一种变频空调的变频控制装置及其控制方法制造方法及图纸

一种变频空调的变频控制装置及其控制方法。本发明专利技术是一种变频空调的变频控制装置。包括功率晶体管（１），功率晶体管（１）通过插脚（５）与变频空调的控制电路连接，其中功率晶体管（１）还设有散热装置，该散热装置包括与功率晶体管（１）接触的换热元件（３）。上述功率晶体管（１）为整体式晶体管或分散式晶体管。上述散热装置还包括设置在换热元件（３）的旁侧、向换热元件（３）输送空气的风扇（４）。本发明专利技术根据变频控制装置的实际产热量及根据变频控制装置的热环境采取多种形式，包括提高换热风机的转速，提高致冷片的电压及它们的组合形式，来保证功率晶体管所处的温度为其工作允许的温度范围内。本发明专利技术能够防止变频空调控制电路板上功率晶体管温度超过设定温度，并且通过控制风扇转速来降低风扇功耗，以及在恶劣工况下都能满足功率晶体管散热要求。

Frequency conversion control device of variable frequency air conditioner and control method thereof

Frequency conversion control device of variable frequency air conditioner and control method thereof. The invention relates to a variable frequency control device of a variable frequency air conditioner. Including the power transistor (1), the power transistor (1) through the pin (5) is connected with the control circuit of inverter air conditioner, wherein the power transistor (1) is also provided with a cooling device, the cooling device comprises a power transistor (1) and the heat exchanging element contact (3). The power transistor (1) is an integrated transistor or a distributed transistor. The heat dissipating device arranged in the heat exchange element (3) side, to the heat exchange element (3) fan air (4). According to the variable frequency control device of actual heat production and take a variety of forms according to the thermal environment of variable frequency control device, including enhanced blower speed, improve the voltage of the refrigerating sheet and combinations of them, to ensure that the temperature range of the power transistor in which the temperature is allowed in its work. The invention can prevent the inverter air conditioning control circuit board power transistor temperature exceeds the set temperature, and by controlling the fan speed to reduce the power consumption of the fan, and in bad condition can meet the cooling requirements of power transistor.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是，属于变 频空调的变频控制装置的改造技术。
技术介绍
随着社会上节能减排意识的增强，变频空调逐渐成为家庭用户和商 业用户的选择。但是与传统的定频空调不同，变频空调釆用变频空调控 制电路板，在变频空调控制电路板操作过程中，热量从功率晶体管中释 放出来，由于随着更大功率的变频空调器应用，功率晶体管的容量和散 热量也显著增加。当功率晶体管中释放热量增加时，由于功率晶体管表面温度的升 高，功率晶体管的效率降低，且变得不稳定，在某些极端的情况下，功 率晶体管自身会被烧坏。为解决这个问题，常规的做法是在功率晶体管 上安装散热片来强化散热，可以用于小型的变频制冷装置，但是对于空 调系统，特别是夏天的空调系统室内侧制冷工况，由于变频空调控制电 路板往往安装在室外机侧，正是处于较高的温度情况下，由于大多数的 安装位置在室外机的管路侧腔内，在室外温度高的恶劣工况，安装散热 片的散热能力仍显不足，易于造成功率晶体管工作温度过高。另一种方式，如日本专利公开号为9-236286中公开的一种结构， 其是把换热器的金属换热部分放到室外机风机侧的腔体内，变频控制电 路板仍然放在室外机管路侧的腔体，通过向冷凝器送风的冷凝风机旋转， 引起的气流带动室外空气经过换热器的金属换热部分，确实可以强化换6热器的换热；但是，由于布置的关系，冷凝器侧腔体内的变频电路板换 热器只能在腔体之间的隔板上，由于该位置靠近隔板，所以风量相对较小，比较合适中小散热器的场合；变频电路板换热器引入冷凝器侧，使得在室外空气先经过变频电路板换热器吸热，加热后的空气再经过冷凝 器，产生了冷凝器的散热情况变差，局部的散热不足，导致个冷凝通路直接冷凝能力的不平衡；很多变频空调室外机的风机也釆用变频技术， 即风量随着设定温度与室内温度的差值来调节风机的转速，但是变频电 路板换热器的散热量与空调制冷/制热能力有关系，但是也受其他因素影 响，比如当外界供电电压变低后，室外散热风机会减低风量，使得冷 凝压力提高从而是变频的散热量会明显增大，而这时的压缩机的转速未 必很高，室外机风机的转速也未必很高，造成在该工况下，变频电路板 换热器无法散出大量的废热，以至功率晶体管工作性能劣化；由于变频 控制电路板与换热器分别处于中间隔板的两侧，所以易于出现漏风的情 况，使室外空气进入室外机管路侧，从而污染变频器控制电路板的电路 部分，造成使用故障。即使风扇釆取了与供电量情况匹配的转速，但是在极端的情况下， 外界温度高，需要的散热量大，而功率晶体管耐受的最高工作温度相对 固定，即，在需要的散热量增大的情况下，耐受温度与外界温度之间的 差值在减小，如何进一步提高这种情况下的散热能力，从而提高设备能 够适应的工作强度，仍然是有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于考虑上述问题而提供一种能够防止功率晶体管温 度超过设定温度，满足功率晶体管散热要求的变频空调的变频控制装 置。本专利技术设计合理，实用方便。本专利技术的另一目的在于提供一种简单方便的变频空调的变频控制装置的控制方法。本专利技术的技术方案是包括功率晶体管，功率晶体管通过插脚与变频空调的控制电路连接，其中功率晶体管还设有散热装置，该散热装置 包括与功率晶体管接触的换热元件。上述功率晶体管为整体式晶体管或分散式晶体管。上述散热装置还包括设置在换热元件的旁侧、向换热元件输送空气、 强化散热效果的风扇。上述功率晶体管与换热元件之间的接触面上涂抹有强化换热的导热硅脂。上述换热元件为在强化传热面带有增大换热面积的强化换热翅片或 肋的换热元件。上述换热元件为热管式换热元件，且在强化传热面带有增大换热面 积的强化换热趟片或肋。上述散热装置还包括有散热控制系统，该散热控制系统包括检测通 过功率晶体管的电流值的电流检测单元、控制单元和风机转速控制单元，其中电流检测单元的输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的 输出端与风机转速控制单元的输入端连接，风机转速控制单元的输出端 与风扇连接。上述散热控制系统的控制方法包括如下步骤1) 电流检测单元将电流信号送至控制单元，当功率晶体管的供 电量变化时，电流检测单元对通过各功率晶体管的供电量检测，并将供电变化信号从电源控制部分输入到散热装置控制单元；2) 电流信号增大时，增大风扇转速，对电流检测单元 供的供 电量的检测值，进行汇总和计算，将结果与之前的供电量计算结果进行比较，当电流信号增大时，控制风机转速控制单元提高风机的转速，强 化散热；3)电流信号减小时，降低风扇转速，对电流检测单元提供的供 电量的检测值，进行汇总和计算，将结果与之前的供电量计算结果进行 比较，当电流信号增大时，控制风机转速控制单元120降低风机的转速, 减少电能消耗。上述换热元件为半导体致冷件，半导体致冷件致冷面与功率晶体管 接触，散热面通过风扇输送空气强化换热，半导体致冷件的正极输入端 与电源的正极相连，负极输入端与电源的负极相连。上述换热元件为半导体致冷件，半导体致冷件致冷面与功率晶体管 接触，散热面与金属换热元件接触，金属换热元件通过风扇输送空气强 化传热，且在强化传热面带有增大换热面积的强化换热翅片或肋。上述散热装置还包括有散热控制系统，该散热控制系统包括检测通 过功率晶体管的电流值的电流检测单元、控制单元、风机转速控制单元、 检测功率晶体管的实时温度的温度检测单元和致冷片电压控制单元，其 中电流检测单元及温度检测单元的输出端与控制单元的输入端连接，控 制单元的输出端与风机转速控制单元的输入端及致冷片电压控制单元 的输入端连接，风机转速控制单元的输出端与风扇连接。上述散热控制系统的控制方法包括如下步骤1) 电流检测单元将电流信号送至控制单元，当功率晶体管的供电 量变化时，电流检测单元对通过各功率晶体管的供电量检测，并将供电变化信号从电源控制部分输入到散热装置控制单元；2) 电流信号增大时，增大风扇转速，对电流检测单元提供的供电量的检测值，进行汇总和计算，将结果与之前的供电量计算结果进行比 较，当电流信号增大时，控制风机转速控制单元提高风机的转速，强化3) 电流信号减小时，提取温度检测单元的测量值，把温度测量值输入到控制单元；4) 将温度检测单元的温度测量值与用户设定温度比较，当温度测 量值大于设定温度，返回3),如果温度测量值小于设定温度，进行下 一步5);5) 控制风机转速控制单元降低风机的转速，控制致冷片电压控制 单元121减小致冷片供电电压，减少电能消耗，返回步骤l)继续检测 电流值大小。上述散热装置还包括有散热控制系统，该散热控制系统包括检测通 过功率晶体管的电流值的电流检测单元、控制单元、风机转速控制单元、时间设定单元和致冷片电压控制单元，其中电流检测单元及时间设定单 元的输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与风机转速控 制单元的输入端及致冷片电压控制单元的输入端连接，风机转速控制单 元的输出端与风扇连接。上述散热控制系统的控制方法包括如下步骤1) 电流检测单元将电流信号送至控制单元，当功率晶体管的供电 量变化时，电流检测单元对通过各功率晶体管的供电量检测，并将供电 变化信号从电源控制部分输入到散热装置控制单元；2) 电流信号增大时，增大风扇转速，对电流检测单元提供的供电 量的检测值，进行汇总和计算，将结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频空调的变频控制装置，包括功率晶体管（１），功率晶体管（１）通过插脚（５）与变频空调的控制电路连接，其特征在于功率晶体管（１）还设有散热装置，该散热装置包括与功率晶体管（１）接触的换热元件（３）。

【技术特征摘要】
1、一种变频空调的变频控制装置，包括功率晶体管(1)，功率晶体管(1)通过插脚(5)与变频空调的控制电路连接，其特征在于功率晶体管(1)还设有散热装置，该散热装置包括与功率晶体管(1)接触的换热元件(3)。2、 根据权利要求l所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述功 率晶体管(1)为整体式晶体管或分散式晶体管。3、 根据权利要求2所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述散 热装置还包括设置在换热元件(3)的旁侧、向换热元件(3)输送空气、强化 散热效果的风扇(4)。4、 根据权利要求3所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述功 率晶体管(1)与换热元件(3)之间的接触面上涂抹有强化换热的导热硅脂。5、 根据权利要求4所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述换 热元件(3)为在强化传热面带有增大换热面积的强化换热翅片或肋的换热元 件。6、 根据权利要求4所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述 换热元件(3)为热管式换热元件，且在强化传热面带有增大换热面积的强 化换热翅片或肋。7、 根据权利要求1至6任一项所述的变频空调的变频控制装置，其特 征在于上述散热装置还包括有散热控制系统，该散热控制系统包括检测通 过功率晶体管(1)的电流值的电流检测单元(110)、控制单元(100)和 风机转速控制单元(120),其中电流检测单元(110)的输出端与控制单元U00)的输入端连接，控制单元(100)的输出端与风机转速控制单元(120) 的输入端连接，风机转速控制单元U20)的输出端与风扇(4)连接。8、 一种根据权利要求7所述变频空调的变频控制装置的控制方法，其特征在于上述散热控制系统的控制包括如下步骤1) 电流检测单元(110)将电流信号送至控制单元，当功率晶体管 (1)的供电量变化时，电流检测单元(110)对通过各功率晶体管的供电量检测，并将供电变化信号从电源控制部分输入到散热装置控制单元 (100);2) 电流信号增大时，增大风扇转速，对电流检测单元(110)提供 的供电量的检测值，进行汇总和计算，将结果与之前的供电量计算结果进 行比较，当电流信号增大时，控制风机转速控制单元U20)提高风机的转 速，强化散热；3) 电流信号减小时，降低风扇转速，对电流检测单元(110)提供 的供电量的检测值，进行汇总和计算，将结果与之前的供电量计算结果进 行比较，当电流信号增大时，控制风机转速控制单元(120)降低风机的转 速，减少电能消耗。9、 根据权利要求4所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述 换热元件(3)为半导体致冷件(7)，半导体致冷件致冷面与功率晶体管(1) 接触，散热面通过风扇(4)输送空气强化换热，半导体致冷件的正极输入 端(8)与电源的正极相连，负极输入端(9)与电源的负极相连。10、 根据权利要求4所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述 换热元件(3 )为半导体致冷件(7 )，半导体致冷件致冷面与功率晶体管(1) 接触，散热面与金属换热元件接触，金属换热元件通过风扇(4)输送空气 强化传热，且在强化传热面带有增大换热面积的强化换热翅片或肋。11、 根据权利要求9或IO所述的变频空调的变频控制装置，其特征在于上述散热装置还包括有散热控制系统，该散...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，李强，叶先锋，严光，
申请(专利权)人：广东美的电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44[]