專(zhuān)利名稱(chēng)：空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路及采樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路及采樣方法。
背景技術(shù)：
目前空調(diào)室外機(jī)內(nèi)設(shè)有直流風(fēng)機(jī)采樣電路和壓縮機(jī)采樣電路，該電路分別是用于 驅(qū)動(dòng)直流風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)系統(tǒng)最基本的部分，采樣電路一般有單電阻采樣或者三電阻采樣。目前采樣電路中的控制芯片的模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度是固定的，如某控制芯片模/數(shù)為 10位，其模擬輸入為0 3. 3伏，則采集的最小電壓為3. 3/210 = 0. 0032伏，因此只能降低 0 3. 3伏所對(duì)應(yīng)的電流值來(lái)提高電流信號(hào)的采樣精度，即通過(guò)降低采樣信號(hào)的最大值，也 就是增大信號(hào)的放大系數(shù)來(lái)進(jìn)一步提高信號(hào)的采樣精度。由以上推導(dǎo)可知，采樣電路中采樣信號(hào)最大值越大，其精度越低，采樣信號(hào)最大值 越小，其精度越高。但空調(diào)室外機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，其在低負(fù)載或者低轉(zhuǎn)速的情況下，電流比較 小，此時(shí)電阻采樣的精度低，但另一方面，若降低采樣電路的最大值，則無(wú)法保證采樣電路 在大負(fù)荷及高轉(zhuǎn)速下可靠的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路及采 樣方法，本發(fā)明可以根據(jù)空調(diào)室外機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行切換，使空調(diào)室外機(jī)在低轉(zhuǎn)速及低負(fù) 荷的情況下仍具有較高的采樣精度。其技術(shù)方案如下一種空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，包括電源輸入端、逆變器、采樣電阻、信號(hào)調(diào)理器 及控制芯片，逆變器設(shè)于電源輸入端的正極與負(fù)極之間，采樣電阻設(shè)于逆變器與電源負(fù)極 之間，信號(hào)調(diào)理器同時(shí)與采樣電阻、控制芯片電氣連接，控制芯片與逆變器連接，控制芯片 上設(shè)有反饋信號(hào)輸入端；所述信號(hào)調(diào)理器至少包括第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路，且第一 調(diào)理電路與第二調(diào)理電路的電流信號(hào)放大系統(tǒng)不同。前述空調(diào)室外機(jī)所采用的電流采樣方法包括如下步驟A、電流經(jīng)采樣電阻輸出信 號(hào)給調(diào)理電路；B、控制芯片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小，選用第一調(diào)理電路或第二調(diào)理電路其中 之一的調(diào)理信號(hào)；C、控制芯片對(duì)調(diào)理信號(hào)進(jìn)行處理，向逆變器輸出控制信號(hào)，由逆變器控制 風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)。本發(fā)明所述采樣電路包括第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路，在轉(zhuǎn)速較低或負(fù)荷較小 的情況下，選用精度較高的調(diào)理電路，在轉(zhuǎn)速較高或負(fù)荷較大的情況下，選用精度較低的調(diào) 理電路，兩個(gè)調(diào)理電路是通過(guò)控制芯片進(jìn)行切換，本發(fā)明可以保證大負(fù)荷及高轉(zhuǎn)速工況下 的可靠性，又可保證小負(fù)荷或低轉(zhuǎn)速工況下的采樣精度。前述技術(shù)方案進(jìn)一步細(xì)化的技術(shù)方案可以是 所述第一調(diào)理電路包括第一放大器Ql、第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第 四電阻R4，第二電阻R2的前端與采樣電阻的接地端連接，第一電阻Rl的前端與采樣電阻的另一端連接，采樣電阻兩端第一電阻Rl和第二電阻R2的后端分別與第一放大器Ql的正極 輸入端、負(fù)極輸入端連接，第三電阻R3的兩端分別與第一放大器Ql的正極輸入端、輸出端 連接，第四電阻R4的兩端分別與第一放大器Ql輸出端、電源負(fù)極連接；所述第二調(diào)理電路 包括第二放大器Q2、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8，第六電阻R6的前 端與采樣電阻的接地端連接，第五電阻R5的前端與采樣電阻的另一端連接；第五電阻R5和 第六電阻R6的后端分別與第二放大器Q2的正極輸入端、負(fù)極輸入端連接，第七電阻R7的 兩端分別與第二放大器Q2的正極輸入端、輸出端連接，第八電阻R8的兩端分別與第二放大 器Q2輸出端、電源負(fù)極連接。所述第一調(diào)理電路還包括第九電阻R9、第一電容Cl，第九電阻的前端與所述第一 放大器Ql的輸出端連接，第九電阻的后端為所述第一調(diào)理電路的輸出端，第一電容Cl的兩 端分別與所述第一調(diào)理電路的輸出端、電源負(fù)極連接；所述第二調(diào)理電路還包括第十電阻 R10、第二電容C2，第十電阻的前端與所述第二放大器Q2的輸出端連接，第十電阻的后端為 所述第二調(diào)理電路的輸出端，第二電容C2的兩端分別與所述第二調(diào)理電路的輸出端、電源 負(fù)極連接。所述控制芯片上設(shè)有模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口，所述第一調(diào)理電路的輸出端、第二調(diào)理電 路的輸出端分別與所述控制芯片的模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口連接。在前述B步驟中，第一調(diào)理電路 及第二調(diào)理電路同時(shí)將調(diào)理信號(hào)輸入所述控制芯片，由所述控制芯片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小 選用相應(yīng)的調(diào)理信號(hào)進(jìn)行處理。所述控制芯片上設(shè)有模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口，該采樣電路還包括有切換開(kāi)關(guān)S，所述控制 芯片與該切換開(kāi)關(guān)S連接，所述第一調(diào)理電路的輸出端、第二調(diào)理電路的輸出端通過(guò)該切 換開(kāi)關(guān)S與所述控制芯片的模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口連接。在前述B步驟中，控制芯片根據(jù)負(fù)載或 轉(zhuǎn)速大小向切換開(kāi)關(guān)S發(fā)出切換信號(hào)，由切換開(kāi)關(guān)S對(duì)第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路進(jìn)行 切換，相應(yīng)的調(diào)理電路將調(diào)理信號(hào)輸入控制芯片進(jìn)行處理。本發(fā)明可適用于空調(diào)室外機(jī)直流風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)單電阻電流采樣，其電路結(jié)構(gòu)是 在所述采樣電阻為單相采樣電阻Rx，所述信號(hào)調(diào)理器為一個(gè)，與采樣電阻Rx的兩端相對(duì) 應(yīng)。本發(fā)明也可適用于壓縮機(jī)三電阻電流采樣，其電路結(jié)構(gòu)是在所述采樣電阻為三個(gè)采樣 電阻Ru、Rv, Rw,所述信號(hào)調(diào)理器為三個(gè)，分別與三個(gè)采樣電阻兩端相對(duì)應(yīng)連接。綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明所述采樣電路包括至少兩個(gè)調(diào)理電路，即可以 保證大負(fù)荷及高轉(zhuǎn)速工況下的可靠性，又可保證小負(fù)荷或低轉(zhuǎn)速工況下的采樣精度。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中，采樣電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中，信號(hào)調(diào)理器的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二中，采樣電路的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例三中，采樣電路的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例四中，采樣電路的結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
實(shí)施例一如圖1、圖2所示，一種空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，包括電源輸入端、逆變器、采樣 電阻、信號(hào)調(diào)理器及控制芯片，逆變器設(shè)于電源輸入端的正極與負(fù)極之間，采樣電阻設(shè)于逆 變器與電源負(fù)極之間，信號(hào)調(diào)理器同時(shí)與采樣電阻、控制芯片電氣連接，控制芯片與逆變器 連接，控制芯片上設(shè)有反饋信號(hào)輸入端；所述信號(hào)調(diào)理器至少包括第一調(diào)理電路及第二調(diào) 理電路，且第一調(diào)理電路與第二調(diào)理電路的電流信號(hào)放大系統(tǒng)不同，故其調(diào)理精度亦不同。其中，所述第一調(diào)理電路包括第一放大器Q1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻 R3、第四電阻R4、第九電阻R9及第一電容Cl，第二電阻R2的前端與采樣電阻Rx的接地端 連接，第一電阻Rl的前端與采樣電阻Rx的另一端連接，第一電阻Rl和第二電阻R2的后端 分別與第一放大器Ql的正極輸入端、負(fù)極輸入端連接，第三電阻R3的兩端分別與第一放大 器Ql的正極輸入端、輸出端連接，第四電阻R4的兩端分別與第一放大器Ql輸出端、電源 負(fù)極連接；第九電阻的前端與所述第一放大器Ql的輸出端連接，第九電阻的后端為所述第 一調(diào)理電路的輸出端，第一電容Cl的兩端分別與所述第一調(diào)理電路的輸出端、電源負(fù)極連 接；所述第二調(diào)理電路包括第二放大器Q2、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電 阻R8、第十電阻RlO及第二電容C2，第六電阻R6的前端與采樣電阻Rx的接地端連接，第五 電阻R5的前端與采樣電阻Rx的另一端連接；第五電阻R5和第六電阻R6的后端分別與第二 放大器Q2的正極輸入端、負(fù)極輸入端連接，第七電阻R7的兩端分別與第二放大器Q2的正 極輸入端、輸出端連接，第八電阻R8的兩端分別與第二放大器Q2輸出端、電源負(fù)極連接；第 十電阻RlO的前端與所述第二放大器Q2的輸出端連接，第十電阻RlO的后端為所述第二調(diào) 理電路的輸出端，第二電容C2的兩端分別與所述第二調(diào)理電路的輸出端、電源負(fù)極連接。本實(shí)施例適用于空調(diào)室外機(jī)直流風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)單電阻采樣，其采樣電阻為Rx，也 就是說(shuō)，僅需一個(gè)信號(hào)調(diào)理器，該信號(hào)調(diào)理器包括前述第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路；且所 述控制芯片上設(shè)有模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口，所述第一調(diào)理電路的輸出端、第二調(diào)理電路的輸出端 分別與所述控制芯片的模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口連接。本實(shí)施例中，空調(diào)室外機(jī)電流采樣方法包括如下步驟:A、電流經(jīng)采樣電阻輸出信 號(hào)給調(diào)理電路；B、控制芯片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小，選用第一調(diào)理電路或第二調(diào)理電路其中 之一的調(diào)理信號(hào)；C、控制芯片對(duì)調(diào)理信號(hào)進(jìn)行處理，向逆變器輸出控制信號(hào)，由逆變器控制 風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)。且在前述B步驟中，第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路同時(shí)將調(diào)理信號(hào)輸入所 述控制芯片，由所述控制芯片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小選用相應(yīng)的調(diào)理信號(hào)進(jìn)行處理。本實(shí)施 例所述采樣電路包括至少兩個(gè)調(diào)理電路，即可以保證大負(fù)荷及高轉(zhuǎn)速工況下的可靠性，又 可保證小負(fù)荷或低轉(zhuǎn)速工況下的采樣精度。具體而言，在本實(shí)施例中，第一調(diào)理電路的放大系數(shù)Al = R3/R1 = 5，電流信號(hào)經(jīng) 第一調(diào)理電路后輸出的最大電流值為5A，第二調(diào)理電路的放大系數(shù)A2 = R7/R5 = 10，電流 信號(hào)經(jīng)第二調(diào)理電路后輸出的最大電流值為10A。當(dāng)負(fù)載小于200W時(shí)或者轉(zhuǎn)速低于900rpm 時(shí)，控制芯片內(nèi)部變頻算法直接采用高精度電流信號(hào)，也就是電流最大值為5A的信號(hào)；當(dāng) 負(fù)載大于200W時(shí)或者轉(zhuǎn)速高于900rpm時(shí)，控制芯片內(nèi)部變頻算法采用低精度電流信號(hào)， 也就是電流最大值為IOA的信號(hào)。該實(shí)例的控制芯片A/D為10位，其模擬輸入為0 3. 3 伏，則采集的最小電壓為3. 3/210 = 0. 0032伏，則高精度的電流信號(hào)對(duì)應(yīng)的最小采集電流 為0. 0032*5/3. 3 = 0. 0048A，低精度的電流信號(hào)對(duì)應(yīng)的最小采集電流為0. 0032*10/3. 3 =0.0096A。實(shí)施例二如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，所述控制芯片上設(shè)有模/數(shù)轉(zhuǎn) 換接口，該采樣電路還包括有切換開(kāi)關(guān)S，所述控制芯片與該切換開(kāi)關(guān)S連接，所述第一調(diào) 理電路的輸出端、第二調(diào)理電路的輸出端通過(guò)該切換開(kāi)關(guān)S與所述控制芯片的模/數(shù)轉(zhuǎn)換 接口連接。即本實(shí)施例中，第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路的切換是通過(guò)切換開(kāi)關(guān)S來(lái)實(shí)現(xiàn) 的，而切換開(kāi)關(guān)S是由控制芯片發(fā)出控制信號(hào)進(jìn)行控制，即在前述采樣方法的B步驟中，控 制芯片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小向切換開(kāi)關(guān)S發(fā)出切換信號(hào)，由切換開(kāi)關(guān)S對(duì)第一調(diào)理電路及 第二調(diào)理電路進(jìn)行切換，相應(yīng)的調(diào)理電路將調(diào)理信號(hào)輸入控制芯片進(jìn)行處理。實(shí)施例三如圖4所示，本實(shí)施例適用于空調(diào)室外機(jī)直流風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)三電阻的采樣，其采 樣電阻為Ru、Rv, Rw，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，采樣電路中采用三個(gè)信號(hào)調(diào)理 器，分別與三個(gè)采樣電阻兩端相對(duì)應(yīng)連接，總共輸出六路調(diào)理信號(hào)給控制芯片進(jìn)行處理。實(shí)施例四如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例三的不同之處在于，所述控制芯片上設(shè)有模/數(shù)轉(zhuǎn) 換接口，該采樣電路還包括有切換開(kāi)關(guān)S，所述控制芯片與該切換開(kāi)關(guān)S連接，所述第一調(diào) 理電路的輸出端、第二調(diào)理電路的輸出端通過(guò)該切換開(kāi)關(guān)S與所述控制芯片的模/數(shù)轉(zhuǎn)換 接口連接。即本實(shí)施例中，第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路的切換是通過(guò)切換開(kāi)關(guān)S來(lái)實(shí)現(xiàn) 的，而切換開(kāi)關(guān)S是由控制芯片發(fā)出控制信號(hào)進(jìn)行控制，即在前述采樣方法的B步驟中，控 制芯片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小向切換開(kāi)關(guān)S發(fā)出切換信號(hào)，由切換開(kāi)關(guān)S對(duì)第一調(diào)理電路及 第二調(diào)理電路進(jìn)行切換，相應(yīng)的調(diào)理電路將調(diào)理信號(hào)輸入控制芯片進(jìn)行處理。以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍；在不違反本發(fā) 明構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換與改進(jìn)，均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，包括電源輸入端、逆變器、采樣電阻、信號(hào)調(diào)理器及 控制芯片，逆變器設(shè)于電源輸入端的正極與負(fù)極之間，采樣電阻設(shè)于逆變器與電源負(fù)極之 間，信號(hào)調(diào)理器同時(shí)與采樣電阻、控制芯片電氣連接，控制芯片與逆變器連接，控制芯片上 設(shè)有反饋信號(hào)輸入端；其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理器至少包括第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電 路，且第一調(diào)理電路與第二調(diào)理電路的電流信號(hào)放大系數(shù)不同。
2.如權(quán)利要求1所述空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，其特征在于，所述第一調(diào)理電路包括 第一放大器Q1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4，第二電阻R2的前端與 采樣電阻的接地端連接，第一電阻Rl的前端與采樣電阻的另一端連接；第一電阻Rl和第二 電阻的后端分別與第一放大器Ql的正極輸入端、負(fù)極輸入端連接，第三電阻R3的兩端分別 與第一放大器Ql的正極輸入端、輸出端連接，第四電阻R4的兩端分別與第一放大器Ql輸 出端、電源負(fù)極連接；所述第二調(diào)理電路包括第二放大器Q2、第五電阻R5、第六電阻R6、第 七電阻R7、第八電阻R8，第六電阻R6的前端與采樣電阻的接地端連接，第五電阻R5的前端 與采樣電阻的另一端連接；第五電阻R5和第六電阻R6的后端分別與第二放大器Q2的正極 輸入端、負(fù)極輸入端連接，第七電阻R7的兩端分別與第二放大器Q2的正極輸入端、輸出端 連接，第八電阻R8的兩端分別與第二放大器Q2輸出端、電源負(fù)極連接。
3.如權(quán)利要求2所述空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，其特征在于，所述第一調(diào)理電路還包 括第九電阻R9、第一電容Cl，第九電阻R9的前端與所述第一放大器Ql的輸出端連接，第九 電阻R9的后端為所述第一調(diào)理電路的輸出端，第一電容Cl的兩端分別與所述第一調(diào)理電 路的輸出端、電源負(fù)極連接；所述第二調(diào)理電路還包括第十電阻R10、第二電容C2，第十電 阻RlO的前端與所述第二放大器Q2的輸出端連接，第十電阻RlO的后端為所述第二調(diào)理電 路的輸出端，第二電容C2的兩端分別與所述第二調(diào)理電路的輸出端、電源負(fù)極連接。
4.如權(quán)利要求3所述空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，其特征在于，所述控制芯片上設(shè)有模 /數(shù)轉(zhuǎn)換接口，所述第一調(diào)理電路的輸出端、第二調(diào)理電路的輸出端分別與所述控制芯片的 模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口連接。
5.如權(quán)利要求3所述空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，其特征在于，所述控制芯片上設(shè)有模 /數(shù)轉(zhuǎn)換接口，該采樣電路還包括有切換開(kāi)關(guān)S，所述控制芯片與該切換開(kāi)關(guān)S連接，所述第 一調(diào)理電路的輸出端、第二調(diào)理電路的輸出端通過(guò)該切換開(kāi)關(guān)S與所述控制芯片的模/數(shù) 轉(zhuǎn)換接口連接。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，其特征在于，所述采樣電 阻為三個(gè)采樣電阻Ru、Rv、Rw，所述信號(hào)調(diào)理器為三個(gè)，分別與三個(gè)采樣電阻對(duì)應(yīng)連接。
7.空調(diào)室外機(jī)電流采樣方法，其特征在于，該方法包括如下步驟A、電流經(jīng)采樣電阻輸出信號(hào)給信號(hào)調(diào)理器；B、控制芯片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小，選用第一調(diào)理電路或第二調(diào)理電路其中之一的調(diào)理 信號(hào)；C、控制芯片對(duì)調(diào)理信號(hào)進(jìn)行處理，向逆變器輸出控制信號(hào)，由逆變器控制風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述空調(diào)室外機(jī)電流采樣方法，其特征在于，在前述B步驟中，第一調(diào) 理電路及第二調(diào)理電路同時(shí)將調(diào)理后的信號(hào)輸入所述控制芯片，由所述控制芯片根據(jù)負(fù)載 或轉(zhuǎn)速大小選用相應(yīng)的調(diào)理信號(hào)進(jìn)行處理。
9.如權(quán)利要求7所述空調(diào)室外機(jī)電流采樣方法，其特征在于，在前述B步驟中，控制芯 片根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)速大小向切換開(kāi)關(guān)S發(fā)出切換信號(hào)，由切換開(kāi)關(guān)S對(duì)第一調(diào)理電路及第二 調(diào)理電路進(jìn)行切換，相應(yīng)的調(diào)理電路將調(diào)理信號(hào)輸入控制芯片進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種空調(diào)室外機(jī)電流采樣電路，該采樣電路包括電源輸入端、逆變器、采樣電阻、信號(hào)調(diào)理器及控制芯片，逆變器設(shè)于電源輸入端的正極與負(fù)極之間，采樣電阻設(shè)于逆變器與電源負(fù)極之間，信號(hào)調(diào)理器同時(shí)與采樣電阻、控制芯片電氣連接，控制芯片與逆變器連接，控制芯片上設(shè)有反饋信號(hào)輸入端；所述信號(hào)調(diào)理器至少包括第一調(diào)理電路及第二調(diào)理電路，且第一調(diào)理電路與第二調(diào)理電路的電流信號(hào)放大系數(shù)不同。同時(shí)本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用該采用電路的采樣方法，本發(fā)明可以根據(jù)空調(diào)室外機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行切換，使空調(diào)室外機(jī)在低轉(zhuǎn)速及低負(fù)荷的情況下仍具有較高的精度。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102062801SQ20091019389
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者張有林, 米雪濤, 許敏, 馬穎江 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司