JP2021504903A - リレー駆動回路及びエアコン - Google Patents

Abstract

本願は、リレー駆動回路とエアコンを開示する。前記リレー駆動回路は、第１の駆動電源、第２の駆動電源、スイッチ回路及び制御回路を備え、前記スイッチ回路は、前記第１の駆動電源と前記リレーのコイルの間に直列接続され、前記制御回路は、前記リレーが所定時間起動してから、前記スイッチ回路を制御して開放させる。本技術案では、リレーに通電する時に、第１の駆動電源によって前記リレーのコイルを駆動して、リレーの正常かつ迅速な起動を保証する。リレーの起動が完了した後は、第２の駆動電源によって前記リレーのコイルを駆動する。リレーの正常な動作が保証される前提で、リレーの消費電力及び発熱量を減少させることで、前記リレーが位置する回路の全体としての安定性を向上させる。【選択図】図１

Description

本願は、エアコンの分野に関し、特にリレー駆動回路及びエアコンに関する。

従来のエアコンのリレー駆動技術では、いずれもこのリレーの定格電圧でリレーを起動し、リレーの閉成完了後も定格電圧でリレーの閉成状態を保持していた。リレーは閉成後、大きな保持電力を必要としないため、従来のリレー駆動方式は、エネルギーを浪費するだけでなく、リレーの発熱につながり、回路の発熱総量を増加させ、回路中の他のデバイスの使用寿命に影響を及ぼしてしまう。

本願の主な目的は、リレーの消費電力を低減するリレー駆動回路及びエアコンを提案することである。

上記目的を実現するために、本願ではリレー駆動回路を提案する。前記リレー駆動回路は、第１の駆動電源と、前記リレーのコイルに接続されて、電圧値が前記第１の駆動電源の電圧値より小さい第２の駆動電源と、前記第１の駆動電源と前記リレーのコイルとの間に直列接続されているスイッチ回路と、前記スイッチ回路に電気的に接続されている制御回路とを含み、前記制御回路は、前記スイッチ回路を制御して導通させた時に、前記第１の駆動電源に前記リレーのコイルへ電力を供給させて、リレーが起動するように制御し、前記リレーが所定時間起動してから、前記スイッチ回路を制御して開放させる。

好ましくは、前記スイッチ回路は第１のスイッチング素子、第２のスイッチング素子、第１の抵抗を含み、前記リレーのコイルは第一端と第二端を有し，前記リレーのコイルの第二端は接地端に電気的に接続され、前記第１のスイッチング素子の入力端は前記第１の駆動電源に接続され、前記第１のスイッチング素子の出力端は前記リレーのコイルの第一端に接続され、前記第１のスイッチング素子の被制御端と前記第２のスイッチング素子の出力端、第１の抵抗の第一端とは相互接続され、前記第２のスイッチング素子の入力端は接地され、前記第２のスイッチング素子の被制御端は前記制御回路に接続され、前記第１の抵抗の第二端は前記第１の駆動電源に接続されている。

好ましくは、前記第１のスイッチング素子および／または前記第２のスイッチング素子は、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＯ、ＩＧＢＴまたはドライバチップである。

好ましくは、前記リレー駆動回路はさらにダイオードを含み、前記ダイオードのアノードは前記第２の駆動電源に接続され、前記ダイオードのカソードと前記リレーのコイルの第一端、前記スイッチ回路の出力端とは相互接続されている。

好ましくは、前記リレー駆動回路はさらに給電調節回路を含み、前記給電調節回路は前記リレーのコイルの第二端と接地端との間に直列接続され、
前記給電調節回路は前記制御回路と電気的に接続されて、前記制御回路の制御の下で前記リレーのコイルの第二端と接地端との間の電気的接続を制御する。

好ましくは、前記給電調節回路は、第３のスイッチング素子と、前記第３のスイッチング素子の被制御端に電気的に接続された第２の抵抗とを含み、
前記第３のスイッチング素子の入力端は前記接地端に接続され、前記第３のスイッチング素子の出力端はリレーのコイルの第二端に接続され、前記第３のスイッチング素子の被制御端は前記制御回路に電気的に接続されている。

好ましくは、前記第３のスイッチング素子は、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＯ、ＩＧＢＴまたはドライバチップの一種である。

好ましくは、前記制御回路は、前記リレーのコイルのインダクタンス量に応じて、前記給電調節回路によって前記第１の駆動ブランチ回路または第２の駆動ブランチ回路の前記リレーに対する給電電圧パルスの周波数を制御し、
前記給電電圧パルスの周波数と前記リレーのコイルのインダクタンス量との間の関係はｆ≧Ｕｅ／（Ｌ＊Ｉ）であり、ｆは前記給電電圧パルスの周波数であり、Ｌは前記リレーのコイルのインダクタンス量であり、Ｉは前記リレーが閉成安定状態の時にリレーのコイルを通る電流量であり、Ｕｅは前記第１の駆動電源または第２の駆動電源の電圧値である。

好ましくは、前記制御回路は、前記リレーのコイルの開放電圧に応じて、前記給電調節回路によって前記第１の駆動ブランチ回路または第２の駆動ブランチ回路の前記リレーに対する給電電圧パルスのデューティ比を制御し、前記給電電圧パルスのデューティ比と当該リレーの開放電圧との間の関係はＤ＞Ｕｓｆ／Ｕｅであり、Ｄは前記給電電圧パルスのデューティ比であり、Ｕｓｆは前記リレーのコイルの開放電圧であり、Ｕｅは前記第１の駆動電源または第２の駆動電源の電圧値である。

本願では、さらにエアコンを提案する。前記エアコンはコントローラと、室内機と、室外機と、前記リレー駆動回路とを含み、前記室外機は、圧縮機と前記圧縮機の起動／シャットダウンを制御するためのリレーとを含み、前記リレー駆動回路は、前記リレーに電気的に接続されて、前記リレーに電力を供給する。

本技術案では、第１の駆動電源及び第２の駆動電源を設け、且つリレーの異なる動作状態に応じて、第１の駆動電源又は第２の駆動電源で前記リレーのコイルを駆動するようにする。本技術案によれば、リレーに通電する場合、リレーが正常かつ迅速に起動されるように、第１の駆動電源により前記リレーのコイルを駆動する。リレーの起動完了後には、第２の駆動電源により前記リレーのコイルを駆動する。リレーが正常に動作することを保証した上で、リレーの消費電力及び発熱量を低減させることで、前記リレーが位置する回路の全体としての安定性を向上させる。さらに、本技術案の回路構成は精巧であり、比較的少ない部品だけで比較的良い技術効果を実現でき、生産コストを効果的に低減できる。

本願実施例及び従来技術の技術案をより明確に説明するため、以下では、実施例或いは従来技術の説明に必要とされる図面を簡単に紹介する。下記説明における図面は本願の一部の実施例に過ぎないことは明らかであって、当業者にとって、創造的な労働を行わないことを前提に、これらの図面が示す構造に基づいて他の図面を得ることができる。
本願のリレー駆動回路の一実施例の構成模式図である。 図１における第１の駆動電源と第２の駆動電源との前記リレーコイルへの給電電圧波形図である。

図面を参照して、実施例と組み合わせて本願目的の実現、機能特徴及び長所をさらに説明する。
以下では、本願実施例における図面と組み合わせ、本願実施例における技術案を明確且つ完全に説明する。説明される実施例は本願の全ての実施例ではなく、本願の一部の実施例に過ぎないことは明らかである。本願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行わないことを前提に得られた全ての他の実施例は、本願の保護する範囲に属す。

なお、本願実施例で方向性指示（例えば上、下、左、右、前、後．．．）に関わる場合、当該方向性指示はある特定の姿勢（図面に示す）における各部品間の相対的位置関係、運動状況等を説明するためだけに用いられ、もし当該特定の姿勢が変わる場合、当該方向性指示もそれ相当に変わることを説明しておく。

また、本願実施例において「第一」、「第二」等の説明に関わる場合、当該「第一」、「第二」等の説明は、説明のために利用されるだけであって、その相対的重要性を提示又は暗示する、或いは提示される技術的特徴の数を暗示的に指定するように理解すべきではない。これにより、「第一」、「第二」に限定されている特徴は明示的或いは暗示的に少なくとも一つの当該特徴を含んでもよい。また、各実施例の技術案はお互いに組み合わせることができる。ただし、当業者が実現できることが前提となる。技術案の組み合わせに矛盾が生じるか、実現できない場合には、このような技術案の組み合わせが存在しない、且つ本願が請求する保護範囲にないと理解すべきである。

本願は、リレーを駆動するためのリレー駆動回路を提案する。前記リレーは、エアコン、冷蔵庫、洗濯機等の家庭用電器製品に適用される。ここでは、エアコンを例に説明すると、前記エアコンは、コントローラと、室内機と、室外機とを含み、前記コントローラが前記室外機の起動または停止を制御するときには、即ちリレーによって室外機における圧縮機の作動状態を制御することになる。もちろん、前記リレーがエアコンに適用される用途はこれに限定されないことは理解できるであろう。リレーは遮断機能を有する電気制御装置として、その構造形式や仕様は多様である。本技術案では、リレーの構成を具体的に限定しないが、当業者であれば、リレーには通常、一定の入力変数（例えば、電流、電圧、電力、インピーダンス、周波数、温度、圧力、速度、光等）を反映させる誘導機構（入力部）があり、被制御回路を「オン」、」オフ」制御できる作動機構（出力部）があることを理解できるであろう。本技術案において、前記リレーは電磁リレーであり、その誘導部は前記リレーのコイルで、その作動構造はコンタクトであり、当該コンタクトは常開型でも常閉型でもよい。前記リレーのコイルに電気を通し、リレー内部の電磁石鉄心とアーマチュアとの間に生じる吸引作用を利用して、前記コンタクトの状態を変化させることで、前記リレーに回路をオン／オフする機能を実現させる。

図１を参照し、本技術案における前記リレー駆動回路は、前記リレーコイル１０の通電状態を制御することにより、前記リレーＲＹの動作の駆動を実現する。具体的には、前記リレー駆動回路は、第１の駆動電源ＶＣＣ１、２の駆動電源ＶＣＣ２、スイッチ回路及び前記スイッチ回路に電気的に接続されている制御回路１００を含む。前記リレーコイル１０に接続されている前記２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値は前記第１の駆動電源ＶＣＣ１の電圧値よりも小さい。前記スイッチ回路は、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１と前記リレーコイル１０との間に直列に接続されている。前記制御回路１００は、前記スイッチ回路の導通時に、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１が前記リレーコイル１０に電力を供給するように制御することで、リレーＲＹの起動を制御し、そして前記リレーＲＹが所定時間起動した後、前記スイッチ回路を切断するように制御する。本技術案における制御回路１００は、ＭＣＵであってもよいし、前記エアコンのメイン制御基板またはコントローラであってもよい。

リレーＲＹの通電時には、リレーコイル１０が励磁された瞬間に、リレーＲＹのコンタクト２０を閉成したり開放したりするために、磁界を発生させる瞬間的な大電流が必要となるため、リレーＲＹの通電時には、比較的大きい給電電圧でリレーコイル１０へ給電する必要がある。ここでは第１の駆動電源ＶＣＣ１でリレーコイル１０に給電する。前記第１の駆動電源ＶＣＣ１の電圧はリレーＲＹの定格電圧よりも高いことが好ましい。低すぎる駆動電圧はリレーＲＹの閉成速度を遅くし、リレーＲＹの使用寿命に影響してしまう。一方、リレーＲＹの通電が完了すると、リレーＲＹは比較的小さなエネルギーでコンタクト２０への制御作用を維持することができるので、このときリレーコイル１０は大きな保持電流を必要としなくなる。本技術案では、リレーＲＹに所定時間通電してから、２の駆動電源ＶＣＣ２を用いて前記リレーコイル１０に供電する。２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧が第１の駆動電源ＶＣＣ１の電圧値よりも低いので、本技術案では、リレーＲＹが正常に動作することを保証した上で、リレーＲＹの消費電力及び発熱量を低減する。一実施例では、前記エアコンにおけるコントローラの供給電圧が５Ｖであるため、前記第２の駆動電源ＶＣＣ２を５Ｖとすることで、前記リレー駆動回路を前記コントローラに組み入れやすくする。

図２を参照し、一実施形態では、リレーＲＹの通電時に、前記制御回路１００の制御下で、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１と前記リレーコイル１０の第１端とが連通状態となり、この時、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１で前記リレーコイル１０を駆動する。前記２の駆動電源ＶＣＣ２は前記リレーコイル１０と電気的に接続されているため、このとき第１の駆動電圧源は前記第２の駆動電圧源と並列に接続され、前記２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値は前記第１の駆動電源ＶＣＣ１の電圧値よりも小さいので、リレーＲＹの通電時には、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１で前記リレーＲＹに電力を供給する。リレーＲＹへの通電が完了してから所定時間が過ぎると、前記スイッチ回路は、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１と前記リレーコイル１０の第一端との間の電気的接続を切断し、２の駆動電源ＶＣＣ２で前記リレーコイル１０を駆動するようにする。本技術案によれば、第１の駆動電源ＶＣＣ１と２の駆動電源ＶＣＣ２との切り替え時に、前記リレーＲＹへの給電が途切れないようにすることができる。

本技術案では、第１の駆動電源ＶＣＣ１及び２の駆動電源ＶＣＣ２を設け、且つリレーＲＹの異なる動作状態に応じて、第１の駆動電源ＶＣＣ１又は２の駆動電源ＶＣＣ２で前記リレーコイル１０を駆動するようにする。本技術案によれば、リレーＲＹに通電する場合、リレーＲＹが正常かつ迅速に起動されるように、第１の駆動電源ＶＣＣ１により前記リレーコイル１０を駆動する。リレーＲＹの起動完了後には、２の駆動電源ＶＣＣ２により前記リレーコイル１０を駆動する。リレーＲＹが正常に動作することを保証した上で、リレーＲＹの消費電力及び発熱量を低減させることで、前記リレーＲＹが位置する回路の全体としての安定性を向上させる。さらに、本技術案の回路構成は、精巧であり、比較的少ない部品だけで比較的良い技術効果を実現でき、生産コストを効果的に低減できる。

具体的には、本技術案では、前記リレーコイル１０は、第一端と第二端とを有し、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１は、前記スイッチ回路を介して前記リレーコイル１０の第一端と電気的に接続され、前記２の駆動電源ＶＣＣ２は、前記リレーコイル１０の第一端と直接電気的に接続され、前記リレーコイル１０の第二端は接地端に電気的に接続されている。前記スイッチ回路は、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１と前記リレーコイル１０の第一端との間の電気的接続を制御するためのスイッチとしての機能を有し、ここで、前記スイッチ回路は、シリコン制御整流器、スイッチング素子、および複数のスイッチング素子が一定の接続関係で形成したスイッチ回路とすることができる。具体的には、本技術案では、前記スイッチ回路は、第１のスイッチング素子Ｑ１、第２のスイッチング素子Ｑ２、第１の抵抗Ｒ１を含み、前記第１のスイッチング素子Ｑ１の入力端は、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１に接続され、前記第１のスイッチング素子Ｑ１の出力端は、前記リレーコイル１０の第一端に接続され、前記第１のスイッチング素子Ｑ１の被制御端は前記第２のスイッチング素子Ｑ２の出力端、第１の抵抗Ｒ１の第一端と相互接続され、前記第２のスイッチング素子Ｑ２の入力端は接地され、前記第２のスイッチング素子Ｑ２の被制御端は、第３の抵抗Ｒ３を介して前記制御回路１００に接続され、前記第１の抵抗Ｒ１の第二端は、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１に接続されている。前記第１のスイッチング素子Ｑ１および／または前記第２のスイッチング素子Ｑ２は、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＯ、ＩＧＢＴまたはドライバチップのいずれか一種である。前記第１のスイッチング素子Ｑ１及び／又は前記第２のスイッチング素子Ｑ２にドライバチップを用いる場合、前記ドライバチップの型番は、高耐圧、大電流複合トランジスタアレイ集積チップであるＵＬＮ２００３が好ましい。勿論、類似の機能を持つドライバチップで置き換えることも可能である。

第１の駆動電源ＶＣＣ１と２の駆動電源ＶＣＣ２とが並列関係にあるため、第１の駆動電源ＶＣＣ１と前記２の駆動電源ＶＣＣ２との間でループ電流が発生するのを避けるために、本技術案では、前記リレー駆動回路がさらにダイオードＤ１を含むように設置した。前記ダイオードＤ１のアノードは前記２の駆動電源ＶＣＣ２に接続され、前記ダイオードＤ１のカソードと、前記リレーコイル１０の第一端、前記スイッチ回路の出力端とは相互接続されている。前記第１の駆動ブランチ回路の出力端は即ち、前記第１の駆動ブランチ回路の前記リレーコイル１０の第一端に接続された一端であることは、理解できるであろう。本技術案において、前記ダイオードＤ１は、サイリスタで代替してもよい。

本技術案では、リレーＲＹの電源が切断された後、一部のエネルギーがリレーコイル１０に蓄積されて放出できないことを防止するために、前記リレーコイル１０の第一端と第二端との間に並列接続されているフリーホイールダイオードＤ２を設置する。前記フリーホイールダイオードＤ２のアノードは前記リレーコイル１０の第二端に電気的に接続され、前記フリーホイールダイオードＤ２のカソードは前記リレーコイル１０の第一端に電気的に接続されて、これにより、前記リレーＲＹの電源が切断された後、前記リレーコイル１０と前記フリーホイールダイオードＤ２とでフリーホイール回路を形成して、前記リレーコイル１０の中のエネルギーを放出する。

上記実施例を基に、本技術案では、前記リレーＲＹの給電状態の制御を容易にするために、前記リレー駆動回路がさらに給電調節回路２００を含むように設置する。前記給電調節回路２００は前記リレーコイル１０の第二端と接地端との間に直列接続され、前記給電調節回路２００は、前記制御回路１００の制御の下で前記リレーコイル１０の第二端と接地端との間の電気的接続を制御するために、前記制御回路１００に電気的に接続されている。したがって、本技術案によれば、前記給電調節回路２００を直接制御することによって、前記リレーＲＹの迅速かつ安定した電源遮断を実現することができる。

本技術案において、前記給電調節回路は、第３のスイッチング素子Ｑ３と、前記第３のスイッチング素子Ｑ３の被制御端に電気的に接続された第２の抵抗Ｒ２とを含み、前記第３のスイッチング素子Ｑ３の入力端は前記接地端に接続され、前記第３のスイッチング素子Ｑ３の出力端はリレーコイル１０の第二端に接続され、前記第３のスイッチング素子Ｑ３の被制御端は前記制御回路１００に電気的に接続されている。したがって、前記第３のスイッチング素子Ｑ３を切るように制御することで、前記リレーＲＹへの給電を制御することができる。もちろん、前記給電調節回路はシリコン制御整流器であってもよいし、複数のスイッチング素子を抵抗と組み合わせて実現してもよい。スイッチング素子は、異なる接続関係で制御信号の増幅、インピーダンス変換などの効果を実現することにより、異なる制御回路１００に適合することができる。前記第３のスイッチング素子Ｑ３は、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＯ、ＩＧＢＴまたはドライバチップのいずれか一種である。前記ドライバチップの型番はＵＬＮ２００３であることが好ましい。本技術案において、前記スイッチング素子がトランジスタである場合、前記トランジスタのエミッタは前記スイッチング素子の入力端であり、前記トランジスタのコレクタは前記スイッチング素子の出力端であり、前記トランジスタのベースは前記スイッチング素子の被制御端に対応する。前記制御回路１００は、前記トランジスタのベース電圧を制御することにより、前記トランジスタのオン又はオフを制御し、前記給電回路のオンオフ制御を実現する。当業者であれば、前記トランジスタが所定の周波数／デューティ比で作動するように制御することで、前記リレーＲＹの給電回路が所定の周波数／デューティ比で前記リレーＲＹに電力を供給するように制御することができることは、理解できるであろう。

より重要なことは、前記給電調節回路２００はさらに、第１の駆動ブランチ回路と第２の駆動ブランチ回路と協働して、リレーＲＹの損失を低減する最適な効果を達成する。前記リレー駆動回路がエアコンに適用される場合、回路のコストのために、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１および２の駆動電源ＶＣＣ２は、他の機能を持つ電圧源と共用されることがある。一方、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１は、前記リレーＲＹの起動電源として、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１の電圧値がリレーＲＹの起動電圧に対して高すぎる場合、前記電気エネルギー制御回路１００によって前記リレーＲＹの供給電圧の周波数及び／又はデューティ比を制御することで、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１が前記リレーＲＹに出力するパワーを調節し、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１が最小の電力を出力するだけで前記リレーＲＹを起動できるようにすることが可能である。同様に、前記２の駆動電源ＶＣＣ２は、前記リレーＲＹの保持電源として、前記２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値がリレーＲＹの必要とする保持電圧に対して高すぎる場合、前記電気エネルギー制御回路１００によって前記リレーＲＹの供給電圧の周波数及び／又はデューティ比を制御することで、前記２の駆動電源ＶＣＣ２が前記リレーＲＹに出力するパワーを調節し、前記２の駆動電源ＶＣＣ２が最小の電力を出力するだけで前記リレーＲＹの作動を維持できるようにすることが可能である。

本技術案において、前記給電調節回路２００が所定周波数で前記給電回路のオン／オフを制御するとは、１秒内に、前記給電調節回路２００が前記給電回路のオン／オフを制御する回数を意味する。前記給電調節回路２００が所定デューティ比で前記給電回路のオン／オフを制御するとは、１つのオンオフ周期内において、オンの時間がオンの時間とオフの時間との合計に占める割合であり、即ち、前記給電調節回路２００が前記給電回路を一回オンオフするように制御する度に、その中でオンの時間がオンの時間とオフの時間との合計に占める割合である。本技術案では、前記リレーＲＹが所定時間正常に起動してから、前記リレーＲＹに電圧パルスの形で電力を供給する。一実施例では、給電電圧パルスの周波数のみを通して、一定のデューティ比で前記給電電圧パルスを設定してもよいが、デューティ比のみを調整することで、一定の周波数で前記給電電圧パルスを設定してもよい。好ましくは、前記給電電圧パルスの周波数とデューティ比とを同時に調整することにより、前記給電電圧パルスが最小のエネルギーで前記リレーＲＹに対して保持する効果を果たすことを実現して、前記リレーＲＹの給電損失を大幅に低減する。

ここでは、前記リレーコイル１０が誘導性素子であるため、前記リレーＲＹの給電回路が導通したときに、前記リレーコイル１０が通電されると、一方では、前記リレーＲＹのコンタクト２０に作用し、前記リレーＲＹのコンタクト２０のオンオフ状態を変化させ、他方では、前記リレーコイル１０にエネルギーが蓄積されることは、説明しておく必要がある。前記給電回路が開放されると、前記リレーコイル１０内には一定のエネルギーがあるので、前記リレーコイル１０は依然として前記リレーＲＹコンタクト２０を制御することができる。これにより、給電回路が開放されても、前記リレーＲＹは、依然としてその間の閉成／開放状態を維持することができる。もちろん、給電回路の電源オフ時間が長くなりすぎることで、リレーコイル１０に蓄積されたエネルギーが尽き、リレーＲＹコンタクト２０に対する制御作用が失われるのを避けるために、前記制御回路１００の作用のもとで、前記給電調節回路２００が前記リレーＲＹの給電回路の導通と開放時間を適切に制御しなければならない。

前記第１の駆動電源ＶＣＣ１、前記リレーコイル１０、給電調節回路２００、接地端で一つの給電回路を形成し、第２の駆動ブランチ回路、スイッチ回路、給電調節回路２００、接地端でもう一つの給電回路を形成したことは、理解できるであろう。以上の前記給電調節回路に対する分析から分かるように、給電調節回路は、前記第１の駆動電源ＶＣＣ１、２の駆動電源ＶＣＣ２から供給される駆動電圧をオンオフ制御して、給電電圧パルスを形成することができる。給電電圧パルスは、周波数及びデューティ比の２つのパラメータを有する。給電回路の前記リレーＲＹに対する給電電圧パルスの周波数が高すぎると、第３のスイッチング素子Ｑ３Ｑ１の損失が増加し、周波数が低すぎると、リレーＲＹにノイズが発生する。本技術案の開発者は、研究開発の実験において、前記給電電圧パルスの周波数が当該リレーＲＹのインダクタンス量に関係していることを見出し、さらに、前記給電電圧パルスの周波数と当該リレーＲＹのインダクタンス量との間の対応関係の経験式ｆ≧Ｕｅ／（Ｌ＊Ｉ）を実験データに基づいて導き出した。但し、Ｌはリレーコイル１０のインダクタンス量であり、ＩはリレーＲＹが閉成安定状態の時にリレーコイル１０を通る電流量であり、Ｕｅは前記第１の駆動電源ＶＣＣ１または２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値である。Ｕｅが一定値である場合、Ｉはメーカーから提供されるコイルのインピーダンスとＵｅを組み合わせて得られるため、給電電圧パルスの周波数と当該リレーＲＹのインダクタンス量Ｌとは対応関係にある。表１は、関連実験のデータであり、当該データは、リレーＲＹが導通して１．５ｓ安定してから、矩形パルスの形で給電を行い、リレーＲＹのインダクタンス量に応じて給電パルスの周波数を徐々に調節して測定された、当該リレーＲＹを閉成状態に保持している状況における給電パルス周波数の最大値とリレーＲＹのインダクタンス量との対応関係である。本実験では、Ｕｅは２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値であり、当該リレーＲＹの定格電圧値とする。

見て分かるように、リレーコイル１０のインダクタンスが徐々に大きくなるにつれて、前記給電パルスの最小周波数が低くなる。そして、実験者によりさらに、第２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値を変化させたときも、給電パルスの周波数とリレーコイル１０のインダクタンス量との間の関係が同様の相関傾向にあることを測定した。

さらに、本技術案の開発者は、研究開発実験において、前記リレーＲＹに対する前記給電回路の給電電圧パルスのデューティ比が当該リレーＲＹの開放電圧に関係していることを見出した。さらに、前記給電電圧パルスのデューティ比と当該リレーＲＹの開放電圧との間の対応関係の経験式Ｄ＞Ｕｓｆ／Ｕｅを実験データに基づいて導き出した。前記リレーＲＹの給電電圧の平均電圧はＵｐ＝Ｕｅ＊ｔｏｎ／Ｔである。但し、Ｄは前記給電電圧パルスのデューティ比であり、Ｕｅは前記第１の駆動電源ＶＣＣ１または２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値であり、ｔｏｎは給電回路の導通時間である。Ｔは１周期分の給電回路のオン時間とオフ時間の時間の和である。実験では、リレーＲＹの給電電圧の平均電圧ＵｐをリレーＲＹの開放電圧よりも大きくすれば、リレーＲＹの閉成状態を保つことができることを見出した。表２は、関連実験のデータであり、当該データは、リレーＲＹが導通して安定してから、矩形パルスの形で給電を行い、リレーＲＹの開放電圧に応じて給電パルスのデューティ比を徐々に調節して測定した、当該リレーＲＹを閉成状態に保持している状況における給電パルスのデューティ比の最小値とリレーＲＹの開放電圧との対応関係である。本実験では、Ｕｅは２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値であり、且つ当該リレーＲＹの定格電圧値とする。

見て分かるように、リレーＲＹの開放電圧が徐々に低くなるにつれて、給電パルスのデューティ比も低くなる。そして、実実験者によりさらに、２の駆動電源ＶＣＣ２の電圧値を変化させたときも、給電パルスのデューティ比とリレーＲＹの開放電圧との関係が同様の相関傾向にあることを測定した。

本願はさらに、コントローラ、室内機、室外機、及び前記リレー駆動路を備えるエアコンを提案する。前記室外機は、圧縮機と前記圧縮機の起動／シャットダウンを制御するためのリレーとを含む。前記リレー駆動回路は、前記リレーＲＹに電気的に接続されて、前記リレーＲＹに電力を供給する。当該リレー駆動回路の具体的な構造については、上記実施例を参照されたい。本エアコンは上記全ての実施例の全ての技術案を採用したので、少なくとも上記実施例の技術案がもたらす全ての効果を有し、ここでは逐一贅言しない。

以上に述べたことは本願の好ましい実施例に過ぎず、それによって本願の特許の範囲を制限するわけではない。本願の発明構想の下で、本願の明細書及び図面の内容を利用してなされた等価構造変換、或いは他の関連する技術分野への直接／間接的な応用は、何れも本願の特許の保護範囲に含まれる。

１００ 制御回路
２００ 給電調節回路
ＶＣＣ１ 第１の駆動電源
ＶＣＣ２ 第１の駆動電源
Ｑ１ 第１のスイッチング素子
Ｑ２ 第２のスイッチング素子
Ｑ３ 第３のスイッチング素子
Ｄ２ フリーホイールダイオード
Ｒ１ 第１の抵抗
Ｒ２ 第２の抵抗
Ｒ３ 第３の抵抗
Ｄ１ ダイオード
ＲＹ リレー
１０ リレーコイル
２０ コンタクト

Claims (10)

1. リレー駆動回路であって、
   第１の駆動電源と、
   前記リレーのコイルに接続されて、電圧値が前記第１の駆動電源の電圧値より小さい第２の駆動電源と、
   前記第１の駆動電源と前記リレーのコイルとの間に直列接続されているスイッチ回路と、
   前記スイッチ回路に電気的に接続されている制御回路と、を含み、
   前記制御回路は、前記スイッチ回路を制御して導通させた時に、前記第１の駆動電源に前記リレーのコイルへ電力を供給させて、リレーが起動するように制御し、前記リレーが所定時間起動してから、前記スイッチ回路を制御して開放させる
   リレー駆動回路。
2. 前記スイッチ回路は第１のスイッチング素子、第２のスイッチング素子、第１の抵抗を含み、前記リレーのコイルは第一端と第二端を有し，前記リレーのコイルの第二端は接地端に電気的に接続され、
   前記第１のスイッチング素子の入力端は前記第１の駆動電源に接続され、前記第１のスイッチング素子の出力端は前記リレーのコイルの第一端に接続され、前記第１のスイッチング素子の被制御端と前記第２のスイッチング素子の出力端、第１の抵抗の第一端とは相互接続され、前記第２のスイッチング素子の入力端は接地され、前記第２のスイッチング素子の被制御端は前記制御回路に接続され、前記第１の抵抗の第二端は前記第１の駆動電源に接続されている
   請求項１に記載のリレー駆動回路。
3. 前記第１のスイッチング素子および／または前記第２のスイッチング素子は、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＯ、ＩＧＢＴまたはドライバチップのいずれか一種である
   請求項２に記載のリレー駆動回路。
4. 前記リレー駆動回路はさらにダイオードを含み、前記ダイオードのアノードは前記第２の駆動電源に接続され、前記ダイオードのカソードと前記リレーのコイルの第一端、前記スイッチ回路の出力端とは相互接続されている
   請求項２に記載のリレー駆動回路。
5. 前記リレー駆動回路はさらに給電調節回路を含み、前記給電調節回路は前記リレーのコイルの第二端と接地端との間に直列接続され、
   前記給電調節回路は前記制御回路と電気的に接続されて、前記制御回路の制御の下で前記リレーのコイルの第二端と接地端との間の電気的接続を制御する
   請求項２から４の何れか一項に記載のリレー駆動回路。
6. 前記給電調節回路は、第３のスイッチング素子と、前記第３のスイッチング素子の被制御端に電気的に接続された第２の抵抗とを含み、
   前記第３のスイッチング素子の入力端は前記接地端に接続され、前記第３のスイッチング素子の出力端はリレーのコイルの第二端に接続され、前記第３のスイッチング素子の被制御端は前記第２の抵抗を介して前記制御回路に電気的に接続されている
   請求項５に記載のリレー駆動回路。
7. 前記第３のスイッチング素子は、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＯ、ＩＧＢＴまたはドライバチップのいずれか一種である
   請求項５に記載のリレー駆動回路。
8. 前記制御回路は、前記リレーのコイルのインダクタンス量に応じて、前記給電調節回路によって前記第１の駆動ブランチ回路または第２の駆動ブランチ回路の前記リレーに対する給電電圧パルスの周波数を制御し、
   前記給電電圧パルスの周波数と前記リレーのコイルのインダクタンス量との間の関係はｆ≧Ｕｅ／（Ｌ＊Ｉ）であり、
   ｆは前記給電電圧パルスの周波数であり、Ｌは前記リレーのコイルのインダクタンス量であり、Ｉは前記リレーが閉成安定状態の時にリレーのコイルを通る電流量であり、Ｕｅは前記第１の駆動電源または第２の駆動電源の電圧値である
   請求項６に記載のリレー駆動回路。
9. 前記制御回路は、前記リレーのコイルの開放電圧に応じて、前記給電調節回路によって前記第１の駆動ブランチ回路または第２の駆動ブランチ回路の前記リレーに対する給電電圧パルスのデューティ比を制御し、
   前記給電電圧パルスのデューティ比と当該リレーの開放電圧との間の関係はＤ＞Ｕｓｆ／Ｕｅであり、
   Ｄは前記給電電圧パルスのデューティ比であり、Ｕｓｆは前記リレーのコイルの開放電圧であり、Ｕｅは前記第１の駆動電源または第２の駆動電源の電圧値である
   請求項６に記載のリレー駆動回路。
10. コントローラと、室内機と、室外機と、請求項１から７の何れか一項に記載のリレー駆動回路とを含むエアコンであって、
    前記室外機は、圧縮機と前記圧縮機の起動／シャットダウンを制御するためのリレーとを含み、
    前記リレー駆動回路は、前記リレーに電気的に接続されて、前記リレーに電力を供給する
    エアコン。
    

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