CN203980562U - 变频空调器的室外机充电控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频空调器的室外机充电控制电路，包括继电器RY2、反相器U4、限流电阻PTC、二极管D5～二极管D8、电解电容EC3和电解电容EC4；反相器U4的输入端连接外部控制信号输入口，反相器U4的输出端与继电器RY2相连接，继电器RY2还与+12V电源、交流电压的火线ACL相连接。限流电阻PTC的两端均与继电器RY2相连接。二极管D6的正极和二极管D8的负极均与交流电源的零线ACN相连接。本实用新型的一种变频空调器的室外机充电控制电路，具有可空调正常运行中突遇断电的情况时为室外机的滤波电容充电、提高空调器的工作稳定性等优点。

Description

变频空调器的室外机充电控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种变频空调器的室外机充电控制电路。

背景技术

现有变频空调因其省电、舒适等优势，越来越受到消费者的青睐。现有的变频空调器，需要通过通信电路来保证室内机与室外机的正常运作。通信电路通过光耦合器，将室内机/室外机处理器下达的信号进行光电转换，然后通过信号线进行电信号传输，再通过光耦合器，将电信号进行光电转换，室外机/室内机处理器接收信号并进行处理。但是，室内、室外、中间的连接线三方任何一方损坏，都将导致空调不能正常工作。

无论从变频空调的运行原理还是其实现结构的角度来看，变频空调比普通的定频空调都要复杂许多。因而，变频空调，尤其是电控板的故障率相对较高、维修困难。

而由于变频空调的电控板专用性强，价格相对较高，维修网点不可能备有各种型号电控板，从而导致从变频空调电控板出现故障到完全解决故障，往往耗时十五天到一个月。极大地影响了用户使用。

空调产品是一种季节性非常强的消费品，非使用季节时，难以发现故障，使用季节，出现故障后，用户往往想要立即修好，恢复使用，但由于前述的原因，用户的这个要求往往无法满足，引起用户抱怨，损害了产品口碑。

如何提高变频空调控制器的可靠性、提升用户认同率和舒适性？如何保障用户在最热和最冷的时候可以正常使用变频空调？这些问题一直困扰着业内的技术人员，使变频空调器的使用状况不尽如人意。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种变频空调器的室外机充电控制电路，以空调正常运行中突遇断电的情况时为室外机的滤波电容充电、提高空调器的工作稳定性。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

变频空调器的室外机充电控制电路，其结构特点是，所述室外机充电控制电路包括继电器RY2、反相器U4、限流电阻PTC、二极管D5～二极管D8、电解电容EC3和电解电容EC4；所述反相器U4的输入端连接外部控制信号输入口，所述反相器U4的输出端与继电器RY2相连接，所述继电器RY2还与+12V电源、交流电压的火线ACL相连接，所述限流电阻PTC的第一端与继电器RY2和交流电压的火线ACL的连接端相连接，所述限流电阻PTC的第二端ACL1也连接在继电器的另一个端子上；所述二极管D5的正极和二极管D7的负极均与所述限流电阻PTC的第二端ACL1相连接，所述二极管D6的正极和二极管D8的负极均与交流电源的零线ACN相连接；所述二极管D6的负极和二极管D5的负极相连接后与电解电容EC3的正极相连接，所述二极管D7的正极和二极管D8的正极相连接后与电解电容EC3的负极相连接，所述电解电容EC3的负极同时连接接地端；所述电解电容EC4的正极与电解电容EC3的正极相连接，所述电解电容EC4的负极与电解电容EC3的负极相连接。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型的变频空调器的室外机充电控制电路，所述室外机充电控制电路包括继电器RY2、反相器U4、限流电阻PTC、二极管D5～二极管D8、电解电容EC3和电解电容EC4。

当空调正常运行中，突遇断电的情况时，由于电容储能的特性，中央处理器U3的供电电压会保持十几秒才会消失。当中央处理器U3根据前述室外机掉电检测电路检测到室外机掉电后，也立即输出低电平，切断继电器RY2触点，防止断电后由于平滑滤波电容EC3、EC4上的电容会维持一段时间，中央处理器U3仍然有电，在工作过程中闭合的继电器RY2触点没有断开，假若立即上电，没有了限流电阻PTC的保护，带来的大电流造成对电路的损坏。

本实用新型的空调器工作稳定可靠，极有利于产品市场的拓宽。本实用新型不改变已有变频空调器的系统结构，通过控制电路的适当调整即可实现，易于实施。

本实用新型的一种变频空调器的室外机充电控制电路，具有可空调正常运行中突遇断电的情况时为室外机的滤波电容充电、提高空调器的工作稳定性等优点。

附图说明

图1为设置了本实用新型的室外机充电控制电路的变频空调器的制冷系统示意图。

图2为设置了本实用新型的室外机充电控制电路的变频空调器的室外供电控制回路原理图。

图3为设置了本实用新型的室外机充电控制电路的变频空调器的室内盘管传感器温度采集电路原理图。

图4为设置了本实用新型的室外机充电控制电路的变频空调器的室内机通信失联工作时的风扇转速与温度对应关系图。

图5为设置了本实用新型的室外机充电控制电路的变频空调器的室外机掉电检测电路原理图。

图6为本实用新型的室外机充电控制电路原理图。

图7为为设置了本实用新型的室外机充电控制电路的变频空调器的室外环境、盘管传感器温度采集电路原理图。

附图1中标号为：1压缩机，2室外机换热器，3轴流风扇，4室内机换热器，5第一毛细管，6贯流风扇，7四通阀，8电热器，9气液分离器，10单向阀，11第一截止阀，12第二截止阀，13第二毛细管。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图6，本实用新型的变频空调器的室外机充电控制电路，包括继电器RY2、反相器U4、限流电阻PTC、二极管D5～二极管D8、电解电容EC3和电解电容EC4；所述反相器U4的输入端连接外部控制信号输入口，所述反相器U4的输出端与继电器RY2相连接，所述继电器RY2还与+12V电源、交流电压的火线ACL相连接，所述限流电阻PTC的第一端与继电器RY2和交流电压的火线ACL的连接端相连接，所述限流电阻PTC的第二端ACL1也连接在继电器的另一个端子上；所述二极管D5的正极和二极管D7的负极均与所述限流电阻PTC的第二端ACL1相连接，所述二极管D6的正极和二极管D8的负极均与交流电源的零线ACN相连接；所述二极管D6的负极和二极管D5的负极相连接后与电解电容EC3的正极相连接，所述二极管D7的正极和二极管D8的正极相连接后与电解电容EC3的负极相连接，所述电解电容EC3的负极同时连接接地端；所述电解电容EC4的正极与电解电容EC3的正极相连接，所述电解电容EC4的负极与电解电容EC3的负极相连接。

室外机充电控制电路如图6所示，所述限流电阻PTC的第二端记为ACL1。中央处理器U3根据控制逻辑输出高低电平，以反相器U4和继电器RY2作为执行元件。

初始上电时，中央处理器U3输出低电平，经由反相器U4反相后变为高电平，继电器RY2线圈两端的电压差消除，继电器RY2触点断开，ACL通过正温度系数热敏电阻PTC限流后供给ACL1。交流输入电压通过二极管D5-D8进行全波整流，给平滑滤波电容EC3、EC4充电，由于PTC的特性，一段时间后发热，阻值变大，充电电流会越来越小，平滑滤波电容EC3、EC4已基本充满，此时，中央处理器U3根据控制要求，输出高电平，经由反相器U4反相后变为低电平，与12V电压共同施加在继电器RY2线圈的两端，继电器RY2触点吸合，电源ACL直接连通ACL1，防止充电初期的大电流，造成的打火、闪络，损坏平滑滤波电容EC3、EC4，防止损坏前述的室外供电继电器RY1。当空调正常运行中，突遇断电的情况时，由于电容储能的特性，中央处理器U3的供电电压会保持十几秒才会消失。当中央处理器U3根据前述室外机掉电检测电路检测到室外机掉电后，也立即输出低电平，切断继电器RY2触点，防止断电后由于平滑滤波电容EC3、EC4上的电容会维持一段时间，中央处理器U3仍然有电，在工作过程中闭合的继电器RY2触点没有断开，假若立即上电，没有了限流电阻PTC的保护，带来的大电流造成对电路的损坏。图5和图6构成了完整的室外机掉电检测和充电控制电路。

设置本实用新型的室外机充电控制电路的变频空调器的控制电路，除了包含上述的室外机充电控制电路，还可包括室外供电控制回路、室外机掉电检测电路和温度采集电路；所述室外供电控制回路，用于根据外部控制信号来控制室外机电源的接通和切断；所述室外机掉电检测电路，用于检测室外机的供电电路是否掉电；所述温度采集电路，用于采集室外机换热器的盘管温度、室外环境温度和室内机换热器盘管温度，并将采集的模拟信号输出。

所述室外供电控制回路包括继电器RY1和反相器U2；所述继电器RY1的L端子连接外部电源，所述继电器RY1的OUT_L端子连接室外机；所述继电器还与所述反相器的输出端和+12V电源相连接，所述反相器的输入端接外部控制信号输入口。如图2是室外供电控制回路的电路图，所述反相器与室内机控制电路板的中央处理器U1相连接。由中央处理器U1根据控制逻辑输出高低电平，以反相器U2和继电器RY1作为执行元件。中央处理器U1根据控制要求，输出高电平，经由反相器U2反相后变为低电平，与+12V电压共同施加在继电器RY1线圈的两端，继电器RY1触点吸合，电源L输出至OUT_L，室外机得电；当中央处理器U1输出低电平，经由反相器U2反相后变为高电平，继电器RY1线圈两端的电压差消除，继电器RY1触点断开，室外电源通路被切断，室外机断电，从而控制是否给室外机供电。

所述室外机掉电检测电路包括二极管D1～二极管D3、电阻R2～电阻R4和电解电容EC2；所述二极管D1的正极与交流电源的火线ACL相连接，所述二极管D2的正极与交流电源的零线ACN相连接，所述二极管D1的负极与所述二极管D2的负极相连接后与电阻R2的一端相连接，所述电阻R2的另一端通过电阻R3接地；所述二极管D3的负极与+5V电源相连接，所述二极管D3的正极与所述电阻R4的一端相连接后连接在所述电阻R2和电阻R3之间，所述电阻R4的另一端连接信号输出口；所述电解电容EC2的正极与所述二极管D3的正极相连接，所述电解电容EC2的负极连接电阻R3的接地端。

室外机掉电检测电路如图5所示，所述电阻R4的另一端连接室外机控制电路板的中央处理器U3，并将电压信号输出给中央处理器U3。通过二极管D1和D2对室外交流输入电压的正负半周分别整流，经电阻R2和R3分压、电解电容EC2平滑滤波，经电阻R4限流后输入到中央处理器U3的AD口，设置二极管D3用于钳位，防止输入电压过高，损坏中央处理器U3，中央处理器U3将采集到的模拟信号转化为数据信号，作为室外机供电电路是否掉电的判断依据。

所述温度采集电路包括室内盘管温度采集电路、室外环境和盘管温度采集电路；所述室内盘管温度采集电路包括NTC热敏电阻RT1、分压电阻R1和滤波电容EC1；所述热敏电阻RT1的一端连接+5V电源，所述热敏电阻RT1的另一端连接中央处理器U1；所述分压电阻R1和滤波电容EC1相并联连接后的一端连接在所述热敏电阻RT1和中央处理器U1之间，所述分压电阻R1和滤波电容EC1相并联连接后的另一端接地；

所述室外环境和盘管温度采集电路包括分压电阻R5、分压电阻R6、滤波电容EC5、滤波电容EC6、NTC热敏电阻RT2、NTC热敏电阻RT3；所述热敏电阻RT2的一端连接+5V电源，所述热敏电阻RT2的另一端连接中央处理器U3；所述分压电阻R5和滤波电容EC5相并联连接后的一端连接在所述热敏电阻RT2和中央处理器U3之间，所述分压电阻R5和滤波电容EC5相并联连接后的另一端接地；

所述热敏电阻RT3的一端连接+5V电源，所述热敏电阻RT3的另一端连接中央处理器U3；所述分压电阻R6和滤波电容EC6相并联连接后的一端连接在所述热敏电阻RT3和中央处理器U3之间，所述分压电阻R6和滤波电容EC6相并联连接后的另一端接地。

图3为室内盘管温度采集电路，设置室内机蒸发器的盘管温度传感器RT1，以所述盘管温度传感器RT1的温度检测信号作为室外电机不同转速档的转换控制信号。根据图3所示，通过在室内机换热器上设置盘管温度传感器，5V电压通过NTC热敏电阻和R1分压，EC1整形、稳压，将NTC热敏电阻RT1阻值的变化转换为电压变化，输出直流电压信号到中央处理器U1的AD口。中央处理器U1通过对此电压的AD转换、采集来感知室内换热器温度的变化，作为整个空调器的控制参数之一。在室内外通信失联，空调制热情况下，当换热器温度变化时，根据图4的温度--转速转换关系图，对室内电机的转速进行控制，从而实现室内电机的多转速控制。当温度上升时，小于等于Temp1时，室内风机转速为FI0，大于Temp1时，室内风机转速最高不超过FI1，大于Temp2时，室内风机转速最高不超过FI2，大于Temp3时，室内风机转速按用户设定工作；当温度下降时，大于Temp2时，室内风机转速按用户设定工作，大于Temp1时，室内风机转速最高不超过FI2，大于Temp0时，室内风机转速最高不超过FI1，小于等于Temp0时，室内风机转速为FI0。

具体实施中，还可以再设置更档位室外电机转速，依据温度变化，在盘管温度低时，降低转速，甚至关掉室内风机，防止在室内外失联情况的制热模式下，室外机除霜时的冷风吹出，引起人体的不适。盘管温度上升时，提升转速，达到提升制热量的目的。

图7所示，通过在室外机设置环境和换热器上盘管温度传感器，5V电压通过NTC热敏电阻RT2和R5分压，EC5整形、稳压；RT3和R6分压，EC6整形、稳压，将NTC热敏电阻RT2、RT3阻值的变化转换为电压变化，输出直流电压信号到U3的AD口。CPU通过对此电压的AD转换、采集来感知室外环境、换热器盘管温度的变化，从而作为失联模式下，室外机的制热除霜的进入判定依据。设置室外环境温度传感器RT2，以所述室外环境温度传感器RT2的温度检测信号作为室内外通信失联后的模式转换控制信号。设置室外机换热器的盘管温度传感器RT3，以所述盘管温度传感器RT3的温度检测信号与室外环境温度传感器RT2的温度检测信号的差值作为室外机的除霜控制信号。

本实用新型的变频空调器的室外机充电控制电路，还设置了可插拔式记忆存储器EEPROM，在室内电控板和室外电控上设置2-3个所述可插拔的EEPROM，分别存放室内系统控制参数、室外系统控制参数和室外压机驱动参数。将室外系统相关的控制参数放置在室外机EEPROM中，通电后，室内机读取室外机的系统控制参数。采用这种方法是因为不同的室外机、压缩机所对应的系统参数不同，将这部分参数放置在室外EEPROM中，会极大的提高室内控制板的通用性。

如图1，变频空调器包括室内机、室外机、制冷系统以及相应的控制电路构成；，所述室内机包括室内机换热器4、电热器8和贯流风扇6；所述室内机换热器4的一端连接有第一截止阀11，所述室内机换热器4的另一端与第二截止阀12相连接；所述室外机包括室外机换热器2、压缩机1、轴流风扇3、第一毛细管5、四通阀7、气液分离器9和单向阀10。

制冷系统内的低压、低温制冷剂蒸汽被压缩机1吸入，经压缩为高压、高温的过热蒸汽后排至室外机换热器2；同时室外侧轴流风扇3吸入的室外空气流经室外机换热器2，带走制冷剂放出的热量，使高压、高温的制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过节流毛细管5降压降温流入室内机换热器4，并在相应的低压下蒸发，吸取周围热量；同时室内侧风扇6使室内空气不断进入室内机换热器4的肋片间进行热交换，并将放热后的变冷的气体送向室内。如此，室内外空气不断循环流动，达到降低温度的目的。制热时，利用制冷系统的压缩冷凝热来加热室内空气的，低压、低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热，而高温高压制冷剂气体在冷凝器内放热冷凝。热泵制热时通过四通阀7来改变制冷剂的循环方向，使原来制冷工作时做为蒸发器的室内机换热器变成制热时的冷凝器，原来制冷工作时做为冷凝器的室外机换热器变成制热时的蒸发器，这样制冷系统在室外吸热，室内放热，实现制热的目的。

所述压缩机1与所述四通阀7的第一端口相连接，所述四通阀7的第二端口与所述第一截止阀11相连接，所述四通阀7的第三端口与所述气液分离器9相连接，所述四通阀7的第四端口与所述室外机换热器2的一端相连接，所述室外机换热器2的另一端与所述第一毛细管5的一端相连接，所述第一毛细管5的另一端与所述单向阀10的一端相连接，所述单向阀10的另一端与所述第二截止阀12相连接；所述室外机换热器2的一侧设置有轴流风扇3；所述贯流风扇6的电机和所述轴流风扇3的电机均为无刷直流电机；所述室内机的贯流风扇6的电机和所述室外机的轴流风扇3的电机分别由两块控制板控制。

所述室外机还包括第二毛细管13；所述单向阀10与第二毛细管13相并联连接。

如图1是设置了本实用新型的控制电路的变频空调器，由室内机、室外机、制冷系统以及相应的控制电路构成。制冷时，制冷系统内的低压、低温制冷剂蒸汽被压缩机1吸入，经压缩为高压、高温的过热蒸汽后排至室外机换热器2；同时室外侧风扇3吸入的室外空气流经室外机换热器2，带走制冷剂放出的热量，使高压、高温的制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过第一毛细管5降压降温流入室内机换热器4，并在相应的低压下蒸发，吸取周围热量；同时室内侧风扇6使室内空气不断进入室内机换热器4的肋片间进行热交换，并将放热后的变冷的气体送向室内。如此，室内外空气不断循环流动，达到降低温度的目的。制热时，利用制冷系统的压缩冷凝热来加热室内空气的，低压、低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热，而高温高压制冷剂气体在冷凝器内放热冷凝。热泵制热时通过四通阀7来改变制冷剂的循环方向，使原来制冷工作时作为蒸发器的室内机换热器变成制热时的冷凝器，原来制冷工作时作为冷凝器的室外机换热器变成制热时的蒸发器，这样制冷系统在室外吸热，室内放热，实现制热的目的。电热器8用于作为辅助加热装置。

室内、室外风机均采用直流无刷电机，分别由两块控制板控制，通过闭环控制，使电机转速控制稳定且不受电压影响，噪声小；高温制热、低温制热工况下，空调器的制热效果更好。室外电机采用单独的控制电路，使得室外电机的固定转速和可调转速可随意切换，又可在闭环转速控制回路损坏时，室外风机继续正常工作。

如上所述，结合附图说明了本实用新型一种变频空调器的室外机充电控制电路，但是本实用新型不能被本说明书中记载的实例和附图限定，本领域的一般技术人员在本实用新型的技术思想保护范围内可以提出多种变形例。

Claims (1)

1.变频空调器的室外机充电控制电路，其特征是，包括继电器RY2、反相器U4、限流电阻PTC、二极管D5～二极管D8、电解电容EC3和电解电容EC4；所述反相器U4的输入端连接外部控制信号输入口，所述反相器U4的输出端与继电器RY2相连接，所述继电器RY2还与+12V电源、交流电压的火线ACL相连接，所述限流电阻PTC的第一端与继电器RY2和交流电压的火线ACL的连接端相连接，所述限流电阻PTC的第二端ACL1也连接在继电器的另一个端子上；所述二极管D5的正极和二极管D7的负极均与所述限流电阻PTC的第二端ACL1相连接，所述二极管D6的正极和二极管D8的负极均与交流电源的零线ACN相连接；所述二极管D6的负极和二极管D5的负极相连接后与电解电容EC3的正极相连接，所述二极管D7的正极和二极管D8的正极相连接后与电解电容EC3的负极相连接，所述电解电容EC3的负极同时连接接地端；所述电解电容EC4的正极与电解电容EC3的正极相连接，所述电解电容EC4的负极与电解电容EC3的负极相连接。