TW395079B - A control circuit for vibrating compressors - Google Patents

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A7 B7 ,_五、發明説明（1 ) (發明所靥之技術領域） 本發明係關於一種振動型壓縮機之控制電路，特別是 ,在磁場中具備振動之驅動線圈的振動型壓縮機之控制電 路中，有產生因振動型壓縮機之行程超過使閥之損壞之虞 時，產生降低電壓之交流電壓而不會產生因活塞之行程超 過使閥之損壞，以保護振動型壓縮機的振動型壓縮機之控 制電路者》 (以往之技術） 以往，振動型壓縮機之控制電路，係以電池等之直流 電壓作爲基礎轉換成交流電壓，並將該交流電壓施加於振 動型壓縮機。在從該直流電壓轉換成交流電壓時，產生一 致於振動型壓縮機的機械性之振動的頻率的交流電壓，並 將該頻率之交流電壓施加於振動型壓縮機。 然而，在以往之振動型壓縮機之控制電路，使用 Mb S — F E T電晶體等之交換元件將電池之直流電壓轉 換成交流電壓，並使用將該交流電壓直接施加於振動型壓 縮機之電路構成。 所以，電池之充電中或剛充電之後的電池電壓係一般 比所定電壓高，而被轉換成一致於振動型壓縮機之機械性 之振動之頻率的交流電壓也被轉換成比所定電壓高，因此 有產生振動型壓縮機之行程超過使閥之損壞之虞。 又，若振動型壓縮機之周圍環境氣氛溫度變低時，振 動型壓縮機之吐出壓變低，而振動型壓縮機之活塞之行程 (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 4 - 經欢部中央ί.Γ卑Λ只工消费合作社印聚 A7 ___:____B7__五、發明説明（2 ) 會變大。所以，雖然所定電壓施加於振動型壓縮機，而振 動型壓縮機之周圍環境氣氛溫度比所定溫度低時，同樣地 有振動型壓縮機之行程超過使閥之損壞之虞》 (發明之槪要） 爲了解決上述之目的，本發明之目的係靥於將直流電 壓轉換成交流電壓，將交流電壓供應於振動型壓縮機之構 成的振動型壓縮機之控制電路中，防止振動型壓縮機之行 程超過使閥之損壞。 本發明之其他目的係抓住恢復成電屋之0 V近旁的時 刻，並檢測輸入於振動型壓縮機之輸入電壓，該輸入電壓 比所定電壓高時，降低輸入電壓，以防止振動型壓縮機之 行程超過使閥之損壞。 又，本發明之其他目的係代替檢測輸入於振動型壓縮 /機之高輸入電壓，或檢測高輸入電壓，同時檢測振動型壓 縮_機之周圍環境氣氛溫度，該振動型壓縮機之周圍環境氣 氛溫度比事先設定之溫度低時，降低輸入電壓，以防止振 動型壓縮機之行程超過使閥之損壞。 又，本發明之其他目的係在MOS-FET電晶體之 閘極具備截割直流分量的電容器，俾能保護依控制電路之 錯誤動作的MOS—FET電晶體。 (發明之實施型態） 在第1圖及第2圖中，振動型壓縮機1係連接於 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -、βτ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 5 - 好浐部中央*?隼而於Η消費合作社卬聚 A7 ____L_____BT__ 五、發明説明（3 ) MOS—FET電晶體2之源極及接地之間，而MOS- FET電晶體2之汲極係連接於電池3之正極側，例如連 接於+1 2 V (以下電池之電壓以1 2V爲例子加以說明 )。MO S - F E T電晶體2之閘極係連接有驅動器4 , 同時在驅動器4連接有閘極電壓電路5，形成從該閘極電 壓電路5有約1 2V之電壓ν<：ε2供應於驅動器4 » 驅動器4係接收定時器IC6 (例如ΝΕ555)所 输出之脈衝信號，以此作爲基礎產生MOS-FET電晶 體2之閘極信號。該定時器I C 6係從穩定化電路7供應 « » + 7 . 5V之電壓。該定時器I C6係作爲非穩定 多工振動器而動作，其输出之導通斷開時間，係在其梢號 碼6， 7,藉由如圖示所連接之電阻R3, R4， R35 ，可變電阻VR1，電容器C4來決定。一般以導通時間 T1 = 0 . 693 (R3+RX) · C4,以斷開時間 』Τ 2 = 0 . 693 .RX. C4 表示。RX 係電阻 R4， R'3 5 ,可變電阻VR之合成電阻。 在該定時器I C 6之梢號碼5，連接有定時器強制動作 電路8,如下述地將梢號碼3之斷開輸出以某一定之時刻 強制地成爲導通。 又在上述驅動器4，連接有用以防止因振動型壓縮機 1之行程超過使閥之損壞的脈衝寬度變更電路9與將庫內 溫度保持在一定的熱動控制電路1 0。在脈衝寬度變更電 路9從靥有檢測振動型壓縮機1之周圍環境氣氛溫度的環 境氣氛溫度檢測電路13。又，11係箝制產生在振動型 本紙張尺度通用中固國家揉準< CNS ) A4规格（210X297公釐) _ β _ ' {讀先閲讀背面之注意事項再填寫本I) •裝. ir. 訂 經於部中央樣率*?只χ消費合作社印家 A7 B7 . 五、發明说明Ct ) 壓縮機1之反電動電屋的反向電壓箝制電路，12係用以 攪拌庫內冷氣的風扇驅動電路。 又，在脈衝寬度變更電路9,其中之開關SW1被使 用而成爲導通狀態，或該開關SW1未被使用而成爲斷開 狀態時，以未於圖示之跨越線其兩端被連接之任何一種。 以下說明如上所構成之本發明的振動型壓縮機之控制 電路之動作。 由於MOS — FET電晶體2係源極輸出，因此，作 爲施加於閘極源極間之信號用，準備藉由閘極電壓電路5 穩定以源極爲基準之約12V之電壓V。。2。亦即，斷開 MOS-FET電晶體2時，介經振動型壓縮機1之阻抗 在MO S - F E T電晶體2之源極側產生如第4圖所示之 反電動電壓。此時，二極體D1導通而電容器C3被充電 ，電源電壓VeeZ被維持。此時，藉由定壓二極體ZD1 屬源電壓^«:^係成爲約1 2V。 _以下一面參照第3圖之動作說明時序圖一面加以說明 〇 定時器I C6之梢號碼3之輸出成爲L時（第3圖（ 1))，一般係介經成爲導通之電晶體TR3使光耦合器 IC2 (例如TLP521)內之光電晶體成爲斷開之狀 態，上述之約12V之電壓V<：e2施加於MOS — FET 電晶體2之閘極（第3圖（2) )，MOS-FET電晶 體2係成爲導通之狀態。因此，電池3之電壓被施加於振 動型壓縮機1 (第3圖（3) )»在振動型壓縮機1須施 本紙張尺度適用中國國家梯率（CNS ) A4规格（210X297公漦） I-r--:----ί 裝------—訂------V (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 好浐部中央*?.4'-而只T;消费合作妇印ίϊ A7 ____-___B7__五、發明説明fe ) 加電壓之時間係振動型壓縮機1之構造上藉由經驗來決定 其最適當時間，設定成上述斷開時間T 2。 經過該斷開時間T2時，定時器1C 6之梢號碼3之 輸出成爲Η時（第3圖（1) )，MOS-FET電晶體 2係成爲斷開之狀態。此時，介經振動型壓縮機1之阻抗 如第4圖所示，產生具有深負之電壓的反電動電壓（第3 圖（3) )»該反電動電壓係不久就恢復而超過0V,惟 該零交叉點（第4 ..圖之X點）爲止之時間係在振動型 壓縮機1之壓力條件或溫度條件等而變化。在第4..圖 之X點施加下一脈充時效率最好之狀況，由經驗可知道， 以該定時動作定時器強制動作電路8,而在該反電動電壓 超過0V之定時將定時器I C 6之输出從Η反轉爲L，亦 即從導通時間Τ 1強制地反轉成斷開時間Τ 2。 MOS-FET電晶體2呈斷開之期間，因該源極係 迹上述反電動電壓之負電位（第3圖（3))，因此，定 時襄強制動作電路8內之電晶體T R 2之基極係被反偏壓 ，而該電晶體TR2係成爲斷開狀態。反電動電壓恢復而 MOS—FET電晶體2之源極側超過0V時，在該定時 使電晶體TR2成爲導通狀態，其集極側c點係從Η反轉 成L (第3圖（5))。從該集極側c點之Η變化成L係 藉由電阻R6與電容器C6之微分電路被微分，而表示於 第3圖（6 )之觸發波形出現在二極體D 3之負極側C點 。又，電晶體TR2成爲斷開狀態，其集極側c點以從L 變化成Η時所出現之上方之點線所表示之觸發波形，係在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4洗格(210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· .tr A7 B7. 經浐部中央打^消费合作社卬5t 五 、發明説明（6 ) / 1 1 二 極 體 D 4被箝制成V。。！而被消滅 1 1 藉 由電阻R6與電容器C6之微 分電路被 微 分 之 上述 1 1 觸 發 波形，通過二極體D4輸入於定 時器I C 6 之 梢 號碼 铕 1 先 5 〇 該 定時器IC6之梢號碼5,係 成爲從梢 號 碼 3 所輸 閲 1 1 出 之 上 述導通時間T 1之控制输入， 而输入於梢 號 碼 5之 背 面 之 電 壓 係與梢號碼6之電容器C 6之充 電電壓相 比較 y 梢號 注 意 % 1 1 碼 5 之 電壓比梢號碼6之電壓低時， 梢號碼3 之輸出控制 Ύ 項 再 { 成能 反 轉。一般，該梢號碼5係設成 電源電壓 V C C 之 2 / m 寫 本 裝 I 3 9 形 成比輸入於梢號碼6之電容器 C 6之充 電 電 壓 高（ 頁 1 1 第 3 圖 (7))。然而如第3圖（7 )所示， 介 經 輸 入有 1 1 上 述 觸發波形，梢號碼6之電壓到達 2 / 3 V c C 之 前 ，梢 I 號 碼 5 之電壓係形成比梢號碼6之電 容器C 4 之 充 電 電壓 訂 I 低 y 而 被觸發，在該定時梢號碼3之 輸出係從 Η 強 制地被 1 1 t 反 轉 成 L。亦即，梢號碼3之導通時 間Τ 1係 被 強 制地終 1 1 』了 t 而 發動上述斷開時間T2 (第3圖（1)) 〇 1 1 秦 此 時由於斷開時間T 2係由比2 / 3 V " 低 之 電 壓開 | 始 斷 開時間T2比上述之T2=0 6 9 3 · R X • 1 | C 4 短 ，惟得到大約一定之斷開時間 。本發明 之 斷 開 時間 Ί I T 2 之値係考慮成爲該縮短來決定》 1 又 ，第 3 圖（7)之 l/3VcC 及2 / 3 V C C 之 電平 1' 1 9 係 定 時器1C 6之梢號碼5並未使 用，當梢 號 碼 6 之電 1 I 容 器 C 4的充電電壓到達時，在梢號 碼3，表 示分別 發動 1 導 通 時 間與斷開時間之電平。 1 I 脈 衝寬度變更電路9之ΟΡ放大 器0 Ρ 1 9 係 比較輸 1 1 1 本紙張尺度遍用中國國家標率（CNS ) A4現格（210X297公釐） 一 9 — 好浐部中戎榀枣^只-1·'消費合作41印繁 A7 B7 · 五、發明説明（7 ) 入於定時器I C 6之梢號碼6的電路器C 4之充電電壓， 及並聯連接作爲電壓V<=c3的電池3之電壓的電阻R 2 7 ，VR 2的合成電阻與環境氣氛溫度檢測電路1 3之合咸 電阻所分壓的分壓電壓。電池3之電壓在所定電壓以下時 ，該分壓電屋係比上述電容器C 4時時刻刻之變化之充電 電壓小，而在0P放大器OP 1之輸出係成爲Η，二極體 D 6係成爲斷開狀態。亦即，該二極體D 6之陽極側e點 係介經以下所述之熱動控制電路1 0之输出，通常成爲Η 。因此，驅動器4之電晶體TR 3係被控制在導通狀態， 而定時器I C 6所输出之脈衝信號輸入在光耦合器I C 2 ，由此，從光耦合器I C 2輸出對應之脈衝信號，俾實行 MOS-FET電晶體2之導通斷開控制。介經MOS_ F E T電晶體2之導通斷開控制，亦即依轉換控制之電壓 施加於振動型壓縮機1 ，振動型壓縮機1係成爲運轉狀態 '如電池3之充電中或剛充電之後等，電池3之電壓超 過所定電壓時，以並聯連接作爲上述電壓V。。3所檢測的 電池3之電壓的電阻R 2 7，VR 2之合成電阻‘及環境氣 氛溫度檢測電路13之合成電阻所分壓的分壓電壓形成比 输入於定時器IC6之梢號碼6之電容器C9的充電電壓 大，而在該時刻0P放大器0P 1之輸出係成爲0P 1之 輸出。由此，二極體D 6係成爲導通狀態，而在該二極體 D 6之陰極側e點係成爲L狀態。因此，電晶體TR3係 成斷開狀態，而對於從定時器I C 6之梢號碼3所輸出之 ¥紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） _ 1Γ — 一\----\ί 装------- 訂------W (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 較浐部中央铉準而於工消費合作社印繁 Α7 Β7 . 五、發明説明fc ) 脈衝，該電晶體TR 3之集極係被控制成如第5圖所示之 實線。介經該電晶體TR3之動作，將MOS — FET電 晶體2成爲導通的基極電壓之脈衝寬度，亦即 MO S — F ET電晶體2之閘極與源極間，係如第5圖所 示，成爲僅縮知2Δΐ之輸入寬度（斜線部分）。結果， 施加於振動型壓縮機1的電壓會下降，而防止行程超過使 閥之損壞。 又，環境氣氛溫度檢測電路1 3內之熱敏電阻器 ΤΗ 2係溫度下降時，因其電阻値上昇，因此，檢測電冰 箱之周圍溫度的熱敏電阻器ΤΗ 2檢測電冰箱之周圍溫度 下降時，環境氣氛溫度檢測電路1 3之合成電阻會上昇。 電冰箱之周圍溫度成爲所定溫度以下時，介經熱敏電 阻器ΤΗ 2之電阻値的上昇使環境氣氛溫度檢測電路1 8 之合成電阻會上昇，以並聯連接作爲上述電壓νεε3所檢 涮的電池3之電壓的電阻R2 7，VR2的合成電阻與環 境氣氛溫度檢測電路13的合成電阻所分壓的分壓電壓比 定時器I C 6之梢號碼6之充電電壓大，而0Ρ放大器 Ο Ρ 1係輸出L » 因此，電冰箱之周圍溫度成爲所定溫度以下時，不但 所定電壓施加於振動型壓縮機1，而且上述說明之電池3 的電壓實行超過所定電壓時同樣之控制，因而施加於振動 型壓縮機1之電壓會下降。一方面，介經周圔溫度下降而 使施加於振動型壓縮機1之吐出壓力降低，活塞之行程超 過之發生狀況，係介經該施加之電壓的降低，不易產生其 (讀先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS M4規格（210X297公釐） 11 好浐部中央槔牟^只工消费合作衫卬^ Α7 Β7 五、發明説明（g ) 行程超過，可避免振動型壓縮機1之活塞碰到閥的局勢。 熱動控制電路10之0P放大器0P 2，係經常地比 較以電阻R 1 7與熱敏阻電電阻器ΤΗ 1所分壓的電壓， 與以並聯連接在穗定化電路7所穩定化之乂。61之電壓的 兩組電阻R18，R29與電阻R20，R39的合成電 阻及並聯連接之一組電阻R 1 9，R 2 5的合成電阻所分 壓的基準電壓。因此熱敏阻電阻器ΤΗ 1係溫度下降時其 電阻値上昇，因此，電冰箱內成爲設定溫度以下時，OP 放大器Ο P 2之輸出係成爲L，不管上述說明之脈衝寬度 變更電路9之OP放大器OP 1的輸出狀態之如何而吸進 電晶體T R 3之基極，並將電晶體TR 3成爲斷開之狀態 。由此，光耦合器I C 2內之二極體的發光動作係停止， 而MO S — F E T電晶體2係成爲斷開之狀態。電冰箱內 之溫度上昇時，Ο P放大器Ο P 2之輸出係反轉成爲Η， /若OP放大器OP 1之輸出爲Η，則MOS — FET電晶 體，係介經定時器I C 6之输出的脈衝信號被控制成導 通之狀態|振動型壓縮機1係再開始運轉。 用以攪拌庫內冷氣之風扇驅動電路1 2，係將電晶體 TR 4成爲導通的基極電流流動時，亦即，上述說明之脈 衝寬度變更電路9之0Ρ放大器〇Ρ1之輸出與熱動控制 電路1 0之0Ρ放大器0Ρ 2之輸出均在Η時，則電晶體 TR 5係成爲導通狀態，而將風扇F實行旋轉。 第6圖係表示使用於本發明之驅動器的其他電路圖。 表示於第6圖的驅動器4及表示於第1圖的驅動器4 本紙張尺度適用中圏國家揉率（CNS ) Α4规格（210X297公釐） --：--：----裝II /|\ (請先聞讀背面之注意^項再填寫本页) 訂 12 - 好浐部中央桴準而OC工消费合作社卬" A7 B7 . 五、發明説明（10 ) 之不同，係在電阻R 1 0與二極體D 1 〇之間重新附加截 割直流分量的電容器C 1 1之點。 振動型壓縮機之控制電路例如以冰滴等誤動作，則從 光耦合器I C 2輸出具有不是脈衝波形的某一電平的電壓 時，MO S - F E T電晶體2係乃繼續導通狀態而移行至 破壞。在該情形下，電容器C11係切斷該直流分量，防 止MOS - FET電晶體2的導通狀態之繼續，防止誤動 作時移行至MO S — F E T電晶體2之損壞的局勢，並保 護該局勢。 < 如上所述，依照本發明|由於檢知輸入電壓檢測與電 冰箱g周邊的周圍溫度，其高輸入電壓或低周圍溫度時降 低對於振動型壓縮機之施加電壓，因此，保護在高輸入電 壓及低周圍溫度的振動型壓縮機之行程超過所產生之閥損 壞。 / 又，介經使用截割直流分量之電容器，可保護誤動作 時'之MO S — F E T電晶體之損壞》 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係表示本發明的振動型壓縮機之控制電路之一 實施例構成的局部圖。 第2圖係表示本發明的振動型壓縮機之控制電路之一 實施例構成的局部圖：其左邊與第1圖之右邊連結成爲表 示整體的圖式。 第3圖係表示動作說明時序圖。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----:----'裝-----訂------k (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 . 五、發明説明（11 ) 第4圖係表示發生在振動型壓縮機之反電動電壓的說 明圖。 第5圖係表示依脈衝寬度變更電路的動作說明圖。 第6圖係表示於本發明之驅動器的其他電路圖。 (記號之說明） 1 振動型壓縮機 2 MOS—FET電晶體 3 電池 4 驅動器 5 閘極電壓電路 6 定時器I C 7 穩定化電路 8 定時器強制動作電路 ,9 脈衝寬度變更電路 10 熱動控制電路 11 反電動電壓箝制電路 12 風扇驅動 I-...--:---ίί·裝-----^1 訂-------Jk (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 好浐部中夹打只·τ·消費合作妇印繁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4現格（210X297公釐） 14

Claims (1)

1. 經濟却中央標率局負工消费合作社印裝 A8 B8 C8 _ -_ D8.六、申請專利範圍 1 . ~種振動型壓縮機之控制電路，靥於從直流電壓 轉換成交流電壓，並將交流電壓供應於振動型壓縮機之構 成的振動型壓縮機之控制電路，其特徵爲具備： 驅動振動型壓縮機之一個MOS—FET電晶體，及 產生用以交換MO S — F E T電晶體之脈衝的定時器 I C ,及 在MO S — F E T電晶體之斷開期間抓住恢復成振動 型壓縮機所產生之反電動電壓之0V近旁的時刻，而以該 時刻強制地反轉的定時器強制動作電路，及 依照定時器IC之輸出來驅動MOS-FET電晶體 的驅動器，及 檢測輸入於振動型壓縮機之輸入電壓，該輸入電壓比 所定電壓高時，變更定時器IC之輸出脈衝的脈衝寬度來 降低對於振動型壓縮機之輸入電壓的第1脈衝寬度變更電 -路， ' 俾防止依振動型壓縮機之行程超過的閥之損壞者。 2 .如申請專利範圍第1項所述之振動型壓縮機之控 制電路，其中，上述驅動器係具備在MOS-FET電晶 體之閘極截過直流分量的電容器，能得到依控制電路之誤 動作的Μ 0 S — F E T電晶體之保護者》 3 . —種振動型壓縮機之控制電路，屬於從直流電壓 轉換成交流電壓，並將交流電壓供應於振動型壓縮機之構 成的振動型壓縮機之控制電路，其特徵爲具備： 驅動振動型壓縮機之一個MOS—FET電晶體，及 I-'Ί--^-----裝-----„-I訂------線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） -15- 經濟部中央標準局工消費合作社印«. A8 B8 C8 __ D8.六、申請專利範園 產生用以交換MO S - F E T電晶體之脈衝的定時器 I C ,及 在MO S — F E T電晶體之斷開期間抓住恢復成振動 型壓縮機所產生之反電動電壓之0V近旁的時刻，而以該 時刻強制地反轉的定時器強制動作電路，及 依照定時器I C之输出來驅動MOS-FET電晶體 的驅動器，及 檢測振動型壓縮機之周圍之環境氣氛溫度，該環境氣 氛溫度比事先決定之溫度高時，變更定時器IC之輸出脈 衝的脈衝寬度來降低對於振動型壓縮機之輸入電壓的第2 脈衝寬度變更電路， 俾防止依振動型壓縮機之行程超過的閥之損壞者。 4.如申請專利範圍第3項所述之振動型壓縮機之控 制電路，其中，上述驅動器係具備在MOS—FET電晶 〃體之閘極截過直流分量的電容器，能得到依控制電路之誤 動'作的MO S — F E T電晶體之保護者。 請 it Η 背. 之 注 意 事 項 旁 裝 訂 線 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公着） -16-