CN216346935U - 智能空调的变频控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能空调的变频控制器，包括升压电路，升压电路包括第一极性电解电容、第二极性电解电容、第一二极管和第二二极管以及四个节点，第一节点分别与第一极性电解电容的正极和第一二极管的负极连接；第二节点分别与第二极性电解电容的负极和第二二极管的正极连接；第三节点分别与第一极性电解电容的负极和第二极性电解电容的正极连接；第四节点分别与第一二极管的正极和第二二极管的负极连接；第一节点为升压电压的正输出端，第二节点为升压电路的负输出端，第一节点和节点用于连接负载的两端；第三节点和第四节点用于连接交流电源的两端。本实用新型具有结构简单、成本低廉，无需控制，实用性非常强的优点。

Description

智能空调的变频控制器

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及空调技术领域，尤其涉及一种智能空调的变频控制器。

背景技术

目前，变频技术在白色家电的有用越来越广，全世界都有这个趋势。不过，由于每个国家的电网系统标准不一样，导致变频控制板不能达到统一的标准，对220V电网系统和110V电网系统，电路设计是有差异的。如何用最小的成本、最简单的方法解决两个电压系统的差异，是行业内积极探寻的方向。

实用新型内容

本实用新型的一个或多个实施例描述了一种智能空调的变频控制器。

本实用新型提供了一种智能空调的变频控制器，包括升压电路，所述升压电路包括第一极性电解电容、第二极性电解电容、第一二极管和第二二极管，所述升压电路中还包括第一节点、第二节点、第三节点和第四节点；其中：所述第一节点分别与所述第一极性电解电容的正极和所述第一二极管的负极连接；所述第二节点分别与所述第二极性电解电容的负极和所述第二二极管的正极连接；所述第三节点分别与所述第一极性电解电容的负极和所述第二极性电解电容的正极连接；所述第四节点分别与所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极连接；所述第一节点为所述升压电压的正输出端，所述第二节点为所述升压电路的负输出端，所述第一节点和所述节点用于连接负载的两端；所述第三节点和所述第四节点用于连接交流电源的两端。

本说明书实施例提供的智能空调的变频控制器，在交流电源的一个半周期(例如，正半周期)，第三节点为高电压，第四节点为低电压，此时交流电源为第二极性电解电容充电，此时第二二极管导通。在交流电源的另一个半周期(例如，负半周期内)，第三节点为低电压，第四节点为高电压，此时为第一极性电容充电，第一二极管导通。这样经过交流电源的一个周期后，在第一极性电解电容和第二极性电解电容的串联支路的两端实现电压的提升，升压电路能够把交流输入电压按照其峰值电压提升两倍左右，为后端的负载提供直流电源，而且该升压电路结构简单、成本低廉，无需控制，实用性非常强。而且该升压电路相对于现有技术中的升压电路器件更少，既降低了成本又缩小了整个电路的体积。可见，本实用新型提供的变频控制器可以以低成本、非常简单的升压电路解决两个电压系统之间的差异，非常具有应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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，下面描述中的附图是本说明书的一些实施例，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是本说明书一个实施例中智能空调的变频控制器中升压电路的结构示意图；

图2是本说明书一个实施例中交流电源经过升压电路后得到的直流电源的示意图；

图3是本说明书一个实施例中智能空调的变频控制器的结构示意图。

图4是本说明书一个实施例中变频控制器中电源电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本说明书提供的方案进行描述。

本实用新型提供一种智能空调的变频控制器，该控制器包括升压电路，参见图1，所述升压电路包括第一极性电解电容C1、第二极性电解电容C2、第一二极管D1和第二二极管D2，所述升压电路中还包括第一节点C、第二节点D、第三节点E和第四节点F；其中：所述第一节点C分别与所述第一极性电解电容C1的正极和所述第一二极管D1的负极连接；所述第二节点D分别与所述第二极性电解电容C2的负极和所述第二二极管D2的正极连接；所述第三节点E分别与所述第一极性电解电容C1的负极和所述第二极性电解电容C2的正极连接；所述第四节点F分别与所述第一二极管D1的正极和所述第二二极管D2的负极连接；所述第一节点C为所述升压电压的正输出端，所述第二节点D为所述升压电路的负输出端，所述第一节点C和所述节点用于连接负载的两端；所述第三节点E和所述第四节点F用于连接交流电源的两端。

可理解的是，第一节点作为整个母线电压的正极，第二节点作为整个母线电压的负极，在第一节点和第二节点可以接入变频器作为负载，以驱动变频电机等应用。其中，第一极性电解电容C1和第二极性电解电容C2为大容量、高耐压值的极性电解电容。

下面以交流电源为110v/60HZ为例，整个升压电路的工作过程如下：

交流电源通过第三节点E和第四节点F接入升压电路。在交流电源的正半周期，第三节点E为高电压，第四节点F为低电压，此时交流电源为第二极性电解电容充电，此时第二二极管导通。在交流电源的负半周期，第三节点E为低电压，第四节点F为高电压，此时为第一极性电容充电，第一二极管导通。这样经过交流电源的一个周期后，在第一极性电解电容C1和第二极性电解电容C2的串联支路的两端实现电压的提升，最后可以在第一节点和第二节点可以输出300V左右的直线电压。

参见图2，升压电路能够把交流输入电压按照其峰值电压提升两倍左右，为后端的负载提供直流电源，而且该升压电路结构简单、成本低廉，无需控制，实用性非常强。而且该升压电路相对于现有技术中的升压电路器件更少，既降低了成本又缩小了整个电路的体积。

在具体实施时，所述负载可以为逆变电路，所述变频控制器还包括控制单元，所述控制单元用于根据预设频率将所述升压电路输出的直流电压转换为预设频率的交流三相电压。

也就是说，升压电路输出的直流电压为控制单元供电，控制单元根据输入至控制单元的频率控制所述逆变电路中的多个开关管的开通和关闭，从而可以得到所输入频率对应的三相交流电压，以使该三相交流电压对压缩机进行驱动。参见图3，在逆变电路中包括6个开关管，这6个开关管的开通和关闭由控制单元MCU控制，从而得到U、V、W三相输出电压。

在具体实施时，所述变频控制器还可以包括电流检测电路，用于对所述升压电路的输出端进行电流检测，并将检测到的电流输入至所述控制单元。

参见图3，升压电路的负输出端连接电流检测电路，从而对升压电路的负输出端的电流进行检测，并将检测出的电流输入至控制单元中，以使控制单元根据输入电流进行逻辑控制等操作。

在具体实施时，电流检测电路可以采用多种结构形式，图3中提供了其中一种：所述电流检测电路可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第一放大器L1；其中：所述第一电阻R1的一端与所述第二节点连接，所述第一电阻R1的另一端分别与所述第一放大器L1的正输入端、所述第十一电阻R11的一端和所述第十二电阻12的一端连接，所述第十一电阻R11的另一端连接参考电源，所述第十二电阻12的另一接地；所述第二电阻R2的一端接地，所述第二电阻R2的另一端分别与所述第一放大器L1的负输入端和所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第一放大器L1的输出端连接，所述第一放大器L1的输出端与所述控制单元的输入端连接；所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相同，所述第十一电阻和所述第十二电阻的阻值相同，所述第三电阻的阻值为所述第十一电阻的阻值的1/2，所述第三电阻的阻值大于所述第二电阻的阻值。

其中，各个电阻的阻值可以根据需要设置，这里不一一说明。

为了防止电路上的干扰影响电流的采样，增加了R11和R12，在R11端输入参考电源即直流电压源VCC，目的是在采样电流上增加一个偏置电压。其中各个电阻的阻值关系为：R1＝R2，R11＝R12，R3＝R11/2＝R12/2，R3大于R2。采样电阻Rcai上的电压Vcai,经过第一放大器放大后的电压V1为：

可见，采样电阻Rcai上的电压Vcai通过放大后得到电压V1，然后输入至控制单元中。

在具体实施时，为了避免输入至控制单元的电流过大，损伤控制单元，本实用新型提供的所述变频控制器还可以包括过电流保护电路，所述过电流保护电路用于对所述电流检测电路的输出电流进行过电流保护，从而保证输入至控制单元的电流在一定的范围内，不会损伤器件。

在具体实施时，过电流保护电路可以采用多种结构形式，图3中提供了其中一种：过电流保护电路可以包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第二放大器L2，其中：所述第五电阻R5的一端与所述第一放大器的输出端连接，所述第五电阻R5的另一端连接所述第二放大器L2的负输入端，所述第六电阻R6的一端连接参考电源，所述第六电阻R6的另一端分别与所述第二放大器L2的正输入端和所述第七电阻R7的一端连接，所述第七电阻R7的另一端接地，所述第二放大器L2的输出端连接所述控制单元的输入端。

这里过电流保护电路的工作原理是：将第一放大器的输出信号V和参考电源在第二放大器的正输入端的分压进行比较，如果输出信号V小于参考电源在第二放大器的正输入端的分压，则第二放大器经过比较后输出为正信号，如果第一放大器的输出信号V大于等于参考电源在第二放大器的正输入端的分压，则第二放大器经过比较后输出为负信号，这样控制单元就会根据第二放大器的输出信号来判断是否继续逆变电路的工作，即为第二放大器输出正信号时继续控制逆变电路正常工作，否则控制逆变电路停止工作。

其中，参考电源在第二放大器的正输入端的分压为：

式中，VCC为参考电源的电压，V_b为参考电源在第二放大器的正输入端的分压。

在具体实施时，参见图4，所述变频控制器还包括电源电路，所述电源电路包括直流电压源VCC、第八电阻R8、第三电容C3和第四电容C4，其中，所述第八电阻R8的一端与所述直流电压源VCC连接，所述第八电阻R8的另一端与所述控制单元的重置端RESET连接；所述第三电容C3的一端与所述控制单元的工作电压端VDD连接，所述第三电容C3的另一端与所述控制单元的公共接地端VSS连接；所述第四电容C4的一端与所述控制单元的公共接地端连接，所述第四电容C4的另一端与所述控制单元的重置端连接；所述控制单元的公共接地端接地，所述控制单元的工作电压端与所述直流电压源连接。通过上述电源电流可以实现对控制单元的电路保护。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本实用新型所描述的功能可以用硬件、软件、挂件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能空调的变频控制器，其特征在于，包括升压电路，所述升压电路包括第一极性电解电容、第二极性电解电容、第一二极管和第二二极管，所述升压电路中还包括第一节点、第二节点、第三节点和第四节点；其中：所述第一节点分别与所述第一极性电解电容的正极和所述第一二极管的负极连接；所述第二节点分别与所述第二极性电解电容的负极和所述第二二极管的正极连接；所述第三节点分别与所述第一极性电解电容的负极和所述第二极性电解电容的正极连接；所述第四节点分别与所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极连接；所述第一节点为所述升压电压的正输出端，所述第二节点为所述升压电路的负输出端，所述第一节点和所述节点用于连接负载的两端；所述第三节点和所述第四节点用于连接交流电源的两端。

2.根据权利要求1所述的变频控制器，其特征在于，所述负载为逆变电路，所述变频控制器还包括控制单元，所述控制单元用于根据预设频率将所述升压电路输出的直流电压转换为预设频率的交流三相电压。

3.根据权利要求2所述的变频控制器，其特征在于，所述变频控制器还包括电流检测电路，用于对所述升压电路的输出端进行电流检测，并将检测到的电流输入至所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的变频控制器，其特征在于，所述电流检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第十一电阻、第十二电阻和第一放大器；其中：

所述第一电阻的一端与所述第二节点连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一放大器的正输入端、所述第十一电阻的一端和所述第十二电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端连接参考电源，所述第十二电阻的另一接地；所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端分别与所述第一放大器的负输入端和所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一放大器的输出端连接，所述第一放大器的输出端与所述控制单元的输入端连接；所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相同，所述第十一电阻和所述第十二电阻的阻值相同，所述第三电阻的阻值为所述第十一电阻的阻值的1/2，所述第三电阻的阻值大于所述第二电阻的阻值。

5.根据权利要求4所述的变频控制器，其特征在于，所述变频控制器还包括过电流保护电路，所述过电流保护电路用于对所述电流检测电路的输出电流进行过电流保护。

6.根据权利要求5所述的变频控制器，其特征在于，所述过电流保护电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二放大器，其中：

所述第五电阻的一端与所述第一放大器的输出端连接，所述第五电阻的另一端连接所述第二放大器的负输入端，所述第六电阻的一端连接参考电源，所述第六电阻的另一端分别与所述第二放大器的正输入端和所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端接地，所述第二放大器的输出端连接所述控制单元的输入端。

7.根据权利要求1所述的变频控制器，其特征在于，所述变频控制器还包括电源电路，所述电源电路包括直流电压源、第八电阻、第三电容和第四电容，其中，所述第八电阻的一端与所述直流电压源连接，所述第八电阻的另一端与所述控制单元的重置端连接；所述第三电容的一端与所述控制单元的工作电压端连接，所述第三电容的另一端与所述控制单元的公共接地端连接；所述第四电容的一端与所述控制单元的公共接地端连接，所述第四电容的另一端与所述控制单元的重置端连接；所述控制单元的公共接地端接地，所述控制单元的工作电压端与所述直流电压源连接。

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