[发明专利]逆变器电路和压缩机

说明书

本案是申请日为2005年4月12日、申请号为200580000395.4(PCT/JP2005/007362)、发明名称为逆变器电路和压缩机的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种驱动电动机的逆变器电路，该电动机具有由PWM控制所控制的开关元件，该逆变器电路适于驱动在冰箱中使用的封闭式压缩机。

背景技术

图12示出了常规的逆变器电路的第一个范例。日本专利公开第H09-140155号中公开了这一范例。晶体管模块(TRM)3根据控制器1提供的PWM信号2驱动电动机4。温度传感器5临近TRM3设置。

如图13中所示，控制器1内的微处理器6接收来自温度传感器5的数据，并控制TRM3以防止热击穿。

图14图解说明了对TRM3的控制。

步骤10001：开始

步骤10002：当温度传感器5检测到的温升速率(每单位时间内的温升；℃/秒)过过规定值时，降低载波频率，从而降低TRM3的切换损耗以抑制TRM3的温升。当温升速率降低到不高于规定值时，恢复载波频率。

步骤10003：如果虽已降低载波频率，但是温升速率仍未降低到不高于规定值时，则将电动机4的工作频率降低，以使TRM3的温升得到抑制。

图15示出了常规的逆变器电路的第二个范例，在日本专利公开第H05-227793号中公开了这一范例。PWM控制电路12比较由载波发生器11产生的载波信号CA与控制信号。根据比较的结果对开关元件15进行PWM控制，从而驱动电动机13。

由于为了降低磁噪音而以较高载波频率驱动，会增加由开关元件15产生的热量，所以需要恰当地选择载波频率，以使开关元件15的温度可以控制在额定值内。除此之外，施加于驱动电动机13的负载通过由PWM控制电路12提供的电流进行监控，并且当过载检测器14检测到过载时，载波频率降低。换言之，如图16中所示，比较器16比较表示负载状态的信号DE与参考信号S00，当比较结果显示DE＞S00时，确定为电动机过载，并将开关SW接通。由减法器AD1提供的信号DE与参考信号S00之间的差值，通过开关SW输入滤波器17。滤波器17的时间常数T1设置为T1＞T2。T2是驱动电动机13的加速或减速时间。加减器AD2得出滤波器17的输出S1与表示额定负载状态的预先设定值S01之间的差值S2。载波频率根据差值S2而降低。

然而，在第一常规范例中，由于逆变器电路检测开关元件的温升速率，所以即使温升速率很低，长时间持续的驱动有时也会使开关元件过热。在第二常规范例中，由于只对施加到电动机上的负载进行监测，所以如果开关元件周围的温度很高，那么尽管电动机没有过载，开关元件有时也会产生过热现象。

发明内容

本发明的逆变器电路包括以下部件：

温度测量部，用于测量开关元件的温度，其中开关元件构成供电部的一部分；

电动机转速检测器，用于检测电动机的转速；

输出波形确定电路，用于根据施加到电动机上的负载来确定占空比(duty)，并转换载波频率；以及

载波频率确定器，用于将载波频率输出给输出波形确定电路，其中载波频率是根据多种控制参数而确定的，例如，由温度测量部测量到的开关元件的温度，以及由电动机转速检测器检测到的电动机转速。

对开关元件的温度和电动机转速均进行监测，将防止开关元件由于过热而损坏，而与电动机的负载状态无关。

附图说明

图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的逆变器电路的框图。

图2示出了图1中所示的逆变器电路的操作流程图。

图3示出了图1中所示的逆变器电路的载波频率的列表。

图4示出了根据本发明的第二示例性实施例的逆变器电路的框图。

图5示出了图4中所示的逆变器电路的操作流程图。

图6示出了图4中所示的逆变器电路的载波频率的列表。

图7示出了根据本发明的第三示例性实施例的逆变器电路的框图。

图8示出了图7中所示的逆变器电路的操作流程图。

图9示出了图7中所示的逆变器电路的载波频率的列表。

图10示出了图7中所示的逆变器电路的载波频率的另一个列表。

图11示出了根据本发明的第四示例性实施例的驱动压缩机的方法的框图。

图12示出了常规逆变器的电路图。