变频冰箱 技术领域
本发明涉及一种冰箱及其控制方法，具体地说，涉及一种变频冰箱及其控制方法。
背景技术
现有技术中的冰箱大多都是固定频率冰箱，其压缩机是定速压缩机，定速压缩机只能保持在固定频率的转速工作，这种冰箱就存在耗电大、噪音大、保鲜性能不好等缺点。
现有技术中也出现了变频冰箱，其解决了固定频率冰箱的缺点，但现有技术中的变频冰箱的都是采用的变频压缩机，变频压缩机的成本就比定速压缩机要高出很多，这样就提高了整个冰箱的成本。
发明内容
本发明的变频控制装置的技术方案是这样的：其包括MPU、逆变器、驱动器和电流电压采样器，其中驱动器和电流电压采样器连接在MPU和逆变器之间，在逆变器和电源之间设置滤波整流器，滤波整流器还有一端与MPU连接，驱动器设置为IGBT或MOSFET驱动器。
本发明的冰箱在定速压缩机冰箱的基础上，设置了一个变频控制装置，实现了定速压缩机的变频控制。
本发明的变频冰箱的技术方案是这样的：其包括定速压缩机、MPU等，MPU连接逆变器、电流电压采样器和驱动器；逆变器、电流电压采样器和驱动器与MPU一起对定速压缩机进行变频控制，其中电流电压采样器和驱动器连接在逆变器和MPU之间，逆变器的另一端与定速压缩机连接，MPU连接滤波整流器，滤波整流器和逆变器、电源和MPU相连，驱动器设置为IGBT或MOSFET驱动器，定速压缩机的每一端对称连接两个IGBT或MOSFET驱动器。
本发明变频冰箱的控制方法，包括下列步骤：
(1)设定冰箱各室的标准温度、温差大小对应的频率以及最高和最低频率；
(2)MPU不停地读取冰箱的温度传感器和电源电压的数据；
(3)MPU接收到温度传感器的数据后，进行温度处理；
(4)MPU根据步骤(2)地温度处理结果产生相应的频率数据，即温差大频率大，温差小频率小；
(5)根据步骤(4)的频率数据，按照相应的频率数据取相应电压；
(6)再通过电源电压计算生成SPWM数据；
(7)步骤(6)的同时MPU对驱动器的电流电压进行采样；对SPWM数据进行输出控制；
(8)MPU根据步骤(6)和步骤(7)的信息进行计算，将达到最高制冷系数C.O.P值的SPWM数据传送到驱动器；
(9)驱动器驱动压缩机在相应的频率工作；
(10)冰箱各室的温度达到设定参数，压缩机停止工作，进入下一个循环。本发明的冰箱上设置速冻键，MPU设置有对应速冻键的速冻频率，即压缩机的最高运转频率。
本发明的变频冰箱不但解决了定速压缩机冰箱的缺点，而且解决了变频压缩机冰箱的高成本问题。
附图说明
图1是本发明变频控制器的结构示意图；
图2是本发明变频控制器的原理图。
具体实施方式
本发明的变频控制装置包括MPU、滤波整流器、逆变器、电流电压采样装置和驱动器，其共同作用可对定速压缩机进行变频控制，这样就可以在日常的电器如冰箱、空调等内把定速压缩机作为变频压缩机来用，降低了冰箱、空调等电器的成本。
如图1所示，本发明的冰箱内的MPU连接有滤波整流器、逆变器、电流电压采样装置和驱动器，滤波整流器、逆变器、电流电压采样装置和驱动器和冰箱共用一个MPU对冰箱的定速压缩机起到变频控制的目的，这样直接相连实现了冰箱的变频控制和冰箱主控一体化控制；用单片机的两路对称边沿的SPWM输出产生幅度、频率可变的正弦波电流，两路ADC对压缩机运行的电流、电压进行监控，确保压缩机工作在要求的工作电压和电流范围内，如果超出范围就进行调整，无法调整或出现异常时进行停机保护。冰箱的主控部分通过对冰箱各室的温度、温差、温度变化率等信息的采集、分析和计算，确定冰箱各个室的开机顺序和时刻、压缩机运行频率、压缩机运行电压等参数，实现系统节能、控温、速冻等目的。这样并且在冰箱中实现了定速压缩机的变频控制，定速压缩机的相对于变频压缩机的价格偏低，从而降低了整个冰箱的成本。
如图2所示，变频控制装置对压缩机的控制原理是这样的，定速压缩机有两个端子，其都与变频控制装置连接，在正弦波电流的正半周，2PWM端就会置高阻状态，1XUAN端同时也置高阻状态，2XUAN端导通，这样在1PWM端产生的SPWM脉冲就可以使压缩机两端形成一个正弦波电流；在正弦波电流负半周，1PWM端置高阻状态，同时2XUAN端置高阻状态，1XUAN端导通，这样在2PWM端产生的SPWM脉冲可以使压缩机两端形成一个正弦半波电流的SPWM脉冲。这样在压缩机的两端就可以产生一个能够形成完整的正弦波电流的脉冲群电压，满足定速压缩机的工作电压条件。调整SPWM脉冲群的占空比，可以调整电流的波形形状；将脉冲群的占空比乘以一个常数，调整常数的值就可以改变正弦波电流的幅度；而SPWM脉冲的周期就可以调整正弦波电流的周期。通过MPU控制SPWM脉冲群的周期、占空比以及占空比常数，就能有效地控制流过压缩机的正弦波电流的周期、波形形状以及电流幅度，从而使压缩机按照预先规定的参数工作，达到对定速压缩机进行变频控制的目的。定速压缩机相对于变频压缩机价格偏低，通过上述变频控制器，不但实现了变频冰箱的功能，而且降低了变频冰箱的功能，从而使变频冰箱能够更广泛的走进用户家中。
整个冰箱的控制过程是这样的，冰箱的温度传感器、键盘和显示器、电磁阀/照明灯/加热器等控制器都与MPU连接，冰箱和变频控制装置共用一个MPU，这样使冰箱的一体化控制成为可能。这样MPU就可以根据冰箱内的多个参数对冰箱进行调控，从而就为变频控制装置可以根据冰箱内的多个参数对定速压缩机进行变频控制。变频控制装置对压缩机的控制过程是这样的，MPU不停地接收温度传感器等的信号，然后对温度参数进行处理，当检测到冰箱的温差比较大时，其将取一个频率大的信号生成频率数据然后按照相应的频率数据取相应的电压，然后通过电源电压计算生成SPWM数据，将SPWM数据传送到输出控制模块，电流电压电路采样电路不停地将驱动器的电流电压数据经过采样后传送到输出控制模块，输出控制模块对SPWM信号和电流电压采用信号进行综合处理后发信号到驱动器，驱动器就将冰箱所需要的频率和电压传送到压缩机，压缩机就根据驱动器的电压和频率信号工作。
本发明的冰箱上设置速冻键，MPU设置有对应速冻键的速冻频率，即压缩机的最高运转频率，当用户需要对食品进行速冻时，只需按速冻键，MPU将立即发信号到驱动器，驱动器将驱动压缩机在最高运转频率运转，从而整个冰箱就达到了速冻的目的。
本发明的冰箱使用定速压缩机实现变频冰箱的功能，降低了变频冰箱的造价，并且可使冰箱的制冷系数即C.O.P值达到最大，可在冰箱领域内广泛应用。