CN215120639U - 一种压缩机驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变频控制技术领域，公开了一种压缩机驱动器，包括电源模块、主控模块、逆变电路及驱动电路，电源模块包括开关电源电路和三相电源电路，开关电源电路包括第一共模电感，第一共模电感的输出端连接有单相整流桥，单相整流桥的输出端电连接有开关变压器，开关变压器的二次侧输出15V和12V的直流电源，15V的直流电源通过三端稳压芯片降压至5V，15V和5V直流电源用于内部供电，12V直流电源用于外部供电；三相电源电路包括三相整流桥，其输出端电连接至逆变电路的输入端，逆变电路的输出端电连接至压缩机电机的电源端。本实用新型具有多种保护电路，产品的可靠性高，产品寿命长；电源电路能够同时实现外部供电和驱动功能，节省成本，提高了产品的抗干扰性。

Description

一种压缩机驱动器

技术领域

本实用新型涉及变频技术领域，特别是指一种压缩机驱动器。

背景技术

目前，压缩机驱动器主要是采取逆变电路实现压缩机的变频控制，但是现有的压缩机驱动器具有以下几种弊端：

1.电路工作不稳定，由于压缩机工作状态与其工作环境有关，在工作环境不佳、长时间工作或电网不稳定等状态时，驱动器很容易出现工作状态异常，严重时会造成驱动器烧毁。

2.压缩机的工作运行需要多块电路板配合控制实现，每个电路板块均需要配备电源电路，不仅造成了电路板的结构更加复杂化，而且提高各电路板的制作成本。

3.由于压缩机的型号不同和上位设备的通信接口不同，驱动板在制造时，需要根据客户的需求定制，因此，驱动板的通用性较差，不利于实现批量化大规模的生产。

为解决上述弊端，需要对压缩机驱动板进行技术改造以适应市场多需求的发展。

实用新型内容

本实用新型提出一种压缩机驱动器，解决了现有技术中压缩机驱动器工作稳定性差且不能与外部设备共享电源的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种压缩机驱动器，包括：电源模块、主控模块、逆变电路及驱动电路，电源模块包括开关电源电路和三相电源电路，开关电源电路包括与单相交流电源的火线和零线连接的第一共模电感，所述第一共模电感的输出端连接有单相整流桥，单相整流桥的输出端电连接有开关变压器，所述开关变压器的二次侧分别输出15V和12V的直流电源，15V 的直流电源输出端电连接至三端稳压芯片将15V直流电源降压至5V，15V直流电源和5V直流电源用于内部供电，12V的直流电源输出端电连接有外接端子用于为外部设备供电；

所述三相电源电路包括分别与三相交流电源电连接的第二共模电感，所述第二共模电感的输入侧和输出侧均电连接有滤波电路以及过压保护电路，三相交流电源通过第二共模电感连接至三相整流桥的输入端，三相整流桥的输出端电连接至逆变电路的输入端；所述逆变电路的输出端电连接至所述压缩机电机的电源端。

所述逆变电路是由6个IGBT构成的三相桥式逆变电路，所述驱动电路包括六个分别驱动IGBT的驱动芯片，主控模块包括多个驱动信号的输出管脚，所述驱动信号的输出管脚分别电连接至所述驱动芯片的输入端，所述驱动芯片输出触发信号至IGBT的触发端。

作为优选的技术方案，所述三相桥式逆变电路的每相均串联有采样电阻，所述采样电阻的两端电连接有电流采样电路，所述电流采样电路的输出端电连接至主控模块的电流采样信号的输入管脚。

作为优选的技术方案，三相整流桥的输出侧电连接有PTC发热片，所述PTC 发热片电连接有过热保护电路，所述过热保护电路包括第一继电器，所述主控模块包括一个过热保护信号的输出管脚，过热保护信号的输出管脚与第一继电器的线圈电连接，所述第一继电器的常开触点并联在所述PTC发热片的两端，在PTC发热片处于过热状态，主控模块控制所述第一继电器动作，将PTC发热片两端通过第一继电器的常开触点短接。

作为优选的技术方案，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热敏电阻，所述热敏电阻的一端电连接至所述主控模块用于接收温度检测信号的温度检测管脚。

作为优选的技术方案，所述主控模块还包括用于检测三相整流桥的输出电压的直流电压检测管脚，所述直流电压检测管脚电连接至三相整流桥的输出端。

作为优选的技术方案，所述主控模块还电连接有通信电路，所述通信电路包括光耦合器，所述主控模块的串行通信端电连接至光耦合器的输入端，光耦合器的输出点电连接有用于与外部通信设备连接的通信接口。

作为优选的技术方案，所述通信接口的数量至少是两个，所述两个通信接口为3Pin接口和4Pin接口。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型中，在电路结构上设计多种保护电路，保证产品的高可靠性，增加产品寿命；电源电路能够同时实现外部供电和驱动功能，节省成本，提高了抗干扰性。

由于本实用新型中电源部分具有滤波电路、浪涌电压吸收电路、外部供电接口，通过滤波电路通过电感滤波，既能防止电网上的干扰进入设备，对设备产生不良影响，使设备满足传导敏感度的要求，又能防止设备内的电磁干扰通过，电压保护电路在出现雷击浪涌或者是电路内部出现的浪涌，可以抑制出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害；电源电路增加了电源输出电路，主要给外部控制电路供电。此设计有利于缩减电路设计成本和原材料成本，提高集成度和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的电路原理框图；

图2为本实用新型实施例的电源模块的原理图；

图3为本实用新型实施例的开关电源电路的原理图；

图4为本实用新型实施例的逆变电路的原理图；

图5为本实用新型实施例的主控模块的电路原理图；

图6为本实用新型实施例的其中一相驱动电路的原理图；

图7为本实用新型实施例的电流采样电路的原理图；

图8为本实用新型实施例的短路报警电路的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如， A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在 A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图8所示，一种压缩机驱动器，包括：电源模块、主控模块、逆变电路及驱动电路。

电源模块包括开关电源电路和三相电源电路，开关电源电路包括与单相交流电源的火线(如图2中所示的火线T)如和零线N连接的第一共模电感L1，火线T电连接有熔断器FUSE1，第一共模电感L1的输入端并联有压敏电阻ZNR 和电容C91，第一共模电感L1的输出端连接有单相整流桥DB1，单相整流桥 DB1的输出端并联有滤波电容C107和蓄能电容C38。

单相整流桥DB1的输出端P、N电连接有开关变压器TR1，开关变压器TR1 的二次侧分别输出15V和12V的直流电源，15V的直流电源输出端电连接至三端稳压芯片IC16将15V直流电源降压至5V，15V直流电源和5V直流电源用于内部供电，12V的直流电源输出端电连接有外接端子CN5用于为外部设备供电；开关电源电路还包括开关电源管理芯片IC14，开关电源管理芯片IC14的型号采用VIPER26LN。

12V的直流电源通过有电阻R182、R1878、R195、R704和电容C124构成的滤波电路电连接至光耦合器PC10的输入端，开关电源管理芯片IC14的管脚 5连接至光耦合器的输出管脚4，开关电源管理芯片IC14的管脚4电连接至光耦合器的输出管脚4，开关电源管理芯片IC14的管脚3和管脚4通过电阻R171 连接；单相整流桥DB1的输出端P通过开关变压器的第一绕组输入开关电源管理芯片IC14的管脚7、8。

三相电源电路包括分别与三相交流电源R、S、T电连接的第二共模电感，第二共模电感L2的输入侧和输出侧均电连接有滤波电路以及过压保护电路，其中，第二共模电感L2的输入侧的过压保护电路包括星形连接的三个压敏电阻 ZNR1、ZNR2、ZNR3、三个压敏电阻的中心点通过压敏电阻ZNR8和放电管 DAS1至公共端E，第二共模电感L2的输出侧也星形连接有三个压敏电阻ZNR4、 ZNR5、ZNR6。

滤波电路包括：第二共模电感L2的输入侧星形连接的电阻R139和电容 CX1、电阻R140和电容CX2、电阻R141和电容CX3，第二共模电感L2的输入侧星形连接的电容CY4、CY5、CY6。

三相交流电源通过第二共模电感L2连接至三相整流桥的输入端，三相整流桥的输出端电连接至逆变电路的输入端P+、P-；逆变电路的输出端U、V、W 电连接至压缩机电机的电源端。

三相整流桥的输出侧电连接有PTC发热片PTC1，PTC发热片电连接有过热保护电路，过热保护电路包括第一继电器RY1，主控模块包括一个过热保护信号的输出管脚23，管脚23与第一继电器RY1的线圈电连接，第一继电器RY1 的常开触点并联在PTC发热片PTC1的两端，在PTC发热片处于过热状态，主控模块控制第一继电器RY1动作，将PTC发热片两端通过第一继电器RY1的常开触点短接。

逆变电路是由6个IGBT(即图4所示出的G1-G6)构成的三相桥式逆变电路和一个开关管GB，驱动电路包括六个分别驱动IGBT的驱动芯片IC8至IC13，驱动芯片IC8的型号为TLP250。

主控模块的型号为松下91F02XW，主控模块包括多个驱动信号的输出管脚即管脚35至40，管脚35至40驱动信号的输出管脚分别电连接至驱动芯片的输入端，驱动芯片输出触发信号至IGBT的触发端。

三相桥式逆变电路的三相分别串联有采样电阻，采样电阻的两端电连接有电流采样电路，电流采样电路包括运放IC6B、IC7A、IC7B，运放IC7A、IC7B 的输出端分别电连接至主控模块的电流采样信号的输入管脚1、2。

驱动器还电连接有短路报警电路，采样电阻的一端输出的电流并联输入运放IC6A的正向输入端，其反向输入端输入参考电压，运放IC6A的输出端电连接至主控模块的管脚24。

驱动器还包括温度检测电路，温度检测电路包括热敏电阻，热敏电阻的一端电连接至主控模块用于接收温度检测信号的管脚10。

主控模块还包括用于检测三相整流桥的输出电压的管脚10，管脚10电连接至三相整流桥的输出端P+。

主控模块还电连接有通信电路，通信电路包括光耦合器PC8、PC9，主控模块的串行通信端RXD、TXD电连接至光耦合器PC8、PC9的输入端，光耦合器 PC8、PC9的输出点电连接有用于与外部通信设备连接的通信接口CN2和CN4。

优选的，为了满足客户需求，通信接口CN2和CN4分别为3Pin接口和4Pin 接口。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (7)

1.一种压缩机驱动器，其特征在于，包括：电源模块、主控模块、逆变电路及驱动电路，电源模块包括开关电源电路和三相电源电路，开关电源电路包括与单相交流电源的火线和零线连接的第一共模电感，所述第一共模电感的输出端连接有单相整流桥，单相整流桥的输出端电连接有开关变压器，所述开关变压器的二次侧分别输出15V和12V的直流电源，15V的直流电源输出端电连接至三端稳压芯片将15V直流电源降压至5V，15V直流电源和5V直流电源用于内部供电，12V的直流电源输出端电连接有外接端子用于为外部设备供电；

所述三相电源电路包括分别与三相交流电源电连接的第二共模电感，所述第二共模电感的输入侧和输出侧均电连接有滤波电路以及过压保护电路，三相交流电源通过第二共模电感连接至三相整流桥的输入端，三相整流桥的输出端电连接至逆变电路的输入端；所述逆变电路的输出端电连接至所述压缩机电机的电源端；

所述逆变电路是由6个IGBT构成的三相桥式逆变电路，所述驱动电路包括六个分别驱动IGBT的驱动芯片，主控模块包括多个驱动信号的输出管脚，所述驱动信号的输出管脚分别电连接至所述驱动芯片的输入端，所述驱动芯片输出触发信号至IGBT的触发端。

2.如权利要求1所述的一种压缩机驱动器，其特征在于：所述三相桥式逆变电路的每相均串联有采样电阻，所述采样电阻的两端电连接有电流采样电路，所述电流采样电路的输出端电连接至主控模块的电流采样信号的输入管脚。

3.如权利要求1所述的一种压缩机驱动器，其特征在于：三相整流桥的输出侧电连接有PTC发热片，所述PTC发热片电连接有过热保护电路，所述过热保护电路包括第一继电器，所述主控模块包括一个过热保护信号的输出管脚，过热保护信号的输出管脚与第一继电器的线圈电连接，所述第一继电器的常开触点并联在所述PTC发热片的两端，在PTC发热片处于过热状态，主控模块控制所述第一继电器动作，将PTC发热片两端通过第一继电器的常开触点短接。

4.如权利要求3所述的一种压缩机驱动器，其特征在于：还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热敏电阻，所述热敏电阻的一端电连接至所述主控模块用于接收温度检测信号的温度检测管脚。

5.如权利要求1所述的一种压缩机驱动器，其特征在于：所述主控模块还包括用于检测三相整流桥的输出电压的直流电压检测管脚，所述直流电压检测管脚电连接至三相整流桥的输出端。

6.如权利要求1所述的一种压缩机驱动器，其特征在于：所述主控模块还电连接有通信电路，所述通信电路包括光耦合器，所述主控模块的串行通信端电连接至光耦合器的输入端，光耦合器的输出点电连接有用于与外部通信设备连接的通信接口。

7.如权利要求6所述的一种压缩机驱动器，其特征在于：所述通信接口的数量至少是两个，所述两个通信接口为3Pin接口和4Pin接口。

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