一種空調器及其壓縮機保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種空調器及其壓縮機保護電路。在壓縮機的相電流出現(xiàn)過流時，由電壓比較模塊輸出過流電平信號通過信號鎖存模塊鎖存并輸出至智能功率模塊，智能功率模塊根據(jù)該過流電平信號關斷相電流輸出以對壓縮機實現(xiàn)過流保護，隨后由電壓比較模塊輸出常規(guī)電平信號至信號鎖存模塊，而信號鎖存模塊保持輸出過流電平信號直至接收到信號處理電路輸出的鎖存撤銷信號時，才會將常規(guī)電平信號輸出以使智能功率模塊開啟相電流輸出，進而使壓縮機正常工作，這樣就能夠在信號處理電路與智能功率模塊之間的驅動信號線上存在強干擾信號時避免智能功率模塊輸出大電流或損壞，從而達到有效保護壓縮機的目的。
【專利說明】一種空調器及其壓縮機保護電路

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電路領域，尤其涉及一種空調器及其壓縮機保護電路。

【背景技術】
[0002]目前，變頻空調的室外壓縮機的驅動方案通常是通過對交流電源整流濾波后得到直流母線電源，該直流母線電源經過功率因數(shù)校正電路進行功率因素校正處理后，再向智能功率模塊供電，最后由智能功率模塊直接驅動壓縮機工作，同時，變頻空調中的信號處理電路輸出驅動信號以使智能功率模塊按照相應的相電流驅動壓縮機工作。
[0003]為了對壓縮機進行過流保護，現(xiàn)有技術會提供一種壓縮機電流保護電路，其通過對壓縮機的相電流進行采樣，并根據(jù)采樣電壓控制智能功率模塊的開關，能夠在壓縮機的相電流過大時使智能功率模塊關斷其相電流輸出以達到保護壓縮機的目的，同時，智能功率模塊會輸出故障保護信號至變頻信號處理電路，進而使信號處理電路根據(jù)該故障保護信號停止輸出驅動信號，直到壓縮機的相電流恢復正常才使智能功率模塊開啟并驅動壓縮機工作，同時智能功率模塊也會輸出故障消除信號至信號處理電路，于是，信號處理電路會重新輸出驅動信號使智能功率模塊正常工作。
[0004]然而，在上述智能功率模塊關斷期間，雖然信號處理電路已經停止輸出驅動信號，但如果信號處理電路與智能功率模塊之間的驅動信號線上遇到較強的干擾信號，則會使智能功率模塊出現(xiàn)大電流輸出或損壞，進而導致無法對壓縮機實現(xiàn)有效的保護。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術在對壓縮機進行過流保護過程中，因信號處理電路與智能功率模塊之間的驅動信號線上出現(xiàn)強干擾信號而存在無法對壓縮機實現(xiàn)有效保護的問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種壓縮機保護電路，旨在解決現(xiàn)有技術在對壓縮機進行過流保護過程中，因信號處理電路與智能功率模塊之間的驅動信號線上出現(xiàn)強干擾信號而存在無法對壓縮機實現(xiàn)有效保護的問題。
[0007]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種壓縮機保護電路，包括電流采樣模塊、參考電壓生成模塊、電壓比較模塊及智能功率模塊，所述電流采樣模塊對壓縮機的相電流進行采樣并輸出相應的采樣電壓信號至所述電壓比較模塊的第一輸入端，所述參考電壓生成模塊輸出參考電壓信號至所述電壓比較模塊的第二輸入端，所述電壓比較模塊將所述采樣電壓信號與所述參考電壓信號進行比較；所述智能功率模塊根據(jù)信號處理電路所輸出的驅動信號對所述壓縮機的工作狀態(tài)進行控制，所述智能功率模塊在關斷輸出時會同步輸出故障保護信號以使所述信號處理電路停止輸出所述驅動信號；
[0008]所述壓縮機保護電路還包括信號鎖存模塊；
[0009]所述電壓比較模塊的輸出端連接所述信號鎖存模塊的輸入端，所述信號鎖存模塊的輸出端和鎖存控制端分別連接所述智能功率模塊的保護觸發(fā)電壓檢測端口和所述信號處理電路；
[0010]當所述采樣電壓信號大于所述參考電壓信號時，所述電壓比較模塊輸出過流電平信號至所述信號鎖存模塊，所述信號鎖存模塊對所述過流電平信號進行鎖存處理并持續(xù)輸出所述過流電平信號至所述智能功率模塊，所述智能功率模塊根據(jù)所述過流電平信號關斷相電流輸出，并同時輸出故障保護信號至所述信號處理電路；在所述智能功率模塊關斷相電流輸出后，如果所述采樣電壓信號小于所述參考電壓信號，則所述電壓比較模塊輸出常規(guī)電平信號至所述信號鎖存模塊，在未接收到所述信號處理電路輸出的鎖存撤銷信號時，所述信號鎖存模塊依然保持輸出所述過流電平信號，待到所述信號處理電路輸出所述鎖存撤銷信號時，所述信號鎖存模塊根據(jù)所述鎖存撤銷信號將所述常規(guī)電平信號輸出至所述智能功率模塊，所述智能功率模塊根據(jù)所述常規(guī)電平信號和所述信號處理電路輸出的驅動信號驅動壓縮機工作。
[0011]本實用新型的另一目的還在于提供一種空調器，其包括信號處理電路、壓縮機以及上述的壓縮機保護電路。
[0012]本實用新型通過在具有電流采樣模塊、參考電壓生成模塊、電壓比較模塊及智能功率模塊的壓縮機保護電路中采用信號鎖存模塊，在壓縮機的相電流出現(xiàn)過流時，由電壓比較模塊輸出過流電平信號通過信號鎖存模塊鎖存并輸出至智能功率模塊，智能功率模塊根據(jù)該過流電平信號關斷相電流輸出以對壓縮機實現(xiàn)過流保護，隨后由電壓比較模塊輸出常規(guī)電平信號至信號鎖存模塊，而信號鎖存模塊保持輸出過流電平信號直至接收到信號處理電路輸出的鎖存撤銷信號時，才會將常規(guī)電平信號輸出以使智能功率模塊開啟相電流輸出，進而使壓縮機正常工作，這樣就能夠在信號處理電路與智能功率模塊之間的驅動信號線上存在強干擾信號時避免智能功率模塊輸出大電流或損壞，從而達到有效保護壓縮機的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例提供的壓縮機保護電路的模塊結構圖；
[0014]圖2是本實用新型另一實施例提供的壓縮機保護電路的模塊結構圖；
[0015]圖3是本實用新型又一實施例提供的壓縮機保護電路的模塊結構圖；
[0016]圖4是圖1所示的壓縮機保護電路的示例電路結構圖；
[0017]圖5是圖1所示的壓縮機保護電路的另一示例電路結構圖；
[0018]圖6是圖2所示的壓縮機保護電路的示例電路結構圖；
[0019]圖7是圖2所示的壓縮機保護電路的另一示例電路結構圖；
[0020]圖8是圖3所示的壓縮機保護電路的示例電路結構圖；
[0021]圖9是圖3所示的壓縮機保護電路的另一示例電路結構圖。

【具體實施方式】
[0022]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023]以下以在空調器中的應用為例對本實用新型實施例提供的壓縮機保護電路進行詳細說明:
[0024]空調器包括信號處理電路、壓縮機以及壓縮機保護電路。
[0025]圖1示出了本實用新型實施例提供的壓縮機保護電路的模塊結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下:
[0026]本實用新型實施例提供的壓縮機保護電路100包括電流采樣模塊101、參考電壓生成模塊104、電壓比較模塊102及智能功率模塊103，電流采樣模塊101對壓縮機200的相電流進行采樣并輸出相應的采樣電壓信號至電壓比較模塊102的第一輸入端，參考電壓生成模塊104輸出參考電壓信號至電壓比較模塊102的第二輸入端，電壓比較模塊102將上述的采樣電壓信號與上述的參考電壓信號進行比較；智能功率模塊103根據(jù)信號處理電路300所輸出的驅動信號對壓縮機200的工作狀態(tài)進行控制，智能功率模塊103的故障信號輸出引腳H)連接信號處理電路300，智能功率模塊103在關斷輸出時會同步輸出故障保護信號以使信號處理電路300停止輸出驅動信號。
[0027]壓縮機保護電路100還包括信號鎖存模塊105。
[0028]電壓比較模塊102的輸出端連接信號鎖存模塊105的輸入端，信號鎖存模塊105的輸出端和鎖存控制端分別連接智能功率模塊103的保護觸發(fā)電壓檢測端口 Cin和信號處理電路300。
[0029]當采樣電壓信號大于參考電壓信號時，電壓比較模塊102輸出過流電平信號至信號鎖存模塊105，信號鎖存模塊105對該過流電平信號進行鎖存處理后持續(xù)輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該過流電平信號關斷相電流輸出，并同時輸出故障保護信號至信號處理電路300 ;在智能功率模塊103關斷相電流輸出后，如果上述的采樣電壓信號小于上述的參考電壓信號，則電壓比較模塊102輸出常規(guī)電平信號至信號鎖存模塊105，在未接收到信號處理電路300輸出的鎖存撤銷信號時，信號鎖存模塊105依然保持輸出上述的過流電平信號，待到信號處理電路300輸出上述的鎖存撤銷信號時，信號鎖存模塊105根據(jù)鎖存撤銷信號將上述的常規(guī)電平信號輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)常規(guī)電平信號和信號處理電路300輸出的驅動信號驅動壓縮機200工作。
[0030]其中，信號處理電路300是在空調器的控制電路的狀態(tài)穩(wěn)定或故障(包括信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線出現(xiàn)強干擾信號)被排除后，才會輸出鎖存撤銷信號使信號鎖存模塊105撤銷對過流電平信號進行鎖存，此時智能功率模塊103可以根據(jù)常規(guī)電平信號和信號處理電路300輸出的驅動信號對壓縮機200進行驅動。
[0031]在本實用新型另一實施例中，基于圖1所示的壓縮機保護電路，壓縮機保護電路100還包括第一信號整形模塊106,如圖2所不,第一信號整形模塊106的輸入端和輸出端分別連接電壓比較模塊102的輸出端和信號鎖存模塊105的輸入端，第一信號整形模塊106對電壓比較模塊102輸出的過流電平信號或常規(guī)電平信號進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105。
[0032]當采樣電壓信號大于參考電壓信號時，電壓比較模塊102輸出過流電平信號至第一信號整形模塊106，第一信號整形模塊106對過流電平信號進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，信號鎖存模塊105對該過流電平信號進行鎖存處理后持續(xù)輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該過流電平信號關斷相電流輸出，并同時輸出故障保護信號至信號處理電路300 ;在智能功率模塊103關斷相電流輸出后，如果上述的采樣電壓信號小于上述的參考電壓信號，則電壓比較模塊102輸出常規(guī)電平信號至第一信號整形模塊106，第一信號整形模塊106對常規(guī)電平信號進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，在未接收到信號處理電路300輸出的鎖存撤銷信號時，信號鎖存模塊105依然保持輸出上述的經過信號整形處理后的過流電平信號，待到信號處理電路300輸出上述的鎖存撤銷信號時，信號鎖存模塊105根據(jù)鎖存撤銷信號將上述的經過信號整形處理后的常規(guī)電平信號輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該常規(guī)電平信號和信號處理電路300輸出的驅動信號驅動壓縮機200工作。
[0033]具體地，第一信號整形模塊106是對電壓比較模塊102輸出的過流電平信號或常規(guī)電平信號進行放大、隔離及反相處理后輸出至信號鎖存模塊105。
[0034]在本實用新型又一實施例中，基于圖1所示的壓縮機保護電路，壓縮機保護電路100還包括第二信號整形模塊107，如圖3所示，第二信號整形模塊107的輸入端和輸出端分別連接電壓比較模塊102的輸出端和信號鎖存模塊105的輸入端，在壓縮機保護電路100的上電初始時刻，第二信號整形模塊107自行輸出過流電平信號通過信號鎖存模塊105控制智能功率模塊103關斷相電流輸出，并在電壓比較模塊102輸出過流電平信號或常規(guī)電平信號后，第二信號整形模塊107對電壓比較模塊102輸出的過流電平信號或常規(guī)電平信號進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105。
[0035]在壓縮機保護電路100的上電初始時刻，第二信號整形模塊107會輸出過流電平信號至信號鎖存模塊105，經過信號鎖存模塊105控制智能功率模塊103關斷其相電流輸出以防在上電時因信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上出現(xiàn)強干擾信號而導致智能功率模塊103輸出大電流或損壞，進而對壓縮機實現(xiàn)有效的保護；在上電后，電壓比較模塊102會根據(jù)采樣電壓與參考電壓的比較結果輸出過流電平信號或常規(guī)電平信號，當采樣電壓信號大于參考電壓信號時，電壓比較模塊102輸出過流電平信號至第二信號整形模塊107，第二信號整形模塊107對過流電平信號進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，信號鎖存模塊105對該過流電平信號進行鎖存處理后持續(xù)輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該過流電平信號關斷相電流輸出，并同時輸出故障保護信號至信號處理電路300 ;在智能功率模塊103關斷相電流輸出后，如果上述的采樣電壓信號小于上述的參考電壓信號，則電壓比較模塊102輸出常規(guī)電平信號至第二信號整形模塊107，第二信號整形模塊107對常規(guī)電平信號進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，在未接收到信號處理電路300輸出的鎖存撤銷信號時，信號鎖存模塊105依然保持輸出上述的經過信號整形處理后的過流電平信號，待到信號處理電路300輸出上述的鎖存撤銷信號時，信號鎖存模塊105根據(jù)鎖存撤銷信號將上述的經過信號整形處理后的常規(guī)電平信號輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該常規(guī)電平信號和信號處理電路300輸出的驅動信號驅動壓縮機200工作。
[0036]具體地，第二信號整形模塊107是對電壓比較模塊102輸出的過流電平信號或常規(guī)電平信號進行放大和隔離處理后輸出至信號鎖存模塊105。
[0037]圖4示出了圖1所示的壓縮機保護電路的示例電路結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下:
[0038]電流采樣模塊101包括第一電阻Rl，第一電阻Rl的第一端接入壓縮機200的三相電流(Iu、Iv及Iw)，并連接電壓比較模塊102的第一輸入端，第一電阻Rl的第二端接等電勢地。由第一電阻Rl對壓縮機200的三相電流進行采樣并生成相應的采樣電壓信號。
[0039]電壓比較模塊102包括:
[0040]第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一比較器ICl及第五電阻R5 ；
[0041]第二電阻R2的第一端和第三電阻R3的第一端分別為電壓比較模塊102的第一輸入端和第二輸入端，第二電阻R2的第二端連接第一比較器ICl的同相輸入端，第三電阻R3的第二端與第四電阻R4的第一端共接于第一比較器ICl的反相輸入端，第一比較器ICl的正電源端連接直流電源VCC，第一比較器ICl的負電源端與第四電阻R4的第二端共接于地，第一比較器ICl的輸出端連接第五電阻R5的第一端,第五電阻R5的第二端為電壓比較模塊102的輸出端。
[0042]智能功率模塊103為現(xiàn)有的包含控制器和上下橋臂開關管的智能功率模塊(即IPM, Intelligent Power Module)。
[0043]參考電壓生成模塊104包括:
[0044]第六電阻R6、基準電壓源芯片IC2、第七電阻R7及第八電阻R8 ；
[0045]第六電阻R6的第一端連接直流電源VCC，第六電阻R6的第二端與基準電壓源芯片IC2的陰極以及第七電阻R7的第一端共接所形成的共接點為參考電壓生成模塊104的輸出端，基準電壓源芯片IC2的調整極與第七電阻R7的第二端共接于第八電阻R8的第一端，基準電壓源芯片IC2的陽極與第八電阻R8的第二端共接于地。其中，基準電壓源芯片IC2具體可以是型號為TL431的基準電壓源。
[0046]信號鎖存模塊105包括:
[0047]鎖存器IC3、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻Rll、NPN型三極管Ql及第十二電阻R12 ；
[0048]鎖存器IC3的信號輸入腳D為信號鎖存模塊105的輸入端,鎖存器IC3的信號輸出腳Q與第九電阻R9的第一端的共接點為信號鎖存模塊105的輸出端，鎖存器IC3的電源腳Vcc連接直流電源VCC，鎖存器IC3的地腳GND與輸出使能腳/OE均接地，第十電阻RlO的第一端為信號鎖存模塊105的受控端，第十電阻RlO的第二端與第九電阻R9的第二端及第H^一電阻Rll的第一端共接于NPN型三極管Ql的基極，第十一電阻Rll的第二端與NPN型三極管Ql的發(fā)射極共接于地，NPN型三極管Ql的集電極與第十二電阻R12的第一端共接于鎖存器IC3的信號控制腳LE，第十二電阻R12的第二端接地。其中，鎖存器IC3的信號輸入腳D、輸出使能腳/OE及信號控制腳LE與其信號輸出腳Q的信號邏輯關系如下表所示:
/OELEDQ LHLL
[0049]LHHH
LLQu ΗχχZ
[0050]上表中的L為低電平信號,H為高電平信號，X為無信號輸入,Q(!為鎖存器IC3的輸出腳Q前一次所輸出的信號，Z為零電平。
[0051]另外，鎖存器IC3具體可以是型號為SN74LVC1G373的鎖存芯片。
[0052]以下結合工作原理對圖4所示的壓縮機保護電路作進一步說明:
[0053]當壓縮機200的相電流(即智能功率模塊103輸出的相電流)增大并使第一電阻Rl上的電壓大于第一比較器ICl的同相輸入端的電壓時,此時第一比較器ICl會輸出高電平信號(即上述的過流電平信號)至鎖存器IC3的信號輸入腳D，根據(jù)鎖存器的工作原理，此時鎖存器IC3的信號輸出腳Q將信號輸入腳D所接收到的高電平信號輸出至智能功率模塊103的保護觸發(fā)電壓檢測端口 Cin，則智能功率模塊103隨即關斷其相電流輸出以控制壓縮機200停機，同時，該高電平信號還經過第九電阻R9輸入到NPN型三極管Ql的基極，進而使得NPN型三極管Ql導通，則鎖存器IC3的信號控制腳LE相應地變?yōu)榈碗娖?，按照鎖存器的工作原理，鎖存器IC3的鎖存功能開始生效，不管鎖存器IC3的信號輸入腳D的信號發(fā)生何種變化，鎖存器IC3保持其信號輸出腳Q原來所輸出的信號不變，即鎖存器IC3的信號輸出腳Q持續(xù)輸出高電平信號，則智能功率模塊103持續(xù)關斷其相電流輸出以控制壓縮機200停機；與此同時，智能功率模塊103的故障信號輸出引腳FO會輸出一個電平脈沖信號(即上述的故障保護信號)至信號處理電路300，信號處理電路300根據(jù)該電平脈沖信號關斷其驅動信號的輸出。于是，由于壓縮機200已停止工作，第一電阻Rl上的電壓為零，則第一比較器ICl輸出低電平信號(即上述的常規(guī)電平信號)至鎖存器IC3的信號輸入腳D，但因鎖存器IC3的鎖存功能仍有效，所以鎖存器IC3的信號輸出腳Q仍輸出高電平信號，進而使智能功率模塊103關斷相電流輸出以控制壓縮機200停機。在此期間，由于智能功率模塊103處于關斷狀態(tài)，所以如果信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上遇到外來的強干擾信號，則不會使智能功率模塊103發(fā)生大電流輸出或損壞，從而對壓縮機起到有效保護作用。待到空調器的控制電路狀態(tài)穩(wěn)定或者故障排除(如輸入電源的電壓和電流已正常)，信號處理電路300可在延時一個預設時間(如30秒)后，向鎖存器IC3輸出低電平信號(即上述的鎖存撤銷信號)，此低電平信號使NPN型三極管Ql截止，則鎖存器IC3的信號控制腳LE轉為高電平，鎖存器IC3的鎖存功能無效，此時按照鎖存器的工作原理，鎖存器IC3的信號輸出腳Q的輸出信號會與其信號輸入腳D的輸入信號一致，即此時鎖存器IC3的信號輸出腳Q會輸出低電平信號至智能功率模塊103，則智能功率模塊103恢復相電流輸出，從而使壓縮機200正常啟動。
[0054]另外，如圖5所示，電壓比較模塊102還可以進一步包括第一電容Cl，第一電容Cl連接于第一比較器ICl的同相輸入端與地之間，其用于對第一比較器ICl的同相輸入端的輸入信號進行濾波處理。
[0055]因此，本實用新型實施例通過在具有電流采樣模塊101、參考電壓生成模塊104、電壓比較模塊102及智能功率模塊103的壓縮機保護電路中采用信號鎖存模塊105，在壓縮機200的相電流出現(xiàn)過流時，由電壓比較模塊102輸出過流電平信號通過信號鎖存模塊105鎖存并輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該過流電平信號關斷相電流輸出以對壓縮機200實現(xiàn)過流保護，隨后由電壓比較模塊102輸出常規(guī)電平信號至信號鎖存模塊105，而信號鎖存模塊105保持輸出過流電平信號直至接收到信號處理電路300輸出的鎖存撤銷信號時，才會將常規(guī)電平信號輸出以使智能功率模塊103開啟相電流輸出，進而使壓縮機200正常工作，這樣就能夠在信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上存在強干擾信號時避免智能功率模塊103輸出大電流或損壞，從而達到有效保護壓縮機200的目的。
[0056]圖6示出了圖2所示的壓縮機保護電路的示例電路結構，其中，電流采樣模塊101、智能功率模塊103、參考電壓生成模塊104以及信號鎖存模塊105的結構均與圖4所示的相同，因此不再贅述。
[0057]對于電壓比較模塊102，其包括:
[0058]第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第二比較器IC4及第十六電阻R16 ；
[0059]第十三電阻R13的第一端和第十四電阻R14的第一端分別為電壓比較模塊102的第一輸入端和第二輸入端，第十三電阻R13的第二端連接第二比較器IC4的反相輸入端，第十四電阻R14的第二端與第十五電阻R15的第一端共接于第二比較器IC4的同相輸入端，第二比較器IC4的正電源端連接直流電源VCC，第二比較器IC4的負電源端與第十五電阻R15的第二端共接于地，第二比較器IC4的輸出端連接第十六電阻R16的第一端,第十六電阻R16的第二端為電壓比較模塊102的輸出端。
[0060]對于第一信號整形模塊106,其包括:
[0061]第十七電阻R17、第一 PNP型三極管Q2及第十八電阻R18 ；
[0062]第十七電阻R17的第一端與第一 PNP型三極管Q2的基極的共接點為第一信號整形模塊106的輸入端,第十七電阻R17的第二端與第一 PNP型三極管Q2的發(fā)射極共接于直流電源VCC，第一 PNP型三極管Q2的集電極與第十八電阻R18的第一端的共接點為第一信號整形模塊106的輸出端，第十八電阻R18的第二端接地。
[0063]以下結合工作原理對圖6所示的壓縮機保護電路作進一步說明:
[0064]當壓縮機200的相電流(即智能功率模塊103輸出的相電流)增大并使第一電阻Rl上的電壓大于第二比較器IC4的同相輸入端的電壓時,此時第二比較器IC4會輸出低電平信號(即上述的過流電平信號)經過由第十七電阻R17、第一 PNP型三極管Q2及第十八電阻R18組成的信號整形電路進行放大、隔離及反相處理后輸出高電平信號(即上述經過信號整形處理后的過流電平信號)至鎖存器IC3的信號輸入腳D，根據(jù)鎖存器的工作原理，此時鎖存器IC3的信號輸出腳Q將信號輸入腳D所接收到的高電平信號輸出至智能功率模塊103的保護觸發(fā)電壓檢測端口 Cin，則智能功率模塊103隨即關斷其相電流輸出以控制壓縮機200停機，同時，該高電平信號還經過第九電阻R9輸入到NPN型三極管Ql的基極，進而使得NPN型三極管Ql導通，則鎖存器IC3的信號控制腳LE相應地變?yōu)榈碗娖剑凑真i存器的工作原理，鎖存器IC3的鎖存功能開始生效，不管鎖存器IC3的信號輸入腳D的信號發(fā)生何種變化，鎖存器IC3保持其信號輸出腳Q原來所輸出的信號不變，即鎖存器IC3的信號輸出腳Q持續(xù)輸出高電平信號，則智能功率模塊103持續(xù)關斷其相電流輸出以控制壓縮機200停機；與此同時，智能功率模塊103的故障信號輸出引腳FO會輸出一個電平脈沖信號(即上述的故障保護信號)至信號處理電路300，信號處理電路300根據(jù)該電平脈沖信號關斷其驅動信號的輸出。于是，由于壓縮機200已停止工作，第一電阻Rl上的電壓為零，則第二比較器IC4輸出高電平信號由第十七電阻R17、第一 PNP型三極管Q2及第十八電阻R18組成的信號整形電路進行放大、隔離及反相處理后輸出低電平信號(即上述經過信號整形處理后的常規(guī)電平信號)至鎖存器IC3的信號輸入腳D，但因鎖存器IC3的鎖存功能仍有效，所以鎖存器IC3的信號輸出腳Q仍輸出高電平信號，進而使智能功率模塊103關斷相電流輸出以控制壓縮機200停機。在此期間，由于智能功率模塊103處于關斷狀態(tài)，所以如果信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上遇到外來的強干擾信號，則不會使智能功率模塊103發(fā)生大電流輸出或損壞，從而對壓縮機起到有效保護作用。待到空調器的控制電路狀態(tài)穩(wěn)定或者故障排除(如輸入電源的電壓和電流已正常)，信號處理電路300可在延時一個預設時間(如30秒)后，向鎖存器IC3輸出低電平信號(即上述的鎖存撤銷信號)，此低電平信號使NPN型三極管Ql截止，則鎖存器IC3的信號控制腳LE轉為高電平，鎖存器IC3的鎖存功能無效，此時按照鎖存器的工作原理，鎖存器IC3的信號輸出腳Q的輸出信號會與其信號輸入腳D的輸入信號一致,即此時鎖存器IC3的信號輸出腳Q會輸出低電平信號至智能功率模塊103，則智能功率模塊103恢復相電流輸出，從而使壓縮機200正常啟動。
[0065]另外，如圖7所示，電壓比較模塊102還可以進一步包括第二電容C2，第二電容C2連接于第二比較器IC4的反相輸入端與地之間，其用于對第二比較器IC4的反相輸入端的輸入信號進行濾波處理。
[0066]綜上所述，本實用新型另一實施例通過在具有電流采樣模塊101、參考電壓生成模塊104、電壓比較模塊102及智能功率模塊103的壓縮機保護電路中采用信號鎖存模塊105和第一信號整形模塊106，在壓縮機200的相電流出現(xiàn)過流時，由電壓比較模塊102輸出過流電平信號經過第一信號整形模塊106進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，通過信號鎖存模塊105進行鎖存并輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該經過信號整形處理后的過流電平信號關斷相電流輸出以對壓縮機200實現(xiàn)過流保護，隨后由電壓比較模塊102輸出常規(guī)電平信號經過第一信號整形模塊106進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，而信號鎖存模塊105保持輸出上述的經過信號整形處理后的過流電平信號直至接收到信號處理電路300輸出的鎖存撤銷信號時，才會將上述經過信號整形處理后的常規(guī)電平信號輸出以使智能功率模塊103開啟相電流輸出，進而使壓縮機200正常工作，這樣就能夠在信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上存在強干擾信號時避免智能功率模塊103輸出大電流或損壞，從而達到有效保護壓縮機200的目的。
[0067]圖8示出了圖3所示的壓縮機保護電路的示例電路結構，其中，電流采樣模塊101、電壓比較模塊102，、智能功率模塊103、參考電壓生成模塊104以及信號鎖存模塊105的結構均與圖4所示的相同，因此不再贅述。
[0068]對于第二信號整形模塊107，其包括:
[0069]第十九電阻R19、第二十電阻R20及第二 PNP型三極管Q3 ；
[0070]第十九電阻R19的第一端與第二 PNP型三極管Q3的基極的共接點為第二信號整形模塊107的輸入端,第十九電阻R19的第二端與第二十電阻R20的第一端共接于直流電源VCC，第二十電阻R20的第二端與第二 PNP型三極管Q3的發(fā)射極的共接點為第二信號整形模塊107輸出端，第二 PNP型三極管Q3的集電極接地。
[0071]以下結合工作原理對圖8所示的壓縮機保護電路作進一步說明:
[0072]在壓縮機保護電路100的上電初始時刻，由于第一比較器ICl需要一段很短時間才會輸出有效的過流電平信號或常規(guī)電平信號，所以，此時第二 PNP型三極管Q3截止，其發(fā)射極會輸出高電平信號(即上述的過流電平信號)至信號鎖存模塊105，經過信號鎖存模塊105控制智能功率模塊103關斷其相電流輸出，以防在上電時因信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上出現(xiàn)強干擾信號而導致智能功率模塊103輸出大電流或損壞，進而對壓縮機實現(xiàn)有效的保護；在上電后，電壓比較模塊102會根據(jù)采樣電壓與參考電壓的比較結果輸出高電平信號或低電平信號(即上述的常規(guī)電平信號)；
[0073]當壓縮機200的相電流(即智能功率模塊103輸出的相電流)增大并使第一電阻Rl上的電壓大于第一比較器ICl的反相輸入端的電壓時，此時第一比較器ICl會輸出低電平信號經過由第十九電阻R19、第二十電阻R20及第二 PNP型三極管Q3組成的信號整形電路進行放大和隔離處理后輸出高電平信號至鎖存器IC3的信號輸入腳D，根據(jù)鎖存器的工作原理，此時鎖存器IC3的信號輸出腳Q將信號輸入腳D所接收到的高電平信號輸出至智能功率模塊103的保護觸發(fā)電壓檢測端口 Cin，則智能功率模塊103隨即關斷其相電流輸出以控制壓縮機200停機，同時，該高電平信號還經過第九電阻R9輸入到NPN型三極管Ql的基極，進而使得NPN型三極管Ql導通，則鎖存器IC3的信號控制腳LE相應地變?yōu)榈碗娖?，按照鎖存器的工作原理，鎖存器IC3的鎖存功能開始生效，不管鎖存器IC3的信號輸入腳D的信號發(fā)生何種變化，鎖存器IC3保持其信號輸出腳Q原來所輸出的信號不變，即鎖存器IC3的信號輸出腳Q持續(xù)輸出高電平信號，則智能功率模塊103持續(xù)關斷其相電流輸出以控制壓縮機200停機；與此同時,智能功率模塊103的故障信號輸出引腳FO會輸出一個電平脈沖信號(即上述的故障保護信號)至信號處理電路300，信號處理電路300根據(jù)該電平脈沖信號關斷其驅動信號的輸出。于是，由于壓縮機200已停止工作,第一電阻Rl上的電壓為零，則第一比較器ICl輸出低電平信號由第十九電阻R19、第二十電阻R20及第二 PNP型三極管Q3組成的信號整形電路進行放大和隔離處理后輸出至鎖存器IC3的信號輸入腳D，但因鎖存器IC3的鎖存功能仍有效，所以鎖存器IC3的信號輸出腳Q仍輸出高電平信號，進而使智能功率模塊103關斷相電流輸出以控制壓縮機200停機。在此期間，由于智能功率模塊103處于關斷狀態(tài)，所以如果信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上遇到外來的強干擾信號，則不會使智能功率模塊103發(fā)生大電流輸出或損壞，從而對壓縮機起到有效保護作用。待到空調器的控制電路狀態(tài)穩(wěn)定或者故障排除(如輸入電源的電壓和電流已正常)，信號處理電路300可在延時一個預設時間(如30秒)后，向鎖存器IC3輸出低電平信號(即上述的鎖存撤銷信號)，此低電平信號使NPN型三極管Ql截止，則鎖存器IC3的信號控制腳LE轉為高電平，鎖存器IC3的鎖存功能無效，此時按照鎖存器的工作原理，鎖存器IC3的信號輸出腳Q的輸出信號會與其信號輸入腳D的輸入信號一致，即此時鎖存器IC3的信號輸出腳Q會輸出低電平信號至智能功率模塊103，則智能功率模塊103恢復相電流輸出，從而使壓縮機200正常啟動。
[0074]另外，如圖9所示，電壓比較模塊102還可以進一步包括第三電容C3，第三電容C3連接于第一比較器ICl的同相輸入端與地之間，其用于對第一比較器ICl的同相輸入端的輸入信號進行濾波處理。
[0075]綜上所述，本實用新型又一實施例通過在具有電流采樣模塊101、參考電壓生成模塊104、電壓比較模塊102及智能功率模塊103的壓縮機保護電路中采用信號鎖存模塊105和第二信號整形模塊107，在壓縮機保護電路100的上電初始時刻，第二信號整形模塊107會輸出過流電平信號通過信號鎖存模塊105控制智能功率模塊103關斷其相電流輸出，以防在上電時因信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上出現(xiàn)強干擾信號而導致智能功率模塊103輸出大電流或損壞，進而對壓縮機實現(xiàn)有效的保護。
[0076]在上電后，電壓比較模塊102會根據(jù)采樣電壓與參考電壓的比較結果輸出過流電平信號或常規(guī)電平信號，當壓縮機200的相電流出現(xiàn)過流時，由電壓比較模塊102輸出過流電平信號經過第二信號整形模塊107進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，通過信號鎖存模塊105進行鎖存并輸出至智能功率模塊103，智能功率模塊103根據(jù)該經過信號整形處理后的過流電平信號關斷相電流輸出以對壓縮機200實現(xiàn)過流保護，隨后由電壓比較模塊102輸出常規(guī)電平信號經過第二信號整形模塊107進行信號整形處理后輸出至信號鎖存模塊105，而信號鎖存模塊105保持輸出上述的經過信號整形處理后的過流電平信號直至接收到信號處理電路300輸出的鎖存撤銷信號時，才會將上述經過信號整形處理后的常規(guī)電平信號輸出以使智能功率模塊103開啟相電流輸出，進而使壓縮機200正常工作，這樣就能夠在信號處理電路300與智能功率模塊103之間的驅動信號線上存在強干擾信號時避免智能功率模塊103輸出大電流或損壞，從而達到有效保護壓縮機200的目的。
[0077]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種壓縮機保護電路，包括電流采樣模塊、參考電壓生成模塊、電壓比較模塊及智能功率模塊，所述電流采樣模塊對壓縮機的相電流進行采樣并輸出相應的采樣電壓信號至所述電壓比較模塊的第一輸入端，所述參考電壓生成模塊輸出參考電壓信號至所述電壓比較模塊的第二輸入端，所述電壓比較模塊將所述采樣電壓信號與所述參考電壓信號進行比較；所述智能功率模塊根據(jù)信號處理電路所輸出的驅動信號對所述壓縮機的工作狀態(tài)進行控制，所述智能功率模塊在關斷輸出時會同步輸出故障保護信號以使所述信號處理電路停止輸出所述驅動信號；其特征在于，所述壓縮機保護電路還包括信號鎖存模塊； 所述電壓比較模塊的輸出端連接所述信號鎖存模塊的輸入端，所述信號鎖存模塊的輸出端和鎖存控制端分別連接所述智能功率模塊的保護觸發(fā)電壓檢測端口和所述信號處理電路； 當所述采樣電壓信號大于所述參考電壓信號時，所述電壓比較模塊輸出過流電平信號至所述信號鎖存模塊，所述信號鎖存模塊對所述過流電平信號進行鎖存處理并持續(xù)輸出所述過流電平信號至所述智能功率模塊，所述智能功率模塊根據(jù)所述過流電平信號關斷相電流輸出，并同時輸出故障保護信號至所述信號處理電路；在所述智能功率模塊關斷相電流輸出后，如果所述米樣電壓信號小于所述參考電壓信號，則所述電壓比較模塊輸出常規(guī)電平信號至所述信號鎖存模塊，在未接收到所述信號處理電路輸出的鎖存撤銷信號時，所述信號鎖存模塊依然保持輸出所述過流電平信號，待到所述信號處理電路輸出所述鎖存撤銷信號時，所述信號鎖存模塊根據(jù)所述鎖存撤銷信號將所述常規(guī)電平信號輸出至所述智能功率模塊，所述智能功率模塊根據(jù)所述常規(guī)電平信號和所述信號處理電路輸出的驅動信號驅動壓縮機工作。
2.如權利要求1所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述壓縮機保護電路還包括第一信號整形模塊，所述第一信號整形模塊的輸入端和輸出端分別連接所述電壓比較模塊的輸出端和所述信號鎖存模塊的輸入端，所述第一信號整形模塊對所述電壓比較模塊輸出的過流電平信號或常規(guī)電平信號進行信號整形處理后輸出至所述信號鎖存模塊。
3.如權利要求1所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述壓縮機保護電路還包括第二信號整形模塊，所述第二信號整形模塊的輸入端和輸出端分別連接所述電壓比較模塊的輸出端和所述信號鎖存模塊的輸入端，在所述壓縮機保護電路的上電初始時刻，所述第二信號整形模塊自行輸出過流電平信號通過所述信號鎖存模塊控制所述智能功率模塊關斷相電流輸出，并在所述電壓比較模塊輸出過流電平信號或常規(guī)電平信號后，所述第二信號整形模塊對所述電壓比較模塊輸出的過流電平信號或常規(guī)電平信號進行信號整形處理后輸出至所述信號鎖存模塊。
4.如權利要求1所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述電流采樣模塊包括第一電阻R1，所述第一電阻Rl的第一端接入所述壓縮機的三相電流，并連接所述電壓比較模塊的第一輸入端，所述第一電阻Rl的第二端接等電勢地。
5.如權利要求1所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述電壓比較模塊包括: 第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一比較器及第五電阻R5 ； 所述第二電阻R2的第一端和所述第三電阻R3的第一端分別為所述電壓比較模塊的第一輸入端和第二輸入端，所述第二電阻R2的第二端連接所述第一比較器的同相輸入端，所述第三電阻R3的第二端與所述第四電阻R4的第一端共接于所述第一比較器的反相輸入端，所述第一比較器的正電源端連接直流電源，所述第一比較器的負電源端與所述第四電阻R4的第二端共接于地，所述第一比較器的輸出端連接所述第五電阻R5的第一端，所述第五電阻R5的第二端為所述電壓比較模塊的輸出端。
6.如權利要求1所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述參考電壓生成模塊包括: 第六電阻R6、基準電壓源芯片、第七電阻R7及第八電阻R8 ； 所述第六電阻R6的第 一端連接直流電源，所述第六電阻R6的第二端與所述基準電壓源芯片的陰極以及所述第七電阻R7的第一端共接所形成的共接點為所述參考電壓生成模塊的輸出端，所述基準電壓源芯片的調整極與所述第七電阻R7的第二端共接于所述第八電阻R8的第一端，所述基準電壓源芯片的陽極與所述第八電阻R8的第二端共接于地。
7.如權利要求1所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述信號鎖存模塊包括: 鎖存器、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻RlUNPN型三極管及第十二電阻R12 ； 所述鎖存器的信號輸入腳為所述信號鎖存模塊的輸入端，所述鎖存器的信號輸出腳與所述第九電阻R9的第一端的共接點為所述信號鎖存模塊的輸出端，所述鎖存器的電源腳連接直流電源，所述鎖存器的地腳與輸出使能腳均接地，所述第十電阻RlO的第一端為所述信號鎖存模塊的受控端，所述第十電阻RlO的第二端與所述第九電阻R9的第二端及所述第十一電阻Rll的第一端共接于所述NPN型三極管的基極，所述第十一電阻Rll的第二端與所述NPN型三極管的發(fā)射極共接于地，所述NPN型三極管的集電極與所述第十二電阻R12的第一端共接于所述鎖存器的信號控制腳，所述第十二電阻R12的第二端接地。
8.如權利要求2所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述電壓比較模塊包括: 第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第二比較器及第十六電阻R16 ； 所述第十三電阻R13的第一端和所述第十四電阻R14的第一端分別為所述電壓比較模塊的第一輸入端和第二輸入端，所述第十三電阻R13的第二端連接所述第二比較器的反相輸入端，所述第十四電阻R14的第二端與所述第十五電阻R15的第一端共接于所述第二比較器的同相輸入端，所述第二比較器的正電源端連接直流電源，所述第二比較器的負電源端與所述第十五電阻R15的第二端共接于地，所述第二比較器的輸出端連接所述第十六電阻R16的第一端，所述第十六電阻R16的第二端為所述電壓比較模塊的輸出端。
9.如權利要求2所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述第一信號整形模塊包括: 第十七電阻R17、第一 PNP型三極管及第十八電阻R18 ； 所述第十七電阻R17的第一端與所述第一 PNP型三極管的基極的共接點為所述第一信號整形模塊的輸入端，所述第十七電阻R17的第二端與所述第一 PNP型三極管的發(fā)射極共接于直流電源，所述第一 PNP型三極管的集電極與所述第十八電阻R18的第一端的共接點為所述第一信號整形模塊的輸出端，所述第十八電阻R18的第二端接地。
10.如權利要求3所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述電壓比較模塊包括: 第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一比較器及第五電阻R5 ； 所述第二電阻R2的第一端和所述第三電阻R3的第一端分別為所述電壓比較模塊的第一輸入端和第二輸入端，所述第二電阻R2的第二端連接所述第一比較器的同相輸入端，所述第三電阻R3的第二端與所述第四電阻R4的第一端共接于所述第一比較器的反相輸入端，所述第一比較器的正電源端連接直流電源，所述第一比較器的負電源端與所述第四電阻R4的第二端共接于地，所述第一比較器的輸出端連接所述第五電阻R5的第一端，所述第五電阻R5的第二端為所述電壓比較模塊的輸出端。
11.如權利要求3所述的壓縮機保護電路，其特征在于，所述第二信號整形模塊包括: 第十九電阻R19、第二十電阻R20及第二 PNP型三極管； 所述第十九電阻R19的第一端與所述第二PNP型三極管的基極的共接點為所述第二信號整形模塊的輸入端，所述第十九電阻R19的第二端與所述第二十電阻R20的第一端共接于直流電源，所述第二十電阻R20的第二端與所述第二 PNP型三極管的發(fā)射極的共接點為所述第二信號整形模塊輸出端，所述第二 PNP型三極管的集電極接地。
12.—種空調器，包括信號處理電路和壓縮機，其特征在于，所述空調器還包括如權利要求I至11任一項所 述的壓縮機保護電路。
【文檔編號】H02H3/08GK203859488SQ201420159226
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權日:2014年4月2日
【發(fā)明者】鮑殿生, 陳建昌 申請人:美的集團股份有限公司