CN202303686U - 混合控制的交直流风机空调室外机 - Google Patents

混合控制的交直流风机空调室外机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种混合控制的交直流风机空调室外机。所述交直流风机空调室外机的风扇为内有霍尔传感器的无刷直流电机，同时在交流风机控制板基础上增加直流风机驱动板。交流风机控制板输出的三档风速给直流风机驱动板，直流风机驱动板接受三档风速后能够输出相应的信号控制开关器件，开关器件输出给无刷直流电机，电机转子位置由电机本体的霍尔传感器输出给直流风机驱动板。

Description

混合控制的交直流风机空调室外机
技术领域
本实用新型涉及一对一空调机组的室外机，特别涉及一种混合控制的交直流风机空调室外机。
背景技术
目前市场上一对一空调机室外机所用的风机主要是分为两类，一类是交流异步电动机，另一类无刷直流电动机。一直以来交流异步电动机都在市场占有很大的比重，但是随着国家对空调器高能效的要求，无刷直流电动机越来越受到人们的重视。直流电机较交流电机在相同的额定功率和转速下，直流电动机的体积是异步电动机的38.6%；重量为34.8%；用铜量为20.9%；用铁量为36.5%；效率却提高10%，并且调速方便，无刷直流电机的转速可以在其限定范围内随意调节。但是若重新开发一款使用无刷直流电动机的室外机将涉及很多方面的再投入，原有的控制系统将无法使用。如何能够在原有室外机进行较小投入情况下变更为能够使用无刷直流电动机的室外机，就成为了当前的一个课题。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述不足问题，提供一种混合控制的交直流风机空调室外机，可以简单便利的从交流异步电动机变更为无刷直流电机风机。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种混合控制的交直流风机空调室外机，包括：电机、交流风机控制板；所述电机采用无刷直流电动机，所述无刷直流电动机内集成有霍尔传感器，所述交流风机控制板与电机之间串接有直流风机驱动板。
所述直流风机驱动板由依次电连接的第二单片机MCU、开关器件及驱动器组成。
所述霍尔传感器与直流风机驱动板上的第二单片机MCU电连接；所述交流风机控制板、直流风机驱动板及无刷直流电动机依次电连接。
其中，所述直流风机驱动板还包括一个与所述第二单片机MCU电连接的光电隔离电路，所述光电隔离电路接入交流风机控制板的风速信号。
其中，所述开关器件采用金氧半场效晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT或双极性晶体管。
其中，所述开关器件及驱动器采用IPM模块实现。
有益效果：本实用新型用无刷直流电动机代替原有交流异步电动机，提供一块无刷直流风机驱动板，原有控制板不发生变更。 该整机改装完成后，风机驱动板从原控制板采集交流电源，经过风机驱动板的开关电源处理后提供给直流风机及控制芯片使用，同时原控制板的风速信号以开关量形式提供给风机驱动板用来确定直流风机转速。工程上若直流风机或风机驱动板或缺的情况可以快速更换上交流风机无需进行任何改动，此款外机能够满足不同客户对风机的需求。
附图说明
图1 为本实用新型混合控制的交直流风机空调室外机的控制板风速调节示意图。
图2 为本实用新型混合控制的交直流风机空调室外机的直流风机驱动板控制框图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，由于第一单片机（MCU）101本身无法驱动继电器，所以MCU通过给驱动芯片102信号，用驱动芯片102来控制X1，X2，X3三个继电器的吸合，从而实现风速的转换（L弱风，M中风，H急风），表1为应用实例：
继电器 1X 2X 3X
L X O O
M O X X
H O O O
表1：交流风扇电机转速与继电器控制关系（O为ON，X为OFF）。
交流风机控制板100给直流风机驱动板200的（L，M，H）三速作为开关量通过光电隔离电路203进行光电隔离后输入给直流风机驱动板200的第二单片机（MCU）201，通过直流风机驱动板的第二单片机（MCU）201相应的程序设定值，最后实现无刷直流电机300的调速控制。
如图2所示，直流风机驱动板工作原理：
无刷直流电机较传统电机不同，它从本质上说是一个系统，由电机本体、位置检测装置、开关器件及驱动、控制芯片组成。
本实施例的直流风机驱动板200就是在以上基础上开发而成。在无刷直流电机300运行时，必须实时检测出永磁转子的位置，从而对电机进行相应的驱动控制，以驱动电机换相，才能保证电机平稳地运行。
图2中所示霍尔传感器就是起到检测检测转子位置作用，传感器是集成在电机内部。图中虚框体中就是开关器件，这些开关器件可以是MOSFET或者IGBT也可以是简单的双极性晶体管。现在大多数选择用整体的IPM模块实现开关及其驱动器202的功能。无刷直流电机300运行时由第二单片机（MCU）201接受霍尔传感器提供的位置信号，交流风机控制板100提供直流风机驱动板200的三速对应在驱动板第二单片机（MCU）201里有三个对应的设定值，此设定值决定了风机的转速。可以通过更改程序以实现转速变更以对应不同型号的室外机，最终顺利实现通过使用交流风机控制板100的风速信号及直流风机驱动板200对无刷直流电动机300的控制。
小结：本实施例的混合控制的交直流风机空调室外机的特点是：风扇为内有霍尔传感器的无刷直流电机，同时在交流风机控制板基础上增加直流风机驱动板。
交流风机控制板输出的三档风速给直流风机驱动板，直流风机驱动板接受三档风速后能够输出相应的信号控制开关器件，开关器件输出给无刷直流电机，电机转子位置由电机本体的霍尔传感器输出给直流风机驱动板。
以上内容是结合优选技术方案对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定实用新型的具体实施仅限于这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种混合控制的交直流风机空调室外机，包括：电机、交流风机控制板（100）；其特征在于，所述电机采用无刷直流电动机（300），所述无刷直流电动机（300）内集成有霍尔传感器，所述交流风机控制板（100）与电机（300）之间串接有直流风机驱动板（200）；
所述直流风机驱动板（200）由依次电连接的第二单片机（201）、开关器件及驱动器（202）组成；
所述霍尔传感器与直流风机驱动板（200）上的第二单片机（201）电连接；所述交流风机控制板（100）、直流风机驱动板（200）及无刷直流电动机（300）依次电连接。
2.根据权利要求1所述的混合控制的交直流风机空调室外机，其特征在于，所述直流风机驱动板（200）还包括一个与所述第二单片机（201）电连接的光电隔离电路（203），所述光电隔离电路（203）接入交流风机控制板（100）的风速信号。
3.根据权利要求1所述的混合控制的交直流风机空调室外机，其特征在于，所述开关器件采用金氧半场效晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT或双极性晶体管。
4.根据权利要求1所述的混合控制的交直流风机空调室外机，其特征在于，所述开关器件及驱动器（202）采用智能功率模块IPM实现。
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