[发明专利]一种通用型旋转式斯特林制冷机驱动控制器

摘要

本发明公开了一种通用型旋转式斯特林制冷机驱动控制器，其对制冷温度的电平值与设定的目标温度的电平值进行比较，当制冷温度远高于目标温度时，结合电机位置信号，经位置编码器输出固定脉宽的方波控制信号，驱动功率驱动电路控制三相直流无刷电机运转带动斯特林制冷机全速工作；当制冷温度到达控温设定点附近时，将二者的电压差值经过放大、滤波处理后与三角波进行对比，输出一个脉宽调节的方波，驱动功率驱动电路根据该方波占空比的调整来控制输出功率，即采用PWM方式驱动直流无刷电机工作，从而实现基本恒定的闭环动态制冷温度控制。本发明所述方案实现了对旋转式斯特林制冷机的精准控温。

主权项

一种通用型旋转式斯特林制冷机驱动控制器，其特征在于，包括：主控电路、功率驱动电路、以及至少以下电路之一：限流电路、电源防反接电路、制冷测温反馈电路和HALL信号反馈滤波电路；所述电源防反接电路，布设在供电电源与所述主控电路之间，用于检测所述供电电源的连接状态，若所述供电电源接反，则断开所述供电电源与所述主控电路间的供电线路；否则，导通所述供电电源与所述主控电路间的供电线路；所述制冷测温反馈电路，用于对布设于所述旋转式斯特林制冷机内的测温元件反馈给主控电路的制冷温度的电压值进行低通滤波处理；所述HALL信号反馈滤波电路，用于对所述旋转式斯特林制冷机内的霍尔传感器反馈给主控电路的霍尔信号进行整形滤波处理；所述主控电路，用于根据霍尔信号，确定电机转子位置；以及用于比较制冷温度的电压值与设定的目标温度的电压值，若二者的差值在设定的误差范围内，则基于所述差值，生成PWM波形控制信号；否则，根据所述差值，判断制冷温度是否大于目标温度，若大于，则生成固定脉宽的方波脉冲控制信号；若小于，则生成电机停转控制信号；以及结合电机转子位置，输出相应的控制信号；所述功率驱动电路，用于将所述主控电路输出的所述方波脉冲控制信号输出到所述旋转式斯特林制冷机的电机，以调控所述旋转式斯特林制冷机全功率输出；将所述主控电路输出的所述PWM波形控制信号输出到所述旋转式斯特林制冷机的电机，以微调所述旋转式斯特林制冷机的功率输出；将所述主控电路输出的电机停转控制信号输出到所述旋转式斯特林制冷机的电机；所述限流电路，用于对所述功率驱动电路输出的负载电流进行取样并转换成电压值，将所述电压值发送至所述主控电路；所述主控电路，还用于检测所述限流电路发送的电压值是否超过设定的电压值，在是的情况下，进行过载保护。