CN101082439A - 空调软启动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种解决空调电压波动和闪烁的软启动控制装置，涉及空调技术领域，解决现有技术中空调启动电流过大的缺陷。该装置由连接在空调器的压缩机上的电子线路组成：可控硅与单刀双掷继电器常开端并联后串联于压机的主绕组；启动电容以及与启动电容并联的放电电阻、串联连接的负温度系数热敏元件和单刀双掷继电器的常闭端，再与运转电容并联后串联于压机辅助绕组；以上再并联后通过压机的公共端连接于市电零线与火线之间；可控硅的控制极上连接有主控芯片及其***电路包括直流电源电路、电压检测电路、过零检测电路和控制单刀双掷继电器线圈电路。应用本发明可有效降低空调器的启动电流，同时增大了压缩机在低电压启动时的启动转矩。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种解决空调电压波动和闪烁的软启动控制装置。
背景技术
空调在启动过程中，其启动电流是额定电流的6到8倍，这样大的电流势必会造成对电网、供电设备有很大的冲击。同时，由于启动电流大，线路的压降大，在电源电压较低的情况下压缩机无法启动，无法制冷或制热，造成空调无法正常使用。目前在国内，家用空调定频空调器均不能通过国家标准GB-17625.2中的电压波动和闪烁等项目的测试。一些国家和地区对启动电流也设置有严格的技术壁垒，因此启动电流过大也影响到空调的出口贸易。这些都是空调的启动电流过大造成的负面效应。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种解决空调电压波动和闪烁的软启动控制装置，以克服现有技术中空调启动电流过大的缺陷。
为达到上述目的，本发明提供一种解决空调电压波动和闪烁的软启动控制装置，由连接在空调器的压缩机上的电子线路组成，该电子线路由运转电容、启动电容控制电路、单刀双掷继电器、可控硅和主控芯片及其***电路所组成。其中，所述可控硅与所述单刀双掷继电器的常开端并联后串联于压缩机的主绕组；所述启动电容以及与所述启动电容并联的放电电阻、与所述启动电容串联的负温度系数热敏元件和所述单刀双掷继电器的常闭端，再与所述运转电容并联后串联于压缩机的辅助绕组；以上再并联后通过压机的公共端连接于市电零线N与火线L之间。所述主控芯片及其***电路由主控芯片、直流电源电路、电压检测电路、过零检测电路和控制单刀双掷继电器线圈电路组成，连接在所述可控硅的控制极上。
按照本发明的一个方面，所述电子线路中，市电火线L与压缩机公共端之间还连接有交流接触器。
按照本发明的另一个方面，主控芯片与控制单刀双掷继电器线圈电路之间进一步连接有三极管驱动电路；主控芯片与可控硅的控制极之间进一步连接有光电耦合器驱动电路。
按照本发明的再一个方面，主控芯片为MC68HC908JK3CP型单片机。
按照本发明的再一个方面，市电零线N与压缩机主绕组之间以及市电零线N与市电火线L之间分别并联有压敏电阻。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
应用本发明解决空调电压波动和闪烁的软启动控制装置，可有效降低空调器的启动电流，同时由于增加了启动电容而增大了压缩机在低电压启动时的启动转矩，使压缩机轻松的启动起来，减小了空调设备对电网的冲击。
附图说明
图1为本发明的原理方框图；
图2为本发明的电子线路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：
本发明解决空调电压波动和闪烁的软启动控制装置的原理方框图如图1所示。其中，控制的压缩机相关的电子线路，主要是由运转电容3和启动电容4相并联后与压缩机的辅助绕组2相串联，目的是增加压缩机启动的启动转矩，其中启动电容4由单刀双掷继电器8的常闭端来控制，控制其启动电容4只在压缩机启动时起作用，其中启动电容4在投入运行时，通过相串联的负温度系数热敏NTC元件6，可以抑制通过启动电容4的浪涌电流，并对启动电容4有保护作用。
与启动电容4相并联的放电电阻5作用有两个，其一是当压缩机启动完毕后，单刀双掷继电器8由常闭端转到常开端，此时启动电容4聚集的大量电荷可以通过放电电阻5放掉，为空调下次的软启动做好准备，其二是由于交流接触器9的存在(当压缩机的电流小时可不用交流接触器9)，当关机时，交流接触器9断开，单刀双掷继电器8从常开端转到常闭端，此时的运转电容3聚集着大量的电荷可以通过放电电阻5放掉。
可控硅7与单刀双掷继电器8常开端相并联再与主绕组1相串联，在压缩机启动时主控芯片10根据市电的过零检测电路11的过零点，通过光电耦合驱动来触发可控硅7的控制极，来控制可控硅7的导通时间，使压缩机输入电压斩波而降低其启动电压，这样压缩机在低电压下启动可有效降低启动电流，同时为解决低电压下启动转矩不足问题，在启动时运转电容3并联一个启动电容4以增大启动转矩。
主控芯片10及其辅助电路主要由给主控芯片供电的直流电源电路12、检测市电电压的过零检测电路11、对市电电压检测电路14、控制单刀双掷继电器线圈电路13，主控芯片10通过对市电过零的检测，来通过光电耦合器来驱动可控硅7的控制极G，来对输入压缩机主绕组1的市电电压的斩波，有效的控制了压缩机启动的电流；主控芯片10通过三极管驱动单刀双掷继电器8的控制线圈，来控制启动的时间，即当单刀双掷继电器8由常闭端转到常开端时，表示启动结束。本实施例中，主控芯片使用的是MC68HC908JK3CP单片机。
本发明解决空调电压波动和闪烁的软启动控制装置的电子线路原理图如图2所示。其中，直流电源电路12主要是由变压器、整流桥、稳压IC7805组成，市电经过变压器TI降压后，在通过D1，D2，D3，D4四个二极管组成的整流桥对电压进行整流，在经过E1平缓电容滤波得到近似12V左右的直流电压，作为稳压IC7805输入直流电压，稳压后为5V，作为主控芯片10的直流电源供电以及***电路的供电，12V直流电压也是为单刀双掷继电器8的控制线圈直流电压的供电。
电压检测电路14中，交流电源通过整流，滤波后的到的直流电压12V，经过R16、R17分压电路后，经过R18接入主控芯片10的A/D转换单元，稳压二极管ZD1，电压为4.3V左右，可有效的防止电源异常时电压过高烧坏单片机，主控芯片10可根据R17分压检测到的不同电压，调节可控硅7的导通时间，以达到不同的启动电压，有效的降低启动电流。
过零检测电路11中，市电电压经过变压器降压，再经过整流桥整流后，经过R2、R3分压，R3的分压作为三极管N2的基极电压，通过三极管的饱和截止区域，主控芯片10得到的信号电压对应的为0.3V和5V，检测到的5V电压作为过零的判断电压，根据过零点记时到主控芯片发出信号经过光电耦合器驱动可控硅7的控制极G，有效的控制了可控硅7的导通角，降低了压机的启动电压。
控制单刀双掷继电器线圈电路13主要是控制启动时间的大小，当单刀双掷继电器8由常闭端转到常开端时表示启动过程的结束，其中在单刀双掷继电器8在常闭端时，主要是起对运转电容3并联上启动电容4，增加启动转矩的作用，启动结束后，单刀双掷继电器8转到常开端，把可控硅7短路，此时启动电容断开，启动过程结束，运转电容和压缩机进入正常运行状态，启动电容4上聚集的大量电荷通过放电电阻5放掉，控制单刀双掷继电器8的驱动电路主要是由主控芯片10通过三极管驱动继电器的线圈电压，其线圈电压为12V。
本发明空调器软启动控制器启动时工作过程如下：将空调接入市电并上电，主控芯片10首先对市电的过零点检测，然后通过光电耦合驱动可控硅7的控制极G，此时可控硅7导通，此后主控芯片10根据过零检测来控制可控硅7的导通时间来控制压缩机的启动电压，因此压缩机被启动，其中在启动过程中，单刀双掷继电器8的常闭端使运转电容3和启动电容4并联，以增大压缩机启动转矩，使压机轻松启动起来，压机启动后，主控芯片10通过三极管驱动单刀双掷继电器8的控制线圈，单刀双掷继电器8由常闭端转到常开端，可控硅7被短路，压机通过单刀双掷继电器8来供电，启动电容4聚集的大量电荷通过放电电阻5放电，启动过程结束，运转电容3和压缩机进入正常运行状态。
本实施例的主控芯片使用的是MC68HC908JK3CP型单片机，也可以选择其他型号单片机。在市电零线与压缩机的主绕组之间以及市零线和火线之间分别并联着一个对电压敏感的压敏电阻元件，作为压机和电脑板的过压保护的作用，当加到压敏电阻两端的电压小时，流过压敏电阻两端的电流很小，压敏电阻表现为高阻特性，当加到压敏电阻的电压很大达到某一值时，流过压敏电阻的电流迅速增大，压敏电阻表现为低阻特性，有效的对电脑板和压缩机在过高压情况下起到过压保护作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1、一种空调软启动控制装置，由连接在空调器的压缩机上的电子线路组成，其特征在于，该电子线路包括可控硅、单刀双掷继电器、启动电容、放电电阻、负温度系数热敏元件、运转电容和主控芯片及其***电路；
所述可控硅与所述单刀双掷继电器的常开端并联后串联于压缩机的主绕组；所述启动电容以及与所述启动电容并联的放电电阻、与所述启动电容串联的负温度系数热敏元件和所述单刀双掷继电器的常闭端，再与所述运转电容并联后串联于压缩机的辅助绕组；以上再并联后通过压机的公共端连接于市电零线N与火线L之间；
所述主控芯片及其***电路由主控芯片、直流电源电路、电压检测电路、过零检测电路和控制单刀双掷继电器线圈电路组成，连接在所述可控硅的控制极上。
2、根据权利要求1所述的空调软启动控制装置，其特征在于，所述连接在空调器压缩机上的电子线路还包括连接在市电火线L和压缩机公共端之间的交流接触器。
3、根据权利要求1所述的空调软启动控制装置，其特征在于，所述主控芯片与控制单刀双掷继电器线圈电路之间进一步连接有三极管驱动电路；所述主控芯片与可控硅的控制极之间进一步连接有光电耦合器驱动电路。
4、根据权利要求1至3任一项所述的空调软启动控制装置，其特征在于，所述电压检测电路由电阻和稳压二极管组成的分压电路组成。
5、根据权利要求1至3任一项所述的空调软启动控制装置，其特征在于，所述主控芯片为MC68HC908JK3CP型单片机。
6、根据权利要求1至3任一项所述的空调软启动控制装置，其特征在于，所述市电零线N与压缩机主绕组之间以及市电零线N与市电火线L之间分别并联有压敏电阻。
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