一種變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路的製作方法

2023-04-27 08:11:11 1

專利名稱：一種變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種變頻空調控制電路，特別是變頻空調中防止上電瞬間衝 擊的電路。
技術背景在空調的控制系統中，當交流電在剛上電瞬間有一個很大的沖擊，電流衝擊可以超過50A，這樣大的沖擊對電解電容以及整個系統來說都是十分有害的。為了防止大的電流對整個空調控制系統的衝擊，PTC (正溫度係數熱敏 電阻)被廣泛的使用於空調控制領域。PTC是一種典型具有溫度敏感性的半 導體電阻，超過一定的溫度(居裡溫度)時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍 性的增高。然而，PTC並不是單獨作用的，在目前應用最多的是在空調系統 中交流電源的火線上串聯PTC，在所述PTC兩端並聯功率繼電器中的開關， 所述功率繼電器的線圏和可控開關裝置串聯接入電源與接地極之間，可控開 關裝置的控制端串聯電阻後接到空調系統主控單片機的I/O 口上，通過單片 機來的I/O 口來控制該開關裝置。在當今的變頻空調控制系統如圖1， 一般採用兩塊晶片控制， 一塊控制 壓縮機系統， 一塊控制主控系統，這樣在剛上電的瞬間，由於壓縮機系統不 工作，電流會通過PTC，經過整流橋給主控板上開關電源供電，由於開關電源 3功耗很小，不會引起PTC的發熱和造成PTC保護。當開關電源工作後會給 主控單片機7提供5V的工作電源，主控單片機經過一定的延時後就會通過 I/O 口向可控開關裝置Ql發出高電平控制信號使功率繼電器RL1吸合，在 這之後，電流開始通過功率繼電器RL1給壓縮機供電，PTC被短路停止工作。以上方法基本可以起到防止上電瞬間衝擊的作用，但是單片機的工作會 受到外部環境的影響，例如向電焊機，電鑽等工具的工作會造成電網的不 穩定，而電網的不穩定會引起主控系統的單片機的復位， 一旦主控系統單片 機7受到外界因素影響產生復位現象，主控單片機的I/O 口變成低電平，可 控開關裝置Ql的控制端無高電平信號輸入，可控開關裝置斷開，就會導致功率繼電器的斷開，這時，由於壓縮機控制系統2仍在正常工作，會有大電 流流過PTC電阻，由於PTC的特性，當溫度升高時阻值會增大，引起PTC 發熱，形成PTC保護，會引起外機電控不工作的問題，從而影響整個空調 系統的正常工作。所以，就變頻空調中防止上電瞬間衝擊的作用而言，該裝置還是基本能 夠達到預期效果的，但其在抗幹擾及穩定性方面的缺點不能令人滿意。因此， 進一步提高該裝置的抗幹擾能力和穩定性成為一個重要的課題。 發明內容針對上述缺陷，本發明解決的技術問題在於，提供一種變頻空調中抗幹 擾和穩定性強的防止上電瞬間沖擊的電路。本發明提供的一種變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路，包括串聯在空 調系統中交流電源的火線上的正溫度係數熱敏電阻，在所述正溫度係數熱敏 電阻兩端並聯功率繼電器中的開關，所述功率繼電器的線圈和可控開關裝置 串聯接入電源與接地極之間，所述可控開關裝置的控制端連接在空調系統中 一路電源上。優選地，所述可控開關裝置為三極體，其基極串聯電阻後連接在空調系 統中的一路5V電源上。優選地，所述可控開關裝置為控制繼電器，所述控制繼電器的線圈兩端 分別空調系統中的 一路電源與接地極。優選地，所述5V電源為空調系統主控單片機上的5V電源。 優選地，所述5V電源為空調系統開關電源上的5V電源。 優選地，所述功率繼電器的線圏兩端並聯反向二極體。 與現有技術相比，本發明提供的電糾巴可控開關裝置的控制端連接在變 頻空調系統的電源上。當由於電焊機、電鑽等工具的工作，使電網出現不穩 定時，由於變頻空調系統採用兩塊單片機來分別控制主控系統和壓縮機控制 系統，所以主控系統單片機出現復位現象時，壓縮機控制系統仍正常工作， 由於可控開關裝置的控制端連接在變頻空調系統的電源上，不會出現由於主 控系統單片機復位而造成可控開關裝置沒有連通信號，從而保持可控開關裝 置的導通，因而繼電器也保持閉合狀態，因此，就不會有大的電流流過PTC而產生PTC過熱和PTC保護現象，也不會引起外機電控不工作現象。同樣，在剛上電瞬間，由於變頻空調系統還沒有工作，系統中的開關電 源也沒電源輸出，所以在可控開關裝置的控制端沒有連通信號，可控開關裝 置斷開，功率繼電器斷開，又由於壓縮機控制系統沒有工作，在這個過程中 電流會流過PTC向開關電源供電，由於開關電源的功4毛很小，不會引起PTC 過熱和保護。當開關電源上電後，母線電壓平緩上升，當母線電壓達到一定值後開關電源開始工作，向主控系統以及向壓縮機驅動系統供電，同時，連 接可控開關裝置控制端的空調系統中的電源提供連通信號，所以可控開關裝 置開始工作，使功率繼電器吸合，PTC被短路。由於母線電壓上升到一定數 值時開關電源才開始工作，所以從上電到功率繼電器吸合也會有一段時間的 延時，而此時上電瞬間的衝擊已經結束。本發明電路能夠在剛上電瞬間起到防止電流衝擊的作用，並且，由於其 不受主控單片機復位的影響，從而有效的克服了現有裝置抗幹擾能力差的缺 點，更加有效的保護了空調系統的正常工作。


圖l是現有技術的變頻空調控制電路圖； 圖2是本發明第一實施例的控制電路圖； 圖3是本發明第二實施例的控制電路圖。
具體實施方式
請參看圖2，為本發明第一實施例的電路圖。如圖2所示，變頻空調系統中有主控系統模塊1和壓縮機控制系統模塊 2,另外還有開關電源模塊3，該開關電源模塊3為主控系統和壓縮機控制系 統提供+5V和+12V等電壓值的電源，在主控系統1和壓縮機控制系統2之 間還有負責通訊的通訊模塊5，交流電源進入壓縮機控制系統模塊前還要先 通過整流平波模塊4。防止上電瞬間衝擊的電路的具體結構PTC串聯在空 調系統中的交流電源火線上，在PTC的兩端並聯功率繼電器RL1的開關端， 功率繼電器RL1的兩個線圏端分別連接空調系統中的+12V電源和三極體Ql 的集電極，並且在功率繼電器RL1的兩個線圈端並聯反向二極體，三極體 Ql的發射極與接地極相連，三極體Ql的基極串聯電阻R1後與開關電源的+5V電源端連接。在剛上電瞬間，由於開關電源3沒有工作，因此，在三極體Q1的基極 沒有5V的驅動信號，功率繼電器RL1斷開，又由於壓縮才幾控制系統2沒有 工作，在這個過程中電流會流過PTC向開關電源3供電，由於開關電源3的 功耗很小，不會引起PTC過熱和保護。當開關電源3上電後，母線電壓平緩 上升，當母線電壓達到一定值後開關電源3開始工作，向主控系統l以及向 壓縮機驅動系統2供電，同時，開關電源3提供的5V電源又通過電阻為三 極管Ql的基極提供驅動信號，由於開關電源3已經給繼電器RL1和三極體 Ql集電極提供電源，所以三極體Ql開始工作，使功率繼電器RL1吸合。由 於母線電壓上升到一定數值時開關電源3才開始工作，所以從上電到功率繼 電器RL1吸合也會有一段時間的延時。當電網出現不穩定導致主控系統單片 機7出現復位現象時，由於系統採用兩塊單片機來分別控制主控系統1和壓 縮機控制系統2，壓縮機控制系統2仍正常工作，又由於三極體Q1的基極串 聯電阻R1後與開關電源的+5V電源端連接，開關電源3上有+5V電源提供 三極體Ql就工作，功率繼電器RL1就處於閉合狀態，PTC就還是處於被短 路狀態，也不會有大的電流流過PTC而產生PTC過熱和PTC保護現象，更 不會引起外機電控不工作現象。請參看圖3，為本發明第二實施例的電路圖。如圖3所示，變頻空調系統的總體沒有變化,只是在防止上電瞬間沖擊電 路中用控制繼電器RL2替代了三極體Q1 ，防止上電瞬間衝擊的電路的具體結 構PTC串聯在空調系統中的交流電源火線上，在PTC的兩端並聯功率繼電 器RL1的開關端，功率繼電器RL1的兩個線圏端分別連接空調系統中的+12V 電源和控制繼電器RL2的一個開關端，功率繼電器RL1的兩個線圈端並聯反 向二極體，控制繼電器RL2的另一個開關端連接接地極，該控制繼電器RL2 的兩個線圏端分別連接開關電源的+5V電源端與接地極。在剛上電瞬間，由於開關電源3沒有工作，因此，在控制繼電器RI2的 線圈沒有電流流過，控制繼電器RL2斷開，所以功率繼電器RL1也斷開，又 由於壓縮機控制系統2沒有工作，在這個過程中電流會流過PTC向開關電源3供電，由於開關電源3的功耗很小，不會引起PTC過熱和保護。當開關電 源3上電後，母線電壓平緩上升，當母線電壓達到一定值後開關電源3開始 工作，向主控系統1以及向壓縮機驅動系統2供電，同時，開關電源3提供 的5V電源使控制繼電器RL2的開關導通，由於開關電源3已經給功率繼電 器RL1提供電源，使功率繼電器RL1吸合。由於母線電壓上升到一定數值 時開關電源3才開始工作，所以從上電到功率繼電器RL1吸合也會有一段時 間的延時。當電網出現不穩定導致主控系統單片機7出現復位現象時，由於 系統採用兩塊單片機來分別控制主控系統1和壓縮機控制系統2,壓縮機控 制系統2仍正常工作，又由於控制繼電器RL2的線圈端分別連接開關電源的 +5V電源和接地極，只要開關電源3上有+5V電源提供控制繼電器RL2就工 作，功率繼電器RL1就處於閉合狀態，PTC就還是處於被短路狀態，也不會 有大的電流流過PTC而產生PTC過熱和PTC保護現象，更不會引起外機電 控不工作現象。
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，例如用其他可控開關裝置替換三極體或繼電器，或者可控開關裝置的控 制端連接到其他的空調系統中的電源上等等，這些改進和潤飾也應視為本發 明的保護範圍。
權利要求
1. 一種變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路，包括串聯在空調系統中交流電源的火線上的正溫度係數熱敏電阻，在所述正溫度係數熱敏電阻兩端並聯功率繼電器中的開關，所述功率繼電器的線圈和可控開關裝置串聯接入電源與接地極之間，其特徵在於，所述可控開關裝置的控制端連接在空調系統中一路電源上。
2、 根據權利要求1所述的變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路，其特徵 在於，所述可控開關裝置為三極體，其基極串聯電阻後連接在空調系統中的一 路5V電源上。
3、 根據權利要求1所述的變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路，其特徵 在於，所述可控開關裝置為控制繼電器，所述控制繼電器的線圏兩端分別連接 空調系統中的 一路電源與接地極。
4、 根據權利要求2-3中任一項所述變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路， 其特徵在於，所述5V電源為空調系統主控單片機上的5V電源。
5、 根據權利要求2-3中任一項所述變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路， 其特徵在於，所述5V電源為空調系統開關電源上的5V電源。
6、 根據權利要求1所述的變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路，其特徵 在於，所述繼電器的線圈兩端並聯反向二極體。
全文摘要
本發明提供的一種變頻空調中防止上電瞬間衝擊的電路，包括串聯在空調系統中交流電源的火線上的正溫度係數熱敏電阻，在所述正溫度係數熱敏電阻兩端並聯功率繼電器中的開關，所述功率繼電器的線圈和可控開關裝置串聯接入電源與接地極之間，所述可控開關裝置的控制端連接在空調系統中一路電源上。本發明電路能夠在剛上電瞬間起到防止電流衝擊的作用，並且，由於其不受主控單片機復位的影響，從而有效的克服了現有裝置抗幹擾能力差的缺點，更加有效的保護了空調系統的正常工作。
文檔編號H02P1/26GK101257211SQ20071007963
公開日2008年9月3日 申請日期2007年3月1日 優先權日2007年3月1日
發明者劉俊傑, 強 孫, 林凡卿, 楚人震, 程永甫, 範雙元 申請人:海爾集團公司;青島海爾空調器有限總公司