CN206039199U - 定频空调器的低压启动控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：包括电压采集电路、升压电路、单片机，所述电压采集电路采集压缩机的输入交流电压，并进行放大转换处理后发送至所述单片机，所述单片机根据所接收的信号生成升压控制信号并发送至所述升压电路，所述升压电路的输出端与压缩机的交流电压输入端连接。本实用新型的定频空调器的低压启动控制电路，采用直接升高供电电压的方法而不是其他方法，使得效果更加直接有效；基本可以保证施加在压缩机上的电压保持在250V—190V之间，既能够保证压缩机在低电压下正常运行，又不会大幅增加空调的生产及维护成本。

Description

定频空调器的低压启动控制电路

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种定频空调器的低压启动控制电路。

背景技术

有些地区电压不稳定，如果出现较低的电压，就会出现导致定频压缩机不启动的情况。现有家用定频空调器，运行温度范围普遍在室外温度-7℃—43℃，运行电压范围普遍为198V—242V之间，当温度太高或者电压太低时，空调器往往出现停机或无法正常启动。

目前解决定频空调低压启动的方法主要有以下几种方式：1、切换压力负荷大小的方式，缺点是虽然能够在一定程度上降低空调器的运行电压，但是对于核心部件压缩机的影响还是不够明显。此方法只有在压缩机能够启动但是无法稳定运行的电压段才会比较有效，在低于压缩机启动电压的条件下，将无能为力。

2、切换压缩机特性的方式，缺点是给压缩机的设计以及后续的生产制造都带来了巨大的挑战。而且兼顾两者的情况下，很难做到两者的效率都较高，必然会有所牺牲和折中。

3、切换压缩机匹配部件如电容的特性的方式，能够在一定程度上实现压缩机低电压的启动和运行，但是在切换为大电容之后，虽然会带来压缩机启动力矩和运行力矩的增大，但也必然会带来压缩机运行功率的上升，降低空调器的效率。

发明内容

本实用新型为了解决现有定频空调在低压时容易出现无法启动和停机现象以及电机效率明显下降的技术问题，提出了一种定频空调器的低压启动控制电路，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种定频空调器的低压启动控制电路，包括电压采集电路、升压电路、单片机，所述电压采集电路采集压缩机的输入交流电压，并进行放大转换处理后发送至所述单片机，所述单片机根据所接收的信号生成升压控制信号并发送至所述升压电路，所述升压电路的输出端与压缩机的交流电压输入端连接。

进一步的，所述电压采集电路包括电压互感器、运放电路、以及加法器电路，所述电压互感器采集压缩机的输入交流电压，并发送至所述运放电路进行放大，放大后的电压信号由所述运放电路发送至所述加法器电路进行极性转换，并发送至所述单片机。

进一步的，所述运放电路包括第一运算放大器，所述电压互感器的火线输入端上连接有第一电阻，所述第一运算放大器的输出端与其反相输入端之间连接有第二电阻。

进一步的，所述加法器电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的反相输入端其中一路连接第六电阻后与地端连接，另外一路连接第七电阻后与第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端其中一路与所述第一运算放大器的输出端连接，另外一路连接第五电阻后与参考电压连接。

进一步的，所述电压互感器与所述运放电路之间还连接有钳位和保护电路。

进一步的，所述钳位和保护电路由两个方向相反的二极管并联组成。

进一步的，所述升压电路包括单刀双掷继电器和变压器，所述单刀双掷继电器的控制端与所述单片机连接，所述变压器具有连接到电压输入端的初级绕组和连接到电压输出端的次级绕组，所述初级绕组的两端引出首端抽头和末端抽头，所述首端抽头和末端抽头之间引出中间抽头，所述末端抽头与所述单刀双掷继电器的常闭触点连接，所述中间抽头与所述单刀双掷继电器的常开触点连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的定频空调器的低压启动控制电路，采用直接升高供电电压的方法而不是其他方法，使得效果更加直接有效；基本可以保证施加在压缩机上的电压保持在250V—190V之间，既能够保证压缩机在低电压下（最多可以低至150V）正常运行，又不会大幅增加空调的生产及维护成本。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的定频空调器的低压启动控制电路的一种实施例原理方框图；

图2是图1中电压采集电路的一种实施例电路原理图；

图3是图1中升压电路的一种实施例电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例提出了一种定频空调器的低压启动控制电路，如图1所示，包括电压采集电路、升压电路、单片机，电压采集电路采集压缩机的输入交流电压，并进行放大转换处理后发送至单片机，单片机根据所接收的信号生成升压控制信号并发送至升压电路，升压电路的输出端与压缩机的交流电压输入端连接。本实施例的控制电路主要针对定频空调器，由于变频空调器通过模块板的控制，已经可以实现较低电压下的启动和运行，而定频空调器普遍在低电压下，尤其是室外温度较恶劣的情况下无法实现低电压运行，因此，本实施例的控制方法直接将电压控制在定频空调器尤其是压缩机能够正常稳定运行的范围内，即：198V—242V，即使超过上限242V，在一定范围内也只会使得功率稍微偏高而不会产生停机或无法启动的情况。

从定频空调器的几个主要运行部件来说，室内电机有室内电路板可以调节、室外电机低电压性能要优于压缩机，所以解决低电压无法正常运行的关键是解决压缩机的问题。所以本发明将控制的重点放在了调节定频空调的压缩机上，放在了直接实时采样交流电压的大小和调节施加在压缩机两端的电压上。以此来保证空调器能够稳定正常运行而不会产生停机或无法启动，效果更加直接有效，基本可以保证施加在压缩机上的电压保持在250V—190V之间，既能够保证压缩机在低电压下（最多可以低至150V）正常运行，又不会大幅增加空调的生产及维护成本。

如图2所示，作为一个优选的实施例，电压采集电路包括电压互感器、运放电路、以及加法器电路，电压互感器采集压缩机的输入交流电压，并发送至运放电路进行放大，放大后的电压信号由所述运放电路发送至所述加法器电路进行极性转换，并发送至所述单片机。运放电路包括第一运算放大器Q1，电压互感器的火线输入端上连接有第一电阻R1，第一电阻R1起到限流的作用，第一运算放大器Q1的输出端与其反相输入端之间连接有第二电阻R2。电压互感器次级输出毫安级别的电流，该电流经过带第二电阻R2的运算放大器，第二电阻R2起到反馈第一运算放大器Q1输出信号的作用，将电流转换为电压V1，V1的值可以根据第一电阻R1和第二电阻R2计算，调整R1和R2可以将第一运算放大器Q1的输出电压V1调至合适的范围。

因为互感器初级输入的是交流电，所以第一运算放大器Q1输出的电压值V1是有负值的。而单片机系统是空调室内板自带的单片机芯片，芯片内部自带AD转换器，此AD转换器只能识别正电压值，所以此处添加一个加法器，可以将双极性的电压变为单极性的电压，通过加法器后得到正值电压V2。如图2所示，本实施例中加法器电路包括第二运算放大器Q2，第二运算放大器Q2的反相输入端其中一路连接第六电阻R6后与地端连接，另外一路连接第七电阻R7后与第二运算放大器Q2的输出端连接，第二运算放大器Q2的同相输入端其中一路与第一运算放大器的输出端连接，另外一路连接第五电阻R5后与参考电压VREF连接。

单片机根据V2的值，通过内部自带的AD模数转换器，计算得出实时的电压值。单片机的工作频率远远大于市电的50HZ（有些地区是60HZ），所以单片机内部程序可以设定采样一个周期内若干个点，计算出交流电压的有效值和最大值。有效值才能准确反映压缩机当前的工作电压，所以当单片机计算出的当前有效电压值小于定频压缩机的启动电压的时候，单片机控制系统发命令给升压电路切换，执行升压。

为了保护运放电路，优选在电压互感器与运放电路之间还连接有钳位和保护电路。如图2所示，本实施例中钳位和保护电路由两个方向相反的二极管D1和D2并联组成。当输入第一运算放大器Q1的电压低于二级管导通电压时，二极管不起作用，但是当输入电压大于0.7V时候，二极管D1就会把输入电压钳位在0.7V；其次，二极管D2还能为静电等较大电压提供泄放通道， 防止静电或者其他较大电压输入到运算放大器，导致损坏运算放大器。

升压电路接受单片机的控制，当输入至压缩机的交流电压低时，用于将该输入交流电压升压后输出至压缩机，以保证压缩机正常启动和运行，如图3所示，本实施例中升压电路包括单刀双掷继电器K和变压器T，单刀双掷继电器K的控制端与单片机连接，变压器T具有连接到电压输入端的初级绕组和连接到电压输出端的次级绕组，初级绕组的两端引出首端抽头和末端抽头，首端抽头和末端抽头之间引出中间抽头，末端抽头与所述单刀双掷继电器的常闭触点连接，中间抽头与单刀双掷继电器的常开触点连接。根据变压器n1：n2=V_初：V_次的原理，次级绕组的线圈匝数n2固定不变，通过调节初级绕组的线圈匝数n1来实现对输出电压的调节，以达到升压输出的目的。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：包括电压采集电路、升压电路、单片机，所述电压采集电路采集压缩机的输入交流电压，并进行放大转换处理后发送至所述单片机，所述单片机根据所接收的信号生成升压控制信号并发送至所述升压电路，所述升压电路的输出端与压缩机的交流电压输入端连接。

2.根据权利要求1所述的定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：所述电压采集电路包括电压互感器、运放电路、以及加法器电路，所述电压互感器采集压缩机的输入交流电压，并发送至所述运放电路进行放大，放大后的电压信号由所述运放电路发送至所述加法器电路进行极性转换，并发送至所述单片机。

3.根据权利要求2所述的定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：所述运放电路包括第一运算放大器，所述电压互感器的火线输入端上连接有第一电阻，所述第一运算放大器的输出端与其反相输入端之间连接有第二电阻。

4.根据权利要求3所述的定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：所述加法器电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的反相输入端其中一路连接第六电阻后与地端连接，另外一路连接第七电阻后与第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端其中一路与所述第一运算放大器的输出端连接，另外一路连接第五电阻后与参考电压连接。

5.根据权利要求2-4任一项所述的定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：所述电压互感器与所述运放电路之间还连接有钳位和保护电路。

6.根据权利要求5所述的定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：所述钳位和保护电路由两个方向相反的二极管并联组成。

7.根据权利要求1-4任一项所述的定频空调器的低压启动控制电路，其特征在于：所述升压电路包括单刀双掷继电器和变压器，所述单刀双掷继电器的控制端与所述单片机连接，所述变压器具有连接到电压输入端的初级绕组和连接到电压输出端的次级绕组，所述初级绕组的两端引出首端抽头和末端抽头，所述首端抽头和末端抽头之间引出中间抽头，所述末端抽头与所述单刀双掷继电器的常闭触点连接，所述中间抽头与所述单刀双掷继电器的常开触点连接。