CN201531444U - 一种空调风机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种空调风机控制系统，包括EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、空调风机电机MCU控制器、逆变器、风机直流无刷电机和风机叶轮，EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、逆变器和风机直流无刷电机依次连接在一起，空调风机电机MCU控制器对输入检测电路的输入电流Iac、输入电压Vac以及输出检测电路的输出电压Vdc进行取样，输出相应的PWM控制信号控制PFC主工作电路工作，输出平稳的直流电压经逆变器驱动控制风机直流无刷电机带动风机叶轮运转。本实用新型采用空调风机电机MCU控制器直接控制PFC电路工作，无需设置专门的PFC控制芯片，简化了电路结构，降低了系统成本。

Description

一种空调风机控制系统
技术领域：
本实用新型涉及一种空调风机控制系统。
背景技术：
目前，空调风机系统已经有使用直流无刷电机驱动，由于能源紧张和节省使用成本要求，需要提高整个系统功率因数，故在控制电路中使用PFC电路。为了提高其系统功率因数，需要使用专门的PFC控制芯片控制PFC电路工作，这种电路结构存在如下问题：1)整个系统的电路结构复杂，成本较高；2)PFC控制芯片与系统控制器相互独立，致使系统控制器不能对PFC电路进行精确监控，使电机很难获得平稳的工作电压；3)整个系统的线路损耗较严重，难以满足目前国家关于高效节能减排的需求。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种空调风机控制系统，它采用空调风机电机MCU控制器直接控制PFC电路工作，无需设置专门的PFC控制芯片，简化了电路结构，降低了系统成本。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现的。
一种空调风机控制系统，包括EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、空调风机电机MCU控制器、逆变器、风机直流无刷电机和风机叶轮，EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、逆变器和风机直流无刷电机依次连接在一起，PFC电路包括输入检测电路、PFC主工作电路和输出检测电路，输入检测电路、PFC主工作电路和输出检测电路依次连接在一起，空调风机电机MCU控制器对输入检测电路的输入电流Iac、输入电压Vac以及输出检测电路的输出电压Vdc进行取样，输出相应的PWM控制信号控制PFC主工作电路工作，输出平稳的直流电压经逆变器驱动控制风机直流无刷电机带动风机叶轮运转。
上述所述的空调风机电机MCU控制器检测逆变器中的电流Idc，以及经霍尔元件Hall检测风机直流无刷电机的转子位置，采用180°正弦波驱动方式输出相应的PWM控制信号控制风机直流无刷电机运行。
上述所述的空调风机电机MCU控制器可以采用多种速度输入信号模式：Vsp模拟信号、PWM信号、UART串口信号或者包含1、2、3…档位的速度输入信号。
上述所述的空调风机电机MCU控制器可以采用开环或者闭环控制选择模式。
本实用新型具有如下效果：1)采用空调风机电机MCU控制器直接控制PFC电路工作，无需设置专门的PFC控制芯片，简化了电路结构，降低了系统成本；2)空调风机电机MCU控制器能够直接对PFC电路进行精确监控，使PFC电路输出平稳的直流电压供风机直流无刷电机使用；3)系统功率因数得到大大提高：达到0.98以上，线路损耗较少，满足了高效节能减排的需要；4)空调风机电机MCU控制器的功能集成度高，智能化水平高，更容易实现自控。
附图说明：
图1是本实用新型的结构图。
图2是本实用新型的电源系统部分的结构图。
图3是本实用新型的电源系统部分的部分电路图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1、图2所示，一种空调风机控制系统，包括EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、空调风机电机MCU控制器、逆变器、风机直流无刷电机和风机叶轮，EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、逆变器和风机直流无刷电机依次连接在一起，PFC电路包括输入检测电路、PFC主工作电路和输出检测电路，输入检测电路、PFC主工作电路和输出检测电路依次连接在一起，空调风机电机MCU控制器对输入检测电路的输入电流Iac、输入电压Vac以及输出检测电路的输出电压Vdc进行取样，输出相应的PWM控制信号控制PFC主工作电路工作，输出平稳的直流电压经逆变器驱动控制风机直流无刷电机带动风机叶轮运转。
其中，空调风机电机MCU控制器检测逆变器中的电流Idc，以及经霍尔元件Hall检测风机直流无刷电机的转子位置，采用180°正弦波驱动方式输出相应的PWM控制信号控制风机直流无刷电机运行；空调风机电机MCU控制器可以采用多种速度输入信号模式：Vsp模拟信号、PWM信号、UART串口信号或者包含1、2、3…档位的速度输入信号；空调风机电机MCU控制器可以采用开环或者闭环控制选择模式。
结合图3，本实用新型中PFC电路的工作原理是：交流输入电压经EMC或者EMI电路抗电磁干扰，整流电路整流后，一路经过PFC电路的电感L，另一路经输入检测电路中的电阻R1、R2分压后送入空调风机电机MCU控制器作为输入检测电路的输入电压Vac的取样，同时空调风机电机MCU控制器对流过输入检测电路中电阻R3的输入电流Iac进行取样用以调整控制信号PWM的占空比，即改变PFC电路中的PFC主工作电路的功率开关器件Q1的导通和关断时间，稳定PFC电路输出电压。PFC主工作电路包括电感L、功率开关器件Q1、整流二极管D1和储电电容C2，输出检测电路包括电阻R4、R5，C1是滤波电容，电感L在Q1导通时储存能量，在Q1关断时释放能量向电容C2充电。PFC电路输出电压一路向后级电路提供HVDC，另一路经R4、R5分压后送入空调风机电机MCU控制器作为输出检测电路的输出电压Vdc的取样，用以调整控制信号PWM的占空比，最终稳定PFC电路的输出电压HVDC。
上述实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的风机直流无刷电机只包括定子、转子和机壳，其控制系统已经移到空调风机控制系统里面。

Claims (2)

1.一种空调风机控制系统，其特征在于：包括EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、空调风机电机MCU控制器、逆变器、风机直流无刷电机和风机叶轮，EMC或者EMI电路、整流电路、PFC电路、逆变器和风机直流无刷电机依次连接在一起，PFC电路包括输入检测电路、PFC主工作电路和输出检测电路，输入检测电路、PFC主工作电路和输出检测电路依次连接在一起，空调风机电机MCU控制器对输入检测电路的输入电流Iac、输入电压Vac以及输出检测电路的输出电压Vdc进行取样，输出相应的PWM控制信号控制PFC主工作电路工作，输出平稳的直流电压经逆变器驱动控制风机直流无刷电机带动风机叶轮运转。
2.根据权利要求1所述的一种空调风机控制系统，其特征在于：空调风机电机MCU控制器检测逆变器中的电流Idc，以及经霍尔元件Hall检测风机直流无刷电机的转子位置。
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