交直流混合控制模式空調室內機的製作方法
2023-08-13 06:02:01 2
專利名稱：交直流混合控制模式空調室內機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調室內機控制，特別是交流控制模式的空調室 內機。
技術背景
當今空調的發展正處於一個從交流控制到直流控制的轉變時期， 越來越多的新產品都在採用直流控制技術，直流控制模式空調機內裝 有直流器件，直接直流控制技術正在日益的完善。但是，交流控制的 產品仍然在市場上佔有相當的比重，交流控制型的室外機與直流控制 型的室內機不能連用，二都通訊不良，且交流控制型機器的成本較低， 如何能夠使交流控制的產品順利的過渡到直流控制，是空調技術這個 轉變時期的一個課題。 發明內容
本實用新型的目的是克服上述不足問題，提供一種交直流混合控 制模式空調室內機，結構簡單，平穩使交流控制的產品順利的過渡到 直流控制。
本實用新型為實現上述目的所採用的技術方案是交直流混合控 制模式空調室內機，空調機體內裝有風扇電機和擺葉電機，主控晶片 為交流控制模式晶片，風扇電機為直流風扇電機，擺葉電機為直流擺 葉電機，空調電裝盒內裝有一塊基板，基板上集成有開關電源驅動電 路，主控晶片連接開關電源驅動晶片，並提供高電平信號來導通開關 電源驅動晶片，開關電源驅動晶片連接至開關電源電路，開關電源電
路與直流風扇電機和擺葉電機控制晶片相連接，直流風扇電機和擺葉 電機控制晶片分別連接直流風扇電機驅動電路和直流擺葉電機驅動 電路。
所述控制基板上還集成有濾波整流電路和變壓電路，濾波整流電 路分別連接直流風扇電機驅動電路和直流擺葉電機驅動電路並提供 直流電源，變壓電路為電路中各工作點提供所需要的電壓。
所述直流風扇電機和擺葉電機控制晶片存貯有直流電機控制程 序和直流擺葉電機控制程序。
所述風扇電機為無刷直流電機，控制程序為電機內部的位置傳 感器檢測位置信號傳送到直流風扇電機和擺葉電機控制晶片，經晶片 計算後得出當前轉子的位置，晶片繼而控制直流風扇電機驅動電路， 控制直流風扇電機。
所述直流風扇電機和擺葉電機控制晶片中已設定和編寫好直流 風扇電機調速信號的地址以及直流擺葉電機的驅動電路程序。
所述直流擺葉電機為卜2相勵磁步進電機，控制程序為電機位 置信號傳送給空調室內機主控晶片，主控晶片再將信號傳送至直流風 扇電機和擺葉電機控制晶片，從而驅動直流擺葉電機電路，實現對擺 葉電機的控制。
所述開關電源電路為主控晶片接開關電源驅動晶片，開關電源驅 動晶片導通對應的光電耦合器，接通直流風扇電機和擺葉電機控制芯 片的輸入端。
所述直流風扇電機驅動電路包括電壓開啟電路IGBT、過電流檢
測電路、晶片和限壓電路；IGBT的結構類似於MOSFET (場效應管)， 只是在漏極和漏區之間多了一個P型層；過電流檢測電路使用一串功 率電阻並聯，當檢測到電流超過1A時會給控制風扇電機的晶片發出 信號；直流風扇電機控制晶片使用L6386，驅動高低兩側電壓，導通
不同的IGBT管；限壓電路避免電壓上升坡度過於陡峭以至於損傷元 器件和電機。
所述直流擺葉電機驅動電路為一直流擺葉電機的驅動晶片，此芯 片與直流風扇電機和擺葉電機控制晶片相連，直流風扇電機和擺葉電 機控制晶片和開關電源驅動電路相連，晶片依據已編寫好的程序對應 擺葉所需要調節的位置，對驅動晶片上的四相flapl-flap4有次序的 導通。
本實用新型控制模式仍為交流控制模式，但電器元件釆用直流元 件，技術難點和要點是交流控制的室內機原先是對交流的風扇電機 和擺葉電機進行控制，現在要實現對直流的風扇電機和擺葉電機進行 控制，主要是對電路板結構進行改造，使其實現原有交流的控制模式 現在也可以快捷準確地對直流進行控制。
交流電機的風扇調速是由其電機本身的結構特性所決定的，在其 額定工作的條件下，風扇調速是由基板來控制的，通過基板上繼電器 的組合開關來實現對電機轉速的調換，基板主程序給X1， X2， X3信 號來控制3個繼電器的吸合，從而實現風速的轉換。而直流風扇電機 的轉速可以在其限定範圍內隨意調節，電機為無刷直流電機。在無刷 直流電機運行時，必須實時永磁轉子的位置檢測，直流風扇電機變頻 模塊每次導通二個三極體，兩相線圈通以直流電，驅動轉子運轉，通 過霍爾元件檢測到轉子的位置，進而控制繞組通電順序，從而對電機 進行相應的驅動控制，以驅動電機換相，才能保證電機平穩地運行。 本實用新型從原先的交流控制電路中採集控制風扇電機調速的信號， 再將此信號轉化後傳送給直流風扇電機控制晶片，晶片讀取到相應的 速度信號地址後，驅動直流電機的變頻模塊對直流風扇電機進行控 制。
交流擺葉電機控制四方向面板擺葉的擺動主要是通過行程開關
和偏心輪來實現的。交流擺葉電機工作時，電機只能向一個方向旋轉， 此時通過安裝在電機上的偏心輪運轉帶動了連杆，使面板上的擺葉實 現了兩個方向的擺動。面板上擺葉的位置是由行程開關與擺葉的結構
共同確定的。F1到F5位置在程序中寫入，通過遙控器與主控晶片的 通信指令，來控制交流擺葉電機的通電和斷電，從而實現面板擺葉位 置的固定。而直流擺葉電機為l-2相勵磁步進電機。步進電機是一種 將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講當步進驅動器接收 到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角 度(步進角)，每輸出一個脈衝信號步進電機只走一步，依序不斷送 出脈衝信號即可使步進電機連續轉動。通過控制脈衝個數來控制角位 移量，從而達到準確定位的目的，正、反轉可由脈衝順序來控制。1-2 相勵磁步進電機的正相勵磁順序為A—AB—B—BC—C—CD—D—DA —A，反之則為逆向。直流擺葉電機可以檢測到擺葉擺動的最大位置 (即為擺葉的垂直位置F5)。本實用新型通過信號釆集，經直流風扇 電機和擺葉電機晶片計算後，將檢測到的F5位置換算成Fl位置傳送 到主控晶片，主控晶片根據當前的工作情況進而對擺葉再進行相應的 控制，控制直流擺葉電機運轉的晶片，通過此晶片給下一級擺葉電機 的驅動晶片信號，驅動直流步進電機各相工作，這樣即可實現交流控 制模式對直流擺葉電機的控制。
圖l為本實用新型結構示意圖。
圖2為本實用新型系統框圖。
圖3為本實用新型開關電源電路圖。
圖4為本實用新型直流風扇電機和擺葉電機控制晶片圖。
圖5為本實用新型直流風扇電機控制程序圖。
圖6為本實用新型直流擺葉電機控制程序圖。
圖7為本實用新型直流風扇電機電路圖。 圖8為本實用新型直流擺葉電機電路圖。 圖9為本實用新型濾波整流電路圖。 圖10為本實用新型變壓電路圖。
具體實施方式
如圖1所示是交直流混合控制模式空調室內機，空調機殼體1內 裝有風扇電機3和擺葉電機，主控晶片為交流控制模式晶片，風扇電 機為直流風扇電機，擺葉電機為直流擺葉電機，空調電裝盒2內裝有 一塊基板，基板上還集成有濾波整流電路和變壓電路，濾波整流電路 如圖9所示，分別連接直流風扇電機驅動電路和直流擺葉電機驅動電 路以提供直流電源，變壓電路如圖10所示，為電路中各工作點提供 需要電壓。基板上還集成有開關電源驅動電路如圖3所示。系統運行 程序如圖2所示，主控晶片連接開關電源控制晶片，並提供高電平信 號至開關電源驅動晶片，開關電源驅動晶片連接開關電源電路，開關 電源電路連接直流風扇電機和擺葉電機控制晶片，直流風扇電機和擺 葉電機控制晶片如圖4所示，其中存貯有直流電機控制程序和直流擺 葉電機控制程序，直流風扇電機和擺葉電機控制晶片分別連接直流風 扇電機驅動電路和直流擺葉電機驅動電路。
主控晶片IC005晶片即交流控制模式主控晶片給開關電源驅動芯 片LB1234晶片提供高電平信號導通"1X"，此時與直流風扇電機和擺 葉電機控制晶片之間"IX"的開關電源電路(圖3所示)導通，給直 流風扇電機和擺葉電機控制晶片一電平信號，直流風扇電機和擺葉電 機控制晶片IN1 口 (如圖4所示)接收到電平信號後，與已編輯在芯 片中的地址單元程序進行對應，從而控制直流電機變頻模塊驅動電路 (圖7)。以此，達到了交流控制模式模式對直流電機的控制要求。"1X， 2X， 3X"信號的不同組合會對應開關電路轉化後的不同輸出電壓，這
樣風扇的速度就會與直流風扇電機控制晶片中的地址單元一一對應， 可以對風扇的速度進行準確控制。舉例說明當空調主控晶片發出指 令讓直流風扇電機以高速運轉時，主控晶片的36引腳提供一高電平 信號至開關電源驅動晶片，開關電源驅動晶片上的15引腳(3X)即 被導通，對應3X開關電源電路中的光電耦合器被接通，直流風扇電 機的控制晶片即收到相應的信號(開關電路的導通位置與直流風扇電 機控制晶片中已經編寫好的程序是一一對應的)，經直流風扇電機控 制晶片計算後控制直流風扇電機的驅動電路，從而實現直流風扇電機
以高速運轉。
交流控制模式主控晶片IC005晶片給開關電源驅動晶片LB1234 晶片提供高電平信號導通"LM"，此時與直流風扇電機和擺葉電機控 制晶片之間"LM"的開關電源電路導通，給直流風扇電機和擺葉電機 控制晶片一電平信號，直流風扇電機和擺葉電機控制晶片INFLAP 口 (如圖4)接收到電平信號後，給下一級直流擺葉電機驅動電路(如 圖8所示)信號，驅動直流步進電機各相工作，這樣即可實現交流控 制模式模式對直流擺葉電機的控制。
由於交流控制使用的都是交流擺葉電機，對擺葉的控制首先要檢 測到Fl位置(通過行程開關來傳遞信號)。我們這裡也是基於交流控 制模式的模式對直流擺葉電機進行控制，同樣也需要檢測到Fl的位 置，這樣我們在驅動晶片中寫入程序，通過直流擺葉電機檢測到的 F5位置，經過計算可以得到F1的位置，這樣在空調主控晶片中接收 到的信號仍然是以Fl位置為基準點，交流控制模式對直流擺葉電機 的控制即可完好實現。
具體程序的一部分如下所示-
SECTION Start,CODE .ORG 00E000H Start:
LDC #IStackTop，ISP MOV.B糾2h，PRCR MOV.B湘0000000B,PM0 MOV.B #00000100b，PMl MOV.B #00h,PRCR LDC #0080h,flg LDC #StackTop，SP LDINTB #VariableVectorTable LDC 弁StackTop，SP JSR SystemClocklnit JSR Intteruptlnitialized JSR TimerBaseTimerlnit JSR IntllnitFallingEdge MOV.B #0，StepPointer JSR IOPortlnitialize JSR StopBrushlessDCMotor JSR EeromRead BTST EeromOkFlag JNZ EeromDatalsCorrect JSR TranseRomDataToRamdata EeromDatalsCorrect:
JSR EeromDataProcess MOV.B #0，WDTS BCLRDelay 180sForNextStartFlag MOV.w #0，SpeedMeasureTimer JSR SwingPowerOnlnit
FSET I IX)OPAD:
MOV.B #0,WDTR
JSR ADMeasure
CMP.w #200，SpeedMeasureTimer
JLTU IX)OPAD
JSR StartTimerC
JSR UartOInk LOOPin:
JSR StartBrushlessMotor
JSR AdjustOutputVoltage
JSR Delay 180sForErrorProcess
JSR ADMeasure
JSR VotageProtect
JSR CommunacationProcess
JSR FrenquencyLimitProcess
JSR OneSeconedProcess
JSR CheckFanSpeedProcess
JSR SavePwmTimesOflDuty
JSRSwingRunProcess
JSRCheckNoLoad
JMPLOOPin
SystemClocklnit:MOV.B#0000000 IB,PRCR
MOV.B#00001000b，CM0
MOV.B#01011000b，CMl
NOP
NOP
NOP
BCLR6,CM1
MOV.B#00H，OCD
MOV.B#00000000B，PRCR
RTS
.END
權利要求1、交直流混合控制模式空調室內機，空調機體內裝有風扇電機和擺葉電機，主控晶片為交流控制模式晶片，其特徵是風扇電機(3)為直流風扇電機，擺葉電機為直流擺葉電機，空調電裝盒(2)內裝有一塊基板，基板上集成有開關電源驅動電路，主控晶片連接開關電源驅動晶片，並提供高電平信號來導通開關電源驅動晶片，開關電源驅動晶片連接至開關電源電路，開關電源電路與直流風扇電機和擺葉電機控制晶片相連接，直流風扇電機和擺葉電機控制晶片分別連接直流風扇電機驅動電路和直流擺葉電機驅動電路。
2、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是控制基板上還集成有濾波整流電路和變壓電路，濾波整流電 路分別連接直流風扇電機驅動電路和直流擺葉電機驅動電路並提供 直流電源，變壓電路為電路中各工作點提供所需要的電壓。
3、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是直流風扇電機和擺葉電機控制晶片存貯有直流電機控制程序 和直流擺葉電機控制程序。
4、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是風扇電機為無刷直流電機，控制程序為電機內部的位置傳 感器檢測位置信號傳送到直流風扇電機和擺葉電機控制晶片，經晶片 計算後得出當前轉子的位置，晶片繼而控制直流風扇電機驅動電路， 控制直流風扇電機。
5、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是直流風扇電機和擺葉電機控制晶片中已設定和編寫好直流風 扇電機調速信號的地址以及直流擺葉電機的驅動電路程序。
6、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是直流擺葉電機為l-2相勵磁步進電機，控制程序為電機位 置信號傳送給空調室內機主控晶片，主控晶片再將信號傳送至直流風 扇電機和擺葉電機控制晶片，從而驅動直流擺葉電機電路，實現對擺 葉電機的控制。
7、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是開關電源電路為主控晶片接開關電源驅動晶片，開關電源驅 動晶片導通對應的光電耦合器，接通直流風扇電機和擺葉電機控制芯 片的輸入端。
8、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是直流風扇電機驅動電路包括電壓開啟電路IGBT、過電流檢 測電路、晶片和限壓電路；IGBT的結構類似於MOSFET (場效應管)， 只是在漏極和漏區之間多了 一個P型層；過電流檢測電路使用 一 串功 率電阻並聯，當檢測到電流超過1A時會給控制風扇電機的晶片發出 信號；直流風扇電機控制晶片使用L6386，驅動高低兩側電壓，導通 不同的IGBT管；限壓電路避免電壓上升坡度過於陡峭以至於損傷元 器件和電機。
9、 根據權利要求1所述的交直流混合控制模式空調室內機，其 特徵是直流擺葉電機驅動電路為一直流擺葉電機的驅動晶片，此芯 片與直流風扇電機和擺葉電機控制晶片相連，直流風扇電機和擺葉電 機控制晶片和開關電源驅動電路相連，晶片依據已編寫好的程序對應 擺葉所需要調節的位置，對驅動晶片上的四相flapl-fl即4有次序的 導通。
專利摘要本實用新型涉及空調機，交直流混合控制模式空調室內機，空調機體內裝有風扇電機和擺葉電機，主控晶片為交流控制模式晶片，風扇電機為直流風扇電機，擺葉電機為直流擺葉電機，空調電裝盒內裝有一塊基板，基板上集成有開關電源驅動電路，主控晶片連接開關電源驅動晶片，並提供高電平信號來導通開關電源驅動晶片，開關電源驅動晶片連接至開關電源電路，開關電源電路與直流風扇電機和擺葉電機控制晶片相連接，直流風扇電機和擺葉電機控制晶片分別連接直流風扇電機驅動電路和直流擺葉電機驅動電路。本實用新型控制模式仍為交流控制模式，但電器元件採用直流元件，實現交流的控制模式快捷準確地對直流進行控制。
文檔編號G05B19/04GK201000163SQ20062016824
公開日2008年1月2日 申請日期2006年12月15日 優先權日2006年12月15日
發明者周萬森, 凡 姜, 徐忠傑, 李曉東, 王利永, 肖永剛, 宋 郭 申請人:大連三洋空調機有限公司