CN112283907A - 一种风机停机控制方法及控制电路、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机停机控制方法及控制电路、空调器，所述风机停机控制方法包括如下步骤：分别实时检测供电电压和风机转速；根据所述供电电压和所述风机转速，判断所述风机是否停机；若是，则控制所述风机停机。该方法有效避免因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高，进而影响器件正常工作和空调器正常运行的问题。

Description

一种风机停机控制方法及控制电路、空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种风机停机控制方法及控制电路、空调器。

背景技术

目前，变频空调常用电路拓扑为：市电经EMI滤波电路后经由PFC电路将输入的220V市电升压至需求的母线电压(通常350V或者380V)，开关电源电路、压缩机驱动电路、直流风机驱动电路的电源部分都从PFC电路输出的母线引入，而开关电源电路为主芯片及其***电路和负载电路如四通阀、电子膨胀阀等供电。

由于PFC电路中大电解电容的存在，在空调外机掉电时，电解电容中存储的电荷释放需要一定的时间，导致主芯片的欠压复位也需要一定时间-电压由母线电压300V以上降至主芯片复位电压一般只有几伏(如3.3V供电的主芯片，其复位电压一般为其正常供电电压典型值的90％)，其间虽有压缩机等的消耗，但掉至主芯片复位电压仍需一定时间，而此时由于主芯片未复位仍会按照目标风速输出PWM信号调节风机按目标风速运转，当母线电压不足以支持其运转速度(以下简称转速)时极易出现失步，从而导致三相电流中的某一相电流激增，触发风机的故障保护，频繁的电流冲击极有可能导致风机驱动电路损坏或影响电路中其它器件受损，影响空调器的正常使用。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种风机停机控制方法及控制电路、空调器，能够有效解决因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高影响器件正常工作和空调器正常运行的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

的风机停机控制方法中，包括如下步骤：

分别实时检测供电电压和风机转速；

根据供电电压和风机转速，判断风机是否停机；

若是，则控制风机停机。

在风机停机控制方法中，根据供电电压和风机转速，判断风机是否停机的步骤包括：

当供电电压小于预设供电电压，且风机转速大于预设风机转速时，则判断风机需停机。

在风机停机控制方法中，供电电压包括输入电压以及母线电压，当供电电压小于预设供电电压的步骤包括：

当输入电压小于第一预设电压以及母线电压小于第二预设电压，且母线电压减小的速率大于预设母线电压减小速率时，则供电电压小于预设供电电压。

在风机停机控制方法中，控制风机停机的步骤包括：

停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制风机停机。

一种风机停机控制电路，包括：

供电模块、电压采样模块、控制模块和风机驱动模块，供电模块分别连接电压采样模块和风机驱动模块，风机驱动模块分别连接控制模块和风机；

其中，供电模块用于根据交流电压为风机驱动模块提供供电电压；

电压采样模块用于对供电电压进行实时采样后输出采样电压至控制模块；

控制模块用于根据采样电压和检测的风机转速判断风机需停机时，则控制风机停机。

在风机停机控制电路中，控制模块具体用于根据采样电压判断供电电压小于预设供电电压，且判断风机转速大于预设风机转速时，则控制风机驱动电路停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制风机停机。

在风机停机控制电路中，供电模块包括EMI滤波单元和PFC电路单元，EIM滤波单元分别连接PFC电路单元和电压采样模块，PFC电路单元分别连接电压采样模块和风机驱动模块；

其中，EIM滤波单元用于将交流电压进行滤波处理后输出输入电压至PFC电路单元；

PFC电路单元用于将输入电压升压后输出母线电压至风机驱动模块。

在风机停机控制电路中，电压采样模块包括第一采样单元和第二采样单元，第一采样单元分别与EMI滤波单元和控制模块连接，第二采样单元分别与PFC电路单元和控制模块连接；

其中，第一采样单元用于对输入电压进行采样后输出第一采样电压至控制模块；

第二采样单元用于对母线电压进行采样后输出第二采样电压值控制模块。

在风机停机控制电路中，控制模块包括控制芯片，控制芯片分别连接第一采样单元、第二采样单元和风机驱动模块；

其中，控制芯片用于根据第一采样电压判断输入电压小于第一预设电压，根据第二采样电压判断母线电压小于第二预设电压，且母线电压较小的速率小于预设母线电压减小速率，以及判断风机转速大于预设风机转速时，则控制风机驱动电路停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制风机停机。

一种空调器，包括上述的风机停机控制电路。

相较于现有技术，本发明提供的一种风机停机控制方法及控制电路、空调器，该风机停机控制方法包括：分别实时检测供电电压和风机转速；根据供电电压和风机转速，判断风机是否停机；若是，则控制风机停机。由此，有效避免因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高，进而影响器件正常工作和空调器正常运行的问题。

附图说明

图1为本发明提供的风机停机控制方法的流程图；

图2为本发明提供的风机停机控制电路的原理图；

100：供电模块；200：电压采样模块；300：控制模块；400：风机驱动模块；500；压缩机驱动模块；110：EMI滤波单元；120：PFC电路单元；130：开关电源单元；210：第一采样单元；220：第二采样单元；MCU：控制芯片。

具体实施方式

鉴于现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种风机停机控制方法及控制电路、空调器，能够有效解决因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高影响器件正常工作和空调器正常运行的问题。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的风机停机控制方法包括以下步骤：

S100、分别实时检测供电电压和风机转速；

S200、根据供电电压和风机转速，判断风机是否停机；

S300、若是，则控制风机停机。

本实施例中，当空调器在工作时，若此时外部供电电源直接掉电，例如直接拔掉电源这种情况，空调器中电源电路中的供电电压会迅速变化，对应的风机的转速也应当变化，那么可根据供电电压和风机转速可判断外部供电电源是否直接断掉；而当风机转速的变化已不足以适应于供电电压的变化时极易出现失步，导致三相电流中的某一相电流激增，触发风机的故障保护，频繁的电流冲击极有可能会导致风机驱动电路损坏或影响电路中其它器件受损，影响空调器的正常运行；因此，当通过供电电压和风机转速判断出风机需要停机时，则立即控制风机停止转动，从而有效避免因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高影响器件正常工作和空调器正常运行的问题，提高空调运行的安全性在空调器。

进一步地，在本发明的一实施例中，步骤S200具体包括：210、当供电电压小于预设供电电压，且风机转速大于预设风机转速时，则判断风机需停机。

具体实施时，因空调器上电开启后，会存在多种不定因素使得空调器意外直接断电，那么为了避免在直接掉电后导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高影响器件正常工作和空调器正常运行的问题，那么在空调上电开启后，就会持续检测供电电压和风机转速，时刻监测供电电压和风机转速状态，从而提高空调器的可靠性。

本实施例中，当空调器在工作时，外部供电电源直接断掉后，空调器中电源电路中的供电电压会迅速降低，因主芯片的欠压复位需要一定的时间，在这段时间内，由于主芯片未复位仍会按照目标风速控制风机高转速转动，那么若判断出供电电压小于预设电压且风机转速大于预设风机转速时，即可确定空调器直接掉电；而当供电电压不足以支持风机运转速度时极易出现失步，导致三相电流中的某一相电流激增，触发风机的故障保护，频繁的电流冲击极有可能会导致风机驱动电路损坏或影响电路中其它器件受损，影响空调器的正常运行；因此，当确定空调器直接掉电后，立即控制风机停止转动，从而有效避免因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高影响器件正常工作和空调器正常运行的问题，提高空调运行的安全性在空调器。

进一步地，步骤210包括：当输入电压小于第一预设电压以及母线电压小于第二预设电压，且母线电压减小的速率大于预设母线电压减小速率时，则供电电压小于预设供电电压。

具体地，本实施例的供电电压包括输入电压和母线电压，在电源直接掉电后，输入电压会迅速降低，对应的母线电压也会快速跌落，在判断供电电压的状态时，也是判断输入电压和母线电压的状态；另外由于PFC电路中包含电解电容，在电源掉电后电解电容中存储的电压释放需要一定的时间，那么此时后端电路中供电模块和控制模块的电压降低会需要一定时间，相当于控制模块的欠压复位需要一定时间，控制模块仍然会按照目标转速控制风机转动，使得风机处于高速运转状态，由此，当判断出输入电压小于第一预设电压、母线电压小于第二预设电压，且母线电压减小的速率大于预设母线电压减小速率，也就是说母线电压降低至第二预设电压所需时间是否小于预设时间，则表示供电电压小于预设供电电压；与此同时，当风机转速大于预设风机转速，即可准确的判断出此时是否存在外部电源直接掉电的情况，进而为后续是否控制风机停转做准备；其中，本实施例中的预设时间为测试时拔掉电源插座时母线电压实际掉电速度。

进一步地，步骤S300包括：停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制风机停机。

本实施例中根据风机停机控制电路驱动风机转动的原理：控制模块在正常工作时会输出驱动信号至风机驱动模块，之后由风机驱动模块根据驱动信号控制风机以一定转速转动；那么在实际操作时，控制风机停机也就是由控制模块停止输出驱动信号，进而使得风机驱动模块不在驱动风机转动而停机，由此实现对风机工作状态的控制。

基于上述风机停机控制方法，请参阅图2，本发明还相应提供一种风机停机控制电路，风机控制电路包括：供电模块100、电压采样模块200、控制模块300、风机驱动模块400和压缩机驱动模块500，供电模块100分别连接电压采样模块200、风机驱动模块400和压缩机驱动模块500，风机驱动模块400分别连接控制模块300和风机，压缩机驱动模块500还连接控制模块300；其中，供电模块100用于根据交流电压为风机驱动模块400和压缩机驱动模块500提供供电电压；电压采样模块200用于对供电电压进行实时采样后输出采样电压至控制模块300；控制模块300用于根据采样电压和检测的风机转速判断风机需停机时，则控制风机停机。由此，该电路有效避免因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高，进而影响器件正常工作和空调器正常运行的问题。

其中，控制模块300具体用于根据采样电压判断供电电压小于预设供电电压，且判断风机转速大于预设风机转速时，则控制风机驱动电路停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制风机停机。

进一步地，供电模块100包括EMI滤波单元110、PFC电路单元120和开关电源单元130，EIM滤波单元分别连接PFC电路单元120和电压采样模块200，PFC电路单元120分别连接电压采样模块200、风机驱动模块400和开关电源单元130；其中，EIM滤波单元用于将交流电压进行滤波处理后输出输入电压至PFC电路单元120，为PFC电路单元120供电；PFC电路单元120用于将输入电压升压后输出母线电压至风机驱动模块400，为风机驱动模块400供电，确保风机驱动模块400在正常工作时可正常驱动风机转动；开关电源单元130用于将母线电压进行转换后为控制模块300和负载电路如四通阀、电子膨胀阀等供电，确保控制模块300的正常工作。

进一步地，电压采样模块200包括第一采样单元210和第二采样单元220，第一采样单元210分别与EMI滤波单元110和控制模块300连接，第二采样单元220分别与PFC电路单元120和控制模块300连接；其中，第一采样单元210用于对输入电压进行采样后输出第一采样电压至控制模块300；第二采样单元220用于对母线电压进行采样后输出第二采样电压至控制模块300，以便于控制模块300根据第一采样电压和第二采样电压实时检测输入电压和母线电压的大小。

进一步地，控制模块300包括控制芯片MCU，控制芯片MCU分别连接第一采样单元210、第二采样单元220和风机驱动模块400；其中，控制芯片MCU用于根据第一采样电压判断输入电压小于第一预设电压，根据第二采样电压判断母线电压小于第二预设电压，且母线电压较小的速率小于预设母线电压减小速率，以及判断风机转速大于预设风机转速时，则控制风机驱动电路停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制风机停机，由控制芯片MCU实时检测输入电压和母线电压的变化，有效避免因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高影响器件正常工作和空调器正常运行。

进一步地，本实施例中第一采样单元210包括第一采样电阻R1和第二采样电阻R2，第二采样单元220包括第三采样电阻R3和第四采样电阻R4；第一采样电阻R1的一端连接控制芯片MCU和第二采样电阻R2的一端，第一采样电阻R1的另一端接地，第二采样电阻R2的另一端连接EMI滤波单元110的输出端，第三采样电阻R3的一端连接控制芯片MCU和第四采样电阻R4的一端，第三采样电阻R3的另一端接地，第四采样电阻R4的另一端连接PFC电路单元120的输出端；其中，第一采样电阻R1和第二采样电阻R2用于对输入电压分压采样后输出给控制芯片MCU，第三采样电阻R3和第四采样电阻R4用于对母线电压采样后输出给控制芯片MCU，由此实现对输入电压和母线电压的实时检测。

本发明还相应提供一种空调器，其包括如上的风机停机控制电路，由于上文已对风机停机控制电路进行了详细描述，此处不作详述。

综上，本发明提供的一种风机停机控制方法及控制电路、空调器，风机停机控制方法通过分别实时检测供电电压和风机转速；根据供电电压和风机转速，判断风机是否停机；若是，则控制风机停机。由此，有效避免因直接掉电导致风机高转速停机引起风机失步而相电流过高，进而影响器件正常工作和空调器正常运行的问题。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种风机停机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别实时检测供电电压和风机转速；

根据所述供电电压和所述风机转速，判断所述风机是否停机；

若是，则控制所述风机停机。

2.根据权利要求1所述的风机停机控制方法，其特征在于，所述根据所述供电电压和所述风机转速，判断所述风机是否停机的步骤包括：

当所述供电电压小于预设供电电压，且所述风机转速大于预设风机转速时，则判断所述风机需停机。

3.根据权利要求2所述的风机停机控制方法，其特征在于，所述供电电压包括输入电压以及母线电压，所述当所述供电电压小于预设供电电压的步骤包括：

当所述输入电压小于第一预设电压以及所述母线电压小于第二预设电压，且所述母线电压减小的速率大于预设母线电压减小速率时，则所述供电电压小于所述预设供电电压。

4.根据权利要求1～3所述的风机停机控制方法，其特征在于，所述控制所述风机停机的步骤包括：

停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制所述风机停机。

5.一种风机停机控制电路，其特征在于，包括：

供电模块、电压采样模块、控制模块和风机驱动模块，所述供电模块分别连接所述电压采样模块和所述风机驱动模块，所述风机驱动模块分别连接所述控制模块和风机；

其中，所述供电模块用于根据交流电压为所述风机驱动模块提供供电电压；

所述电压采样模块用于对所述供电电压进行实时采样后输出采样电压至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述采样电压和检测的风机转速判断所述风机需停机时，则控制所述风机停机。

6.根据权利要求5所述的风机停机控制电路，其特征在于，所述控制模块具体用于根据所述采样电压判断所述供电电压小于预设供电电压，且判断所述风机转速大于预设风机转速时，则控制所述风机驱动电路停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制所述风机停机。

7.根据权利要求6所述的风机停机控制电路，其特征在于，所述供电模块包括EMI滤波单元和PFC电路单元，所述EIM滤波单元分别连接所述PFC电路单元和所述电压采样模块，所述PFC电路单元分别连接所述电压采样模块和所述风机驱动模块；

其中，所述EIM滤波单元用于将所述交流电压进行滤波处理后输出输入电压至所述PFC电路单元；

所述PFC电路单元用于将所述输入电压升压后输出母线电压至所述风机驱动模块。

8.根据权利要求7所述的风机停机控制电路，其特征在于，所述电压采样模块包括第一采样单元和第二采样单元，所述第一采样单元分别与所述EMI滤波单元和所述控制模块连接，所述第二采样单元分别与所述PFC电路单元和所述控制模块连接；

其中，所述第一采样单元用于对所述输入电压进行采样后输出第一采样电压至所述控制模块；

所述第二采样单元用于对所述母线电压进行采样后输出第二采样电压值所述控制模块。

9.根据权利要求8所述的风机停机控制电路，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片分别连接所述第一采样单元、所述第二采样单元和所述风机驱动模块；

其中，所述控制芯片用于根据所述第一采样电压判断所述输入电压小于第一预设电压，根据所述第二采样电压判断所述母线电压小于第二预设电压，且所述母线电压较小的速率小于预设母线电压减小速率，以及判断所述风机转速大于预设风机转速时，则控制所述风机驱动电路停止输出驱动风机转动的驱动信号，控制所述风机停机。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求5～9任意一项所述的风机停机控制电路。

Images