制冷设备、定速压缩机系统及其启动运行低功耗控制电路的制作方法

本发明涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路、一种定速压缩机系统以及一种制冷设备。

背景技术：

随着制冷设备例如冰箱产品的更新换代，电控冰箱逐步得到普及，但是目前定速压缩机一般仍采用机械温控式产品上匹配的启动器，由于低功耗启动器价格较高，大部分定速压缩机匹配使用的为普通效率启动器，这样在压缩机运行中，启动器内部的PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻一直处于通电状态，功耗一般为2～3W，而这一部分功耗将直接影响电冰箱产品的耗电量和能效等级，日积月累也造成了能源的大量浪费，使得目前的制冷设备例如电冰箱不够节能环保。这种情况下，一方面造成成本浪费，另一个更主要的方面是没有充分体现电控产品的控制优势。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路，能够解决定速压缩机无需启动器辅助实现启动和运行时功耗大的问题，避免能源浪费。

本发明的另一个目的在于提出一种定速压缩机系统。本发明的还一个目的在于提出一种制冷设备。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路，所述定速压缩机系统包括主控板和设置在所述主控板上的PTC电阻，所述启动运行低功耗控制电路包括：设置在所述主控板上的第一可控开关单元，所述第一可控开关单元通过连接器与所述定速压缩机相连；设置在所述主控板上的第二可控开关单元，所述第二可控开关单元通过所述PTC电阻和所述连接器与所述定速压缩机相连；设置在所述主控板上的控制芯片，所述控制芯片用于在接收到所述定速压缩机的启动指令时控制所述第二可控开关单元先闭合，并在所述第二可控开关单元闭合后控制所述第一可控开关单元闭合以接通交流电源给所述定速压缩机供电，以及在所述定速压缩机启动后，所述控制芯片控制所述第二可控开关单元断开以切断所述PTC电阻的供电回路。

根据本发明实施例的定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路，定速压缩机无需启动器辅助实现启动，并通过设置第一可控开关单元和第二可控开关单元，这样控制芯片在接收到定速压缩机的启动指令时先控制第二可控开关单元闭合，并在第二可控开关单元闭合后，再控制第一可控开关单元闭合，使得交流电源接通以给定速压缩机供电，实现定速压缩机启动，以及在定速压缩机启动后，控制芯片控制第二可控开关单元断开，以切断主控板上PTC电阻的电流回路，实现了在定速压缩机无需启动器辅助启动和减小定速压缩机运行功率损耗的目的，从而可以大大降低定速压缩机系统的运行功耗，有效地避免能源的浪费，降低了制冷设备的耗电量和提高了制冷设备的能效等级，节能环保。

根据本发明的一个实施例，所述定速压缩机包括主绕组和副绕组，所述第一可控开关单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述控制芯片的第一输出端相连；第一三极管，所述第一三极管的基极与所述第一电阻的另一端相连，所述第一三极管的发射极接地；第一继电器，所述第一继电器的线圈的一端与所述第一三极管的集电极相连，所述第一继电器的线圈的另一端与预设电源相连，所述第一继电器的开关的一端与所述交流电源的第一输出端相连，所述第一继电器的开关的另一端通过所述连接器连接到所述主绕组；第一二极管，所述第一二极管的阳极分别与所述第一继电器的线圈的一端和所述第一三极管的集电极相连，所述第一二极管的阴极与所述预设电源相连。

并且，所述第二可控开关单元包括：第二电阻，所述第二电阻的一端与所述控制芯片的第二输出端相连；第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第二电阻的另一端相连，所述第二三极管的发射极接地；第二继电器，所述第二继电器的线圈的一端与所述第二三极管的集电极相连，所述第二继电器的线圈的另一端与所述预设电源相连，所述第二继电器的开关的一端与所述第一继电器的开关的另一端相连，所述第二继电器的开关的另一端与所述PTC电阻的一端相连，所述PCT电阻的另一端通过所述连接器连接到所述副绕组；第二二极管，所述第二二极管的阳极分别与所述第二继电器的线圈的一端和所述第二三极管的集电极相连，所述第二二极管的阴极与所述预设电源相连。

在本发明的一些实施例中，所述主绕组的一端与所述副绕组的一端相连后还通过保护器连接到所述交流电源的第二输入端。

并且，所述主绕组的另一端与所述副绕组的另一端之间还连接有运行电容。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种定速压缩机系统，其包括上述的定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路。

根据本发明实施例的定速压缩机系统，通过上述的启动运行低功耗控制电路，在接收到定速压缩机的启动指令时先控制第二可控开关单元闭合，并在第二可控开关单元闭合后，再控制第一可控开关单元闭合，使得交流电源接通以给定速压缩机供电，实现定速压缩机启动，以及在定速压缩机启动后，控制芯片控制第二可控开关单元断开，以切断主控板上PTC电阻的电流回路，实现了在定速压缩机无需启动器辅助启动和减小定速压缩机运行功率损耗的目的，从而大大降低了运行功耗，有效地避免能源的浪费，降低了制冷设备的耗电量和提高了制冷设备的能效等级，节能环保。

此外，本发明实施例还提出了一种制冷设备，其包括上述的定速压缩机系统。

本发明实施例的制冷设备，能够大大降低运行时的功耗，降低了耗电量，提高了能效等级，避免了能源浪费，节能环保。

其中，所述制冷设备可以为冷藏冷冻箱。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的定速压缩机系统的方框示意图；以及

图2是根据本发明一个实施例的定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路的电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例的定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路、具有该启动运行低功耗控制电路的定速压缩机系统以及制冷设备。其中，制冷设备可以是冷藏冷冻箱。

结合图1和图2所示，定速压缩机系统包括定速压缩机201和主控板100、设置在主控板100上的PTC电阻，其中，该定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路包括：设置在主控板100上的第一可控开关单元103例如主可控开关电路、设置在主控板100上的第二可控开关单元102例如副可控开关电路和设置在主控板100上的控制芯片101例如主板控制芯片。

如图1或图2所示，第一可控开关单元103通过连接器202与定速压缩机201相连，第二可控开关单元102通过PTC电阻和连接器202与定速压缩机201相连，控制芯片101用于在接收到定速压缩机201的启动指令时控制第二可控开关单元102先闭合，并在第二可控开关单元102闭合后控制第一可控开关单元103闭合以接通交流电源300给定速压缩机201供电，以及在定速压缩机201启动后，控制芯片101控制第二可控开关单元102断开以切断主控板上PTC电阻的供电回路，从而实现了在定速压缩机201无需启动器辅助启动和减小定速压缩机运行功率损耗的目的。

也就是说，在本发明的实施例中，在上述定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路应用于制冷设备例如冷藏冷冻箱时，交流电源300例如市电接入到冷藏冷冻箱的主控板100和定速压缩机201，主控板100中通过采用主板控制芯片101对主可控开关电路103、副可控开关电路102和PTC电阻的控制，来实现定速压缩机201的启动运行控制，待定速压缩机201启动后，通过控制副可控开关电路102的断开来切断PTC电阻的电流回路，减少压缩机运行时的功耗。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，定速压缩机201包括主绕组L2和副绕组L1，第一可控开关单元103包括：第一电阻R1、第一三极管Q1、第一继电器K1和第一二极管D1。第一电阻R1的一端与控制芯片101的第一输出端OUT1相连，第一三极管Q1的基极与第一电阻R1的另一端相连，第一三极管Q1的发射极接地，第一继电器K1的线圈的一端与第一三极管Q1的集电极相连，第一继电器K1的线圈的另一端与预设电源例如12V电源相连，第一继电器K1的开关的一端与交流电源300的第一输出端例如火线L相连，第一继电器K1的开关的另一端通过连接器202连接到主绕组L2，第一二极管D1的阳极分别与第一继电器K1的线圈的一端和第一三极管Q1的集电极相连，第一二极管D1的阴极与预设电源相连。

并且，如图2所示，第二可控开关单元102包括：第二电阻R2、第二三极管Q2、第二继电器K2和第二二极管D2。其中，第二电阻R2的一端与控制芯片101的第二输出端OUT2相连，第二三极管Q2的基极与第二电阻R2的另一端相连，第二三极管Q2的发射极接地，第二继电器K2的线圈的一端与第二三极管Q2的集电极相连，第二继电器K2的线圈的另一端与预设电源例如12V电源相连，第二继电器K2的开关的一端与第一继电器K1的开关的另一端相连，第二继电器K2的开关的另一端与PTC电阻的一端相连，PTC电阻的另一端通过连接器202连接到副绕组L1，第二二极管D2的阳极分别与第二继电器K2的线圈的一端和第二三极管Q2的集电极相连，第二二极管D2的阴极与预设电源相连。

也就是说，在本发明的实施例中，在上述定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路应用于制冷设备例如冷藏冷冻箱时，如果冷藏冷冻箱有制冷需求，冷藏冷冻箱的主控板100接收到开机命令，主板控制芯片101先控制副可控开关电路102闭合，使压缩机的副绕组回路处于待接通状态，待副可控开关电路102闭合后，再控制主可控开关电路103闭合，压缩机的主绕组和副绕组同时接通交流电源，定速压缩机201启动，待定速压缩机201启动后，主板控制芯片101再控制副可控开关电路102断开，切断主控板上PTC电阻的电流回路，实现了在定速压缩机无需启动器辅助启动和减小定速压缩机运行功率损耗的目的。

具体地，主可控开关电路103可由基极电阻R1、三极管Q1、保护二极管D1与继电器K1组成，继电器K1中开关的一端与市电的火线L相连，继电器K1中开关的另一端与继电器K2和连接器202相连，继电器K1为定速压缩机运行的总开关；副可控开关电路102可由基极电阻R2、三极管Q2、保护二极管D2与继电器K2组成，继电器K2中开关的一端与继电器K1中开关的另一端相连，继电器K2中开关的另一端通过PTC电阻与连接器202相连。当冷藏冷冻箱有制冷需求时，冷藏冷冻箱的主控板100接收到开机命令，控制继电器K2先闭合，使压缩机中单相感应电机副绕组回路处于待接通状态，待继电器K2闭合后，再控制继电器K1闭合，单相感应电机的主绕组和副绕组同时接通市电，从而定速压缩机启动，待定速压缩机启动后，主控板100再控制继电器K2断开，切断主控板上PTC电阻的电流回路，实现了在定速压缩机无需启动器辅助启动和减小定速压缩机运行功率损耗的目的。

其中，如图1或图2所示，主绕组L2的一端与副绕组L1的一端相连后还通过保护器204连接到交流电源300的第二输入端例如零线N。保护器204在定速压缩机201运行异常时进行动作，实现保护作用，确保压缩机安全可靠运行。

并且，如图1或图2所示，主绕组L2的另一端与副绕组L1的另一端之间还连接有运行电容203。运行电容203参与定速压缩机201的运行，可以改善电源功率因数和压缩机电机效率。

综上所述，根据本发明实施例的定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路，定速压缩机无需启动器辅助实现启动，并通过设置第一可控开关单元和第二可控开关单元，这样控制芯片在接收到定速压缩机的启动指令时先控制第二可控开关单元闭合，并在第二可控开关单元闭合后，再控制第一可控开关单元闭合，使得交流电源接通以给定速压缩机供电，实现定速压缩机启动，以及在定速压缩机启动后，控制芯片控制第二可控开关单元断开，以切断主控板上PTC电阻的电流回路，实现了在定速压缩机无需启动器辅助启动和减小定速压缩机运行功率损耗的目的，从而可以大大降低定速压缩机系统的运行功耗，有效地避免能源的浪费，降低了制冷设备的耗电量和提高了制冷设备的能效等级，节能环保。

结合图1和图2所示，本发明的实施例还提出了一种定速压缩机系统，其包括上述的定速压缩机系统的启动运行低功耗控制电路。

根据本发明实施例的定速压缩机系统，通过上述的启动运行低功耗控制电路，在接收到定速压缩机的启动指令时先控制第二可控开关单元闭合，并在第二可控开关单元闭合后，再控制第一可控开关单元闭合，使得交流电源接通以给定速压缩机供电，实现定速压缩机启动，以及在定速压缩机启动后，控制芯片控制第二可控开关单元断开，以切断主控板上PTC电阻的电流回路，实现了在定速压缩机无需启动器辅助启动和减小定速压缩机运行功率损耗的目的，从而大大降低了运行功耗，有效地避免能源的浪费，降低了制冷设备的耗电量和提高了制冷设备的能效等级，节能环保。

此外，本发明的实施例还提出了一种制冷设备，其包括上述的定速压缩机系统。

本发明实施例的制冷设备，能够大大降低运行时的功耗，降低了耗电量，提高了能效等级，避免了能源浪费，节能环保。

其中，所述制冷设备可以为冷藏冷冻箱。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。