專利名稱：壓縮機控制裝置、方法及包括該壓縮機控制裝置的冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機以及具有該壓縮機的冰箱，尤其涉及根據(jù)工業(yè)電源的電力品質(zhì)將工業(yè)電源直接連接到壓縮機來使壓縮機運轉(zhuǎn)的壓縮機控制裝置、方法及包括該壓縮機控制裝置的冰箱。
背景技術(shù)：
一般，冰箱是用于使食品、飲料等儲藏物長時間保持新鮮的設(shè)備，根據(jù)要保存的儲藏物的種類進行冷凍或冷藏保管。冰箱借助在內(nèi)部設(shè)置的壓縮機的驅(qū)動而工作。就供給到冰箱內(nèi)部的冷氣而言，通過制冷劑的熱交換作用來生成，并通過反復(fù)進行壓縮-凝縮-膨脹-蒸發(fā)的循環(huán)(cycle)持續(xù)地供給到冰箱內(nèi)部。供給到冰箱內(nèi)部的制冷劑通過對流均勻地傳遞到冰箱內(nèi)部，從而使儲存到冰箱內(nèi)部的食物保持所需的溫度。另外，在上述冰箱或空調(diào)等中設(shè)有壓縮機，一般使用BLDC (BrushlessDirectCurrent :無刷直流)壓縮機或往復(fù)式壓縮機。特別地,往復(fù)式壓縮機(Reciprocating Compressor)是活塞在氣缸內(nèi)部進行線性往復(fù)運動來吸入、壓縮制冷劑氣體并排出的壓縮機。往復(fù)式壓縮機根據(jù)對活塞進行驅(qū)動的方式分成往復(fù)式(Recipro)方式和線性(Linear)方式。往復(fù)式方式是使旋轉(zhuǎn)電機與機軸(crankshaft)結(jié)合并使活塞與該機軸結(jié)合來將旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換為直線往復(fù)運動的方式。而線性方式是將活塞直接連接到線性電機(Linear motor)的可動元件，從而借助電機的直線運動使活塞進行往復(fù)運動的方式。這種線性方式的往復(fù)式壓縮機由于不具有將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的機軸，因此摩擦損失少，在壓縮效率方面，效率比一般壓縮機高。設(shè)有壓縮機的冰箱一般包括對壓縮機的運轉(zhuǎn)進行控制的壓縮機控制部和對冰箱的動作進行控制的冰箱控制部。此時，壓縮機控制部檢測在壓縮機內(nèi)流動的電流及電壓，并利用該電流及電壓來控制沖程或速度等。冰箱控制部根據(jù)冰箱負載，例如根據(jù)冰箱內(nèi)溫度，向上述壓縮機控制部輸出用于打開/關(guān)閉壓縮機的控制信號，使壓縮機控制部控制壓縮機電源，由此對冰箱進行驅(qū)動。在具有線性壓縮機或BLDC往復(fù)式壓縮機的冰箱，壓縮機接收工業(yè)電源的輸入，借助由三端雙向可控硅開關(guān)元件(TRIAC)等電力元件構(gòu)成的驅(qū)動部來運轉(zhuǎn)。壓縮機根據(jù)冰箱所要求的指令，執(zhí)行開/關(guān)(0N/0FF)、制冷力改變、速度控制、頻率控制、沖程控制等工作。這樣，冰箱通過壓縮機的工作將冰箱內(nèi)的溫度保持適宜的溫度。但是，在現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機控制裝置、方法以及具有該壓縮機控制裝置的冰箱中，上述壓縮機始終借助由三端雙向可控硅開關(guān)元件構(gòu)成的驅(qū)動部來運轉(zhuǎn)，因此存在驅(qū)動(drive)帶來損失的問題
發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)課題本發(fā)明實施例的一個目的在于，提供一種壓縮機控制裝置、方法及包括該壓縮機控制裝置的冰箱，該壓縮機控制裝置根據(jù)工業(yè)電源即墻式電源的電力品質(zhì)，來利用三端雙向可控硅開關(guān)元件來使壓縮機運轉(zhuǎn)，或者直接施加工業(yè)電源來使壓縮機運轉(zhuǎn)。本發(fā)明實施例的另一目的在于，提供一種壓縮機控制裝置、方法及包括該壓縮機控制裝置的冰箱，若工業(yè)電源在規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者在規(guī)定頻率范圍內(nèi)，該壓縮機控制裝置將工業(yè)電源直接施加到壓縮機，從而能夠減少或消除因如利用三端雙向可控硅開關(guān)元件的壓縮機驅(qū)動而產(chǎn)生的損失。用于解決課題的手段一實施例的壓縮機控制裝置包括工業(yè)電源，其向壓縮機供電；三端雙向可控硅開關(guān)元件，其借助門驅(qū)動信號來驅(qū)動，從而使上述壓縮機運轉(zhuǎn)；切換單元，其根據(jù)控制信號，來使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件連接到上述壓縮機，或者使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機；壓縮機控制單元，其生成上述門驅(qū)動來驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件，并且根據(jù)上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率來生成上述控制信號，以使上述切換單元導(dǎo)通/斷開。在一實施例的壓縮機控制裝置中，在上述工業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)時，上述壓縮機控制單元生成用于使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機的控制信號。上述壓縮機控制單元具有多個運轉(zhuǎn)模式；本發(fā)明的壓縮機控制裝置還包括電容器電路，該電容器電路根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容。在此，上述電容器電路包括一個以上的電容器；第二切換單兀，其將上述一個以上的電容器選擇性地連接到上述壓縮機。在一實施例的壓縮機控制裝置中，上述壓縮機所具有的電機可以具有根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式來連接上述電容器電路的兩個以上的接頭。一實施例的壓縮機控制裝置還包括電壓檢測單元，其檢測上述工業(yè)電源的上述輸入電壓；頻率檢測單元，其檢測上述工業(yè)電源的上述輸入頻率。一實施例的冰箱包括工業(yè)電源，其向冰箱和壓縮機供電；三端雙向可控硅開關(guān)元件，其借助門驅(qū)動信號來驅(qū)動，從而使上述壓縮機運轉(zhuǎn)；壓縮機控制單元，其根據(jù)第一控制信號而被接通/斷開，并且生成上述門驅(qū)動信號來驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件；切換單元，其根據(jù)第二控制信號，來使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件連接到上述壓縮機，或者使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機；冰箱控制單元，其生成上述第一控制信號來接通/斷開上述壓縮機控制單元，并且根據(jù)上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率來生成上述第二控制信號，以使上述切換單元導(dǎo)通/斷開。在一實施例的冰箱中，在上述工業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)時，上述冰箱控制單元生成用于使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機的第二控制信號。上述冰箱控制單元具有使壓縮機運轉(zhuǎn)的多個運轉(zhuǎn)模式，本發(fā)明的冰箱還包括電容器電路，其根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容。在此，上述電容器電路包括一個以上的電容器；第二切換單兀，其將上述一個以上的電容器選擇性地連接到上述壓縮機。在一實施例的冰箱中，在上述工業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)時，上述冰箱控制單元生成用于切斷上述壓縮機控制單元的電源的第一控制信號。一實施例的壓縮機控制方法包括如下步驟檢測向壓縮機供電的工業(yè)電源的輸入電壓；判斷所檢測出的上述輸入電壓是否在預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)；根據(jù)上述判斷的結(jié)果來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測出的上述輸入電壓在上述電壓范圍內(nèi)時，將上述工業(yè)電源直接連接到壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測出的上述輸入電壓在上述電壓范圍外時，通過三端雙向可控硅開關(guān)元件來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。一實施例的壓縮機控制方法包括如下步驟檢測向壓縮機供電的工業(yè)電源的輸入頻率；判斷所檢測出的上述輸入頻率是否在預(yù)先設(shè)定的頻率范圍內(nèi)；根據(jù)上述判斷的結(jié)果來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測出的上述輸入頻率在上述頻率范圍內(nèi)時，將上述工業(yè)電源直接連接到壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測出的上述輸入頻率在上述頻率范圍外時，通過三端雙向可控硅開關(guān)元件來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。發(fā)明效果本發(fā)明實施例的壓縮機控制裝置、壓縮機控制方法及包括該壓縮機控制裝置的冰箱，根據(jù)工業(yè)電源的電力品質(zhì)，能夠選擇性地使用借助三端雙向可控硅開關(guān)元件的驅(qū)動而運轉(zhuǎn)的模式和直接利用工業(yè)電源的模式，來使壓縮機運轉(zhuǎn)。本發(fā)明實施例具有如下優(yōu)點在規(guī)定電壓或頻率范圍內(nèi)，將工業(yè)電源直接施加到壓縮機，從而能夠減少或消除因三端雙向可控硅開關(guān)元件驅(qū)動而產(chǎn)生的損失。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，具有如下效果通過減少消耗功率來提高能量效率，并且減少因三端雙向可控硅開關(guān)元件驅(qū)動而產(chǎn)生的高次諧波及功率因素失真。


圖1至圖6是概略地示出了各實施例的壓縮機控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7及圖8是概略地示出了各實施例的冰箱的結(jié)構(gòu)的框圖。圖9及圖10是概略地示出了各實施例的壓縮機控制方法的流程圖。
具體實施例方式參照圖1至圖6，一實施例的壓縮機控制裝置包括工業(yè)電源100，其向壓縮機500供電；三端雙向可控硅開關(guān)元件200，其借助門驅(qū)動信號來驅(qū)動，從而使上述壓縮機500運轉(zhuǎn)；切換單元300，其根據(jù)控制信號，來將上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200連接到上述壓縮機500，或者將上述工業(yè)電源100直接連接到上述壓縮機500 ;壓縮機控制單元400，其生成上述門驅(qū)動信號來驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200，并且根據(jù)上述工業(yè)電源100的輸入電壓或輸入頻率來生成上述控制信號，從而接通/斷開上述切換單元300。
若上述工業(yè)電源100的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)，例如在210V至230V的范圍內(nèi)，或者上述工業(yè)電源100的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)，例如在59. 7Hz至60. 3Hz內(nèi)，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述工業(yè)電源100直接連接到上述壓縮機500的控制信號。上述壓縮機控制單元400可以具有多個運轉(zhuǎn)模式。上述運轉(zhuǎn)模式例如為初始模式、節(jié)電模式G、安全模式S等。此時，本發(fā)明的壓縮機控制裝置還包括電容器電路600，其根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式，形成與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容。即，根據(jù)上述壓縮機的運轉(zhuǎn)模式，上述線圈數(shù)不同，從而其電感不同，隨之與上述電機連接的電容器的電容也不同。在此，上述電容器電路600包括一個以上的電容器以及將上述一個以上的電容器選擇性地連接到上述壓縮機的第二切換單元。下面，參照圖1至圖6，對本發(fā)明的壓縮機控制裝置的實施例進行說明。以下結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以具有不同結(jié)構(gòu)。參照圖1，一實施例的壓縮機控制裝置還包括由單一電容器610構(gòu)成的電容器電路600。即，圖1的情況是僅具有一個運轉(zhuǎn)電容器的情況。上述壓縮機控制單元400將上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率與預(yù)先設(shè)定的電壓范圍或頻率范圍進行比較，若在上述范圍內(nèi)，則生成用于使切換單元300導(dǎo)通的控制信號，從而使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機。參照圖2，一實施例的壓縮機控制裝置還包括根據(jù)上述壓縮機的運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容的電容器電路600，上述電容器電路600具有并聯(lián)連接的兩個電容器621、622以及第二切換單元623，該第二切換單元623串聯(lián)連接到電容器621，將串聯(lián)連接的電容器621選擇性地連接到上述壓縮機。若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300導(dǎo)通的控制信號，從而使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機，并斷開上述第二切換單元623，僅將一個電容器622連接到上述壓縮機。此時，上述壓縮機以節(jié)電模式G運轉(zhuǎn)。相反地，若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍外，則上述壓縮機控制單元400生成用于斷開上述切換單元300的控制信號，使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200與上述壓縮機相連接，并輸出用于驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200的上述門驅(qū)動信號來執(zhí)行速度控制、頻率控制、沖程控制等，并且使上述第二切換單元623導(dǎo)通，來使兩個電容器621、622都連接到上述壓縮機。此時，壓縮機以安全模式S運轉(zhuǎn)。參照圖3，一實施例的壓縮機控制裝置還包括電容器電路600，其具有并聯(lián)連接的兩個電容器631、632以及與上述兩個電容器串聯(lián)連接的第二切換單元633。若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300導(dǎo)通的控制信號，使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機，并使上述第二切換單元633啟動，來使兩個電容器中具有小的電容的一個電容器連接到上述壓縮機。此時，上述壓縮機以節(jié)電模式G運轉(zhuǎn)。相反地，若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍外，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300斷開的控制信號，從而使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200與上述壓縮機相連接，并輸出用于驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200的上述門驅(qū)動信號來執(zhí)行速度控制、頻率控制、沖程控制等，并且使上述第二切換單元633啟動，來使兩個電容器中具有大的電容的一個電容器連接到上述壓縮機。此時，壓縮機以安全模式S運轉(zhuǎn)。參照圖4，一實施例的壓縮機控制裝置還包括根據(jù)上述壓縮機的運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容的電容器電路600，上述電容器電路600包括串聯(lián)連接的兩個電容器641、642以及第二切換單元643，該第二切換單元643根據(jù)運轉(zhuǎn)模式選擇性地連接其中一個電容器642。若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300導(dǎo)通的控制信號，從而使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機，并使上述第二切換單元643啟動，來使兩個電容器串聯(lián)連接后連接到上述壓縮機。此時，上述壓縮機以節(jié)電模式G運轉(zhuǎn)。相反地，若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍外，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300斷開的控制信號，從而使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200與上述壓縮機相連接，并輸出用于驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200的上述門驅(qū)動信號來執(zhí)行速度控制、頻率控制、沖程控制等，并且使上述第二切換單元643啟動，不使電容器642連接到上述壓縮機，而僅使電容器641連接到上述壓縮機。此時，壓縮機以安全模式S運轉(zhuǎn)。參照圖5，一實施例的壓縮機控制裝置還包括根據(jù)上述壓縮機的運轉(zhuǎn)模式具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容的電容器電路600，上述電容器電路600具有一個或兩個以上的電容器651以及與其串聯(lián)連接的第二切換單元653。在此，上述第二切換單元653以選擇電機的多個接頭(tap)中的一個接頭的方式進行切換。若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300導(dǎo)通的控制信號，從而使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機，并使上述第二切換單元653啟動，來使上述電容器651與上述壓縮機的節(jié)電模式G接頭相連接。相反地，若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍外，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300斷開的控制信號，從而使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200與上述壓縮機相連接，并輸出用于驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200的上述門驅(qū)動信號來執(zhí)行速度控制、頻率控制、沖程控制等，并且使上述第二切換單元653啟動，使上述電容器651與上述壓縮機的安全模式S接頭相連接。參照圖6，一實施例的壓縮機控制裝置還包括電容器電路600，該電容器電路600具有并聯(lián)連接的兩個電容器661、662以及第二切換單元663，各個電容器分別與電機的多個接頭相連接，上述第二切換單元663選擇上述兩個電容器中的一個電容器。若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300導(dǎo)通的控制信號，從而使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機，并使上述第二切換單元663啟動，使具有小的電容的上述電容器661與上述壓縮機的節(jié)電模式G接頭相連接。相反地，若上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍外，則上述壓縮機控制單元400生成用于使上述切換單元300斷開的控制信號，從而使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200與上述壓縮機相連接，并輸出用于驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200的上述門驅(qū)動信號來執(zhí)行速度控制、頻率控制、沖程控制等，并且使上述第二切換單元653啟動，使具有更大的電容的上述電容器662與上述壓縮機的安全模式S接頭相連接。如圖5或圖6所示，設(shè)在上述壓縮機內(nèi)的電機可以具有根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式來連接上述電容器電路的兩個以上的接頭。在此，上述電機可以是線性電機或無刷直流電機(BLDC :Brushless DirectCurrent Motor)。就上述線性電機而言，電機本身生成直線型的驅(qū)動力，因此不需要機械性的轉(zhuǎn)換裝置，從而結(jié)構(gòu)簡單。而且，上述線性電機具有如下特征能夠減少因能量轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的損失，并且由于不存在發(fā)生摩擦及磨損的連接處，能夠大幅減少噪音。另外，在將具有線性電機的往復(fù)式壓縮機用于冰箱的情況下，通過改變施加到線性壓縮機的沖程電壓，能夠改變壓縮比(Compression Ratio),因此存在還能夠用于制冷力(Freezing Capacity)可變控制的優(yōu)點。另一方面，上述無刷直流電機(下面，稱為BLDC)是在DC電機中設(shè)置了電子換向設(shè)備的電機并去除了刷子和換向器(Commutator)的電機，因而機械噪音以及電噪音少。上述BLDC電機在中心具有進行旋轉(zhuǎn)的磁體，在該磁體的周邊具有驅(qū)動線圈。而且，上述BLDC電機由于不具有換向器，因此還包括電子換向電路。上述電子換向電路使用霍爾元件等磁極傳感器來檢測磁體旋轉(zhuǎn)器(rotor)的位置。本發(fā)明的壓縮機控制裝置還可以包括用于檢測上述工業(yè)電源的上述輸入電壓的電壓檢測單元(未圖示)。另外，上述壓縮機控制裝置還包括用于檢測上述工業(yè)電源的上述輸入頻率的頻率檢測單元(未圖示)。在圖1至圖6中，實施例的壓縮機控制裝置可以不具有上述切換單元300，而在上述工業(yè)電源100的輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)或者上述工業(yè)電源100的輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的頻率范圍內(nèi)時，使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200繼續(xù)導(dǎo)通，從而使上述工業(yè)電源直接施加到上述壓縮機。此時，與具有上述切換單元300的情況不同地、會發(fā)生因上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200而產(chǎn)生的損失。參照圖7或圖8，一實施例的冰箱包括工業(yè)電源100，其向冰箱和壓縮機供電；三端雙向可控硅開關(guān)元件200，其借助門驅(qū)動信號來驅(qū)動，從而使上述壓縮機運轉(zhuǎn)；壓縮機控制單元400，其根據(jù)第一控制信號來打開/關(guān)閉，并且生成上述門驅(qū)動信號來驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件；切換單元300，其根據(jù)第二控制信號，來使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件和上述壓縮機相連接，或者使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機；冰箱控制單元700，其生成上述第一控制信號，從而使上述壓縮機控制單元打開/關(guān)閉，并根據(jù)上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率生成上述第二控制信號，從而使上述切換單元接通/斷開。若工業(yè)電源的輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)，則冰箱控制單元700生成用于使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機的第二控制信號。相反地，若上述工業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍外或者上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍外，則上述冰箱控制單元700生成用于使上述工業(yè)電源100和上述壓縮機500通過上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200相連接的第二控制信號。若工業(yè)電源的輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)，則冰箱控制單元700生成用于切斷上述壓縮機控制單元的電源的第一控制信號。即，不是繼續(xù)向上述壓縮機控制單元400施加電源來使其處于待機狀態(tài)，而是切斷電源，從而能夠減少待機電力。相反地，若上述工業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍外或者上述工業(yè)電源的上述輸入輸率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍外，則上述冰箱控制單元700向上述壓縮機控制單元400施加電源，使壓縮機按照冰箱所要求的指令來執(zhí)行打開/關(guān)閉、制冷力可變、速度控制、頻率控制、沖程控制等工作，使冰箱內(nèi)的溫度保持適宜的溫度。冰箱控制單元700可以具有使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的多個運轉(zhuǎn)模式。上述運轉(zhuǎn)模式例如為初始模式、節(jié)電模式G、安全模式S等。此時，本發(fā)明的冰箱還包括根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容的電容器電路600。即，根據(jù)上述壓縮機的運轉(zhuǎn)模式，上述線圈數(shù)不同，其電感不同，隨之與上述電機相連接的電容器的電容也會不同。在此，上述電容器電路600具有一個以上的電容器以及將上述一個以上的電容器選擇性地連接到上述壓縮機的第二切換單元。下面，參照圖7及圖8，對本發(fā)明的冰箱的實施例進行說明。以下結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可具有不同的結(jié)構(gòu)。參照圖7，一實施例的冰箱還包括由單一電容器670構(gòu)成的電容器電路600。即，圖7的情況是僅具有一個運轉(zhuǎn)電容器的情況。此時，優(yōu)選地，上述電容器670的電容根據(jù)運轉(zhuǎn)模式具有不同的值。上述冰箱控制單元700將上述工業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率與預(yù)先設(shè)定的電壓范圍或頻率范圍進行比較，若在上述范圍內(nèi)，則生成用于使切換單元300導(dǎo)通的第二控制信號，從而使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機。此時，上述冰箱控制單元700可以輸出用于切斷上述壓縮機控制單元400的電源的第一控制信號。參照圖8，一實施例的冰箱還包括根據(jù)上述壓縮機的運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容的電容器電路600，上述電容器電路600由并聯(lián)連接的電容器681、682以及第二切換單元683構(gòu)成，該第二切換單元683串聯(lián)連接到一個電容器，將該電容器選擇性地連接到上述壓縮機。若上述工業(yè)電源的輸入電壓或者輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，則上述冰箱控制單元700生成用于使上述切換單元300導(dǎo)通的第二控制信號，使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機，并使上述第二切換單元683斷開，僅使電容器682連接到上述壓縮機。此時，上述壓縮機以節(jié)電模式G運轉(zhuǎn)。相反地，若上述工業(yè)電源的輸入電壓或者輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的范圍外，則上述冰箱控制單元700生成用于使上述切換單元300斷開的第二控制信號，使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200和上述壓縮機相連接，并輸出用于接通上述壓縮機控制單元400的第一控制信號。上述壓縮機控制單元400輸出用于驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200的上述門驅(qū)動信號來執(zhí)行速度控制、頻率控制、沖程控制等。上述冰箱控制單元700使上述第二切換單元683導(dǎo)通，從而使兩個電容器681、682都連接到上述壓縮機。此時，壓縮機以安全模式S運轉(zhuǎn)。設(shè)在上述壓縮機內(nèi)的電機可以具有根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式來連接上述電容器電路的兩個以上的接頭。在此，上述電機可以是線性電機或無刷直流電機(BLDC)。參照圖9，一實施例的壓縮機控制方法包括檢測向壓縮機供電的工業(yè)電源的輸入電壓的步驟(SllO);判斷所檢測出的上述輸入電壓是否在預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)的步驟(S120);根據(jù)上述判斷結(jié)果使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟(S140)。在進行使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，若所檢測出的上述輸入電壓在上述電壓范圍內(nèi)，則使上述工業(yè)電源直接連接到壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)(S121)。 在進行使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，若所檢測出的上述輸入電壓在上述電壓范圍夕卜，則通過三端雙向可控硅開關(guān)元件使上述壓縮機運轉(zhuǎn)(S122)。以下，裝置的結(jié)構(gòu)參照圖1至圖8。圖1至圖6中的壓縮機控制單元400或上述圖7及圖8中的冰箱控制單元700在上述工業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)時，例如在210V至230V內(nèi)時(S120 是”)，使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)(S121)。相反地，上述壓縮機控制單元400或上述冰箱控制單元700在上述工業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍外時(S120 否”)，使上述工業(yè)電源100和上述壓縮機500通過上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200相連接(S122)。另外，上述壓縮機控制單元400驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200，使得能夠執(zhí)行壓縮機的速度控制、頻率控制、沖程控制等(S140)。參照圖10，一實施例的壓縮機控制方法包括檢測向壓縮機供電的工業(yè)電源的輸入頻率的步驟(S210);判斷所檢測出的上述輸入頻率是否在預(yù)先設(shè)定的頻率范圍內(nèi)的步驟
(5220);根據(jù)上述判斷結(jié)果使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟(S240)。在進行使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，若所檢測出的上述輸入頻率在上述頻率范圍內(nèi)，則使上述工業(yè)電源直接連接到壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)(S221)。在進行使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，若所檢測出的上述輸入頻率在上述頻率范圍夕卜，則通過三端雙向可控硅開關(guān)元件使上述壓縮機運轉(zhuǎn)(S222)。以下，裝置的結(jié)構(gòu)參照圖1至圖8。圖1至圖6中的上述壓縮機控制單元400或上述圖7及圖8中的上述冰箱控制單元700在上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)時，例如在59. 7Hz至60. 3Hz內(nèi)時(S220 是”)，使上述工業(yè)電源直接連接到上述壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)
(5221)。相反地,上述壓縮機控制單元400或者上述冰箱控制單元700在上述工業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍外時(S220 否”)，則使上述工業(yè)電源100和上述壓縮機500通過上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200相連接(S222)。另外，上述壓縮機控制單元400驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件200，使得能夠進行壓縮機的速度控制、頻率控制、沖程控制等(S240)。參照圖9及圖10，上述壓縮機控制方法還包括根據(jù)上述壓縮機的運轉(zhuǎn)模式來改變電容的步驟(S130、S230)。在此，上述運轉(zhuǎn)模式例如為初始模式、節(jié)電模式G、安全模式S等。參照圖1至圖8，在上述壓縮機以上述節(jié)電模式G工作時，上述電機的線圈數(shù)增加，為了與上述線圈的電感相對應(yīng)地運轉(zhuǎn)，使與上述電機相連接的電容器的電容具有相對小的值。相反地，在上述壓縮機以上述安全模式S工作時，上述電機的線圈數(shù)減少，上述電容器的電容具有大的值。如上所述，本發(fā)明實施例的壓縮機控制裝置、壓縮機控制方法以及具有該壓縮機控制裝置的冰箱根據(jù)工業(yè)電源的電力品質(zhì)，選擇性地使用通過三端雙向可控硅開關(guān)元件驅(qū)動來運轉(zhuǎn)的模式和直接使用工業(yè)電源的模式來使壓縮機運轉(zhuǎn)。本發(fā)明的實施例在規(guī)定電壓或頻率范圍內(nèi)，使工業(yè)電源直接用于壓縮機，從而減少或消除因三端雙向可控硅開關(guān)元件驅(qū)動而引起的損失，減少消耗功率，從而提高能量效率。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機控制裝置，其包括 エ業(yè)電源，其向壓縮機供電； 三端雙向可控硅開關(guān)元件，其借助門驅(qū)動信號來驅(qū)動，從而使上述壓縮機運轉(zhuǎn)； 切換單元，其根據(jù)控制信號，來使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件連接到上述壓縮機，或者使上述エ業(yè)電源直接連接到上述壓縮機； 壓縮機控制單元，其生成上述門驅(qū)動來驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件，并且根據(jù)上述エ業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率來生成上述控制信號，以使上述切換單元導(dǎo)通/斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機控制裝置，其特征在干， 在上述エ業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述エ業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)時，上述壓縮機控制單元生成用于使上述エ業(yè)電源直接連接到上述壓縮機的控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機控制裝置，其特征在干， 上述壓縮機是具有線性電機或無刷直流電機的往復(fù)式壓縮機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮機控制裝置，其特征在干， 上述壓縮機控制單元具有多個運轉(zhuǎn)模式； 該壓縮機控制裝置還包括電容器電路，該電容器電路根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機控制裝置，其特征在干， 上述電容器電路包括 ー個以上的電容器； 第二切換單元，其將上述ー個以上的電容器選擇性地連接到上述壓縮機。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機控制裝置，其特征在干， 上述電機具有根據(jù)上述運轉(zhuǎn)模式來連接上述電容器電路的兩個以上的接頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機控制裝置，其特征在干， 還包括電壓檢測單元，其檢測上述エ業(yè)電源的上述輸入電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機控制裝置，其特征在干， 還包括頻率檢測單元，其檢測上述エ業(yè)電源的上述輸入頻率。
9.ー種冰箱,包括 エ業(yè)電源，其向冰箱和壓縮機供電； 三端雙向可控硅開關(guān)元件，其借助門驅(qū)動信號來驅(qū)動，從而使上述壓縮機運轉(zhuǎn)； 壓縮機控制單元，其根據(jù)第一控制信號而被接通/斷開，并且生成上述門驅(qū)動信號來驅(qū)動上述三端雙向可控硅開關(guān)元件； 切換單元，其根據(jù)第二控制信號，來使上述三端雙向可控硅開關(guān)元件連接到上述壓縮機，或者使上述エ業(yè)電源直接連接到上述壓縮機； 冰箱控制単元，其生成上述第一控制信號來接通/斷開上述壓縮機控制單元，并且根據(jù)上述エ業(yè)電源的輸入電壓或輸入頻率來生成上述第二控制信號，以使上述切換單元導(dǎo)通/斷開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冰箱，其特征在干，在上述エ業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述エ業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)時，上述冰箱控制単元生成用于使上述エ業(yè)電源直接連接到上述壓縮機的第二控制信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冰箱，其特征在干， 上述壓縮機是具有線性電機或無刷直流電機的往復(fù)式壓縮機。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冰箱，其特征在干， 還包括電容器電路，其根據(jù)上述壓縮機的多個運轉(zhuǎn)模式而具有與卷繞在上述電機內(nèi)的線圈的電感相對應(yīng)的電容； 上述冰箱控制単元具有上述多個運轉(zhuǎn)模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冰箱，其特征在干， 上述電容器電路包括 ー個以上的電容器； 第二切換單元，其將上述ー個以上的電容器選擇性地連接到上述壓縮機。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冰箱，其特征在干， 在上述エ業(yè)電源的上述輸入電壓在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定電壓范圍內(nèi)或者上述エ業(yè)電源的上述輸入頻率在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定頻率范圍內(nèi)時，上述冰箱控制単元生成用于切斷上述壓縮機控制單元的電源的第一控制信號。
15.一種壓縮機控制方法，包括如下步驟 檢測向壓縮機供電的エ業(yè)電源的輸入電壓； 判斷所檢測的上述輸入電壓是否在預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)； 根據(jù)上述判斷的結(jié)果來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓縮機控制方法，其特征在干， 在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測的上述輸入電壓在上述電壓范圍內(nèi)時，將上述エ業(yè)電源直接連接到壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓縮機控制方法，其特征在干， 在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測的上述輸入電壓在上述電壓范圍外時，通過三端雙向可控硅開關(guān)元件來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。
18.—種壓縮機控制方法，包括如下步驟 檢測向壓縮機供電的エ業(yè)電源的輸入頻率； 判斷所檢測的上述輸入頻率是否在預(yù)先設(shè)定的頻率范圍內(nèi)； 根據(jù)上述判斷的結(jié)果來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的壓縮機控制方法，其特征在干， 在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測的上述輸入頻率在上述頻率范圍內(nèi)時，將上述エ業(yè)電源直接連接到壓縮機來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的壓縮機控制方法，其特征在干， 在使上述壓縮機運轉(zhuǎn)的步驟中，在所檢測的上述輸入頻率在上述頻率范圍外時，通過三端雙向可控硅開關(guān)元件來使上述壓縮機運轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓縮機控制裝置、壓縮機控制方法以及包括該裝置和方法的冰箱。本發(fā)明的實施例能夠根據(jù)工業(yè)電源的電力品質(zhì)來選擇性地利用借助三端雙向可控硅開關(guān)元件的驅(qū)動來運轉(zhuǎn)的模式和直接使用工業(yè)電源的模式，從而使壓縮機運轉(zhuǎn)。本發(fā)明的實施例在規(guī)定電壓或頻率范圍內(nèi)，使工業(yè)電源直接施加到壓縮機，來減少或消除因三端雙向可控硅開關(guān)元件驅(qū)動而產(chǎn)生的損失，減少消耗功率，從而能夠提高能量效率。
文檔編號F04B49/06GK103052801SQ201180035584
公開日2013年4月17日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者鄭相燮, 金鐘權(quán), 李寶濫 申請人:Lg電子株式會社