟后在起动，但频繁的过电压遮断保护→压缩机停止→再起动。会直接造成空调机的制冷或制热能力不足，影响正常使用。
如果出现过电压遮断保护达到8次时，MICOM（MICRO COMPUTER：微电脑控制芯片）就会停止整机运行，并发出异常报警，需关机重新开机后才能运转。
发明内容
本发明的目的是提供一种变频回路及变频空调机，可以在控制PAM回路停止运转的同时逆变回路继续工作控制压缩机马达继续运转，保证空调继续运转。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种变频回路，其特点是，包含：整流回路、脉冲幅度调制回路和逆变回路；所述脉冲幅度调制回路包含至少一个支路，每个支路中包含一个电抗器、一个二极管和一个晶体管，所述电抗器一端与二极管的正极在该支路相应的第一节点处连接，所述第一节点与晶体管的集电极连接；所述晶体管作为无触点开关，其门极与相应的控制回路连接来接收驱动信号；
各晶体管的发射极连接至所述支路共用的同一个第二节点，所述第二节点分别连接至整流回路的第二输出端和逆变回路的第二输入端；
各电抗器的另一端连接至所述支路共用的同一个第三节点，所述第三节点与整流回路的第一输出端连接；
各二极管的负极连接至所述支路共用的同一个第四节点，所述第四节点通过一个电容器后分别连接至整流回路的第二输出端和逆变回路的第二输入端；所述第四节点还直接连接至逆变回路的第一输入端；
所述的控制回路包含：连接在电容器两端的变换回路，用于检测母线电压；微电脑控制芯片，其中有两个引脚双向连接脉冲幅度调制回路，其中有一输入端连接变换回路，其中有一输出端连接逆变回路；
设定一母线电压上限值，当变换回路检测母线电压达到母线电压上限值时，所述的微电脑控制芯片对各个晶体管的门极发出停止运转驱动信号，停止脉冲幅度调制回路运转。
当所述的微电脑控制芯片对各个晶体管的门极发出停止运转驱动信号，并停止脉冲幅度调制回路运转，但继续控制逆变回路运转。
所述的脉冲幅度调制回路停止运转后母线电压下降，当变换回路检测母线电压达到目标母线电压值时，所述的微电脑控制芯片对各个晶体管的门极发出运转驱动信号，使得脉冲幅度调制回路运转。
设定一软件过电压遮断值，所述的软件过电压遮断值高于母线电压上限值，当变换回路检测母线电压达到软件过电压遮断值时，所述的微电脑控制芯片控制脉冲幅度调制回路停止运转后，并控制逆变回路停止运转。
所述的控制回路还包含一连接在电容器两端硬件回路，用于检测母线电压，所述的硬件回路输出端连接脉冲幅度调制回路。
设定一硬件过电压遮断值，所述的硬件过电压遮断值高于软件过电压遮断值，当硬件回路检测母线电压达到硬件过电压遮断值时，所述的硬件回路对各个晶体管的门极发出强行停止运转驱动信号，使得脉冲幅度调制回路停止运转后，且逆变回路停止运转。
所述的至少一个支路为：一个支路、并接的两个支路或并接的三个支路。
一种变频空调机，其特点是，包含如上述的变频回路。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
当负荷急剧减少时，母线电压急剧上升，通过控制PAM回路停止运转，但同时控制逆变回路继续工作使压缩机马达继续运转，保证空调继续运转。
附图说明
图1为本发明一种变频回路的示意图；
图2为负荷力矩变化图；
图3为母线电压目标值、上限值、S/W过电压遮断值、H/W过电压遮断值示意图；
图4为本发明一种变频回路的一示意图；
图5为本发明一种变频回路的另一示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，本发明提供一种变频回路，及使用了变频回路的变频空调机的室外机中。
所述的变频回路中，包含：整流用的二极管桥堆DB、PAM回路（PAM：脉冲幅度调制）、逆变用的智能功率模块IPM。智能功率模块IPM内部为多组开关管及续流二极管连接构成的三相桥式逆变电路，向其输入CPU控制信号，以及输入经二极管桥堆DB整流、PAM回路进行脉冲幅度调制的直流电压，得到可变频可变压的电源，用来驱动与该智能功率模块IPM输出连接的压缩机马达MC。
所述的PAM回路包含三个并接的支路：电抗器L1,L2,L3与二极管D1,D2,D3正极对应连接的三个第一节点1，分别与晶体管Q1,Q2,Q3的集电极对应连接；晶体管Q1,Q2,Q3的发射极在第二节点2处，分别连接二极管桥堆DB和智能功率模块IPM；各电抗器L1,L2,L3另一端还在第三节点3处与二极管桥堆DB连接；二极管D1,D2,D3负极在第四节点4处连接至同一电容器C的正极；电容器C的负极分别连接二极管桥堆DB和智能功率模块IPM。
其中，电抗器L1,L2,L3起改善功率因数的作用；二极管D1,D2,D3用于整流；电容器C是平滑电容，使直流电压更平滑；晶体管Q1,Q2,Q3起到无触点开关的作用，各自门极与相应的控制回路及强制停止回路连接来接收驱动信号。
所述的控制回路包含：连接在电容器C两端的变换回路100，用于检测母线电压；MICOM，其中有两个引脚通过强制停止回路连接PAM回路，其中有一输入端连接变换回路100，其中有一输出端连接智能功率模块IPM。
在具体实施例中，作为上述变频回路的变化，PAM回路包含并接的2个支路或只有一个支路，各个电子元器件之间的连接请参见图4、5。
请继续配合参见图1、3，设定一母线电压上限值420V，当变换回路100检测母线电压达到母线电压上限值420V时，所述的MICOM通过强制停止回路对各个晶体管Q1,Q2,Q3的门极发出停止运转驱动信号，停止PAM回路运转，且继续控制智能功率模块IPM运转。
所述的脉冲幅度调制回路停止运转后母线电压下降，当变换回路检测母线电压达到目标母线电压值380V时，所述的MICOM通过强制停止回路对各个晶体管Q1,Q2,Q3的门极发出运转驱动信号，使得脉冲幅度调制回路运转（参见图2、3）。
该变频回路还用于对母线的软件S/W监测，具体为：设定一软件过电压遮断值430V，所述的软件过电压遮断值高于母线电压上限值，当变换回路检测母线电压达到软件过电压遮断值时，所述的MICOM控制脉冲幅度调制回路停止运转后，并控制智能功率模块IPM停止运转，使得压缩机马达MC运转停止。
该变频回路还用于对母线的硬件H/W监测，具体为：上述控制回路包含一连接在电容器两端硬件H/W回路200，用于检测母线电压，所述的硬件回路200输出端连PAM回路。设定一硬件过电压遮断值466V，所述的过电压遮断值高于软件过电压遮断值，所述的硬件回路对各个晶体管的门极发出强行停止运转驱动信号CIN，使得PAM回路停止运转后，且智能功率模块IPM停止运转，使得压缩机马达MC运转停止。
综上所述，本发明一种变频回路及变频空调机，可以在控制PAM回路停止运转的同时逆变回路继续工作控制压缩机马达继续运转，保证空调继续运转。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种变频回路，其特征在于，包含：整流回路、脉冲幅度调制回路和逆变回路；所述脉冲幅度调制回路包含至少一个支路，每个支路中包含一个电抗器、一个二极管和一个晶体管，所述电抗器一端与二极管的正极在该支路相应的第一节点处连接，所述第一节点与晶体管的集电极连接；所述晶体管作为无触点开关，其门极通过与相应的控制回路及强制停止回路连接来接收驱动信号；
各晶体管的发射极连接至所述支路共用的同一个第二节点，所述第二节点分别连接至整流回路的第二输出端和逆变回路的第二输入端；
各电抗器的另一端连接至所述支路共用的同一个第三节点，所述第三节点与整流回路的第一输出端连接；
各二极管的负极连接至所述支路共用的同一个第四节点，所述第四节点通过一个电容器后分别连接至整流回路的第二输出端和逆变回路的第二输入端；所述第四节点还直接连接至逆变回路的第一输入端；
所述的控制回路包含：连接在电容器两端的变换回路，用于检测母线电压；微电脑控制芯片，其中有两个引脚通过强制停止回路连接脉冲幅度调制回路，其中有一输入端连接变换回路，其中有一输出端连接逆变回路；
设定一母线电压上限值，当变换回路检测母线电压达到母线电压上限值时，所述的微电脑控制芯片通过强制停止回路对各个晶体管的门极发出停止运转驱动信号，停止脉冲幅度调制回路运转，但继续控制逆变回路运转；
设定一软件过电压遮断值，所述的软件过电压遮断值高于母线电压上限值，当变换回路检测母线电压达到软件过电压遮断值时，所述的微电脑控制芯片通过强制停止回路控制脉冲幅度调制回路停止运转后，并控制逆变回路停止运转。
2.如权利要求1所述的变频回路，其特征在于，所述的脉冲幅度调制回路停止运转后母线电压下降，当变换回路检测母线电压达到目标母线电压值时，所述的微电脑控制芯片通过强制停止回路对各个晶体管的门极发出运转驱动信号，使得脉冲幅度调制回路运转。
3.如权利要求1所述的变频回路，其特征在于，所述的控制回路还包含一连接在电容器两端的硬件回路，用于检测母线电压，所述的硬件回路输出端连接强制停止回路。
4.如权利要求3所述的变频回路，其特征在于，设定一硬件过电压遮断值，所述的硬件过电压遮断值高于软件过电压遮断值，当硬件回路检测母线电压达到硬件过电压遮断值时，所述的强制停止回路对各个晶体管的门极发出强行停止运转驱动信号，使得脉冲幅度调制回路停止运转后，且逆变回路停止运转。
5.如权利要求1-4任一项所述的变频回路，其特征在于，所述的至少一个支路为：一个支路、并接的两个支路或并接的三个支路。
6.一种变频空调机，其特征在于，包含如权利要求1-5任一项所述的变频回路。
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