跟着大家生活水平的进步，对环境舒服性要求越来越高，而节能减排却是永久的主题。跟着制冷技能、电机操控技能、电力电子技能、微电子技能和现代智能操控技能的开展，变频空调作为越来越普及的一种新式家用空调器，近几年开展格外迅猛。比较定频空调，变频空调经过检查室内外冷、热量，接连地、动态地调理制冷制热功率，然后维持房间内温度的安稳。压缩机功率上至少进步7%～10%。然后大大地节约能源，有用下降对环境的危害。本文介绍变频空调体系设计，要点介绍室外机软、硬件设计。
1 变频空调器操控体系构成及首要功用
变频空调器操控体系包含室内机组和室外机组两有些。
1.1 室内机操控体系首要完结功用
1）经过接纳遥控器输入，蜂鸣器动静提示，并进行开关机、设定。
2）挑选制冷、制热、除湿、主动和除霜五种工作模式。
3）室内温度检查及操控。
4）室内热交换器温度检查及维护。
5）室内风机风速控高、中、初级主动模式挑选。
6）操控对应指示灯。
7）守时开关机。
8）摆叶电机（步进电机）操控。
9）应急按键操控。
10）与室外机坚持通讯。
11）依据室内主板拨码开关完结毛病自检、演示及定速等功用。
12）掉电回忆功用。
1.2 室外机操控体系首要完结功用
1）压缩机工作操控。
2）室外环境温度、盘管温度、压缩机排气温度检查。
3）室外风机操控。
4）四通阀、电子膨胀阀等阀门操控。
5）与室内机通讯，承受室内机操控指令。
6）室外机毛病自确诊、维护功用。
2 矢量操控体系根本构成
常用对室外永磁同步型压缩机电机的调速体系选用id=0转子磁场定向矢量操控方法。对应操控体系分为以下有些：
1）定子电流检查。
2）方位与转速检查
要完结对永磁同步电机变频压缩机准确操控，为了取得最大输出转矩，坚持定子电流垂直于转子磁极，需获取转子的方位。变频空调中，永磁电机处于关闭的压缩机中，温度超过120℃，且充溢强腐蚀性高压制冷剂，无法使用传感器检查转子方位。在变频空调中需要进行无方位传感器的方位预算。多见的有：依据磁链与反电动势、依据状况观测器（卡尔曼滤波观测器、拓展卡尔曼滤波观测器、龙伯格观测器、滑模观测器）、高频信号写入、锁相环等方法。
3）速度环和电流环调理器
4）空间矢量（Space Vector Pulse Width Modulation：简称SVPWM）模块和逆变模块
SVPWM技能依据电机视点怎么使其取得幅值恒定圆形旋转磁通，可经过操控逆变器的开关状况，使逆变器输出的电压矢量更接近于圆形。
5）坐标改换模块。
3 操控体系硬件设计
变频空调室外机硬件体系首要分4个单元，包含：主电路、操控与维护电路、通信电路和检查电路。
3.1 主电路设计
主电路选用交――直――交变频电路拓扑，为变频空调压缩机供给三相供电电压。电网沟通220V电源经过电磁兼容（EMC）滤波电路滤除电网中高频信号，经过单相整流桥及滤波电容，为逆变器供给安稳直流电压信号。逆变器输出频率、幅值可变的三相沟通电源用来驱动压缩机。
3.2 EMC电路
电网中不可避免存在谐波，故在整流之前需添加EMC滤波电路，不光能够按捺外来电磁搅扰，一起对自身发生的电磁搅扰进行按捺。EMC电路可避免共模和差模搅扰信号。经过差模滤波电感器和两个X电容构成差模电路，可有用按捺脉冲电流峰值。经过两个Y电容与大地构成共模电路，消除共模搅扰。一起还引进可熔断保险丝避免过流，添加压敏电阻避免浪涌电压对体系的危害。
3.3 逆变电路
逆变器效果将直流信号变换成频率可变、电压可调的沟通信号，是主电路的核心有些。通常选用智能功率模块（Intelligent Power Module：简称IPM）。IPM内部集成6个高速低损耗IGBT和FRD，栅极驱动电路，以及各类欠压、过流、过热、短路维护电路。非常合适变频空调压缩机、风机使用。
3.4 电源电路
变频空调室外机通常选用多路单相反激式电路，即在变压器原边导通时副边截止，变压器储能；原边截止时，副边导通，能量释放到负载，给板级芯片、IPM进行供电。通常选用离线高压变换器，内部集成高压功率有些及PWM驱动器、各类过流、过压、过载、过热维护，并支撑软启动及毛病消除后重启等功用。电源可输出15V及12V电源，前者用于IPM及FPC驱动芯片供电，后者经过电源变换芯片转为5V及3.3V给MCU或DSP等操控芯片供给供电。
3.5 操控电路
多见为MCU或DSP，国内变频空调用操控电路首要为日系、美系等进口芯片。外围配套需要电源、时钟、复位、编程等电路。全部体系完结模拟信号检查、三相互补PWM驱动、各类阀门I/O操控、通讯。
3.6 检查电路
首要包含直流母线电压检查和相电流检查。
直流母线电压检查选用电阻分压，通常分压比为100：1。分压后信号经滤波电路和双向二极管限幅电路送主控芯片A/D引脚变换为对应电压值。
在矢量操控算法中，需要对电流信号进行解耦。故电流信号检查完整性将直接影响操控算法精度。惯例选用三电阻采样和单电阻采样。不管是哪种方法，都会依据SVPWM注册顺序断定三相逆变器下导通相，再依据三相电流瞬时关系断定三相电流瞬时值。
3.7 维护电路
变频空调室外机操控体系中，除了逆变电路用IPM自身供给各类维护，例如：欠压、过温、过流，FPC电路中IGBT也需要进行过流维护。别的，也会监控室外压缩机盘管温度和排气温度，进行必要的维护。
4 操控体系软件设计（下转第142页）
（上接第132页）变频空调室外机软件除主控芯片初始化外，首要包含根本操控功用模块、特别功用操控模块、维护模块、与室内机通讯模块、以及毛病处理与显现报警模块。
根本操控功用模块包含：室外工作模式、压缩机转速预算、四通阀、电子膨胀阀、直流风机操控。
特别功用模块包含：除霜工作、强行工作、低温制冷、出产测验、才能测验。
维护操控模块包含：压缩机再启动、压缩机最短工作时刻维护、体系高/低温频率约束、过/欠压维护，输入电流维护、风机延时、电子膨胀阀维护、压缩机频率跳变操控、IPM维护。
通讯模块负责对室内机进行通讯，更新操控模式、反应室外工作状况及毛病信息。
毛病处理与报警模块首要处理室外机工作时出现的各种毛病，并经过对应指示灯显现，便于修理人员检查。
5 小结
这些年，跟着永磁同步电机在变频空调室外机很多的使用，使得空调器的能效大幅进步。高效、智能、舒服、牢靠的变频空调器变成大家需要方向。跟着定频、变频价格差异减小，资料及人工成本添加，功能良好、牢靠性高、低成本的变频空调室外机操控体系将变成研讨要点，具有非常重要的含义。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳