摘要：目前電子信息技術快速發展，而電子信息設備的可靠運行，對環境的溫度濕度等有較高的要求，因此精密空調應運而生，並得到了廣泛的應用和發展。精密空調風機控製器作為汽車的空調控製係統中風機的能源驅動設備，是普遍使用的汽車空調控製係統中的一個極為關鍵的部位，因而也逐漸成為空調製冷行業的一個備受關注的研究重點。本文所介紹的新型精密空調風機控製器的設計和組裝從客戶的實際需求出發，在兼顧普通使用的控製器電路的功能基礎之上，增加了多種係統防護和保護功能。在此行業同類產品中處於較為先進的水平。該精密空調控製器采用調壓調速方法，由主電路和控製電路兩部分組成，微電路處理器的芯片組采用DSP芯片MC56F8025，它是Freescale公司生產的最為先進精密的控製器芯片組。

前言

隨著電子信息技術的快速發展，人們也越來越重視電子設備在運行時的穩定性。電子設備運行的穩定性，不僅依賴於設備自身設計的可靠性，還在很大的程度上受到周圍環境的影響。如果環境變化很快，或者忽高忽低極不穩定，一定會影響電子設備的正常運行，縮短其使用壽命。日常生活中所見的的空調風機控製器的電子電路的設計非常簡單，功能極其單一，並且不具有可恢複性，顯然是不能滿足設計的苛刻的要求的。因此羞羞答答在线网站需要一種具有更高性能和精度的空調來滿足此要求，因此精密空調便產生了，並很快應用於現實中。目前在精密空調風機控製器中，動力設備應用較多的是三相異步電動機。眾所周知的是異步電動機具有多種調速方法，現在最常運用的是變頻調速，但是由於變頻調速具有成本較高，電磁幹擾對精度影響較大，控製較為困難的缺點，在很多場合下使用受到限製。在此前提下控製器結構極其簡單，成本相對低廉的調壓調速控製器便在精密空調風機調速控製係統中得到更為廣泛的應用。

1.精密空調控製係統現狀

隨著計算機微型控製器而發展的電子技術的飛速發展及電力電子器件的設計與應用極大地推動了精密空調風機控製係統的高速發展和技術上的不斷完善。由於變頻調速實現調速的方式是改變改變定子的供電頻率來改變同步轉速，調頻的精度得以保證。因此變頻調速的調速性能具有高精度、高效率、高範圍的特點。雖然目前變頻調速是主流方向，但是仍存在很多問題，例如成本高，元器件規格要求高，電路複雜，結構和控製方法複雜，損壞後維修成本高等。最主要的是變頻調速過程中產生的高次諧波會對鄰近的用電設備產生諧波汙染，危害周圍設備的健康運行。

2.空調風機調壓調速係統

空調風機采用的是三相異步電動機，三相異步電動機定子繞組采用的是三角型連接方式，每一相繞組和一個TRIAC串聯後分別連接到三相電源的三相。DSP產生觸發脈衝，觸發脈衝經過光耦合隔離後將光耦的受控側導通，TRIAC的門極經過光耦與輸入電源側聯通，當門極通過足夠的電流時，將TRIAC導通，通過改變TRIAC的觸發角來控製電壓的有效值。三相交流調壓調速電路采用的是三相三線式，定子的各相電壓和穩態時的各相電流都是對稱的。每半個周期控製一次TRIAC觸發角，以此來調節輸出電壓的有效值，達調速目的。異步電機是阻感性負載，在通過的電壓為零時電流並不為零，故晶閘管的導通情況不僅僅與觸發角有關，還與電動機的功率因數角有關。

2.1 控製電路硬件設計

控製電路使用Freescale公司研製的MC56F825，實現對主電路的控製，並對電壓過零點、電流、環境溫度等多個信息進行實時檢測。時鍾信號輸入采用的是8MHz外部晶振經過內部倍頻產生32MHz的係統時鍾。控製芯片MC56F825采集冷凝管壓力信號、電流信號、電壓過零信號、經過軟件處理後，輸出觸發脈衝：在控製電路中設有三路過零檢測電路，利用控製芯片所具有的三個中斷分別對線電壓進行過零檢測，然後通過軟件實現缺相、相序檢測和頻率異常檢測，另設有風機工作電流檢測電路，對一相線電流進行檢測，結合過零信號計算風機工作時的功率因數角。控製器采用MAXIM公司研發的MAX3232收發器進行電平轉換，以實現控製器和PC機之間的串行通信。另外，控製器設有雙向可控矽溫度檢測電路、環境溫度檢測電路等一係列異常檢測電路，以及按鍵、數碼管這些簡單方便的人機接口。控製器使用DSP芯片，它具有成本低、配置靈活等優點，被廣泛應用於許多工業控製、運動控製、電源管理和醫療檢測設備等。56F8025係列DSP擁有豐富的外設接口，每一個外設接口均可單獨關閉，這樣便可節省外力。

精密空調一般使用在電子信息設備比較多的場所，電磁幹擾大，極容易對風機控製器的控製芯片造成幹擾，使得係統無法正常工作。故為了提高係統的穩定性，除了在電路設計及PCB製版中添加防幹擾措施，還在係統中增加了外部看門狗模塊，這樣當程序出現錯誤時，可讓控製芯片複位，即可保證係統的穩定性。

2.2 控製電路軟件的設計

實現DSP控製調壓調速的關鍵是軟件程序。控製芯片MC56F8025通過中斷獲取三相輸入電壓的過零點信號，通過AD獲取冷凝管的壓力信號，經過計算得到TRIAC觸發脈衝的角度，然後通過IO輸出的方式輸出觸發脈衝。DSP同時分析處理獲取的三個線電壓的過零信號，進行缺相相序檢測以及頻率異常檢測。另外DSP還對溫度信號進行分析，並在控製器出現異常時做出相應的保護措施，同時通過數碼管顯示異常原因。

3.主電路硬件設計

主電路采用雙向可控矽觸發電路。該電路使用MOC3061係列光電雙向可控矽驅動器，此光電耦合器的輸出為正弦波，波形沒有畸變、無噪音，可以用直流低電壓小電流來控製高電壓、大電流。而且具有成本較低、結構設計簡單、可靠性高等優點。雙向可控矽觸發電路是主電路中非常關鍵的部位，該部位電路的損壞會直接導致整個係統崩潰。故必須設計保護電路以便對其進行保護。雙向可控矽的保護主要包括以下兩種：電壓保護、電流保護。電路正常工作時，羞羞答答在线网站把超過雙向可控矽能承受的最高峰值電壓的最大脈衝稱為過電壓，過電壓產生的原因有很多，包括電網電壓的激烈波動或者幹擾、雷擊等。另外，當雙向可控矽關斷，正向的電流下降至零時，他的內部會殘留很多的截流子，在反向電流作用下，也會產生非常高的電流尖峰，若這個尖峰超過了雙向可控矽允許的最大峰值電流，就會損壞元器件。

4.結語

現在精密空調風機的調速係統多采用變頻調速的方式，但是變頻調速在實際應用中有種種限製，因此文章介紹了一種比較先進的基於DSP的空調風機調壓調速控製器。它在兼顧普通控製器功能的同時，還克服了普通風機控製器保護後不能回複的弱點。過零檢測快速準確，可保證調壓調速的動靜態性能。 

文章來源：精密空調 http://www.hw82.com/