CN112260559A - 一种用于变频空调系统的校正方法及电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于变频空调系统的校正方法及电路。本发明通过三组变压器对交流电源信号进行电压调节，然后通过稳压输出模块将各相电压转化为直流信号，再通过耦合滤波电路输出变频空调系统各控制模块的供电电压。本发明通过在稳压输出模块中增加反馈补偿元件，可进一步的对交流电源信号的震荡、突变进行补偿，使得各相直流相位信号均能够在较大范围内保持稳定输出，从而使得耦合滤波电路输入更为稳定。耦合滤波电路可进一步通过信号放大器和滤波电路，进一步保证电压输出稳定，从而避免因电源信号的不稳定误触发芯片进行复位，影响空调系统正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及变频空调设备技术领域，具体而言涉及一种用于变频空调系统的校正方法及电路。
背景技术
现有变频空调的控制系统通常采用两块芯片配合实现对空调运行状态的控制。其中，一块芯片用于控制压缩机系统。另一块芯片用于控制空调的主控系统。空调上电运行过程中，为防上电电流的冲击，通常首先为主控系统的芯片供电，经过设定延时时长后才会通过芯片接口控制相应开关部件实现对压缩机芯片的供电。但是这种驱动方式下需要设立两块独立芯片以及独立的开关部件，会为空调设备带来额外的硬件成本，并且需要额外的部件安装空间。
空调运行过程中，由于供电网络容易受到外部负载环境的影响而产生波动，因此，容易因为电源信号的不稳定误触发芯片进行复位，影响空调系统正常运行。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种用于变频空调系统的校正方法及电路，本发明分别对变频空调的每一相交流电源信号进行单独的调压、整流和电压反馈处理后再将其叠加为稳定的供电电压输出至变频空调系统的控制模块。由此，本发明能够显著抵消交流电源不稳定所造成的电流冲击，保证空调系统能够稳定工作。本发明具体采用如下技术方案。
首先，为实现上述目的，提出一种用于变频空调系统的校正电路，其包括：三组变压器，其分别耦合变频空调的各相交流电源信号，分别对各相交流电源信号进行电压调节，分别输出对应各相交流电源信号的调压信号；三个稳压输出模块，其分别与各相调压信号相耦合，分别对各相调压信号进行整流和电压反馈处理后，分别输出对应该相调压信号的直流相位信号和中性点参考信号；耦合滤波电路，其分别接收各相直流相位信号以及各中性点参考信号，对各中性点参考信号进行接地处理，并对各相直流相位信号进行耦合滤波后，输出耦合滤波所获得的供电电压至变频空调系统的控制模块。
可选的，如上任一所述的用于变频空调系统的校正电路，其中，所述每一组变压器均分别包括：第一原边电感L1，其一端连接变频空调的一相交流电源信号，其另一端连接变频空调的交流电源的中性点信号；第一副边电感L11，其与所述第一原边电感耦合；第二副边电感L12，其与所述第一原边电感耦合，并且所述第二副边电感L12的一端与所述第一副边电感L11的一端共同连接地电平。
可选的，如上任一所述的用于变频空调系统的校正电路，其中，所述每一个稳压输出模块均分别包括：第一整流桥B11，其连接所述第一副边电感L11；第二整流桥B12，其连接所述第二副边电感L12，并且，所述第一整流桥B11的负极输出端与所述第二整流桥B12的正极输出端均共同连接地电平；第一反向保护二极管D11，其反向并联在所述第一整流桥B11的正极输出端与负极输出端之间；第二反向保护二极管D12，其负极连接所述第二整流桥B12的负极输出端；第一开关元件Q11，其第一端连接第一反向保护二极管D11的负极，其第二端通过第一反馈补偿电容C11连接第一反向保护二极管D11的正极；第二开关元件Q12，其第一端连接第二反向保护二极管D12的负极，其第二端通过第二反馈补偿电容C12连接第二反向保护二极管D12的正极；第一放大器U11，其输入端连接所述第一开关元件Q11的第三端，其输出端与输入端之间还连接有第一反馈补偿电阻R11，所述第一反馈补偿电阻R11同时连接在第一反向保护二极管D11的正极与第一开关元件Q11的第三端之间；第二放大器U12，其输入端连接所述第二开关元件Q12的第三端，其输出端与输入端之间还连接有第二反馈补偿电阻R12，所述第二反馈补偿电阻R12同时连接在第二反向保护二极管D12的正极与第二开关元件Q12的第三端之间。
可选的，如上任一所述的用于变频空调系统的校正电路，其中，所述第一开关元件Q11和第二开关元件Q12均为IGBT晶体管。
可选的，如上任一所述的用于变频空调系统的校正电路，其中，所述IGBT晶体管的发射极连接所述第一反向保护二极管D11或所述第二反向保护二极管D12的负极；所述IGBT晶体管的集电极通过第一反馈补偿电容C11或第二反馈补偿电容C12连接所述第一反向保护二极管D11或所述第二反向保护二极管D12的正极；所述IGBT晶体管的基极连接所述第一放大器U11或第二放大器U12的输入端。
可选的，如上任一所述的用于变频空调系统的校正电路，其中，所述第一副边电感L11与所述第一原边电感L1之间的匝数比等于所述第二副边电感L12与所述第一原边电感L1之间的匝数比。
同时，为实现上述目的，本发明还提供一种用于变频空调系统的校正方法，其步骤包括：第一步，通过三组分别耦合变频空调各相交流电源信号的变压器，分别对各相交流电源信号进行电压调节，分别输出对应各相交流电源信号的调压信号；第二步，分别通过三个稳压输出模块，对各相调压信号进行整流和电压反馈处理，获得对应各相调压信号的直流相位信号和中性点参考信号；第三步，分别接收各相直流相位信号以及各中性点参考信号，对各中性点参考信号进行接地处理，并对各相直流相位信号进行耦合滤波后，输出耦合滤波所获得的供电电压至变频空调系统的控制模块，用于驱动所述变频空调运转。
可选的，如上任一所述的用于变频空调系统的校正方法，其中，对各相直流相位信号进行耦合滤波的具体步骤包括：将各相直流相位信号同步输入至同一信号放大器中，对各相直流相位信号进行叠加，然后对叠加后所获得的信号进行滤波。
有益效果
本发明通过三组变压器对交流电源信号进行电压调节，然后通过稳压输出模块将各相电压转化为直流信号，再通过耦合滤波电路输出变频空调系统各控制模块的供电电压。本发明通过在稳压输出模块中增加反馈补偿元件，可进一步的对交流电源信号的震荡、突变进行补偿，使得各相直流相位信号均能够在较大范围内保持稳定输出，从而使得耦合滤波电路输入更为稳定。耦合滤波电路可进一步通过信号放大器和滤波电路，进一步保证电压输出稳定，从而避免因电源信号的不稳定误触发芯片进行复位，影响空调系统正常运行。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的用于变频空调系统的校正电路中各电流模块之间的运行方式示意图；
图2是本发明的用于变频空调系统的校正电路的输出端口示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明首先提出一种用于变频空调系统的校正方法，其步骤包括：
第一步，通过三组分别耦合变频空调各相交流电源信号的变压器，分别对各相交流电源信号进行电压调节，分别输出对应各相交流电源信号的调压信号；
第二步，分别通过三个稳压输出模块，对各相调压信号进行整流和电压反馈处理，获得对应各相调压信号的直流相位信号和中性点参考信号；
第三步，分别接收各相直流相位信号以及各中性点参考信号，对各中性点参考信号进行接地处理，并对各相直流相位信号进行耦合滤波后，输出耦合滤波所获得的供电电压至变频空调系统的控制模块，用于驱动所述变频空调运转。
由此，本发明能够通过稳压输出模块分别对各相电信号进行第一级反馈处理，初步滤除信号中因电网负载突变而叠加的抖动信号或突变信号，然后通过对各相直流相位信号进行耦合滤波，将其叠加为更为稳定的供电电压，为变频空调中各模块供电。由此，本发明能够解决供电不稳定而误触发芯片进行复位，影响空调系统正常运行的问题。本发明不需要单独设计供电驱动方案，本发明所使用的元器件均为通用的标准元件，并且只需要简单通用的集成式有元器件，不需要复杂的控制步骤，因此，本发明的硬件成本有限，能够在保证空调系统稳定运行的腔体下，降低硬件成本，减少硬件元件所需的安装空间，方便对空调整机进行小型化、集成化设计。
上述的电信号处理步骤可具体通过以下的校正电路实现。该电路包括：
三组变压器，其以图1虚线框左侧的方式，分别耦合变频空调的各相交流电源信号，分别对各相交流电源信号进行电压调节，分别输出对应各相交流电源信号的调压信号；
三个稳压输出模块，其以图1虚线框的方式，分别与各相调压信号相耦合，分别对各相调压信号进行整流和电压反馈处理后，分别输出对应该相调压信号的直流相位信号和中性点参考信号；
耦合滤波电路，其以图2所示的方式，分别接收各相直流相位信号以及各中性点参考信号，对各中性点参考信号进行接地处理，并对各相直流相位信号进行耦合滤波后，输出耦合滤波所获得的供电电压至变频空调系统的控制模块。比如，所述的耦合滤波电路，可通过图2所述的信号放大器和滤波器，先将各相直流相位信号同步输入至同一信号放大器中，对各相直流相位信号进行叠加，然后通过滤波器对叠加后所获得的信号进行滤波以获得稳定的电压输出，滤除三相电信号的幅值波动。
在更为具体的实现方式下，上述的每一组变压器均可分别设置为包括：
第一原边电感L1，其一端连接变频空调的一相交流电源信号，其另一端连接变频空调的交流电源的中性点信号；
第一副边电感L11，其与所述第一原边电感耦合；
第二副边电感L12，其与所述第一原边电感耦合，并且所述第二副边电感L12的一端与所述第一副边电感L11的一端共同连接地电平；
第一副边电感L11与所述第一原边电感L1之间的匝数比等于所述第二副边电感L12与所述第一原边电感L1之间的匝数比，以保证分别对每一相电信号处理后所输出的电压量具有相同或至少相互接近的幅值。
上述的每一个稳压输出模块均可分别设置为包括图1虚线框所示的：
第一整流桥B11，其连接所述第一副边电感L11；
第二整流桥B12，其连接所述第二副边电感L12，并且，所述第一整流桥B11的负极输出端与所述第二整流桥B12的正极输出端均共同连接地电平；
第一反向保护二极管D11，其反向并联在所述第一整流桥B11的正极输出端与负极输出端之间；
第二反向保护二极管D12，其负极连接所述第二整流桥B12的负极输出端；
第一开关元件Q11，其第一端连接第一反向保护二极管D11的负极，其第二端通过第一反馈补偿电容C11连接第一反向保护二极管D11的正极；
第二开关元件Q12，其第一端连接第二反向保护二极管D12的负极，其第二端通过第二反馈补偿电容C12连接第二反向保护二极管D12的正极；
第一放大器U11，其输入端连接所述第一开关元件Q11的第三端，其输出端与输入端之间还连接有第一反馈补偿电阻R11，所述第一反馈补偿电阻R11同时连接在第一反向保护二极管D11的正极与第一开关元件Q11的第三端之间；
第二放大器U12，其输入端连接所述第二开关元件Q12的第三端，其输出端与输入端之间还连接有第二反馈补偿电阻R12，所述第二反馈补偿电阻R12同时连接在第二反向保护二极管D12的正极与第二开关元件Q12的第三端之间。
其中，所述第一开关元件Q11和第二开关元件Q12均可通过IGBT晶体管实现。该IGBT晶体管的发射极可作为开关元件的第一端，分别连接所述第一反向保护二极管D11或所述第二反向保护二极管D12的负极；
该IGBT晶体管的集电极可作为开关元件的第二端分别通过第一反馈补偿电容C11连接所述第一反向保护二极管D11，或通过第二反馈补偿电容C12连接所述第二反向保护二极管D12的正极；
该IGBT晶体管的基极可作为开关元件的第三端，连接所述第一放大器U11或第二放大器U12的输入端。
由此，本发明能够通过分别对变频空调的每一相交流电源信号进行单独的调压、整流和电压反馈处理后再将其叠加为稳定的供电电压输出至变频空调系统的控制模块。本发明的电路设计能够显著抵消交流电源不稳定所造成的电流冲击，保证空调系统能够稳定工作。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于变频空调系统的校正电路，其特征在于，包括：
三组变压器，其分别耦合变频空调的各相交流电源信号，分别对各相交流电源信号进行电压调节，分别输出对应各相交流电源信号的调压信号；
三个稳压输出模块，其分别与各相调压信号相耦合，分别对各相调压信号进行整流和电压反馈处理后，分别输出对应该相调压信号的直流相位信号和中性点参考信号；
耦合滤波电路，其分别接收各相直流相位信号以及各中性点参考信号，对各中性点参考信号进行接地处理，并对各相直流相位信号进行耦合滤波后，输出耦合滤波所获得的供电电压至变频空调系统的控制模块。
2.如权利要求1所述的用于变频空调系统的校正电路，其特征在于，所述每一组变压器均分别包括：
第一原边电感(L1)，其一端连接变频空调的一相交流电源信号，其另一端连接变频空调的交流电源的中性点信号；
第一副边电感(L11)，其与所述第一原边电感耦合；
第二副边电感(L12)，其与所述第一原边电感耦合，并且所述第二副边电感(L12)的一端与所述第一副边电感(L11)的一端共同连接地电平。
3.如权利要求2所述的用于变频空调系统的校正电路，其特征在于，所述每一个稳压输出模块均分别包括：
第一整流桥(B11)，其连接所述第一副边电感(L11)；
第二整流桥(B12)，其连接所述第二副边电感(L12)，并且，所述第一整流桥(B11)的负极输出端与所述第二整流桥(B12)的正极输出端均共同连接地电平；
第一反向保护二极管(D11)，其反向并联在所述第一整流桥(B11)的正极输出端与负极输出端之间；
第二反向保护二极管(D12)，其负极连接所述第二整流桥(B12)的负极输出端；
第一开关元件(Q11)，其第一端连接第一反向保护二极管(D11)的负极，
其第二端通过第一反馈补偿电容(C11)连接第一反向保护二极管(D11)的正极；
第二开关元件(Q12)，其第一端连接第二反向保护二极管(D12)的负极，其第二端通过第二反馈补偿电容(C12)连接第二反向保护二极管(D12)的正极；
第一放大器(U11)，其输入端连接所述第一开关元件(Q11)的第三端，其输出端与输入端之间还连接有第一反馈补偿电阻(R11)，所述第一反馈补偿电阻(R11)同时连接在第一反向保护二极管(D11)的正极与第一开关元件(Q11)的第三端之间；
第二放大器(U12)，其输入端连接所述第二开关元件(Q12)的第三端，其输出端与输入端之间还连接有第二反馈补偿电阻(R12)，所述第二反馈补偿电阻(R12)同时连接在第二反向保护二极管(D12)的正极与第二开关元件(Q12)的第三端之间。
4.如权利要求1-4所述的用于变频空调系统的校正电路，其特征在于，所述第一开关元件(Q11)和第二开关元件(Q12)均为IGBT晶体管。
5.如权利要求1-4所述的用于变频空调系统的校正电路，其特征在于，所述IGBT晶体管的发射极连接所述第一反向保护二极管(D11)或所述第二反向保护二极管(D12)的负极；
所述IGBT晶体管的集电极通过第一反馈补偿电容(C11)或第二反馈补偿电容(C12)连接所述第一反向保护二极管(D11)或所述第二反向保护二极管(D12)的正极；
所述IGBT晶体管的基极连接所述第一放大器(U11)或第二放大器(U12)的输入端。
6.如权利要求1-5所述的用于变频空调系统的校正电路，其特征在于，所述第一副边电感(L11)与所述第一原边电感(L1)之间的匝数比等于所述第二副边电感(L12)与所述第一原边电感(L1)之间的匝数比。
7.一种用于变频空调系统的校正方法，其特征在于，步骤包括：
第一步，通过三组分别耦合变频空调各相交流电源信号的变压器，分别对各相交流电源信号进行电压调节，分别输出对应各相交流电源信号的调压信号；
第二步，分别通过三个稳压输出模块，对各相调压信号进行整流和电压反馈处理，获得对应各相调压信号的直流相位信号和中性点参考信号；
第三步，分别接收各相直流相位信号以及各中性点参考信号，对各中性点参考信号进行接地处理，并对各相直流相位信号进行耦合滤波后，输出耦合滤波所获得的供电电压至变频空调系统的控制模块，用于驱动所述变频空调运转。
8.如权利要求7所述的用于变频空调系统的校正方法，其特征在于，对各相直流相位信号进行耦合滤波的具体步骤包括：将各相直流相位信号同步输入至同一信号放大器中，对各相直流相位信号进行叠加，然后对叠加后所获得的信号进行滤波。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210122 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |