CN209608541U - 驱动控制电路和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种驱动控制电路和一种空调器，其中，驱动控制电路包括：第一阻性元件、开关元件以及测流元件，开关元件被配置为控制第一阻性元件吸收高压母线上的浪涌信号，测流元件用于测量流经第一阻性元件的电流信号，第一阻性元件、开关元件以及测流元件串联后接入于高压母线和低压母线之间；控制芯片，用于检测并确认电流信号大于预设电流阈值，停止驱动开关元件，以使第一阻性元件停止吸收浪涌信号，降低了驱动控制电路中的元器件因过流而导致损坏的可能性。

Description

驱动控制电路和空调器

本申请要求于2019年01月16日提交中国专利局、申请号为201920071588.8、发明名称为“驱动控制电路和空调器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，具体而言，涉及一种驱动控制电路和一种空调器。

背景技术

如压缩机、电机、发动机等三相负载设备采用交流-直流-交流拓扑结构，具体地，交流-直流-交流拓扑结构如图1所示，包括：交流电源模块、电源滤波模块、整流模块、滤波模块、逆变模块和负载。

由于滤波模块需要滤平整流后的工频信号，所以往往使用较大容量的电解电容作为主要滤波元件。然而，电解电容的使用会造成输入交流电流的THD(Total HarmonicDistortion，总谐波失真)增大，且本身的寿命较短影响控制器的极限寿命，此外电解电容的发热降低控制器效率。

随着成本及可靠性要求的提升，电解电容容量减小甚至无电解电容控制方案逐渐成熟。对于无电解电容控制方案，一般采用一个较小容量的薄膜电容代替电解电容。由于母线电容容量的减少，对于浪涌的吸收能力变差，其缺陷主要体现在以下两方面：

一、薄膜电容或者较小电解电容对于浪涌吸收有限，导致母线电压过高损坏元器件。

二、薄膜电容或者较小电解电容对于浪涌吸收有限，样机正常运行时如果输入浪涌电压，导致母线电压瞬间剧烈变化，影响控制稳定性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型第一个方面在于提出一种驱动控制电路。

本实用新型的第二个方面在于提出一种空调器。

有鉴于此，根据本实用新型的第一个方面，提出了一种驱动控制电路，包括：逆变桥，逆变桥驱动控制负载运行，以驱动电机运行，逆变桥接入于高压母线和低压母线之间；母线电容，母线电容用于提供负载上电所需的启动电压，母线电容还用于吸收浪涌信号，母线电容接入于逆变桥输入侧的母线线路中；电抗器，用于吸收驱动控制电路驱动负载运行过程中产生的浪涌信号，电抗器接入于电网和负载之间，采样电路，用于采集高压母线的电压信号，还包括：第一阻性元件、开关元件以及测流元件，开关元件被配置为控制第一阻性元件吸收高压母线上的浪涌信号，测流元件用于测量流经第一阻性元件的电流信号，第一阻性元件、开关元件以及测流元件串联后接入于高压母线和低压母线之间；控制芯片，用于检测并确认电流信号大于预设电流阈值，停止驱动开关元件，以使第一阻性元件停止吸收浪涌信号。

根据本实用新型的实施例的驱动控制电路，是用于通过逆变桥驱动的电机，其中，驱动控制电路包括：逆变桥、母线电容、电抗器、控制芯片以及第一阻性元件、开关元件和测流元件。其中逆变桥向电机输出驱动信号，控制电机运行，由于在高压母线上形成的浪涌信号无法确保完全吸收，因此，在高压母线和低压母线之间串接第一阻性元件和开关元件，并设置采样第一阻性元件和开关元件电路中电流的测流元件，在流经第一阻性元件的电流信号大于或等于预设电流阈值的情况下，控制芯片停止驱动开关元件，以使第一阻性元件停止吸收浪涌信号，在增加驱动控制电路的浪涌吸收能力的前提下，降低驱动控制电路中的元器件因过流而导致损坏的可能性。

根据本实用新型的上述实施例的驱动控制电路，还可以具有以下技术特征：

在上述任一技术方案中，进一步地，控制芯片还用于：检测并确认第一阻性元件的吸收功率大于预设功率阈值，停止驱动开关元件，以使第一阻性元件停止吸收浪涌信号。

在该技术方案中，通过将第一阻性元件的吸收功率与预设功率阈值进行比较，在吸收功率大于预设功率阈值的情况下，停止驱动开关元件，降低驱动控制电路中的元器件因吸收功率过高而导致损坏的可能性。

在上述任一技术方案中，进一步地，控制芯片还用于：检测并确认高压母线的电压信号小于第一预设阈值，停止驱动开关元件，以使第一阻性元件停止吸收浪涌信号；以及检测并确认高压母线的电压信号大于或等于第二预设阈值，控制开关元件按照预设的指定载波频率或预设的指定导通时间或预设的指定占空比运行，以使第一阻性元件吸收浪涌信号。

可选地，指定载波频率、指定导通时间和指定占空比均为最大值。

在该技术方案中，通过第一预设阈值与高压母线的电压信号的进行比较的步骤，在电压信号小于第一预设阈值的情况下，停止驱动开关元件，进而避免在正常电压输入范围内第一阻性元件接入高压母线，延长了第一阻性元件的寿命，反之控制开关元件按照预设的最小载波频率(固定占空比)或预设的最大导通时间或预设的最大占空比(固定载波频率)运行，进而实现浪涌信号的快速吸收，其中，第一预设阈值小于第二预设阈值。

在上述任一技术方案中，进一步地，驱动控制电路还包括：第一容性元件，第一容性元件用于吸收高压母线上的浪涌信号，第一容性元件串接在高压母线和低压母线之间。

在该技术方案中，通过在高压母线和低压母线之间串接一个容性元件，利用额外设置的容性元件来吸收高压母线上的浪涌信号，进而提高驱动控制电路的浪涌吸收能力，降低了驱动控制电路中因为浪涌信号造成的元器件损坏，提高了电路的可靠性。

在上述任一技术方案中，进一步地，驱动控制电路还包括：单向导通元件，单向导通元件被配置为控制第一容性元件吸收高压母线上的浪涌信号，第一容性元件与单向导通元件串联；或单向导通元件被配置为控制第一容性元件和/或第一阻性元件吸收高压母线上的浪涌信号，单向导通元件与第一容性元件串联，第一阻性元件、开关元件以及测流元件通过单向导通元件与高压母线相连接。

在该技术方案中，通过设置单向导通元件，只有在单向导通元件满足导通条件下，才能通过第一容性元件和/或第一阻性元件吸收高压母线上的浪涌信号，避免第一容性元件作为母线电容来使用，进而提高了第一容性元件的使用寿命，同理，也提高了第一阻性元件的使用寿命，进而提高驱动控制电路的浪涌吸收能力，其中，单向导通元件是具有单向导通特性的元件，诸如二极管等。

在上述任一技术方案中，进一步地，驱动控制电路还包括：第二阻性元件，第二阻性元件用于释放第一容性元件中的浪涌信号，第二阻性元件与第一容性元件并联。

在该技术方案中，在第一容性元件吸收高压母线上的浪涌信号后，利用设置与第一容性元件并联的第二阻性元件来释放第一容性元件中的浪涌信号，第二阻性元件的设置提高了驱动控制电路的可靠性。

比较电路，用于检测并确认高压母线的电压信号大于等于或大于第三预设阈值，比较器输出电平翻转信号能够触发控制芯片的端口，控制芯片可以根据比较器输出信号切换对开关控制信号，以改变第一阻性元件对浪涌能量的吸收，比较电路分别与采样电路和控制芯片相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，驱动控制电路还包括：比较电路，用于检测并确认高压母线的电压信号大于或等于第三预设阈值，比较电路输出电平翻转信号能够触发控制芯片的端口，控制芯片根据电平翻转信号切换开关元件的控制信号，以改变第一阻性元件对浪涌能量的吸收，比较电路分别与采样电路和控制芯片相连接。

在该技术方案中，通过设置比较电路，在高压母线的电压信号大于等于或大于第三预设阈值的情况下，比较器输出电平翻转信号触发控制芯片的端口，控制芯片可以根据比较器输出信号切换对开关控制信号，以改变第一阻性元件对浪涌能量的吸收；在高压母线的电压信号小于第四预设阈值的情况下，停止触发控制芯片的端口，停止使用第一阻性元件对浪涌信号的吸收。优选的，比较电路触发控制芯片的中断端口属于硬件触发，与软件触发相比，响应速度块，进而降低驱动控制电路出现故障的可能，其中第三预设阈值大于第四预设阈值。

可选地，比较电路还用于检测并确认高压母线的电压信号大于或等于第四预设阈值的情况下，比较电路输出电平翻转信号给控制芯片，控制芯片切换开关元件的控制信号，其中第四预设阈值小于第三预设阈值且大于第一预设阈值。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：第二容性元件，用于吸收高压母线上的浪涌信号，第二容性元件与第一容性元件串联。

在该技术方案中，为了适应高压母线，在高压母线的电压较大时，在第一容性元件的基础上串联第二容性元件，以提高高压母线的浪涌信号的吸收能力。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：第三阻性元件，第三阻性元件用于释放第二容性元件中的浪涌信号，第三阻性元件与第二容性元件并联。

在该技术方案中，在设置第二容性元件的情况下，通过设置第三阻性元件与第二阻性元件配合使用，来平衡第一容性元件和第二容性元件两端的电压，同时第三阻性元件还用于对第二容性元件上的浪涌信号进行释放，以提高了驱动控制电路的可靠性。

在上述任一技术方案中，进一步地，第四阻性元件，用于限制流经第一容性元件、第二容性元件和/或第一阻性元件中至少一个元件的电流；第四阻性元件、第一容性元件以及单向导通元件串联后接入在高压母线和低压母线之间；或第四阻性元件、第一容性元件、第二容性元件以及单向导通元件串联后接入在高压母线和低压母线之间；或单向导通元件与第四阻性元件串联后通过第一容性元件和/或第二容性元件以及通过第一阻性元件、开关元件、测流元件串接在高压母线和低压母线之间。

在该技术方案中，第四阻性元件的设置限制了流经所在电路中的电流，避免出现瞬间电流过大的情况，进而造成元器件损坏，提高驱动控制电路的可靠性，同时第四阻性元件还起到吸收所在电路中浪涌信号的作用，进而提高了驱动控制电路的浪涌信号的吸收能力。

在上述任一技术方案中，进一步地，测流元件为霍尔传感器或阻性元件。

在该技术方案中，霍尔传感器制造工艺成熟，成本低廉。

在上述任一技术方案中，进一步地，母线电容为薄膜电容。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：整流电路，整流电路对交流信号进行整流后输出为高压母线的电压信号。

根据本实用新型的第二个方面，提出了一种空调器，包括：电机；以及如上述任一技术方案所述的驱动控制电路，所述电机的信号输入端连接至所述驱动控制电路，所述驱动控制电路输出的驱动信号用于驱动所述电机运行。因此该空调器具有上述任一实施例所述的驱动控制电路的全部有益效果，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了现有技术中交流-直流-交流拓扑结构；

图2示出了一种驱动控制电路示意图；

图3示出了本实用新型的一个实施例的驱动控制电路示意图；

图4示出了本实用新型的另一个实施例的驱动控制电路示意图；

图5示出了本实用新型的再一个实施例的驱动控制电路示意图；

图6示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图7示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图8示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图9示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图10示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图11示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图12示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图13示出了本实用新型的又一个实施例的驱动控制电路示意图；

图14示出了本实用新型的一个实施例的浪涌信号吸收示意图；

图15示出了本实用新型的一个实施例的采样示意图；

图16示出了本实用新型的另一个实施例的浪涌信号吸收示意图；

图17示出了本实用新型的另一个实施例的采样示意图；

图18示出了本实用新型的一个实施例的控制示意图；

图19示出了本实用新型的实施例中瞬时吸收功率与持续时间关系示意图。

其中，图2至图13中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

102逆变桥，104开关元件，106比较电路，108控制芯片，110放电元件，112测流元件，114整流电路。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型第一方面的实施例，提出一种驱动控制电路，如图2所示，驱动控制电路包括：逆变桥102，逆变桥102驱动控制负载运行，以驱动电机运行，逆变桥102接入于高压母线和低压母线之间；母线电容C₁，母线电容C₁用于提供负载上电所需的启动电压，母线电容C₁还用于吸收浪涌信号，母线电容C₁接入于逆变桥102输入侧的母线线路中；电抗器Ldc，用于吸收驱动控制电路驱动负载运行过程中产生的浪涌信号，电抗器Ldc接入于电网和负载之间，采样电路，用于采集高压母线的电压信号；第一阻性元件R₁、开关元件104以及测流元件112，开关元件104被配置为控制第一阻性元件R₁吸收高压母线上的浪涌信号，测流元件112用于测量流经第一阻性元件R₁的电流信号，第一阻性元件R₁、开关元件104以及测流元件112串联后接入于高压母线和低压母线之间；控制芯片108，用于检测并确认电流信号大于预设电流阈值的情况下，停止驱动开关元件104，以使第一阻性元件R₁停止吸收浪涌信号。

根据本实用新型的实施例的驱动控制电路，是用于通过逆变桥驱动的电机，其中，驱动控制电路包括：逆变桥102、母线电容C₁、电抗器Ldc、控制芯片108以及第一阻性元件R₁、开关元件104和测流元件112。其中逆变桥102向电机输出驱动信号，控制电机运行，由于在高压母线上形成的浪涌信号无法确保完全吸收，因此，在高压母线和低压母线之间串接第一阻性元件R₁和开关元件104，同时设置确定采样第一阻性元件R₁和开关元件104中电流的测流元件112，在流经第一阻性元件R₁的电流信号大于或等于预设电流阈值的情况下，控制芯片停止驱动开关元件104，以使第一阻性元件R₁停止吸收浪涌信号，在增加驱动控制电路的浪涌吸收能力的前提下，降低驱动控制电路中的元器件因过流而导致损坏的可能性。

其中，预设电流阈值与开关元件104的限流电流和/或第一阻性元件R₁的额定功率相关。

在本实用新型的一个实施例中，如图12所示，控制芯片108还用于：检测并确认第一阻性元件R₁的吸收功率大于预设功率阈值，停止驱动开关元件104，以使第一阻性元件R₁停止吸收浪涌信号。

在该实施例中，通过将第一阻性元件R₁的吸收功率与预设功率阈值进行比较，在吸收功率大于预设功率阈值的情况下，停止驱动开关元件104，避免元器件因为吸收功率过高造成损坏，其中，通过母线的电压值和第一阻性元件的阻值计算，即Vdc×Vdc/R实时计算吸收的吸收功率，其中Vdc为母线电压，R为第一阻性元件R₁的阻值。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，控制芯片108还用于：检测并确认高压母线的电压信号小于第一预设阈值，停止驱动开关元件104，以使第一阻性元件R₁停止吸收浪涌信号；以及检测并确认高压母线的电压信号大于或等于第二预设阈值，控制开关元件104按照预设的指定载波频率(固定占空比)或预设的指定导通时间或预设的指定占空比(固定载波频率)运行，以使第一阻性元件R₁吸收浪涌信号。

可选地，指定载波频率、指定导通时间和指定占空比均为最大值。

在该实施例中，通过第一预设阈值与高压母线的电压信号的进行比较的步骤，在电压信号小于第一预设阈值的情况下，停止驱动开关元件104，进而避免在正常电压输入范围内第一阻性元件R₁接入高压母线，延长了第一阻性元件R₁的寿命，反之控制开关元件104按照预设的最小载波频率(固定占空比)或预设的最大导通时间或预设的最大占空比(固定载波频率)运行，进而实现浪涌信号的快速吸收，其中，第一预设阈值小于第二预设阈值。

其中，第一预设阈值和第二预设阈值与高压母线的电压相关。

在本实用新型的一个实施例中，如图2至图9所示，驱动控制电路还包括：第一容性元件C₂，第一容性元件C₂用于吸收高压母线上的浪涌信号，第一容性元件C₂串接在高压母线和低压母线之间。

在该实施例中，通过在高压母线和低压母线之间串接一个容性元件，利用额外设置的容性元件来吸收高压母线上的浪涌信号，进而提高驱动控制电路的浪涌吸收能力，降低了驱动控制电路中因为浪涌信号造成的元器件损坏，提高了电路的可靠性。

在本实用新型的一个实施例中，如图2至图9所示，驱动控制电路还包括：

单向导通元件D₁，单向导通元件D₁被配置为限制第一容性元件C₂吸收高压母线上的浪涌信号，第一容性元件C₂与单向导通元件D₁串联；或单向导通元件D₁被配置为控制第一容性元件C₂和/或第一阻性元件R₁吸收高压母线上的浪涌信号，单向导通元件D₁与第一容性元件C₂串联，第一阻性元件R₁、开关元件104以及测流元件112通过单向导通元件D₁与高压母线相连接。

在该实施例中，通过设置单向导通元件，只有在单向导通元件D₁满足导通条件下，才能通过第一容性元件C₂和/或第一阻性元件R₁吸收高压母线上的浪涌信号来吸收高压母线上的浪涌信号，避免第一容性元件C₂作为母线电容来使用，进而提高了第一容性元件C₂的使用寿命，同理，也提高了第一阻性元件R₁的使用寿命，进而提高驱动控制电路的浪涌吸收能力，具体地，单向导通元件D₁的阳极与高压母线相连接，单向导通元件D₁的阴极经由第一容性元件C₂与低压母线相连接，其中，单向导通元件D₁是具有单向导通特性的元件，诸如二极管等。

在本实用新型的一个实施例中，如图2至图9所示，驱动控制电路还包括：第二阻性元件R₂，第二阻性元件R₂用于释放第一容性元件C₂中的浪涌信号，第二阻性元件R₂与第一容性元件C₂并联。

在该实施例中，在第一容性元件C₂吸收高压母线上的浪涌信号后，利用设置与第一容性元件C₂并联的第二阻性元件R₂来释放第一容性元件C₂中的浪涌信号，第二阻性元件R₂的设置提高了驱动控制电路的可靠性。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，如图2所示，驱动控制电路还包括：比较电路106，用于检测并确认高压母线的电压信号大于或等于第三预设阈值，比较电路106输出电平翻转信号触发控制芯片108的端口，控制芯片108根据电平翻转信号切换开关元件104的控制信号，以改变第一阻性元件R₁对浪涌能量的吸收，以降低高压母线的输出功率，比较电路分别与采样电路和控制芯片108相连接。

在该实施例中，通过设置比较电路106，在高压母线的电压信号大于或等于第三预设阈值的情况下，比较电路106输出电平翻转信号触发控制芯片108的端口，控制芯片108根据电平翻转信号切换开关元件104的控制信号，以改变第一阻性元件R1对浪涌能量的吸收，以降低高压母线的输出功率，通过降低母线的输出功率来降低浪涌信号；在高压母线的电压信号小于或小于等于第四预设阈值的情况下，停止触发控制芯片的中断端口，停止使用第一阻性元件对浪涌信号的吸收。优选的,比较电路触发控制芯片的中断端口属于硬件触发，与软件触发相比，响应速度快，进而降低驱动控制电路出现故障的可能，其中，第三预设阈值大于第四预设阈值，进一步地，第四预设阈值大于第一预设阈值，第三预设阈值与高压母线的电压相关，且第四预设阈值与高压母线的电压相关。

可选地，比较电路106还用于检测并确认高压母线的电压信号大于或等于第四预设阈值的情况下，比较电路106输出电平翻转信号给控制芯片108，控制芯片108切换开关元件104的控制信号，其中第四预设阈值小于第三预设阈值且大于第一预设阈值。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，如图2至图9所示，还包括：第二容性元件C₃，用于吸收高压母线上的浪涌信号，第二容性元件C₃与第一容性元件C₂串联。

在该实施例中，为了适应高压母线，在高压母线的电压较大时，在第一容性元件C₂的基础上串联第二容性元件C₃，以提高高压母线的浪涌信号的吸收能力。

在本实用新型的一个实施例中，进一步地，如图2至图9所示，还包括：第三阻性元件R₃，第三阻性元件R₃用于释放第二容性元件C₃中浪涌信号，第三阻性元件R₃与第二容性元件C₃并联。

在该实施例中，在设置第二容性元件C₃的情况下，通过设置第三阻性元件R₃与第二阻性元件R₂配合使用，来平衡第一容性元件C₂和第二容性元件C₃两端的电压，同时第三阻性元件R₃还用于对第二容性元件C₂上的浪涌信号进行释放，以提高了驱动控制电路的可靠性。

在本实用新型的一个实施例中，如图2至图9所示，进一步地，还包括：第四阻性元件，用于限制流经第一容性元件、第二容性元件和/或第一阻性元件R₁中至少一个元件的电流；第四阻性元件R₄，用于限制流经第一容性元件C₂和/或第二容性元件C₃的电流；第四阻性元件R₄、第一容性元件C₂和单向导通元件串联后接入在高压母线和低压母线之间；或第四阻性元件R₄、第一容性元件C₂、第二容性元件C₃和单向导通元件串联后接入在高压母线和低压母线之间；或单向导通元件D₁与第四阻性元件R₄串联后通过第一容性元件C₂和/或第二容性元件C₃以及通过第一阻性元件R₁、开关元件104、测流元件112串接在高压母线和低压母线之间。

在该实施例中，第四阻性元件R₄的设置限制了流经所在电路中的电流，避免出现瞬间电流过大的情况，进而造成元器件损坏，提高驱动控制电路的可靠性，同时第四阻性元件R₄还起到吸收所在电路中浪涌信号的作用，进而提高了驱动控制电路的浪涌信号的吸收能力。

在上述任一实施例中，测流元件112为霍尔传感器或阻性元件。

其中，霍尔传感器制造工艺成熟，成本低廉。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，样机上电时，输入电压经整流电路114后同时给母线电容C₁和第一容性元件C₂和第二容性元件C₃充电，此时如果输入电压在正常设定范围内(150V～264V)，未超过294V时(设定硬件保护电压阈值Vref为800V，软件保护阈值为720V，对应的交流输入有效值为720/1.414/1.732)，样机正常工作，第一阻性元件R₁的开关元件104不导通。充电结束后，第一阻性元件R₁两端电压稳定在Vdc-max值(即第一阻性元件R₁两端电压稳定在母线电压的最大值Vdc-max，或者变化缓慢)，进一步地，如图9所示，测流元件112采样电流信号可以通过测定第一阻性元件R₁两端的电压与第一阻性元件R₁的比值得到。

样机正常运行时，母线电容C₁上电压以交流输入电源频率乘以6的频率波动，正常运行时母线电压最大值为264×1.414×1.732＝646V，远小于设定的保护阈值，因此第一阻性元件R₁的开关元件104不会起作用。

浪涌能量主要来源于电源输入、样机故障停机时压缩机绕组、交直流侧电感续流以及压缩机动能；当浪涌来临时，由于小容量的母线电容C₁(薄膜电容或者小容量电解电容)吸收浪涌能力有限，母线电压会快速上升，当直流母线电压高于设定阈值电压V2(此处设置为720V，实际可以调整)时，直流母线电压经分压电阻R6和R7，获得分压后的母线电压进入控制芯片108(MCU，micro controller unit微控制单元)的AD口(进入MCU的采样信号为Vdc)和比较器的输入端。当分压后的母线电压大于比较电路106的设定阈值时，比较电路106(比较器)输出由高电平变为低电平，电平变换信号进入MCU的外部中断口，采用比较器输出的电平变换信号的优势是反应速度足够快，且不受软件干扰。也可以在控制芯片108中软件里面设置一个固定高频中断，比如中断频率为40K，在该中断程序内采样直流母线电压，并根据该采样值判断是否超过设定阈值。

如图14至图19所示，当MCU接收到外部中断信号判断为当前母线电压超过720V，压缩机开始降功率运行或者停机，如图16所示，MCU开始输出以40K为载频的脉冲宽度调制(由于霍尔传感器的带宽为120K，且采样延时存在8us，因此脉冲宽度调制占空比限制最小为60％，如果选择更小的载频，相应的占空比可以进一步减小)或者如图14所示，脉冲信号(以固定周期如40K采样)控制吸收电阻的开关元件。如果是脉冲宽度调制控制，如图17所示，在每个脉冲宽度调制的导通的中点处采样电流，如果是脉冲控制信号，如图15所示，则以固定采样周期采样电流。

如果是脉冲宽度调制占空比控制，由每次采样到的电流Isample，叠加Isample×Isample×R×duty×T(其中，R为对应的阻性元件的阻值，duty为脉冲宽度调制占空比，T为脉冲宽度调制的周期，上述公式计算得到的即为每一次开关元件导通时吸收的能量)获得吸收的总能量∑E，如果满足公式∑E≦0.7×5(5为单个电阻的额定功率5W，0.7为安全系数)则继续输出；如果是脉冲控制，由每次采样到的电流Isample，叠加Isample×Isample×R×△t(△t为电流采样周期)获得吸收的总能量∑E，如果满足公式∑E≦0.7×5则继续输出。

此外，由于驱动控制电路具有采样功能，因此可以获得第一阻性元件的采样电流(由于IGBT本身在1ms内的过电流大于额定电流，因此从采样到判断过流关闭输出的延时最大为一个采样周期，可以及时保护)，当实际采样电流大于设定的保护阈值，直接关断第一阻性元件R₁的开关元件。

具体地，由于第一阻性元件R₁的介入，母线电压会快速下降，当低于某个固定阈值(如700V)或不满足公式∑E≦0.7×5(如果采样电流一直正常不超过设定阈值)时，MCU控制第一阻性元件R₁的开关元件104断开，第一阻性元件R₁不再起作用，其中0.7为安全系数，可以根据电路进行更改，同时公式∑E≦0.7×5也可以通过电阻的吸收功率与时间的关系曲线判断，例如图16的曲线形式，如第一阻性元件R₁如果选择为0.1欧～24欧，1ms内脉冲吸收的能量可以限制为80000W×1ms＝80J。

通过控制第一阻性元件R₁始终以允许的最大瞬时功率控制开关元件104，达到最快速度吸收浪涌的目的。

值得指出的是，载频与占空比的选择主要决定于设置的起作用阈值V2、第一阻性元件R₁的阻值、第一阻性元件R₁的额定功率及瞬时过载能力(电阻规格书会体现)，一般来说，第一阻性元件R₁的额定功率越大其瞬时过载能力也越大，因此相同的作用阈值V2下，可以开通的占空比越大或者载频越小(即周期越大)。

具体地，占空比按公式给定，比如(Vdc-filter/V2)×T(Vdc-filter为实时检测母线电压经过滤波后得到的电压值)，同时增加占空比限制环节，母线电压越大则输出的占空比越大，高母线电压高占空比可以快速吸收浪涌能量；也可以使用其余公式，如母线电压越大输出的占空比越小，保证吸收电阻的可靠性等。

关于导通的阈值电压(此处设置为固定的720V和700V)，可以是浮动的值(比如检测前几个检测周期(如100ms)上的Vdc-max值(Vdc-max为检测前几个检测周期的母线电压的最大值)，并以该值加deltaV1作为开关元件关断电压阈值，以Vdc-max+△V1+20V(其中，deltaV1为电压的浮动值，根据驱动控制电路的元器件损坏的容忍程度进行设置，20V可以是其他值)作为开关元件104导通电压阈值。当然，还可以拓展为检测交流输入的峰值，以交流输入峰值Vac-max+△V1作为开关元件导通电压阈值，以Vdc-max+△V1+20V(可以是其他值)作为开关元件导通电压阈值。

过压及退出过压的判断，目前是通过硬件比较器与设定阈值比较产生电平转换判断为过压，软件实时检测经过滤波后母线电压(Vdc-filter)低于某个值设定为退出过压；过压及退出过压都由硬件回滞比较器给定。

如图10至图13所示，R₅为系统阻尼电阻(不大于200欧)，如果是无谐波要求区域，Ldc优选小电感(出于成本原因)，如果选择小电感，最好匹配系统阻尼电阻，提升系统稳定性。

第一阻性元件R₁的阻值与设定的母线电压保护阈值、开关元件104的过电流能力相关。

第四阻性元件R₄及第一容性元件C₂的选择与第一阻性元件R₁的电感量相关，如果第一阻性元件R₁是无感电阻，则可以不使用第四阻性元件R₄、第一容性元件C₂和放电元件110(如图13所示)。

放电元件110(反并联二极管)的选择与第一阻性元件R1的电感量及阻值相关。

在上述任一实施例中，进一步地，母线电容C₁为薄膜电容。

在本实用新型一个实施例中，如图2所示，整流电路114整流电路，整流电路114对交流信号进行整流后输出为高压母线的电压信号，采样电路具体用于采集整流电路114前的交流电源输入峰值电压信号和/或整流电路114后电抗器前的电压信号和/或电抗器Ldc后逆变桥102前的电压信号。

在该实施例中，采样电路具体用于采集整流电路114前的交流电源V_AC输入峰值电压信号和/或整流电路114后电抗器Ldc前的电压信号和/或电抗器Ldc后逆变桥102前的电压信号。

可选地，驱动控制电路包括电源滤波模块，电源滤波模块串接于交流电源与整流电路114之间，采样电路具体用于采集电源滤波模块之前的交流电源输入峰值电压信号和/或电源滤波模块之后整流电路114之前的电压信号。

在本实用新型的一个具体实施例中，薄膜电容的容值低于预设容值，其中，预设容值按照如下计算公式进行计算：

其中，C_dc为预设容量，L_S是等效驱动控制电路直流侧的总电感值，P_L是驱动控制电路的负载功率，R_S为等效驱动控制电路直流侧的总电阻，v_dc0为母线电压平均值，譬如，以7P样机为例，根据该计算公式可以确定C_dc必须大于840uF，预设容量为840uF以上，在具体实施时用的是1230uF。

本实用新型第二方面的实施例，提出一种空调器，包括：电机；以及如上述任一技术方案所述的驱动控制电路，电机的信号输入端连接至驱动控制电路，驱动控制电路输出的驱动信号用于驱动所述电机运行。因此该空调器具有上述任一实施例所述的驱动控制电路的全部有益效果，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种驱动控制电路，包括：逆变桥，所述逆变桥驱动控制负载运行，所述逆变桥接入于高压母线和低压母线之间，其特征在于，包括：

电抗器，用于吸收所述驱动控制电路驱动所述负载运行过程中产生的浪涌信号，所述电抗器接入于电网和所述负载之间；

母线电容，所述母线电容用于提供所述负载上电所需的启动电压，所述母线电容还用于吸收所述浪涌信号，所述母线电容接入于逆变桥输入侧的母线线路中；

采样电路，用于采集所述高压母线的电压信号；

第一阻性元件、开关元件以及测流元件，所述开关元件被配置为控制所述第一阻性元件吸收所述高压母线上的浪涌信号，所述测流元件用于测量流经所述第一阻性元件的电流信号，所述第一阻性元件、所述开关元件以及所述测流元件串联后接入于所述高压母线和所述低压母线之间；

控制芯片，用于检测并确认所述电流信号大于预设电流阈值，停止驱动所述开关元件，以使所述第一阻性元件停止吸收所述浪涌信号，所述控制芯片分别与所述采样电路和所述测流元件相连接。

2.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，所述控制芯片还用于：

检测并确认所述第一阻性元件的吸收功率大于所述预设功率阈值，停止驱动所述开关元件，以使所述第一阻性元件停止吸收所述浪涌信号。

3.根据权利要求2所述的驱动控制电路，其特征在于，所述控制芯片还用于：

检测并确认所述高压母线的电压信号小于第一预设阈值，停止驱动所述开关元件，以使所述第一阻性元件停止吸收所述浪涌信号；以及

检测并确认所述高压母线的电压信号大于或等于第二预设阈值，控制所述开关元件按照预设的指定占空比或预设的指定导通时间或预设的指定载波频率运行，以使所述第一阻性元件吸收所述浪涌信号。

4.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

第一容性元件，所述第一容性元件用于吸收所述高压母线上的浪涌信号，所述第一容性元件串接在所述高压母线和所述低压母线之间。

5.根据权利要求4所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

单向导通元件，所述单向导通元件被配置为控制所述第一容性元件吸收所述高压母线上的浪涌信号，所述第一容性元件与所述单向导通元件串联；或所述单向导通元件被配置为控制所述第一容性元件和/或所述第一阻性元件吸收所述高压母线上的浪涌信号，所述单向导通元件与所述第一容性元件串联，所述第一阻性元件、所述开关元件以及所述测流元件通过所述单向导通元件与所述高压母线相连接。

6.根据权利要求4所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

第二阻性元件，所述第二阻性元件用于释放所述第一容性元件中的浪涌信号，所述第二阻性元件与所述第一容性元件并联。

7.根据权利要求3所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

比较电路，用于检测并确认所述高压母线的电压信号大于或等于第三预设阈值，比较电路输出电平翻转信号能够触发所述控制芯片的端口，控制芯片根据所述电平翻转信号切换所述开关元件的控制信号，以调整所述第一阻性元件对所述浪涌能量的吸收速度，所述比较电路分别与所述采样电路和所述控制芯片相连接。

8.根据权利要求5所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

第二容性元件，用于吸收所述高压母线上的浪涌信号，所述第二容性元件与所述第一容性元件串联。

9.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

第三阻性元件，所述第三阻性元件用于释放所述第二容性元件中的浪涌信号，所述第三阻性元件与所述第二容性元件并联。

10.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

第四阻性元件，用于限制流经所述第一容性元件、所述第二容性元件和所述第一阻性元件中至少一个元件的电流；

所述第四阻性元件、所述第一容性元件以及所述单向导通元件串联后接入在所述高压母线和所述低压母线之间；或所述第四阻性元件、所述第一容性元件、第二容性元件以及所述单向导通元件串联后接入在所述高压母线和所述低压母线之间；或所述单向导通元件与所述第四阻性元件串联后通过所述第一容性元件和/或所述第二容性元件以及通过所述第一阻性元件、所述开关元件、所述测流元件串接在所述高压母线和所述低压母线之间。

11.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，所述测流元件为霍尔传感器或阻性元件。

12.根据权利要求3所述的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

整流电路，所述整流电路对交流信号进行整流后输出为所述高压母线的电压信号。

13.一种空调器，其特征在于，包括：

电机；

如权利要求1至12中任一项所述的驱动控制电路，所述电机的信号输入端连接至所述驱动控制电路，所述驱动控制电路输出的驱动信号用于驱动所述电机运行。