CN201270489Y - 空调系统电源控制装置 - Google Patents

Abstract

一种空调系统电源控制装置，设置在传统空调系统的控制介面与使用直流无刷马达驱动的送风机之间，包括一组隔离控制开关、以及一直流电源供应器，该隔离控制开关连接于交流电控制器的讯号输出端，将交流电讯号转换为直流电讯号，其输出端连接直流无刷马达以及直流电源供应器的输入端；直流电源供应器输出端与直流无刷马达连接以提供电源，隔离控制开关输出的转速讯号输入到直流无刷马达的转速控制输入接脚，搭配直流电源供应器供应相对应的电力令直流无刷马达依设定的转速运作。本实用新型使得传统空调系统在不需要更换管路配线、控制介面条件下，得以控制直流无刷马达所驱动的送风机，以达成节能省电的目的，利于环保节能。

Description

空调系统电源控制装置

技术领域

本实用新型是一种空调系统电源控制装置，使得传统空调系统在不需要更换旧有的管路配线、控制介面下，经由本实用新型将空调系统中的交流电讯号转换为直流电讯号，进而得以控制直流无刷马达所驱动的送风机。

背景技术

现今因能源价格高涨且热污染环境严重，绿色环保议题不断提倡节能与替代能源，但替代能源发展实属不易，因此首要之急是先要节约能源，譬如，一般大楼里的空调系统通常耗电量很高相当浪费能源，其主要原因是，空调系统在各楼层空间中设置了复数通风管道以及复数送风机以达到调节室温、循环空气的效果，而此类送风机马达都是交流单相三速马达，是一种属于低效率、高耗电量的马达，使用上相当浪费能源，而目前市面上推出一种直流无刷马达效率高、耗电量低，所以，如果送风机能改用直流无刷马达，就能改善空调系统的高耗电量，进而达到节能环保的目的。

以下列举常见的空调系统送风机控制电路结构做说明：如图1、图2所示，传统空调系统其送风机马达为使用交流电(AC)电源供电的交流单相三速马达1，通过交流电(AC)控制器2以控制其高、中、低速，并以一控制介面3例如温度感应器、旋扭开关等，提供不同转速讯号给交流电控制器2，控制交流单相三速马达1的转速。

如图3所示，传统空调系统其送风机马达为使用交流电(AC)电源供电的交流单相三速马达1，并在电路结构中设置复数继电器4控制电路导通与断开，也得以通过不同继电器4的作动来控制交流单相三速马达1的转速，如图4所示，传统空调系统其送风机马达为交流单相三速马达1使用交流电(AC)电源供电，在电路结构中设置复数单轴双切换继电器5(Relay-SPDT，Relay-singlepole double throw)控制电路导通与断开，以切换电源、高速、中速或低速的单轴双切换继电器5(Relay-SPDT，Relay-single pole double throw)上的接点以控制交流单相三速马达1。

由上述可知，由于传统的空调系统是使用交流电讯号，而直流无刷马达并无法读取空调系统的交流电讯号，因此施工时必须将全部的管路配线拆卸、替换，以供直流无刷马达使用，其汰换的成本费用不仅是一种浪费，整个更换配线的工作更是一项繁复的工程，若改以新建系统而言，更将是花费高额的控制电路费用，并且无法让使用者选择已经惯用的控制介面；因此，如何在以最少成本、最低工程的施工之下，使旧有的空调系统改用高功率、低耗电量的直流无刷马达，一直是业界极待突破的问题。

有鉴于此，本实用新型发明人便以累积多年相关产业的经验创造出一种空调系统电源控制装置，能将空调系统的交流电讯号转换为直流电讯号进而得以控制直流无刷马达，在不需更换旧有的控制介面、管路线路下，空调系统便可改用直流无刷马达运转通风、送风达到省电、节能、环保的效益。

发明内容

本实用新型的主要目的在提供一种空调系统电源控制装置，主要是设置在空调系统的交流电控制器与直流无刷马达之间，使得传统空调系统在不需要更换旧有的管路配线、控制介面下，可经由本实用新型将空调系统中的交流电讯号转换为直流电讯号，进而使交流电控制器得以通过本实用新型令直流无刷马达驱动送风机。

为达成上述目的，本实用新型”空调系统电源控制装置”是使用在空调系统中的交流电控制器与直流无刷马达之间；其中，交流电控制器连接交流电，其管路配线与控制介面所输出的讯号均为交流电讯号，而本实用新型的控制装置则包括至少一个隔离控制开关、以及一直流电源供应器，其中：该隔离控制开关连接于交流电控制器的讯号输出端，将交流电控制器传来的交流电讯号转换为直流电讯号，其输出端连接直流无刷马达以及直流电源供应器；直流电源供应器输入端与隔离控制开关电气连接，输出端与直流无刷马达连接以提供电源，隔离控制开关输出的转速讯号输入到直流无刷马达的转速控制输入接脚，搭配直流电源供应器供应相对应的电力令直流无刷马达依设定的转速运作。较佳地，该隔离控制开关为一组合电子半导体电路与直流无刷马达的转速控制输入接脚电气连接，其包括一桥式整流器、一滤波电容、一光耦合场效继电器(PHOTOMOS RELAY)或光耦合晶体管；该桥式整流器将交流电控制器传来的交流电讯号转换为直流电讯号，并由滤波电容对其直流电讯号稳压，再经由光耦合场效继电器将讯号输出，令直流无刷马达以及直流电源供应器作动。

实施时，组合电子半导体电路可以为一组，直接连接交流电控制器所输出的单一转速讯号，经转换后输出相对应的直流电讯号，也可以为三组分别连接于交流电控制器所输出的高、中、低转速讯号，经转换后输出相对应的直流电讯号到直流无刷马达以及直流电源供应器。

直流电源供应器输入端与隔离控制开关电气连接，输出端则与直流无刷马达连接以提供电源，当隔离控制开关输出相对应的直流电讯号到直流无刷马达以及直流电源供应器时，直流电源供应器即可供应直流无刷马达运转所需的电力。配合前述实施例，直流电源供应器可供应一种或三种电力驱动直流无刷马达以单一转速或高、中、低三个转速运作。

此外，直流电源供应器可以在输入端设置复数电阻来连接隔离控制开关，通过阻值的变化来识别隔离控制开关所输出的不同转速讯号，以输出直流无刷马达运转所需的电力；当隔离控制开关将输出的直流电转速讯号以预设的马达控速电压(VSP)值输入到直流无刷马达的转速控制输入接脚时，搭配直流电源供应器供应相对应的电力，即可使直流无刷马达依设定的转速运作。

实施时，隔离控制开关亦可以是继电器(RELAY)或是固态继电器(SSR)，将交流电控制器输出的交流电讯号转换并放大为直流电讯号，以控制使用直流无刷马达驱动的送风机。

通过上述构造，本实用新型以隔离控制开关为控制空调系统的核心电路，利用旧有的交流电控制器送出的交流电源，取其小电流开启隔离控制开关，通过隔离控制开关将交流电控制器输入的控制讯号，转换为已设定完成的直流无刷马达控速电压(VSP)输送至直流无刷马达的转速控制输入接脚，以达到对直流无刷马达单速控制或多速控制的效果。

相较于现有技术，本实用新型”空调系统电源控制装置”可以使得空调系统在不需要更换旧有的管路配线、交流电控制器下，便可经由本实用新型的隔离控制开关将交流电控制器输出的交流电讯号，转换为直流电讯号并且放大以控制直流无刷马达送风机，达成节能、省电以及环保的目的，并且同时具有节省成本、施工简单的效益。

附图说明

图1为现有送风机AC马达控制方式示意图(一)；

图2为现有送风机AC马达控制方式示意图(二)；

图3为现有送风机AC马达控制方式示意图(三)；

图4为现有送风机AC马达控制方式示意图(四)；

图5为本实用新型转换交直流电讯号控制DC马达示意图；

图6为本实用新型组合电子半导体电路另一实施方式示意图；

图7为本实用新型的隔离控制开关以继电器实施的示意图；

图8为本实用新型的隔离控制开关以固态继电器实施的示意图。

附图标记说明：

10-交流电控制器；20-直流无刷马达；21-转速控制输入接脚；30-隔离控制开关；31-桥式整流器；32-滤波电容；33-光耦合场效继电器；34-光耦合晶体管；40-直流电源供应器；41-电阻。

具体实施方式

以下依据本实用新型的技术手段，列举出适于本实用新型的实施方式，并配合图式说明如后：

如图5所示，本实用新型“空调系统电源控制装置”是使用在空调系统中的交流电控制器10与直流无刷马达20之间；其中，交流电控制器10连接交流电，其讯号输出端、管路配线与控制介面所输出的讯号均为交流电讯号，而本实用新型的控制装置则包括至少一个隔离控制开关30、以及一直流电源供应器40，其中：

该隔离控制开关30连接于交流电控制器10的讯号输出端，为一个或多个组合电子半导体电路与直流无刷马达20的转速控制输入接脚21电气连接，其包括桥式整流器31、滤波电容32、光耦合场效继电器(PHOTOMOS RELAY)33；该桥式整流器31将交流电控制器10讯号输出端传来的交流电讯号转换为直流电讯号，并由滤波电容32对其直流电讯号稳压，再经由光耦合场效继电器33由输出端将讯号输出，令直流无刷马达20以及直流电源供应器40作动。

实施时，组合电子半导体电路可以为一组，直接连接交流电控制器10所输出的单一转速讯号，经转换后输出相对应的直流电讯号，也可以为三组分别连接于交流电控制器10所输出的高、中、低转速讯号，经转换后输出相对应的直流电讯号到直流无刷马达20以及直流电源供应器40。除此，前述光耦合场效继电器33亦可以为一光耦合晶体管34(请另参阅如图6所示)以达成相同的功效。

前述的直流电源供应器40输入端与隔离控制开关30电气连接，输出端则与直流无刷马达20连接以提供电源，当隔离控制开关30输出相对应的直流电讯号到直流无刷马达20以及直流电源供应器40时，直流电源供应器40即可供应直流无刷马达20运转所需的电力。配合前述实施例直流电源供应器40可供应一种或三种电力驱动直流无刷马达20以单一转速或高、中、低三个转速运作。

此外，直流电源供应器40可以在输入端设置复数电阻41来连接隔离控制开关30，通过阻值的变化来识别隔离控制开关30所输出的不同转速讯号，以输出直流无刷马达20运转所需的电力；当隔离控制开关30将输出的直流电转速讯号以预设的马达控速电压(VSP)值输入到直流无刷马达20的转速控制输入接脚21时，搭配直流电源供应器40供应相对应的电力，即可使直流无刷马达20依设定的转速运作。

如图7所示，隔离控制开关30亦可以是由一个或多个继电器(RELAY)所组成，或者如图8所示，由一个或多个固态继电器(SSR)所组成，以取代前述的组合电子半导体电路，将交流电控制器10输出的交流电讯号转换并放大为直流电讯号，以控制使用直流无刷马达20驱动的送风机。

通过上述构造，本实用新型以隔离控制开关30为控制空调系统的核心电路，利用旧有的交流电控制器10送出的交流电源，取其小电流开启隔离控制开关30，通过隔离控制开关30将交流电控制器10输入的控制讯号，转换为已设定完成的直流无刷马达20控速电压(VSP)输送至直流无刷马达20的转速控制输入接脚21，以达到对直流无刷马达20单速控制或多速控制的效果。

以上的实施说明及图式所示，是本实用新型较佳实施例，并非以此局限本实用新型，是以，举凡与本实用新型的构造、特征等近似或雷同者，均应属本实用新型的创设目的及权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种空调系统电源控制装置，是使用在空调系统中的交流电控制器与直流无刷马达之间，包括一组隔离控制开关、以及一直流电源供应器，其特征在于：

该隔离控制开关连接于交流电控制器的讯号输出端，将交流电控制器传来的交流电讯号转换为直流电讯号，其输出端连接直流无刷马达以及直流电源供应器；直流电源供应器输入端与隔离控制开关电气连接，输出端与直流无刷马达连接以提供电源，隔离控制开关输出的转速讯号输入到直流无刷马达的转速控制输入接脚，搭配直流电源供应器供应相对应的电力令直流无刷马达依设定的转速运作。

2.根据权利要求1所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述隔离控制开关为一组合电子半导体电路与直流无刷马达的转速控制输入接脚电气连接，所述组合电子半导体电路包括顺序连接的一将交流电讯号转换为直流电讯号的桥式整流器、一将直流电讯号稳压的滤波电容、以及一光耦合场效继电器。

3.根据权利要求1所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述隔离控制开关为一组合电子半导体电路与直流无刷马达的转速控制输入接脚电气连接，所述组合电子半导体电路包括顺序连接的一将交流电讯号转换为直流电讯号的桥式整流器、一将直流电讯号稳压的滤波电容、以及一光耦合晶体管。

4.根据权利要求2或3所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述隔离控制开关是由三组组合电子半导体电路所组成，并分别连接于交流电控制器所输出的高、中、低转速讯号，令转换后输出相对应的直流电讯号到直流无刷马达以及直流电源供应器。

5、根据权利要求4所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述直流电源供应器输入端设置串联连接的复数电阻，所述隔离控制开关的各个输出端分别连接到各个所述电阻之间的节点，以识别隔离控制开关所输出的不同转速讯号。

6、根据权利要求1所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述隔离控制开关是由至少一个继电器所构成。

7.根据权利要求1所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述隔离控制开关是由三个继电器所组成，并分别连接于交流电控制器所输出的高、中、低转速讯号，令转换后输出相对应的直流电讯号到直流无刷马达以及直流电源供应器。

8.根据权利要求1所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述隔离控制开关是由至少一个固态继电器构成。

9.根据权利要求1所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述隔离控制开关是由三个固态继电器所组成，并分别连接于交流电控制器所输出的高、中、低转速讯号，令转换后输出相对应的直流电讯号到直流无刷马达以及直流电源供应器。

10.根据权利要求7或9所述的空调系统电源控制装置，其特征在于，所述直流电源供应器输入端设置串联连接的复数电阻，所述隔离控制开关的各个输出端分别连接到各个所述电阻之间的节点，以识别隔离控制开关所输出的不同转速讯号。

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