專(zhuān)利名稱(chēng)：一種檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)器檢測(cè)裝置，特別是指一種檢測(cè)空調(diào)器壓縮機(jī)電流的電路裝置。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)空調(diào)器的心臟——壓縮機(jī)，防止過(guò)載以至燒毀現(xiàn)象的出現(xiàn)，在壓縮機(jī)側(cè)一般都設(shè)置有過(guò)載保護(hù)裝置，檢測(cè)空調(diào)器壓縮機(jī)電流的裝置就是其中之一。目前，在檢測(cè)空調(diào)器壓縮機(jī)電流時(shí)，一般均采用電流互感器來(lái)檢測(cè)壓縮機(jī)電流值，經(jīng)轉(zhuǎn)換、整流后從微型程序控制器MCU的A/D口輸入，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、計(jì)算處理的技術(shù)。這些技術(shù)存在以下的缺點(diǎn)1、會(huì)占用主芯片的一個(gè)IO口，浪費(fèi)芯片資源；2、壓縮機(jī)在啟動(dòng)時(shí)瞬間電流值高達(dá)額定電流的3至5倍，于是輸入到芯片IO口的電壓模擬量就會(huì)大于5V，影響芯片工作的可靠性，易損壞MCU。對(duì)于這些問(wèn)題，經(jīng)檢索已公開(kāi)的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)，尚未發(fā)現(xiàn)有效地改進(jìn)方案。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的是提供一種可解決上述問(wèn)題的檢測(cè)壓縮機(jī)電流的裝置。
根據(jù)上述所需解決的問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，該裝置的檢測(cè)電路包括電流互感器TT1，與電流互感器TT1聯(lián)接的是信號(hào)采集電路，信號(hào)采集電路與比較電路聯(lián)接，比較電路與光耦合電路聯(lián)接后與壓縮機(jī)電路聯(lián)接并實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)電路的控制。其中，與電流互感器TT1聯(lián)接的信號(hào)采集電路包括負(fù)載電阻及其指撥開(kāi)關(guān)，電流經(jīng)負(fù)載電阻后依序經(jīng)整流二極管D1及其恒流電阻R1與電解電容C1濾波整流、分壓電阻R2及R4、隔離電阻R3及穩(wěn)壓二極管Z1和濾波電容C2。與信號(hào)采集電路聯(lián)接的比較電路包括相互聯(lián)接的比較器運(yùn)算模塊UA、UB及其周邊電路，來(lái)自信號(hào)采集電路的電信號(hào)輸入到運(yùn)算模塊UA的腳3并與腳2的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，然后從腳1將信號(hào)傳遞到運(yùn)算模塊UB的腳5并與腳6的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較結(jié)果從腳7輸出用來(lái)控制光耦合電路的通斷。光耦合電路接受比較電路的輸出信號(hào)，光耦合電路包括提供基準(zhǔn)電壓的分壓電阻R10和相互串接且并聯(lián)在輸出端的電阻R11、C8，輸出端與動(dòng)作元件聯(lián)接，動(dòng)作元件控制壓縮機(jī)電路的通斷。
本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有檢測(cè)壓縮機(jī)電流技術(shù)的不足，使用雙電壓比較器運(yùn)算模塊來(lái)檢測(cè)壓縮機(jī)電流，不需經(jīng)過(guò)MCU的A/D轉(zhuǎn)換口，就可實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)電流檢測(cè)，并作出保護(hù)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)過(guò)電流保護(hù)功能。電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可靠，成本低廉。


附圖為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型解決問(wèn)題的技術(shù)方案是所設(shè)計(jì)電路的作用是檢測(cè)壓縮機(jī)電流，核心元件是雙電壓比較器集成塊，當(dāng)壓縮機(jī)電流達(dá)到的額定電流并持續(xù)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)，將室外保護(hù)線(xiàn)與零線(xiàn)切斷，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)過(guò)電流保護(hù)功能。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明與從電路中采集電流信號(hào)的電流互感器TT1聯(lián)接的是信號(hào)采集電路，該電流互感器實(shí)際是一個(gè)線(xiàn)性變壓器，將被檢測(cè)的壓縮機(jī)交流電流轉(zhuǎn)化成可取樣的小交流電流，其輸入電流(被檢測(cè)電流)與輸出電流跟它的內(nèi)部線(xiàn)圈匝數(shù)成正比關(guān)系(均為交流電流量)。信號(hào)采集電路包括用于選擇負(fù)載電阻Rxn的指撥開(kāi)關(guān)JP1也即將轉(zhuǎn)化后的小電流轉(zhuǎn)化成交流電壓的模擬負(fù)載電阻、將轉(zhuǎn)化后的交流電壓(半波)整流成直流電壓的整流二極管D1及其恒流電阻R1、平滑整流后的直流電壓波形并將其輸入到比較器輸入口的電解電容C1，還包括用于調(diào)整轉(zhuǎn)換的參數(shù)并直接確定輸入到比較器輸入口的電壓值的分壓電阻、用于壓縮機(jī)啟動(dòng)階段穩(wěn)壓并保證輸入到比較器輸入口的電壓不大于比較器的極限值，起到保護(hù)比較器的作用(相當(dāng)于鉗位作用)的穩(wěn)壓管；信號(hào)采集電路的聯(lián)接順序?yàn)椋?fù)載電阻后依序經(jīng)整流二極管D1及其恒流電阻R1與電解電容C1濾波整流、分壓電阻R2及R4、隔離電阻R3及穩(wěn)壓二極管Z1和濾波電容C2，然后與比較器的輸入口聯(lián)接。
如圖中所示，本實(shí)用新型電路中的核心元件是雙電壓比較器集成運(yùn)算模塊，為便于說(shuō)明，電路中將運(yùn)算模塊的兩個(gè)電壓比較器分開(kāi)為UA和UB。圖中，比較器UA通過(guò)電阻R5和R6分得參考電壓(第2腳)，當(dāng)比較器UA的輸入口(第3腳)電壓一旦大于這個(gè)基準(zhǔn)值，比較器UA的輸出口(第1腳)便發(fā)生動(dòng)作——由接地狀態(tài)變?yōu)閼铱占锤咦锠顟B(tài)。這樣，電路通過(guò)R7給電解電容C5充電，持續(xù)一段時(shí)間后，電解電容C5上充得電壓大于比較器UB由電阻R8和R9獲得的基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器UB的輸出口(第7腳)便由接地狀態(tài)變?yōu)閼铱铡＿@樣，光耦合電路從導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，將室外保護(hù)輸出線(xiàn)與零線(xiàn)N切斷，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的過(guò)流保護(hù)功能。在此，電阻R7為大阻值電阻，而電容C5為低損耗電解電容，目的是為了延長(zhǎng)比較器UB的動(dòng)作時(shí)間，這樣就避開(kāi)了壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)的大電流(正常情況下啟動(dòng)電流相當(dāng)大)。從上述可見(jiàn)，采用本實(shí)用新型進(jìn)行壓縮機(jī)電流檢測(cè)并做出保護(hù)與用MCU作A/D轉(zhuǎn)換處理區(qū)別巨大。
在使用過(guò)程中，當(dāng)比較器UA的輸入口第3腳處的電壓即實(shí)際的壓縮機(jī)電流經(jīng)處理后對(duì)應(yīng)的電壓大于其基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器UA便由接地狀態(tài)變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，電路通過(guò)R7給電解電容C5充電，充電時(shí)間按下列公式來(lái)求得UC5＝VDD[1-e(-t/τ)]，式中τ＝R×C。此處電阻R7和電解電容C5的選取決定了壓縮機(jī)電流超過(guò)保護(hù)值到發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的充電時(shí)間t，也即壓縮機(jī)電流超過(guò)保護(hù)值必須持續(xù)一段時(shí)間t，充電時(shí)間t必須大于壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)高電流階段的時(shí)間段，保護(hù)才發(fā)生；于是盡管壓縮機(jī)啟動(dòng)瞬間其電流會(huì)達(dá)到3至5倍的額定電流，卻不會(huì)發(fā)生誤保護(hù)，而充電時(shí)間超過(guò)設(shè)定的壓縮機(jī)電流持續(xù)t時(shí)間后，關(guān)閉壓縮機(jī)。一般情況下，選用的電容C5的值較小，電阻R7的阻值相對(duì)較大。
本實(shí)用新型在信號(hào)采集部分設(shè)置了四個(gè)電流保護(hù)值，每個(gè)電流值可通過(guò)選擇負(fù)載電阻Rxn來(lái)保證最后處理出的保護(hù)電壓值均為比較器UA的基準(zhǔn)電壓。在此由電阻R1保證處于保護(hù)時(shí)流經(jīng)整流二極管D1的電流為恒定值，由于該二極管的壓降也為恒值，因此保證了電流檢測(cè)的準(zhǔn)確性；但電阻R1與負(fù)載電阻Rxn在同一數(shù)量級(jí)上，所以實(shí)際負(fù)載電阻由R1和Rxn共同確定。另外，電解電容C1用于平滑波形，電阻R2和R4為分壓電阻，R3為隔離電阻，穩(wěn)壓管Z1在其兩端電壓小于其工作電壓時(shí)無(wú)作用，大于時(shí)如壓縮機(jī)啟動(dòng)階段便起到穩(wěn)壓作用，保證輸入到比較器UA的電壓不大于其工作電壓，起到保護(hù)比較器UA的作用也即鉗位作用；電解電容C3是用于電源濾波的；比較器運(yùn)算模塊UAx的基準(zhǔn)電壓則通過(guò)電阻R5和R6獲得。
綜上所述，我們?cè)诓恍枰狹CU檢測(cè)控制的情況下可以根據(jù)上述電路原理計(jì)算并通過(guò)實(shí)驗(yàn)選取合適的元器件，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)過(guò)電流檢測(cè)及保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，該裝置的檢測(cè)電路包括電流互感器TT1，其特征是與電流互感器TT1聯(lián)接的是信號(hào)采集電路，信號(hào)采集電路與比較電路聯(lián)接，比較電路與光耦合電路聯(lián)接后與壓縮機(jī)電路聯(lián)接并實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)電路的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，其特征是與電流互感器TT1聯(lián)接的信號(hào)采集電路包括負(fù)載電阻及其指撥開(kāi)關(guān)，電流經(jīng)負(fù)載電阻后依序經(jīng)整流二極管D1及其恒流電阻R1與電解電容C1濾波整流、分壓電阻R2及R4、隔離電阻R3及穩(wěn)壓二極管Z1和濾波電容C2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，其特征是與信號(hào)采集電路聯(lián)接的比較電路包括相互聯(lián)接的比較器運(yùn)算模塊UA、UB及其周邊電路，來(lái)自信號(hào)采集電路的電信號(hào)輸入到運(yùn)算模塊UA的腳3并與腳2的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，然后從腳1將信號(hào)傳遞到運(yùn)算模塊UB的腳5并與腳6的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較結(jié)果從腳7輸出用來(lái)控制光耦合電路的通斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，其特征是比較器運(yùn)算模塊UA的基準(zhǔn)電壓通過(guò)電阻R5和R6獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，其特征是比較器運(yùn)算模塊UB的基準(zhǔn)電壓通過(guò)電阻R8和R9獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，其特征是光耦合電路接受比較電路的輸出信號(hào)，光耦合電路包括提供基準(zhǔn)電壓的分壓電阻R10和相互串接且并聯(lián)在輸出端的電阻R11、C8，輸出端與動(dòng)作元件聯(lián)接，動(dòng)作元件控制壓縮機(jī)電路的通斷。
專(zhuān)利摘要一種檢測(cè)壓縮機(jī)電流的電路裝置，該裝置的檢測(cè)電路包括電流互感器TT
文檔編號(hào)G01M99/00GK2777555SQ20042009578
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者黃永毅, 黃松炯, 黃東 申請(qǐng)人:Tcl集團(tuán)股份有限公司