空調軟啟動控制裝置的製作方法
2023-12-02 22:55:06 2
專利名稱：空調軟啟動控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及空調技術領域，尤其涉及一種解決空調電壓波動和閃爍的軟啟動控制裝置。
背景技術：
空調在啟動過程中，其啟動電流是額定電流的6到8倍，這樣大的電流勢必會造成對電網、供電設備有很大的衝擊。同時，由於啟動電流大，線路的壓降大，在電源電壓較低的情況下壓縮機無法啟動，無法製冷或制熱，造成空調無法正常使用。目前在國內，家用空調定頻空調器均不能通過國家標準GB-17625.2中的電壓波動和閃爍等項目的測試。一些國家和地區對啟動電流也設置有嚴格的技術壁壘，因此啟動電流過大也影響到空調的出口貿易。這些都是空調的啟動電流過大造成的負面效應。
發明內容
本發明要解決的問題是提供一種解決空調電壓波動和閃爍的軟啟動控制裝置，以克服現有技術中空調啟動電流過大的缺陷。
為達到上述目的，本發明提供一種解決空調電壓波動和閃爍的軟啟動控制裝置，由連接在空調器的壓縮機上的電子線路組成，該電子線路由運轉電容、啟動電容控制電路、單刀雙擲繼電器、可控矽和主控晶片及其外圍電路所組成。其中，所述可控矽與所述單刀雙擲繼電器的常開端並聯後串聯於壓縮機的主繞組；所述啟動電容以及與所述啟動電容並聯的放電電阻、與所述啟動電容串聯的負溫度係數熱敏元件和所述單刀雙擲繼電器的常閉端，再與所述運轉電容並聯後串聯於壓縮機的輔助繞組；以上再並聯後通過壓機的公共端連接於市電零線N與火線L之間。所述主控晶片及其外圍電路由主控晶片、直流電源電路、電壓檢測電路、過零檢測電路和控制單刀雙擲繼電器線圈電路組成，連接在所述可控矽的控制極上。
按照本發明的一個方面，所述電子線路中，市電火線L與壓縮機公共端之間還連接有交流接觸器。
按照本發明的另一個方面，主控晶片與控制單刀雙擲繼電器線圈電路之間進一步連接有三極體驅動電路；主控晶片與可控矽的控制極之間進一步連接有光電耦合器驅動電路。
按照本發明的再一個方面，主控晶片為MC68HC908JK3CP型單片機。
按照本發明的再一個方面，市電零線N與壓縮機主繞組之間以及市電零線N與市電火線L之間分別並聯有壓敏電阻。
與現有技術相比，本發明具有以下優點應用本發明解決空調電壓波動和閃爍的軟啟動控制裝置，可有效降低空調器的啟動電流，同時由於增加了啟動電容而增大了壓縮機在低電壓啟動時的啟動轉矩，使壓縮機輕鬆的啟動起來，減小了空調設備對電網的衝擊。
圖1為本發明的原理方框圖；圖2為本發明的電子線路原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述本發明解決空調電壓波動和閃爍的軟啟動控制裝置的原理方框圖如圖1所示。其中，控制的壓縮機相關的電子線路，主要是由運轉電容3和啟動電容4相併聯後與壓縮機的輔助繞組2相串聯，目的是增加壓縮機啟動的啟動轉矩，其中啟動電容4由單刀雙擲繼電器8的常閉端來控制，控制其啟動電容4隻在壓縮機啟動時起作用，其中啟動電容4在投入運行時，通過相串聯的負溫度係數熱敏NTC元件6，可以抑制通過啟動電容4的浪湧電流，並對啟動電容4有保護作用。
與啟動電容4相併聯的放電電阻5作用有兩個，其一是當壓縮機啟動完畢後，單刀雙擲繼電器8由常閉端轉到常開端，此時啟動電容4聚集的大量電荷可以通過放電電阻5放掉，為空調下次的軟啟動做好準備，其二是由於交流接觸器9的存在(當壓縮機的電流小時可不用交流接觸器9)，當關機時，交流接觸器9斷開，單刀雙擲繼電器8從常開端轉到常閉端，此時的運轉電容3聚集著大量的電荷可以通過放電電阻5放掉。
可控矽7與單刀雙擲繼電器8常開端相併聯再與主繞組1相串聯，在壓縮機啟動時主控晶片10根據市電的過零檢測電路11的過零點，通過光電耦合驅動來觸發可控矽7的控制極，來控制可控矽7的導通時間，使壓縮機輸入電壓斬波而降低其啟動電壓，這樣壓縮機在低電壓下啟動可有效降低啟動電流，同時為解決低電壓下啟動轉矩不足問題，在啟動時運轉電容3並聯一個啟動電容4以增大啟動轉矩。
主控晶片10及其輔助電路主要由給主控晶片供電的直流電源電路12、檢測市電電壓的過零檢測電路11、對市電電壓檢測電路14、控制單刀雙擲繼電器線圈電路13，主控晶片10通過對市電過零的檢測，來通過光電耦合器來驅動可控矽7的控制極G，來對輸入壓縮機主繞組1的市電電壓的斬波，有效的控制了壓縮機啟動的電流；主控晶片10通過三極體驅動單刀雙擲繼電器8的控制線圈，來控制啟動的時間，即當單刀雙擲繼電器8由常閉端轉到常開端時，表示啟動結束。本實施例中，主控晶片使用的是MC68HC908JK3CP單片機。
本發明解決空調電壓波動和閃爍的軟啟動控制裝置的電子線路原理圖如圖2所示。其中，直流電源電路12主要是由變壓器、整流橋、穩壓IC7805組成，市電經過變壓器TI降壓後，在通過D1，D2，D3，D4四個二極體組成的整流橋對電壓進行整流，在經過E1平緩電容濾波得到近似12V左右的直流電壓，作為穩壓IC7805輸入直流電壓，穩壓後為5V，作為主控晶片10的直流電源供電以及外圍電路的供電，12V直流電壓也是為單刀雙擲繼電器8的控制線圈直流電壓的供電。
電壓檢測電路14中，交流電源通過整流，濾波後的到的直流電壓12V，經過R16、R17分壓電路後，經過R18接入主控晶片10的A/D轉換單元，穩壓二極體ZD1，電壓為4.3V左右，可有效的防止電源異常時電壓過高燒壞單片機，主控晶片10可根據R17分壓檢測到的不同電壓，調節可控矽7的導通時間，以達到不同的啟動電壓，有效的降低啟動電流。
過零檢測電路11中，市電電壓經過變壓器降壓，再經過整流橋整流後，經過R2、R3分壓，R3的分壓作為三極體N2的基極電壓，通過三極體的飽和截止區域，主控晶片10得到的信號電壓對應的為0.3V和5V，檢測到的5V電壓作為過零的判斷電壓，根據過零點記時到主控晶片發出信號經過光電耦合器驅動可控矽7的控制極G，有效的控制了可控矽7的導通角，降低了壓機的啟動電壓。
控制單刀雙擲繼電器線圈電路13主要是控制啟動時間的大小，當單刀雙擲繼電器8由常閉端轉到常開端時表示啟動過程的結束，其中在單刀雙擲繼電器8在常閉端時，主要是起對運轉電容3並聯上啟動電容4，增加啟動轉矩的作用，啟動結束後，單刀雙擲繼電器8轉到常開端，把可控矽7短路，此時啟動電容斷開，啟動過程結束，運轉電容和壓縮機進入正常運行狀態，啟動電容4上聚集的大量電荷通過放電電阻5放掉，控制單刀雙擲繼電器8的驅動電路主要是由主控晶片10通過三極體驅動繼電器的線圈電壓，其線圈電壓為12V。
本發明空調器軟啟動控制器啟動時工作過程如下將空調接入市電並上電，主控晶片10首先對市電的過零點檢測，然後通過光電耦合驅動可控矽7的控制極G，此時可控矽7導通，此後主控晶片10根據過零檢測來控制可控矽7的導通時間來控制壓縮機的啟動電壓，因此壓縮機被啟動，其中在啟動過程中，單刀雙擲繼電器8的常閉端使運轉電容3和啟動電容4並聯，以增大壓縮機啟動轉矩，使壓機輕鬆啟動起來，壓機啟動後，主控晶片10通過三極體驅動單刀雙擲繼電器8的控制線圈，單刀雙擲繼電器8由常閉端轉到常開端，可控矽7被短路，壓機通過單刀雙擲繼電器8來供電，啟動電容4聚集的大量電荷通過放電電阻5放電，啟動過程結束，運轉電容3和壓縮機進入正常運行狀態。
本實施例的主控晶片使用的是MC68HC908JK3CP型單片機，也可以選擇其他型號單片機。在市電零線與壓縮機的主繞組之間以及市零線和火線之間分別並聯著一個對電壓敏感的壓敏電阻元件，作為壓機和電腦板的過壓保護的作用，當加到壓敏電阻兩端的電壓小時，流過壓敏電阻兩端的電流很小，壓敏電阻表現為高阻特性，當加到壓敏電阻的電壓很大達到某一值時，流過壓敏電阻的電流迅速增大，壓敏電阻表現為低阻特性，有效的對電腦板和壓縮機在過高壓情況下起到過壓保護作用。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種空調軟啟動控制裝置，由連接在空調器的壓縮機上的電子線路組成，其特徵在於，該電子線路包括可控矽、單刀雙擲繼電器、啟動電容、放電電阻、負溫度係數熱敏元件、運轉電容和主控晶片及其外圍電路；所述可控矽與所述單刀雙擲繼電器的常開端並聯後串聯於壓縮機的主繞組；所述啟動電容以及與所述啟動電容並聯的放電電阻、與所述啟動電容串聯的負溫度係數熱敏元件和所述單刀雙擲繼電器的常閉端，再與所述運轉電容並聯後串聯於壓縮機的輔助繞組；以上再並聯後通過壓機的公共端連接於市電零線N與火線L之間；所述主控晶片及其外圍電路由主控晶片、直流電源電路、電壓檢測電路、過零檢測電路和控制單刀雙擲繼電器線圈電路組成，連接在所述可控矽的控制極上。
2.根據權利要求1所述的空調軟啟動控制裝置，其特徵在於，所述連接在空調器壓縮機上的電子線路還包括連接在市電火線L和壓縮機公共端之間的交流接觸器。
3.根據權利要求1所述的空調軟啟動控制裝置，其特徵在於，所述主控晶片與控制單刀雙擲繼電器線圈電路之間進一步連接有三極體驅動電路；所述主控晶片與可控矽的控制極之間進一步連接有光電耦合器驅動電路。
4.根據權利要求1至3任一項所述的空調軟啟動控制裝置，其特徵在於，所述電壓檢測電路由電阻和穩壓二極體組成的分壓電路組成。
5.根據權利要求1至3任一項所述的空調軟啟動控制裝置，其特徵在於，所述主控晶片為MC68HC908JK3CP型單片機。
6.根據權利要求1至3任一項所述的空調軟啟動控制裝置，其特徵在於，所述市電零線N與壓縮機主繞組之間以及市電零線N與市電火線L之間分別並聯有壓敏電阻。
全文摘要
本發明公開了一種解決空調電壓波動和閃爍的軟啟動控制裝置，涉及空調技術領域，解決現有技術中空調啟動電流過大的缺陷。該裝置由連接在空調器的壓縮機上的電子線路組成可控矽與單刀雙擲繼電器常開端並聯後串聯於壓機的主繞組；啟動電容以及與啟動電容並聯的放電電阻、串聯連接的負溫度係數熱敏元件和單刀雙擲繼電器的常閉端，再與運轉電容並聯後串聯於壓機輔助繞組；以上再並聯後通過壓機的公共端連接於市電零線與火線之間；可控矽的控制極上連接有主控晶片及其外圍電路包括直流電源電路、電壓檢測電路、過零檢測電路和控制單刀雙擲繼電器線圈電路。應用本發明可有效降低空調器的啟動電流，同時增大了壓縮機在低電壓啟動時的啟動轉矩。
文檔編號F24F11/00GK101082439SQ20061008340
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月30日 優先權日2006年5月30日
發明者程永甫, 尹德祥, 劉聚科 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調器有限總公司