CN1299428C

CN1299428C - 分体型空调变频室外机的开关磁阻电机驱动电路

Info

Publication number: CN1299428C
Application number: CNB021531455A
Authority: CN
Inventors: 孙言植
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: CN1503448A

Abstract

一种分体型空调变频室外机的开关磁阻电阻驱动电路，其特征在于，包括多个三极管、多个N通道场效应管、多个稳压二极管，其中多个三极管分别连接在电源线和电机线圈一端之间，用于给电机线圈供电；多个N通道场效应管的漏极分别连接到电机线圈的另一端，该N通道场效应管接收外部控制信号进行切换动作；在每个N通道场效应管的源极和栅极之间分别并联连接一个上述稳压二极管，该稳压二极管稳定N通道场效应管的栅极电压。本发明具有提高空调的效率，降低制造成本的功效。

Description

分体型空调变频室外机的开关磁阻电机驱动电路

技术领域

本发明涉及一种空调装置，尤其涉及一种具有提高空调的效率，降低制造成本的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机驱动电路。

背景技术

开关磁阻电机(SRM)是Switched Reluctance Motor的缩写，也叫做磁阻开闭式电机。以下称为开关磁阻电机(SRM)。

一般在开关磁阻电机中，线圈部的线圈卷绕在迭层结构的定子的外侧；转子与上述定子的迭层结构相同，但是没有线圈卷绕，转子以驱动轴为中心进行旋转。在上述结构的开关磁阻电机中，向线圈部上的线圈施加电源，则线圈上产生电流，使线圈产生磁场，从而使开关磁阻电机的转子进行旋转。

具有上述结构的开关磁阻电路结构中，只要向线圈部上的线圈施加电源，则线圈上产生电流，并产生磁场，使该开关磁阻电机的转子进行旋转。

构成上述开关磁阻电机驱动电路的电机线圈的个数与相数相同。现有的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机驱动电路中采用了3个电机线圈，构成3相电机。

下面参照附图，对现有的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机驱动电路进行详细说明。

图1是现有的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机(SRM)驱动电路。

如图1所示，现有的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机(SRM)驱动电路主要包括电源(source)1、信号(sink)部和微型计算机(microcomputer)3。该电源(source)1用于产生磁力，驱动开关磁阻电机；上述信号(sink)部执行切换(switching)动作，用于向电源1输入控制信号；该微型计算机(micro computer)3使空调机驱动的控制信号传递到信号部2，控制室外机风扇的驱动。

上述电源包括多个三极管Q1、Q2、Q3、电容C1、C2、C3和电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6。其中多个三极管Q1、Q2、Q3分别连接在电源线和电机线圈A、B、C的一端之间，用于给电机线圈A、B、C供电，电机线圈A、B、C产生磁场，驱动电机的转子；电容C1、C2、C3用于防止三极管Q1、Q2、Q3的损害。

上述信号部包括三极管队列(transistor array)，该三极管队列(transistor array)具有三极管Q4、Q5、Q6，该三极管Q4、Q5、Q6起切换作用使得控制信号传递到电机线圈A、B、C。

上述电源1的三极管Q1的基极(base)端子连接有电阻R1、R2；该三极管Q1的发射极(emitter)端子和电阻R1、R2之间连接有电容C1。另外，三极管Q1的集电极(collector)端子与电机线圈A连接，在信号部2的三极管队列中，达尔凌顿三极管Q4的集电极端子与电机线圈A相连接。

上述电源1的三极管Q2的基极(base)端子与电阻R3、R4连接；三极管Q2的发射极(emitter)端子和电阻R3、R4之间连接有电容C2。另外，三极管Q2的集电极(collector)端子与电机线圈B连接。在信号部2的三极管队列中，达尔凌顿三极管Q5的集电极端子与电机线圈B相连接。

另外，电源1的三极管Q3的基极(base)端子与电阻R5、R6连接；三极管Q3的发射极(emitter)端子和电阻R5、R6之间连接有电容C2。另外，三极管Q3的集电极(collector)端子与电机线圈C连接。在信号部2的三极管队列中，达尔凌顿三极管Q6的集电极端子与电机线圈C相连接。

现有分体型空调变频室外机的开关磁阻电机驱动电路的三极管叫作达尔凌顿三极管。一般达尔凌顿三极管是由2个以上的三极管之间直接接续形成的三极管。

另外，设置在电源1上的三极管Q1、Q2、Q3设定成总是导通ON的状态。这样，通过设置在信号部2的三极管的切换动作，向电机线圈施加电压，产生磁场。

下面对上述电路结构驱动室内机风扇的控制过程进行详细说明。

使用者输入驱动分体型空调室内机的风扇的信号，接收到上述信号的微型计算机3控制电压向电机线圈A、B、C输入，使其产生磁场使电机的转子旋转。

即为了按照控制信号驱动室外机的风扇电机，将切换控制信号依次输入到信号部的达尔凌顿三极管队列的三极管Q4、Q5、Q6。接收到上述信号的三极管Q4、Q5、Q6依次被导通(turn on)。与被导通的三极管Q4、Q5、Q6和电源的三极管Q1、Q2、Q3上相连的电机线圈A、B、C产生磁力。

也就是说，上述微型计算机3依次切换三极管Q4、Q5、Q6的导通(turnon)/关闭(turn off)，使得三极管Q1、Q2、Q3导通(turn on)或者关闭(turn off)，将电压施加于电机线圈A、B、C。得到电压的电机线圈A、B、C产生磁场使转子驱动。利用电机线圈A、B、C产生的磁力驱动电机。

在现有的开关磁阻电机驱动电路中，开关磁阻电机驱动器件的信号部开关器件采用的是三极管队列。但是该三极管队列随着输入到三极管队列的基极端子上的电流值变动和通过集电极输出电流的变化进行驱动；由于电路电流值的上升并且开关速度慢，所以不适用于高速切换信号部。

因为从电路特性上切换动作被导通，则输出电压值上升，损失增加。从而降低了空调效率。

另外，在上述开关磁阻电机驱动电路中，采用价格高的三极管队列执行上述切换工作，制造费用高。

发明内容

为了克服现有的开关磁阻电机驱动电路存在的上述缺点，本发明提供一种分体型空调变频室外机开关磁阻电机驱动电路，其具有提高空调的效率，降低制造成本的功效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分体型空调变频室外机的开关磁阻电阻驱动电路，其特征在于，包括多个三极管、多个N通道场效应管、多个稳压二极管，其中多个三极管分别连接在电源线和电机线圈一端之间，用于给电机线圈供电；多个N通道场效应管的漏极分别连接到电机线圈的另一端，该N通道场效应管接收外部控制信号进行切换动作；在每个N通道场效应管的源极和栅极之间分别并联连接一个上述稳压二极管，该稳压二极管稳定N通道场效应管的栅极电压。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机(SRM)驱动电路图。

图2是本发明的的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机(SRM)驱动电路图。

图中标号说明

10：电源(source) 20：信号(sink)部

30：微型计算机(micro computer) Q1’、Q2’、Q3’：三极管(transistor)

FET1、FET2、FET3：场效应管 A’、B’、C’：电机线圈(motor coil)

C1’、C2’、C3’：电容(capacitor)

ZD1、ZD2、ZD3：稳压二极管(Zener diode)

具体实施方式

图2是本发明的的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机(SRM)驱动电路。

如该图所示，本发明的分体型空调变频室外机的开关磁阻电机(SRM)驱动电路包括电源(source)10、信号(sink)部20和微型计算机(microcomputer)30。上述电源(source)10用于产生磁力，驱动开关磁阻电机；信号(sink)部20执行切换(switching)动作，用于向电源10输入控制信号；微型计算机(micro computer)30使空调机驱动的控制信号传递到信号部20，控制室外机风扇的转动。

上述电源10包括三极管Q1’、Q2’、Q3’、电容C1’、C2’、C3’和电阻R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、R6’。其中多个三极管Q1’、Q2’、Q3’分别连接在电源线和电机线圈的一端之间，用于给电机线圈供电，该电机线圈A’、B’、C’产生磁场，使电机的转子驱动；电容C1’、C2’、C3’用于防止三极管Q1’、Q2’、Q3’的损坏。

另外，上述信号部20包括N通道场效应管(N channel Field EffectTransistor)FET1、FET2、FET3、稳压二极管(Zener diode)ZD1、ZD2、ZD3和电阻R7、R8、R9。为了将电机线圈A’、B’、C’产生的磁场传递给电机，该N通道场效应管FET1、FET2、FET3起到切换作用以连接电源；上述稳压二极管(Zener diode)ZD1、ZD2、ZD3用于限定N通道场效应管(N channel FieldEffect Transistor)FET1、FET2、FET3的栅极(gate)电压；上述电阻R7、R8、R9用于保护稳压二极管(Zener diode)ZD1、ZD2、ZD3。

下面对上述开关磁阻电路的连接关系进行详细说明。

上述电源10的三极管Q1’的基极(base)端子与电阻R1’、R2’连接；三极管Q1’的发射极(emitter)端子和电阻R1’、R2’之间连接有电容C1’。另外，电机线圈A’和信号部20的N通道场效应管FET1的漏极(drain)端子相连；N通道场效应管端子中的栅极(gate)端子和源极(source)端子之间与稳压二极管ZD1和电阻R7’连接。

上述电源10的三极管Q2’的基极(base)端子与电阻R3’、R4’连接；三极管Q2’的发射极(emitter)端子和电阻R3’、R4’之间连接电容C2’。另外，电机线圈B’和信号部20的N通道场效应管FET2的漏极(drain)端子相连；N通道场效应管端子中的栅极(gate)端子和源极(source)端子之间连接稳压二极管ZD2和电阻R8’。

上述电源10的三极管Q3’的基极(base)端子与电阻R5’、R6’连接；三极管Q3’的发射极(emitter)端子和电阻R5’、R6’之间连接有电容C3’。另外，电机线圈C’和信号部20的N通道场效应管FET3的漏极(drain)端子相连；N通道场效应管端子中的栅极(gate)端子和源极(source)端子之间连接稳压二极管ZD3和电阻R9’。

分别与上述稳压二极管ZD1、ZD2、ZD3并联的电阻R7、R8、R9是为了保护稳压二极管ZD1、ZD2、ZD3而设置的。

另外，设置在电源10上的三极管Q1’、Q2’、Q3’设定成总是导通ON的状态。这样，通过设置在信号部20的N通道场效应管的切换动作，向电机线圈A’、B’、C’施加电压，产生磁场。

使用者输入驱动分体型空调室内机的风扇的信号，接收到上述信号的微型计算机30控制电压向电机线圈A’、B’、C’输入，产生磁场使电机的转子旋转。

也就是说，为了按照控制信号驱动室外机的风扇电机，将切换控制信号依次输入到信号部20的N通道场效应管(N channel Field EffectTransistor)FET1、FET2、FET3。接收到信号的上述N通道场效应管(N channelField Effect Transistor)FET1、FET2、FET3依次被导通(turn on)。与被导通的N通道场效应管(N channel Field Effect Transistor)FET1、FET2、FET3和电源的三极管Q1’、Q2’、Q3’相连的电机线圈A’、B’、C’依次产生磁力。这样，依次通过电机线圈A’、B’、C’的磁力，供电机进行旋转。

也就是说，上述微型计算机30依次切换N通道场效应管(N channelField Effect Transistor)FET1、FET2、FET3的导通(turn on)/关闭(turnoff)，使得N通道场效应管(N channel Field Effect Transistor)FET1、FET2、FET3导通(turn on)或者断开(turn off)，将电压施加于电机线圈A’、B’、C’。得到电压的电机线圈A’、B’、C’产生磁场作用使转子驱动。利用电机线圈A、B、C产生的磁力驱动电机。

在本发明的分体型空调变频室外机的开关磁阻驱动电路中，作为信号开关器件的N通道场效应管(N channel Field Effect Transistor)切换速度快，切换时产生的损失少，价格便宜。

为了稳定N通道场效应管的栅极电压，采用了稳压二极管ZD1、ZD2、ZD3，提高了对微型计算机30输出的信号的反应速度，故优化了产品的特性，提高了空调效率。

从上述得知，本发明的基本技术思想是：采用低价的N通道场效应管，用于执行信号部切换动作，驱动室内机的风扇电机。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明具有如下效果：

开关器件采用了N通道场效应管，为了稳定栅极电压采用了稳压二极管，提高了对微型计算机输出的信号的反应速度，从而提高了空调效率。另外，采用了低廉的开关器件N通道场效应管，降低了制造成本。

由于产品中采用了低价的N通道场效应管，从而提高了空调的效率，最终提高了客户对产品的满意度。