直流车载压缩机的控制电路制造技术

本申请涉及一种直流车载压缩机的控制电路，包括控制单元，其特征是还设置有电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、控制单元、转速控制电路、过欠压保护控制电路，控制单元与电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、转速控制电路、过欠压保护控制电路均连接，电机驱动及功率换向电路与电流信号处理电路连接，控制单元通过电机驱动及功率换向电路实现电机三相控制，通过电流信号处理电路采样电机驱动及功率换向电路负载电流，通过转速控制电路调节压缩机转速，通过过欠压保护控制电路调节过欠压阈值。本申请结构简洁，使用方便，成本低，可靠性高，增强压缩机启动能力，减少了压缩机位置检测电路和输入电压升压电路。

Control circuit of DC vehicle compressor

【技术实现步骤摘要】
直流车载压缩机的控制电路
本申请涉及一种直流车载压缩机的控制电路。
技术介绍
随着永磁直流无刷电机及控制系统的发展，正逐渐替代传统的交流电机和直流有刷电机。目前车载冰箱的压缩机都是采用直流无刷电机为主要的动力源，供电电源常规是小车为直流12V，卡车及大客车为直流24V的蓄电池。为了兼容12V和24V供电电压，必须将压缩机电机的最高转速下的设计电压设计在12V以下，才能在12V电源的情况下达到压缩机的使用性能，这样就面临着在24V电源系统下的启动和运转中要同时兼顾不同电压的情况，使得软件或硬件的设计复杂化，特别是启动过程参数的设计范围变宽，存在启动困难和不同负载下运转失步的隐患；目前，市场上的直流车载压缩机控制芯片都增加了升压电路对输入电压进行升压控制，有2种模式控制：一种是控制电路将输入电压升压至固定的48V，再通过脉宽调节(PWM)来控制压缩机的转速，如广州的某品牌直流压缩机控制模式；另一种方式是通过可变升压，通过调节电压的幅值(PAM)来控制压缩机的转速，如苏州智盈直流压缩机控制模式；不管是采用哪一种控制模式，都需要通过控制电路对输入电压进行升压，再对压缩机的转速进行调节。由于升压电路需要控制芯片、MOS管、电感等必要元件，增加了升压控制电路的失效率，同时也大大增加了产品的成本。由于压缩机空间和温度的限制，电机部分省掉了3个位置传感器，就要求控制电路能够识别电机永磁体的位置，使电机能够按正常的相位启动和运行，即所谓的直流无刷电机无位置传感器的控制。市场上的直流车载压缩机控制芯片都是采用较常用的反电势法来检测转子的位置，如苏州智盈、杭州仕腾的直流压缩机控制模式。由于电机在低速时反电势小，难以得到有效转子位置信号，系统低速性能差，同时需要对三相输出的反电动势进行分压滤波后进行测量，由于信号中叠加了高频噪声，需要用低通滤波器去掉端电压中高频噪声并移相30°以满足换流要求，对滤波器要求较高，同时滤波器容易产生移相误差，而且移相误差大小与速度有关，难以补偿。FOC（Field-OrientedControl），即磁场定向控制，也称矢量变频，FOC精确地控制磁场大小与方向，通过对电机电流的控制实现对电机转矩(电流)、速度、位置的控制，可以让马达在全转速范围内顺利运转，在零速时产生最大转矩，大大增强了压缩机的启动能力，并能够快速加速和减速。
技术实现思路
本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，成本低，效果好的直流车载压缩机的控制电路。本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：一种直流车载压缩机的控制电路，包括控制单元，其特征是还设置有电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、转速控制电路、过欠压保护控制电路，控制单元与电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、转速控制电路、过欠压保护控制电路均连接，电机驱动及功率换向电路与电流信号处理电路连接，控制单元通过电机驱动及功率换向电路实现电机三相控制，通过电流信号处理电路采样电机驱动及功率换向电路负载电流（第二采样电阻上的电流），通过转速控制电路调节压缩机转速，通过过欠压保护控制电路调节过欠压阈值（设定值）。所述的电机驱动及功率换向电路由第二十三电容、第二采样电阻、U相电机驱动及功率换向电路、V相电机驱动及功率换向电路、W相电机驱动及功率换向电路组成，第二采样电阻一端与U相电机驱动及功率换向电路、V相电机驱动及功率换向电路、W相电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路均连接，第二采样电阻另一端与控制地连接，第二十三电容接在直流电源与控制地之间并用来抑制MOS管开通和关断瞬间引起的尖峰电压，控制单元与U相电机驱动及功率换向电路、V相电机驱动及功率换向电路、W相电机驱动及功率换向电路均连接。第二采样电阻一端的实时采样信号通过电流信号处理电路后与控制单元相连，控制单元通过U相电机驱动及功率换向电路、V相电机驱动及功率换向电路、W相电机驱动及功率换向电路来控制实现电机驱动及功率换向。所述U相电机驱动及功率换向电路由第七电阻、第四十电阻、第九电容、第三MOS管、第八电阻、第三十七电阻、第八电容、第四MOS管组成，第七电阻一端与第四十电阻一端、第九电容一端、第三MOS管栅极连接，第四十电阻另一端、第九电容另一端、第三MOS管源极连接至电机U端，第七电阻另一端与控制单元连接，第三MOS管漏极接直流电源，第八电阻一端与第三十七电阻一端、第八电容一端、第四MOS管栅极连接，第三十七电阻另一端、第八电容另一端、第四MOS管源极连接至第二采样电阻一端，第八电阻另一端与控制单元连接，第四MOS管漏极接电机U端。所述V相电机驱动及功率换向电路由第九电阻、第四十一电阻、第五电容、第五MOS管、第十电阻、第三十八电阻、第四电容、第六MOS管组成，第九电阻一端与第四十一电阻一端、第五电容一端、第五MOS管栅极连接，第四十一电阻另一端、第五电容另一端、第五MOS管源极连接至电机V端，第九电阻另一端与控制单元连接，第五MOS管漏极接直流电源，第十电阻一端与第三十八电阻一端、第四电容一端、第六MOS管栅极连接，第三十八电阻另一端、第四电容另一端、第六MOS管源极连接至第二采样电阻一端，第十电阻另一端与控制单元连接，第六MOS管漏极接电机V端。所述W相电机驱动及功率换向电路由第十一电阻、第三十六电阻、第六电容、第九MOS管、第十二电阻、第三十九电阻、第七电容、第十MOS管组成，第十一电阻一端与第三十六电阻一端、第六电容一端、第九MOS管栅极连接，第三十六电阻另一端、第六电容另一端、第九MOS管源极连接至电机W端，第十一电阻另一端与控制单元连接，第九MOS管漏极接直流电源，第十二电阻一端与第三十九电阻一端、第七电容一端、第十MOS管栅极连接，第三十九电阻另一端、第七电容另一端、第十MOS管源极连接至第二采样电阻一端，第十二电阻另一端与控制单元连接，第十MOS管漏极接电机W端。所述的电流信号处理电路由第十七电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十电容、第十八电阻组成，第十七电阻一端与信号地、第十电容一端连接，第二十四电阻一端与第十电容另一端相连后接电机驱动及功率换向电路第二采样电阻一端，第十七电阻另一端、第十八电阻一端接控制单元和运算放大器负极输入端，第二十五电阻一端接控制单元，第二十五电阻另一端、第二十四电阻另一端接运算放大器正极输入端，第十八电阻另一端接运算放大器输出端，运算放大器输出端通过第二十电阻与第十一电容一端连接，第十一电容一端接控制地。所述的压缩机转速控制电路由第三十五电阻、第十九电阻、第十七电容、转速可变电阻组成，控制单元与第十九电阻一端、第十七电容一端相连，第十七电容另一端接控制地，第十九电阻另一端、第三十五电阻一端、转速可变电阻一端连接在一起，第三十五电阻另一端接控制电源，转速可变电阻另一端接控制地。所述的过欠压保护控制电路由第十四电阻、第三十四电阻、第十六电容、过欠压可变电阻组成，控制单元与第三十四电阻一端、第十六电容一端相连，第十四电阻一端、第三十四电阻另一端、过欠压可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流车载压缩机的控制电路，包括控制单元，其特征是还设置有电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、控制单元、转速控制电路、过欠压保护控制电路，控制单元与电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、转速控制电路、过欠压保护控制电路均连接，电机驱动及功率换向电路与电流信号处理电路连接，控制单元通过电机驱动及功率换向电路实现电机三相控制，通过电流信号处理电路采样电机驱动及功率换向电路负载电流，通过转速控制电路调节压缩机转速，通过过欠压保护控制电路调节过欠压阈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流车载压缩机的控制电路，包括控制单元，其特征是还设置有电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、控制单元、转速控制电路、过欠压保护控制电路，控制单元与电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路、转速控制电路、过欠压保护控制电路均连接，电机驱动及功率换向电路与电流信号处理电路连接，控制单元通过电机驱动及功率换向电路实现电机三相控制，通过电流信号处理电路采样电机驱动及功率换向电路负载电流，通过转速控制电路调节压缩机转速，通过过欠压保护控制电路调节过欠压阈值。


2.根据权利要求1所述直流车载压缩机的控制电路，其特征是：所述的电机驱动及功率换向电路由第二十三电容、第二采样电阻、U相电机驱动及功率换向电路、V相电机驱动及功率换向电路、W相电机驱动及功率换向电路组成，第二采样电阻一端与U相电机驱动及功率换向电路、V相电机驱动及功率换向电路、W相电机驱动及功率换向电路、电流信号处理电路均连接，第二采样电阻另一端与控制地连接，第二十三电容接在直流电源与控制地之间，控制单元与U相电机驱动及功率换向电路、V相电机驱动及功率换向电路、W相电机驱动及功率换向电路均连接。


3.根据权利要求2所述直流车载压缩机的控制电路，其特征是：所述U相电机驱动及功率换向电路由第七电阻、第四十电阻、第九电容、第三MOS管、第八电阻、第三十七电阻、第八电容、第四MOS管组成，第七电阻一端与第四十电阻一端、第九电容一端、第三MOS管栅极连接，第四十电阻另一端、第九电容另一端、第三MOS管源极连接至电机U端，第七电阻另一端与控制单元连接，第三MOS管漏极接直流电源，第八电阻一端与第三十七电阻一端、第八电容一端、第四MOS管栅极连接，第三十七电阻另一端、第八电容另一端、第四MOS管源极连接至第二采样电阻一端，第八电阻另一端与控制单元连接，第四MOS管漏极接电机U端。


4.根据权利要求2所述直流车载压缩机的控制电路，其特征是：所述V相电机驱动及功率换向电路由第九电阻、第四十一电阻、第五电容、第五MOS管、第十电阻、第三十八电阻、第四电容、第六MOS管组成，第九电阻一端与第四十一电阻一端、第五电容一端、第五MOS管栅极连接，第四十一电阻另一端、第五电容另一端、第五MOS管源极连接至电机V端，第九电阻另一端与控制单元连接，第五MOS管漏极接直流电源，第十电阻一端与第三十八电阻一端、第四电容一端、第六MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜华坚，吴红彪，孙华民，孙海，徐宇军，
申请(专利权)人：杭州星帅尔电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33