變頻空調電控系統簡介

對于三相變頻壓縮機來說，必須供給三相正弦波電流。C504的CPU必須向CCU比較寄存器周期地送入三組不同的數據。這些數據來自內部設置的正弦表。每次送數的周期就是PWM周期，由定時器1溢出時間決定，若干個不同脈寬的脈沖組成的脈沖鏈就可以形成1個正弦波周期，如圖4所示。顯然，輸出交流電周期是由PWM周期和脈沖的變化規律決定的。

3電機驅動部分的基本硬件結構

對于空調電控系統，不論室內機、室外機，都必須具備電機驅動的功能。特別是新型變頻空調，為了達到靜噪效果，室內風機往往采用直流無刷電機型。因此，室內機、室外機設計的重點仍是不同類型變頻調速電機驅動的設計。圖5給出了基本的電機驅動原理框圖。

圖5電機驅動原理框圖

圖5(a)給出了一般三相異步電機驅動框圖，全橋的三組橋臂分別由CCO,COUTO;CC1,COUT1;CC2、COUT2驅動，電流值由傳感器檢測，送至C504的A/D轉換單元進行測試。圖5(b),(c)為直流無刷電機的驅動方式，其中圖5(b)為內置傳感器型的，而圖5(c)為無內置傳感器，而采用增量位置解碼方式工作的。

圖6BPK-II型變頻空調電控系統室外機驅動部分

4變頻空調室外機驅動部分的設計

圖6所示為我們研究的BPK-II型變頻空調電控系統室外機驅動部分的電原理圖。

從圖中，可看出驅動部分共分3大部分：整流部分、逆變部分和控制部分。其中整流部分包括交流濾波、尖峰吸收、電流檢測、整流、濾波等電路。逆變部分包括IPM模塊(PM20CTM060)、工作電源部分、光電隔離部分、驅動部分。控制部分主要由C504構成。C504根據室內機送來的控制信息，以及壓縮機溫度、室外溫度和熱交換器的溫度，選擇恰當的運行頻率和有關控制信息，通過CPU送入CCU相應的寄存器和定時器1，并起動定時器1，使SPWM脈沖串通過CCO，COUTO;CC1，COUT1;CC2、COUT2輸出，經74AC04驅動電路，驅動光耦PS2501，最后送入IPM模塊，產生三相正弦波，驅動壓縮機電機運轉。

在驅動部分中，能對交流電電壓、電流進行檢測，并進行過、欠壓、過流保護，同時能根據壓縮機溫度、熱交換器溫度和室外溫度的變化，調整運行頻率，使壓縮機脫離危險運行區，避免故障關機的發生。當壓縮機運行在危險狀態時，如嚴重過流、壓縮機過熱(超過120℃)時，能迅速關機，保護系統的安全。PM20CTM060是IPM模塊，具有完備的內部保護措施，一旦進入故障狀態，F0輸出低電平，除關閉外部5V電源外，還通過C504⑨腳通知CPU進入故障狀態。

5結語

對于目前通用型分體變頻空調控制系統，用C504作為室內機、室外機控制芯片，不但可以滿足功能的需要，而且從可靠性上得到了提高。該芯片適應溫度范圍廣，其中SAB-C504，TA：0℃～70℃;SAF-C504，TA：-40℃～85℃;SAH-C504，TA：-40℃～110℃;SAK-C504，TA：-40℃～125℃。其工作頻率有12MHz，24MHz和40MHz3種。因此，在IPM模塊斬波頻率和發熱允許的情況下，可以使fPWM大于10kHz以上，適應范圍較寬。如果要開發“一拖多”分體機，可以使用同類型的C508作為控制芯片。