一种提升变频控制器转化率的控制电路的制作方法

发电;变电;配电装置的制造技术1.本发明涉及本发明涉及变频压缩机技术领域，尤其涉及一种提升变频控制器转化率的控制电路。2.背景技术：3.我们日常生活中的电子设备，无论是灯泡等小功率电子设备还是家用电器中的变频器等大功率电子设备，一旦当设备上电后，由于设备的运行电流需要在很短的时间内达到额定工作电流的2～3倍，此过程中，设备回路中会形成浪涌脉冲电流，这类脉冲电流如果不抑制的话，会对继电器开关及终端用户负载造成很大的冲击，某些极端情况下还会缩短电子设备的使用寿命。目前已有两种新型电路设计方案可以实现抑制浪涌电流的目的，一种为增加栓锁控制的电路结构，见图2；一种为电容预充电电路结构，见图3；这两种方案均为硬件实施方案。4.在增加栓锁控制的电路结构中，见图2,需要配置使用两个mosfet，分别为p型mosfet和n型mosfet，与此同时还需要pnp型三极管和z3 稳压管一同对mosfet实现栓锁功能，导通mosfet并短路ntc电阻。该电路结构中需要比较多的元器件协同控制，控制链比较繁琐，元器件成本较高，变频器的运行、转化效率偏低。5.在电容预充电电路结构中，见图3,需要首先e2、e3电解电容充电，再对e1电容充电，等e1电容充电完成后，即可将q1 mosfet导通并短路ntc电阻。该电路结构中仅通过充电电容的充电放电过程实现mosfet导通或关断，并不能及时提升变频器的转化率，同时还降低了电路结构的稳定性。6.总之，上述两种电路结构均是单纯的硬件方案，过于繁琐复杂，电路结构中由于选用过多的元器件降低了变频板动态效率与转化率，过于单一简易，不能及时提升变频板效率，且可靠性偏差。因此，减少元器件，降低成本；提升变频器运行效率及转化效率是丞待解决的问题。7.技术实现要素：8.针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种低待机功耗的冰箱变频控制器，能够克服上述现有技术的不足。技术方案如下：一种提升变频控制器转化率的控制电路，包括emc滤波和整流模块、浪涌电流控制电路模块、逆变电路模块、电机、mcu电源输入、mcu控制单元模块；所述emc滤波和整流模块包括滤波电容cx1、共模电感lc1、滤波电容cx2、滤波电容cy1、滤波电容cy2、被动pfc电感l1、整流桥db1和滤波电容c1；所述浪涌电流控制电路模块包括母线电解电容cbus、mosfet m1 、控制开关m1和浪涌电流抑制电阻r1；逆变电路模块包括6颗igbt型或mosfet型功率开关元器件；所述emc滤波和整流模块的滤波电容cx1的一端与共模电感lc1原边的一端连接、共模电感lc1原边的另一端分别连接滤波电容cx2的一端、滤波电容cy1的一端和被动pfc电感l1的一端连接；所述被动pfc电感l1的另一端的另一端与整流桥db1的第2脚连接；所述整流桥db1的第3脚分别与滤波电容cy2的另一端、滤波电容cx2的另一端和共模电感lc1的第4端连接；所述滤波电容cy1的另一端和滤波电容cy2的一端接地。共模电感lc1的第2端与滤波电容cx1的另一端连接；所述整流桥db1输出的第1脚分别与滤波电容c1的一端、浪涌电流控制电路模块的母线电解电容cbus的正极端、逆变电路模块中的功率开关sw1、sw2和sw3的漏(d)极端连接；功率开关的sw1、sw2、sw3、sw4、sw5和sw6与浪涌电流抑制电阻r1并联；所述母线电解电容cbus的另一端与mosfet m1 的漏极连接；浪涌电流控制电路模块的电流检测电阻r1的另一端分别与逆变电路模块中的功率开关的sw4、sw5和sw6的一端、mosfet m1 的源极、滤波电容c1的另一端以及整流桥db1的第4脚连接。9.进一步、所述功率开关的sw1 与sw4的源极与电机的第1脚连接、所述功率开关的sw2 与sw5的源极与电机的第2脚连接、所述功率开关的sw3与sw6的源极与电机的第3脚连接。10.进一步、所述mcu电源输入模块与所述mcu控制单元模块连接。11.进一步、所述mcu分别与控制开关m1栅极和逆变电路中的6个电源开关sw1～sw6栅极连接。12.本发明有益效果：本专利涉及一种提升变频控制器转化率的控制电路，变频器初次上电过程中，通过所述浪涌电流控制电路的r1浪涌电流抑制电阻实现抑制浪涌电流；所述母线端电解电容充分充电后，所述mcu通过控制开关m1栅极控制其导通，实现将r1浪涌电流抑制电阻短路，在保证电路系统可靠性的同时也能有效提升变频器运行过程中的转化效率的技术效果，减少了元器件，节省了成本。13.附图说明14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。15.图1本技术一种提升变频控制器转化率的控制电路结构图。16.图2 现有技术的增加栓锁控制的电路结构图。17.图3 现有技术的电容预充电电路结构图。18.图4 本技术实验结果数据曲线效果图。具体实施方式19.下面将结合本发明说明书附图的图1和图4，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。20.实施例1公开了一种提升变频控制器转化率的控制电路，包括emc滤波和整流模块、浪涌电流控制电路模块、逆变电路模块、电机、mcu电源输入、mcu控制单元模块；所述emc滤波和整流模块包括滤波电容cx1、共模电感lc1、滤波电容cx2、滤波电容cy1、滤波电容cy2、被动pfc电感l1、整流桥db1和滤波电容c1。所述emc滤波和整流模块的电路结构可避免电路中的高频电磁噪音返回电网，所述被动pfc电感用于提高变频板功率因数及限值变频板产生的谐波电流，所述整流桥用于将电网输入的交流电通过全桥全波整流转化母线直流电输出。所述浪涌电流控制电路模块包括母线电解电容cbus、mosfet m1 、控制开关m1和浪涌电流抑制电阻r1；所述cbus母线电解电容用于过滤整流桥输出的母线直流电，所述浪涌电流抑制电阻r1用于抑制电路初次上电时电路结构中的浪涌电流。交流电初次进入变频板的时间区间内，所述控制开关m1保持断开状态，电流全部流过浪涌电流抑制电阻。压缩机启动之前的时间区间内，所述控制开关m1继续保持断开状态，继续抑制浪涌电流。所述母线电解电容充分充/放电后，电路中浪涌电流显著减少后的时间区间内，所述控制开关m1变为导通状态，通过元器件自身特性短路r1浪涌电流抑制电阻，有效提升变频器运行过程中的转化效率；所述emc滤波和整流模块的滤波电容cx1的一端与共模电感lc1原边的一端连接、共模电感lc1原边的另一端分别连接滤波电容cx2的一端、滤波电容cy1的一端和被动pfc电感l1的一端连接；所述被动pfc电感l1的另一端的另一端与整流桥db1的第2脚连接；所述整流桥db1的第3脚分别与滤波电容cy2的另一端、滤波电容cx2的另一端和共模电感lc1的第4端连接；所述滤波电容cy1的另一端和滤波电容cy2的一端接地。共模电感lc1的第2端与滤波电容cx1的另一端连接；所述整流桥db1输出的第1脚分别与滤波电容c1的一端、浪涌电流控制电路模块的母线电解电容cbus的正极端、逆变电路模块中的功率开关sw1、sw2和sw3的漏极端连接。逆变电路模块包括6颗igbt型或mosfet型功率开关元器件，电流最后经过母线电解电容滤波后全部流向逆变电路模块。功率开关的sw1、sw2、sw3、sw4、sw5和sw6与浪涌电流抑制电阻r1并联；所述母线电解电容cbus的另一端与mosfet m1 的漏极连接；浪涌电流控制电路模块的电流检测电阻r1的另一端分别与逆变电路模块中的功率开关的sw4、sw5和sw6的一端、mosfet m1 的源极、滤波电容c1的另一端以及整流桥db1的第4脚连接；所述功率开关的sw1 与sw4的源极与电机的第1脚连接、所述功率开关的sw2 与sw5的源极与电机的第2脚连接、所述功率开关的sw3与sw6的源极与电机的第3脚连接；所述mcu分别与控制开关m1栅极和逆变电路中的6个电源开关sw1～sw6栅极连接；所述mcu电源输入模块与所述mcu控制单元模块连接。所述电流检测电阻用于测量并由mcu采集电机反馈相电流信息，所述母线电压至mcu的分压电阻用于测量并由mcu采集母线电压信息，结合电机反电动势模型，估算电机三相之间的电压波形，所述mcu控制单元估算得到连续的转子位置，实现数学逻辑定义的foc磁场定向控制。21.实施例2、根据本技术的测试结果，分步进行技术效果的说明，参见图4。22.step1: 所述交流电未流入变频器期间，与r1浪涌电流抑制电阻并联的控制开关m1处于断开状态；交流电初次进入变频板的时间区间内，所述控制开关m1保持断开状态，电流全部流过浪涌电流抑制电阻。23.step2: 所述交流电流入变频器期间，与r1浪涌电流抑制电阻并联的控制开关m1处于断开状态，输入电流仅流过r1浪涌电流抑制电阻，电路结构能有效抑制浪涌电流。24.step3: 所述mcu控制与r1浪涌电流抑制电阻并联的控制开关m1导通，有效降低在r1浪涌电流抑制电阻上的电功耗；所述母线电解电容充分充/放电后，电路中浪涌电流显著减少后的时间区间内，所述控制开关m1变为导通状态，通过元器件自身特性短路r1浪涌电流抑制电阻，有效提升变频器运行过程中的转化效率。25.step4: 所述变频器运行期间，与r1浪涌电流抑制电阻并联的控制开关m1持续保持导通状态。26.step5: 所述交流电停止流入变频器期间，与r1浪涌电流抑制电阻并联的控制开关m1处于断开状态。27.通过上述说明浪涌电流控制电路的r1浪涌电流抑制电阻实现抑制浪涌电流；使电解电容充分充电后，mcu通过控制开关m1栅极控制其导通，实现将r1浪涌电流抑制电阻短路，保证电路系统可靠性。28.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其方法上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。









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