專利名稱：一種自適應(yīng)電源pg電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及家用空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國已經(jīng)是空調(diào)生產(chǎn)大國，我國生產(chǎn)的空調(diào)在世界各地得到了相當(dāng)普遍的使用，而由于世界各地電源電壓標(biāo)準(zhǔn)及供電情況不同，甚至有的在同一個(gè)國家和地區(qū)的電源電壓標(biāo)準(zhǔn)及供電情況都不相同，所以必須針對(duì)不同的供電情況，開發(fā)出不同型號(hào)的空調(diào)器，同一型號(hào)空調(diào)器的使用受到各地區(qū)供電情況不同的限制，兼容性差，導(dǎo)致世界各地所使用的空調(diào)器型號(hào)多，空調(diào)器的相關(guān)文件管理也很繁雜。同時(shí)，對(duì)空調(diào)器室內(nèi)風(fēng)機(jī)電機(jī)的控制，直接影響到空調(diào)器的制冷量、舒適度和噪音等方面，由于世界各地電源的電壓和頻率不同，一旦電源與空調(diào)器所需的電源不匹配，就會(huì)出現(xiàn)PG電機(jī)不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速不可控、電機(jī)抖動(dòng)等一系列問題，而如果針對(duì)不同的電源電壓和頻 率開發(fā)不同的室內(nèi)電機(jī)的控制器，必須要開發(fā)出不同硬件控制電路及相應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)，其開發(fā)成本、開發(fā)難度以及開發(fā)周期又無法預(yù)測(cè)，這些都會(huì)對(duì)空調(diào)器的生產(chǎn)和銷售造成很大的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，具有PG電機(jī)兼容性強(qiáng)、開發(fā)成本低、開發(fā)難度小及開發(fā)速度快的特點(diǎn)，解決了空調(diào)器的使用受各地供電電壓標(biāo)準(zhǔn)不同限制、空調(diào)器相關(guān)文件管理繁雜的技術(shù)問題，具有使用方便、自適應(yīng)世界各地電源、空調(diào)器型號(hào)比較統(tǒng)一、管理文件較少的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)包括PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路、微控制器MCU和PG電機(jī)控制電路，PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路以及PG電機(jī)控制電路分別與微控制器MCU連接；微控制器MCU根據(jù)來自PG電機(jī)反饋電路的反饋信號(hào)，通過過零點(diǎn)采樣電路設(shè)置下一次交流電過零點(diǎn)時(shí)PG電機(jī)控制電路的導(dǎo)通角，修正PG電機(jī)轉(zhuǎn)速。所述過零點(diǎn)采樣電路包括全波整流電路、分壓電阻和三極管Ql ;三極管Ql的基極通過分壓電阻與全波整流電路的輸出端連接，集電極與過零點(diǎn)采樣電路的輸出端連接。所述全波整流電路由第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4組成整流橋。所述分壓電阻包括第四電阻R4、第三電阻R3和第二電阻R2，第四電阻R4和第二電阻R2并聯(lián)在三極管Ql的基極，第三電阻R3串聯(lián)在全波整流電路輸出端與三極管Ql的基極之間。所述PG電機(jī)控制電路包括用于轉(zhuǎn)換來自微控制器MCU控制信號(hào)的反相器ICl，與反相器ICl的輸出端連接的固態(tài)繼電器IC2，以及設(shè)置在固態(tài)繼電器IC2的輸出端的RC濾波電路。[0011]所述RC濾波電路由濾波電感LI、第五電阻R5以及第二電容C4串聯(lián)而成，濾波電感LI與固態(tài)繼電器IC2的輸出端的連接節(jié)點(diǎn)引出PG電機(jī)控制電路的輸出端，濾波電感LI與第二電容C4的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接地線。所述PG電機(jī)反饋電路包括第四退偶電容、第三退偶電容、第七電阻和箝位二極管，第四退偶電容連接在PG電機(jī)反饋電路供電源與地之間，第三退偶電容連接在PG電機(jī)反饋電路第二輸入端子與地之間，第七電阻串聯(lián)在PG電機(jī)反饋電路第二輸入端子與PG電機(jī)反饋電路輸出端子之間，箝位二極管串聯(lián)在PG電機(jī)反饋電路供電源與PG電機(jī)反饋電路輸出端子之間。本實(shí)用新型的作用原理是通過微控制器MCU控制PG電機(jī)導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)PG電機(jī)正常工作，并且通過PG電機(jī)反饋電路修正PG電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過控制PG電機(jī)導(dǎo)通角的上限值和下限值，從而控制不同類型的PG電機(jī)在各地不同的電源電壓標(biāo)準(zhǔn)下仍然能在該電機(jī)的工作電源下正常工作。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果1、PG電機(jī)的控制方法兼容性強(qiáng)、使用方便，本方案設(shè)計(jì)的空調(diào)器，可以根據(jù)需要更換相應(yīng)的PG電機(jī)即可快速適應(yīng)世界各地不同電源，無需更換電控板及主芯片。2、開發(fā)速度快，設(shè)計(jì)難度低，能快速滿足不同客戶的要求。3、管理方便，由于本方案設(shè)計(jì)的空調(diào)器軟硬件型號(hào)高度統(tǒng)一，管理文件較少，降低了相應(yīng)的管理難度。4、有利于大批量生產(chǎn)，由于空調(diào)器的型號(hào)高度統(tǒng)一，可以集中大批量生產(chǎn)同一型號(hào)的空調(diào)器，提高了生產(chǎn)效率，增加了空調(diào)器的產(chǎn)量。5、克服了空調(diào)器因電源不匹配而出現(xiàn)的多種不正?，F(xiàn)象；本實(shí)用新型采用兼容設(shè)計(jì)方案，并經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)得出最合理的數(shù)據(jù)，通過對(duì)PG電機(jī)導(dǎo)通角的限制，使微控制器MCU可以在匹配不同電源及PG電機(jī)時(shí)，克服了因電源規(guī)格不同而導(dǎo)致PG電機(jī)不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速不可控、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、電機(jī)抖動(dòng)等不正?，F(xiàn)象。6、本實(shí)用新型的導(dǎo)通角范圍采用導(dǎo)通角的上限值和下限值來控制，使空調(diào)器在高壓高頻電源下可運(yùn)行微微風(fēng)，在低壓低頻高風(fēng)情況下，可避免調(diào)出上一個(gè)零點(diǎn)界限，空調(diào)器在不同電源下工作時(shí)，也能在同一個(gè)周期內(nèi)有效控制PG電機(jī)。
圖I是本實(shí)用新型PG電機(jī)控制系統(tǒng)框架圖。圖2是過零點(diǎn)采樣電路原理圖。圖3是PG電機(jī)控制電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖I所示，本實(shí)用新型自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)包括PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路、微控制器MCU及PG電機(jī)控制電路，PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路和PG電機(jī)控制電路分別與微控制器MCU電氣連接。如圖2所示，所述過零點(diǎn)采樣電路包括全波整流電路、第五二極管D5、濾波電容E1、第四電阻R4、第三電阻R3、第二電阻R2、第二退偶電容C2、三極管Q1、第一退偶電容Cl和第一電阻Rl ;全波整流電路由第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4組成整流橋，與變壓器的次級(jí)線圈CNCl連接；濾波電容El設(shè)置在全波整流電路的輸出端；所述第五二極管D5串聯(lián)在全波整流電路的輸出端與濾波電容El之間，提高了過零點(diǎn)電路的精確性；三極管Ql的集電極并聯(lián)第一退偶電容Cl后與過零點(diǎn)采樣電路的輸出端連接；第二退偶電容C2、第四電阻R4和第二電阻R2并聯(lián)在三極管Ql的基極，第三電阻R3串聯(lián)在全波整流電路輸出端與三極管Ql的基極之間，第四電阻R4、第三電阻R3和第二電阻R2組成分壓電阻。如圖3所示，所述PG電機(jī)控制電路包括用于轉(zhuǎn)換來自微控制器MCU控制信號(hào)的反 相器IC1，與反相器ICl的輸出端連接的固態(tài)繼電器IC2，用于保護(hù)固態(tài)繼電器的限流電阻R6，由濾波電感LI、第五電阻R5以及第二電容C4串聯(lián)而成的RC濾波電路，并聯(lián)在PG電機(jī)控制電路輸出端的第一電容C3，與第一電容C3并聯(lián)連接的插座CNUl ;RC濾波電路設(shè)置在固態(tài)繼電器IC2的輸出端，且濾波電感LI與固態(tài)繼電器IC2的輸出端的連接節(jié)點(diǎn)引出PG電機(jī)控制電路的輸出端，濾波電感LI與第二電容C4的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接地線。所述PG電機(jī)反饋電路包括第四退偶電容、第三退偶電容、第七電阻和箝位二極管，第四退偶電容連接在PG電機(jī)反饋電路供電源與地之間，第三退偶電容連接在PG電機(jī)反饋電路第二輸入端子與地之間，第七電阻串聯(lián)在PG電機(jī)反饋電路第二輸入端子與PG電機(jī)反饋電路輸出端子之間，箝位二極管串聯(lián)在PG電機(jī)反饋電路供電源與PG電機(jī)反饋電路輸出端子之間。本實(shí)用新型的控制過程，包括如下步驟步驟1、PG電機(jī)反饋電路向微控制器MCU輸出反饋信號(hào)；微控制器MCU計(jì)算出當(dāng)前PG電機(jī)轉(zhuǎn)速，與設(shè)定風(fēng)速進(jìn)行比較，計(jì)算出下一次交流電過零點(diǎn)時(shí)PG電機(jī)控制電路的導(dǎo)通角，修正PG電機(jī)轉(zhuǎn)速；步驟2、交流電經(jīng)全波整流電路整流后，經(jīng)過電阻R2、R3、R4組成的分壓電阻取得采樣電壓，當(dāng)采樣電壓高于三極管Ql工作電壓時(shí)，三極管Ql導(dǎo)通，過零點(diǎn)采樣電路輸出低電平作為過零點(diǎn)信號(hào)，當(dāng)采樣電壓低于三極管Ql工作電壓時(shí)，Ql不導(dǎo)通，過零點(diǎn)采樣電路輸出高電平作為過零點(diǎn)信號(hào)，交流電過零點(diǎn)時(shí)，過零點(diǎn)采樣電路輸出的過零點(diǎn)信號(hào)由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，交流電過零點(diǎn)時(shí)，微控制器MCU根據(jù)過零點(diǎn)采樣電路輸出交流電過零點(diǎn)時(shí)的高電平信號(hào)，輸出控制信號(hào)至PG電機(jī)控制電路，調(diào)整PG電機(jī)控制電路在下一次交流電過零點(diǎn)時(shí)的導(dǎo)通角，從而控制PG電機(jī)轉(zhuǎn)速；步驟3、微控制器MCU讀取過零點(diǎn)采樣電路輸出的過零點(diǎn)信號(hào)，并在步驟2所述過零點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通PG電機(jī)，PG電機(jī)導(dǎo)通時(shí)間由步驟I設(shè)置的下一次交流電過零點(diǎn)時(shí)PG電機(jī)控制電路的導(dǎo)通角來控制，PG電機(jī)啟動(dòng)后，空調(diào)器內(nèi)部霍爾傳感器將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為方波，微控制器MCU讀取該方波波形的高電平持續(xù)時(shí)間，計(jì)算出當(dāng)前PG電機(jī)的轉(zhuǎn)速；步驟4、依次循環(huán)步驟I至步驟3，直到PG電機(jī)被穩(wěn)定控制住為止?？照{(diào)器在頻率為60Hz的電源下工作時(shí)，導(dǎo)通角的上限值為7. 168，導(dǎo)通角的下限值為O. 672，所述步驟I具體包括以下步驟[0036]步驟11、根據(jù)反饋轉(zhuǎn)速值，通過PID (比例微積分)算法得出導(dǎo)通角計(jì)算值。比較空調(diào)器當(dāng)前的風(fēng)速是否大于設(shè)定的風(fēng)速，如果大于，則增加導(dǎo)通角后再與導(dǎo)通角的上限值7. 168相比較，如果增加導(dǎo)通角后導(dǎo)通角的值小于導(dǎo)通角的上限值，設(shè)置導(dǎo)通角為計(jì)算值，輸出控制信號(hào)至PG電機(jī)反饋電路；如果增加導(dǎo)通角后導(dǎo)通角的值大于導(dǎo)通角上限值，設(shè)置導(dǎo)通角為導(dǎo)通角的上限值7. 168，輸出控制信號(hào)至PG電機(jī)反饋電路，如果空調(diào)器當(dāng)前的風(fēng)速不大于設(shè)定的風(fēng)速，則運(yùn)行下一步驟；步驟12、比較空調(diào)器當(dāng)前的風(fēng)速是否與設(shè)定的風(fēng)速相同，如果相同，輸出控制信號(hào)至PG電機(jī)反饋電路；如果空調(diào)器當(dāng)前的風(fēng)速與設(shè)定的風(fēng)速不相同，則運(yùn)行下一步驟；步驟13、比較空調(diào)器當(dāng)前的風(fēng)速是否小于設(shè)定的風(fēng)速，如果小于，則減小導(dǎo)通角后再與導(dǎo)通角的下限值O. 672相比較；如果減小導(dǎo)通角后導(dǎo)通角的值大于導(dǎo)通角的下限值，設(shè)置導(dǎo)通角為計(jì)算值，輸出控制信號(hào)至PG電機(jī)反饋電路；如果增加導(dǎo)通角后導(dǎo)通角的值小于導(dǎo)通角的下限值，設(shè)置導(dǎo)通角為導(dǎo)通角的下限值O. 672，輸出控制信號(hào)至PG電機(jī)反饋電路。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于包括PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路、微控制器MCU和PG電機(jī)控制電路，PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路以及PG電機(jī)控制電路分別與微控制器MCU連接；微控制器MCU根據(jù)來自PG電機(jī)反饋電路的反饋信號(hào)，通過過零點(diǎn)采樣電路設(shè)置下一次交流電過零點(diǎn)時(shí)PG電機(jī)控制電路的導(dǎo)通角，修正PG電機(jī)轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述過零點(diǎn)采樣電路包括全波整流電路、分壓電阻和三極管Ql ;三極管Ql的基極通過分壓電阻與全波整流電路的輸出端連接，集電極與過零點(diǎn)采樣電路的輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述全波整流電路由第一ニ極管D1、第二ニ極管D2、第三ニ極管D3以及第四ニ極管D4組成整流橋。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述分壓電阻包括第四電阻R4、第三電阻R3和第二電阻R2，第四電阻R4和第二電阻R2并聯(lián)在三極管Ql的基極，第三電阻R3串聯(lián)在全波整流電路輸出端與三極管Ql的基極之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述PG電機(jī)控制電路包括用于轉(zhuǎn)換來自微控制器MCU控制信號(hào)的反相器ICl,與反相器ICl的輸出端連接的固態(tài)繼電器IC2，以及設(shè)置在固態(tài)繼電器IC2的輸出端的RC濾波電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述RC濾波電路由濾波電感LI、第五電阻R5以及第ニ電容C4串聯(lián)而成，濾波電感LI與固態(tài)繼電器IC2的輸出端的連接節(jié)點(diǎn)引出PG電機(jī)控制電路的輸出端，濾波電感LI與第二電容C4的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接地線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述PG電機(jī)反饋電路包括第四退偶電容、第三退偶電容、第七電阻和箝位ニ極管，第四退偶電容連接在PG電機(jī)反饋電路供電源與地之間，第三退偶電容連接在PG電機(jī)反饋電路第二輸入端子與地之間，第七電阻串聯(lián)在PG電機(jī)反饋電路第二輸入端子與PG電機(jī)反饋電路輸出端子之間，箝位ニ極管串聯(lián)在PG電機(jī)反饋電路供電源與PG電機(jī)反饋電路輸出端子之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自適應(yīng)電源PG電機(jī)控制系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)包括PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路、微控制器MCU和PG電機(jī)控制電路，PG電機(jī)反饋電路、過零點(diǎn)采樣電路以及PG電機(jī)控制電路分別與微控制器MCU連接，微控制器MCU根據(jù)來自PG電機(jī)反饋電路的反饋信號(hào)，通過過零點(diǎn)采樣電路設(shè)置下一次交流電過零點(diǎn)時(shí)PG電機(jī)控制電路的導(dǎo)通角，修正PG電機(jī)轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型具有兼容性強(qiáng)、使用方便、開發(fā)速度快、成本低和可在同一個(gè)周期內(nèi)有效控制PG電機(jī)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P6/08GK202617056SQ201220169560
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者張建, 杜帥飛, 徐林, 袁龍 申請(qǐng)人:廣東志高空調(diào)有限公司