一种直流车载压缩机的控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种直流车载压缩机的控制电路，其包括电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路、微控制单元，电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路都与微控制单元连接。本发明专利技术电机换向没有高频的开关损耗，使损耗达到最小，加在三相电机线上的电压即为直流母线电压，电机效率得到最大的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压缩机的控制电路，特别是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技术的发展，其应用的领域越来越广，特别是在直流低压领域，正逐渐替代传统的交流电机和直流有刷电机，车载直流压缩机正是无刷直流电机最好的应用例子。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，为了满足12V和24V通用的目的，直流压缩机的电机就分为12V电机及42V电机2种方式，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。相比较2种压缩机电机的控制模式，后面的控制模式除了无刷电机的无传感器控制外，增加了升压电路对输入电压进行升压控制，使压缩机的适用性更好，效率更高。 目前，市场上的直流车载压缩机都是采用这2种电机模式，对于12V的电机模式，一般采用脉宽控制模式(PWM)来对压缩机进行速度调节；对于42V压缩机电机而言，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，这种方式可以使电 机的效率得到最大的发挥。如果不采用升压技术，对12V和24V兼容的情况下，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；同时当电源电压超出12V时，必须采用脉宽调制方式(PWM)来控制压缩机的转速，增加了压缩机电机的铜损和开关损耗，控制器的功耗也大为增加，使得整个压缩机的效率大为降低。和固定升压至某个高压相比，虽然解决的直流母线电压的宽范围启动、运转和压缩机电机高电压效率高的问题，但同样存在对换向功率管的脉宽调制(PWM)问题，使得控制器存在高频开关损耗，压缩机电机的效率也没有得到充分的发挥。 
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种直流车载压缩机的控制电路，其没有高频的开关损耗，使损耗达到最小，加在三相电机线上的电压即为直流母线电压，电机效率得到最大的使用。 本专利技术通告以下技术方案解决上述技术问题的：一种直流车载压缩机的控制电路，其特征在于，其包括电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路、微控制单元，电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路都与微控制单元连接。 优选地，所述电源控制电路包括第七集成开关电源芯片、第九稳压芯片、第十稳压芯片、第十三电阻、第四十六电阻、第七十四电阻、 第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六集成比较器芯片，第七集成开关电源芯片与第十稳压芯片连接，第十三电阻、第四十六电阻、第七十四电阻都与第六集成比较芯片连接，第七集成开关电源、第九稳压芯片都与第四三极管连接，第四三极管与第二三极管连接，第七集成开关电源芯片、第三三极管都与第五三极管连接。 优选地，所述升压控制电路由第二电感、功率管、肖特基二极管、第五十五电容和升压控制芯片组成，第二电感与功率管连接，肖特基二极管、升压控制芯片都与功率连接，第五十五电容与肖特基二极管连接。 本专利技术的积极进步效果在于：由于升压的占空比小于75％，在整个压缩机的调速范围内升压效率都能够达到90％以上，后级换向功率管只根据电机位置的变化来开通或关断，其没有高频的开关损耗，使损耗达到最小，加在三相电机线上的电压即为直流母线电压，电机效率得到最大的使用。 附图说明图1为本专利技术直流车载压缩机的控制电路的原理图。 图2为本专利技术中电源控制电路的示意图。 图3为本专利技术中压缩机电机位置检测电路的示意图。 图4为本专利技术中升压控制电路的示意图。 具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。 如图1所示，本专利技术直流车载压缩机的控制电路包括电源控制电 路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路、微控制单元(MCU)，电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路都与微控制单元(MCU)连接。 如图2所示，电源控制电路包括第七集成开关电源芯片U7、集成开关电源芯片U8、第九稳压芯片U9、第十稳压芯片U10、第十三电阻R13、第十六电阻R16、第四十六电阻R46、第七十四电阻R74、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六集成比较芯片U6，第七集成开关电源芯片与第十稳压芯片连接，第十三电阻、第四十六电阻、第七十四电阻都与第六集成比较芯片连接，第七集成开关电源、第九稳压芯片都与第四三极管连接，第四三极管与第二三极管连接，第七集成开关电源芯片、第三三极管都与第五三极管连接。 集成开关电源U7将输入电压VCC降为+12VS提供给集成第六比较器U6和第十稳压芯片U10，产生基准电压+5V1通过第四十六电阻R46、第七十四电阻R74分压输入到第六比较器U6B的正输入5脚，外接启动和速度调节信号J8端的电压值通过第十三电阻R13输入到第六比较器U6的6脚，当第六比较器U6B的6脚信号小于5脚比较电位时，第六比较器U6B输出高电平信号SW将第二三极管Q2、第四三极管Q4导通，使第九稳压芯片U9输出+5V用于主控制电源(由于车载使用，因此对控制器的待机功耗要求较高，所以待机时将主控制电源关闭)；微控制单元U1启动压缩机电机时将输出信号12SW将第三三极管Q3、第五三极管Q5导通，提供升压控制芯片U11和第二电机驱动芯片U2、第三电机驱动芯片U3、第四电机驱动芯片U4的电源+12V。同时微控制单元U1输出信号Fout启动集成开关电源芯片U8输出+12VF提供给J3(F+)和J4(F-)外接12V 直流风扇提供给系统用。 如图3所示，压缩机电机位置检测电路包括第八十五电阻R85、第六十电阻R60、第十六电容C16、第八十七电阻R87、第五十九电阻R59、第一电容C1、第八十八电阻R88、第五十八电阻R58、第二电容C2、第八十九电阻R89、第五十七电阻R57、第三电容C3，由第八十五电阻R85、第六十电阻R60、第十六电容C16组成的直流母线电压分压网络将升压后的母线电压信号V2输入到微控制单元的模拟A/D输入口23脚(AN6)；同时将压缩机电机的3相J11(MOTOROUT)分别通过分压网络(由第八十七电阻R87、第五十九电阻R59、第一电容C1、第八十八电阻R88、第五十八电阻R58、第二电容C2、第八十九电阻R89、第五十七电阻R57、第三电容C3)得到V、W、U信号分别输入到微控制单元的模拟A/D输入口16脚(AN1)、17脚(AN2)、15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流车载压缩机的控制电路，其特征在于，其包括电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路、微控制单元，电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升压控制电路都与微控制单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种直流车载压缩机的控制电路，其特征在于，其包括电源
控制电路、压缩机电机位置检测电路、电机驱动及功率换向电路、升
压控制电路、微控制单元，电源控制电路、压缩机电机位置检测电路、
电机驱动及功率换向电路、升压控制电路都与微控制单元连接。
2.如权利要求1所述的直流车载压缩机的控制电路，其特征在
于，所述电源控制电路包括第七集成开关电源芯片、第九稳压芯片、
第十稳压芯片、第十三电阻、第四十六电阻、第七十四电阻、第二三
极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六集成比较器芯片，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁宏，
申请(专利权)人：苏州市智盈电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32