CN202334333U - 一种全直流变频空调器电源控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种全直流变频空调器电源控制系统，市电输入到室外机后，通过整流电路、滤波电路后生成高压直流电分出三路输出，一路输出至室内机的高压直流电气件，另一路向压缩机提供工作电源，第三路连接开关电源，由开关电源生成低压电后分别向室内机和室外机提供低压工作电源。本实用新型的全直流变频空调器电源控制系统能大幅降低现有全直流变频空调器的控制器成本并提高点控制器系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种全直流变频空调器电源控制系统。
背景技术
变频空调器以其优越的节能性、舒适性逐步被人们所认识并接受，现在市场占有率也在节节攀升。说到变频空调器，人们首先就会想到它是一种高效的节能空调器。随着国家对节能的政策导向，更高效的全直流变频空调器必将占据市场的领导地位。
全直流变频空调器就是除了常规变频空调器的压缩机使用直流同步电机BLDC或永磁同步电机PMSM外，室内外的风扇电机也是采用直流同步电机或永磁同步电机的变频空调器。目前，市面上普遍销售的全直流变频空调器，都是由室内引入交流电源，然后分成两路，一路在室内通过整流滤波获得310V直流电压供室内直流电机运行，同时还通过开关电源获得12-15V以及5V供电机驱动和单片机工作使用；另一路通过室内接线端子转接到室外机，由室外控制器整流、滤波获得310V直流电压供室外风扇电机、压缩机等部件工作，同时通过开关电源获得12V、15V以及5V或3.3V，提供压缩机驱动、电机驱动以及DSP等部件工作所需电压。室内外的通讯就建立在共零线的电流环上。这种方式存在以下缺陷：
1)室内、室外控制电路都需要整流电路和滤波电路，将交流整流成310V直流电压供风扇电机以及压缩机使用。同时室内外都需要有开关电源变换出15V、12V、5V或3.3V等电压提供室内外电机驱动模块以及处理芯片工作。显然这部分电路室内外重复。
2)输入的交流电源先到室内，再一分为二分别提供给室内机和室外机，而室外机工作电流大，占整机电流的80％以上，输出到室外的连接线线径需要较粗，成本高。
3)室内外无直流信号传输，室内外的通信只有依赖电流环，而建立室内外通信电流环，需要额外增加电流回路，导致成本较高。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型目的旨在提供一种简洁、成本更加优化、可靠性更高的全直流变频空调器电源控制系统。
为实现上述目的采用以下技术方案：一种全直流变频空调器电源控制系统，市电输入到室外机后，通过整流电路、滤波电路后生成高压直流电分出三路输出，一路输出至室内机的高压直流电气件，另一路向压缩机提供工作电源，第三路连接开关电源，由开关电源生成低压电后分别向室内机和室外机提供低压工作电源。
室外机与室内机通信连接，在室内机微处理器与室外机处理器之间连接光耦隔离电路。
开关电源生成15V直流电压电路并分两路输出，一路输出到室内机的风扇电机及7805，由7805转换为5V直流电源供微处理器使用；另一路向室外机处理器提供工作电源。
开关电源生成5V直流电压电路供室外机电机与压缩机驱动使用。
本实用新型的全直流变频空调器电源控制系统能大幅降低现有全直流变频空调器的控制器成本并提高点控制器系统的可靠性。
附图说明
图1是现有全直流变频空调器电源控制系统框图；
图2是本实用新型全直流变频空调器电源控制系统框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，交流电源从现有的全直流变频空调器的室内机输入，接线端子上分成两路，一路在室内进行整流、滤波处理，得到310V直流电压，310V直流电压除了提供给电机运行外，还送给开关电源进行电压变换，获得15V和5V直流电供电机驱动芯片和微处理器工作使用。交流输入的另一路送到室外控制部分，在室外重新进行整流滤波，得出310V直流电供压缩机电机和风扇电机使用，同时提供给开关电源进行电压变换，得到电机驱动芯片工作和微处理器工作的15V和5V电压。室内外通信则是通过室内外电流环通信电路与零线组成电流环回路进行半双工串行通信。室内外的连接需要L线、N线、S线(通信线)、接地线等四根线组成，因为电源是从室内引到室外，室外电流较大，所以室内外连接线需要承受大电流，线径需要较粗。整个方案不适合经济合理的原则。
如图2所示，本实用新型的全直流变频空调器电源控制系统中，将电源直接从室外机输入，由室外机独立完成整流滤波以及开关电源输出，室内机只需从室外直接引入310V、15V直流电压，15V在室内经过简单降压处理再获得单片机工作电压。这样室内控制系统就非常简单，室外也只需稍稍增加开关电源的功率就可。同时室内外通信直接使用SCI异步串行通信，这样，整个控制器成本就会大幅下降，室内外连接线只需要很小线径就可以满足要求。这样就可以大幅降低全直流变频空调的成本。具体如下：
交流电源从室外侧输入进入接线端子1，通过接线端子1转接后直接到整流电路2进行整流，将交流电正流程脉动直流，然后通过滤波电路3进行滤波处理得到直流310V电压，310V电压分成三路，一路通过直接供给室外压缩机，一路送入室内风扇电机9，还有一路进入开关电源4内进行电压变换得到15V和5V电压，5V供室外机的电机与压缩机驱动5使用，15V又分成两路，一路提供给处理器6，一路送到室内。15V进入室内后，又一分为二，一路直接送入室内风机9驱动，另一路进入2.10进行稳压获得5V直流电压供室内机微处理器10使用。
室内外的通信因为室内直接从室外引入直流电源，所以无需电流环通信回路，而可以直接使用微处理器的串口进行通信，因为室内侧5V与室外侧5V不共地，所以在室内侧增加光耦隔离电路8进行隔离。这种通信的通信距离可达15米左右，能满足一般空调器通信要求。
室内外的连接包含310V正负极线、15V正负极线和通信接收与发送线共5根，但只有310V线提供室内风扇电机约30W的功率，其它都为弱电线，本实施例使用2×0.5mm2橡胶线一根和3×0.2mm2护套线一根。
对比现有技术，显然，本实用新型在室内控制部分省去了整流电路、滤波电路和开关电源，并且通信电路不再有电流环，整个室内侧不再有交流电的输入，控制变得非常简洁。室外部分也没有变得复杂，只是开关电源的功率稍稍加大。
Claims (4)
1.一种全直流变频空调器电源控制系统，其特征在于：市电输入到室外机后，通过整流电路、滤波电路后生成高压直流电分出三路输出，一路输出至室内机的高压直流电气件，另一路向压缩机提供工作电源，第三路连接开关电源，由开关电源生成低压电后分别向室内机和室外机提供低压工作电源。
2.根据权利要求1所述的全直流变频空调器电源控制系统，其特征在于：室外机与室内机通信连接，在室内机微处理器与室外机处理器之间连接光耦隔离电路。
3.根据权利要求2所述的全直流变频空调器电源控制系统，其特征在于：开关电源生成15V直流电压电路并分两路输出，一路输出到室内机的风扇电机及7805，由7805转换为5V直流电源供微处理器使用；另一路向室外机处理器提供工作电源。
4.根据权利要求3所述的全直流变频空调器电源控制系统，其特征在于：开关电源生成5V直流电压电路供室外机电机与压缩机驱动使用。
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