[發明專利]交流電源斷電檢測方法及直流變頻壓縮機的斷電保護方法

有效

• 申請號: 201210399716.4
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102901936A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 尹發展;王志剛;陳建兵
• 申請（專利權）人: 海信（山東）空調有限公司
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42;H02H7/122
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

本發明屬于電源電力檢測技術領域，具體地說，是涉及一種用于檢測交流電源是否斷電的檢測方法以及采用這種檢測方法設計的直流變頻壓縮機的斷電保護方法。

背景技術

交流市電或者三相電源斷電檢測不是一項新的技術，目前已經在工業、農業等各項領域得到廣泛應用。例如：在水產養殖領域，若長時間斷電，水體供氧不足，會造成魚蝦大量死亡的損失；在物品冷藏領域，一旦冷庫斷電，會對存儲的產品的保存期產生影響；在機房管理領域，一旦機房斷電，要求UPS電源立即啟動，以滿足機房的連續用電需求，等等。因此，在需要電源供應的各項領域，如何及時地獲知斷電信息，就顯得尤為重要。

但是，目前的斷電檢測方法，實時性不高，一般采用鑒幅電路或者開關電路等進行斷電檢測，如圖1所示。這種斷電檢測電路采用光電耦合器隔離技術或者采用變壓器降壓后，直接利用三極管開關電路檢測交流電源的過零點，由此來判斷交流電源是否斷電。其工作原理是：當50Hz的交流輸入電壓經過光耦PC2隔離后，輸出圖2所示的周期為20ms的方波。如果將此方波輸入到主控MCU，MCU采用邊沿變化觸發方式，最小檢測間隔時間將是電源周期的一半，也就是t=10ms。這個檢測時間t對于普通的交流電源檢測應用場合是足夠了，但對于像直流變頻空調器這種采用逆變電源的應用場合是不夠的。因為在交流電源斷電的瞬間，如果不能夠及時檢出并執行相應的保護措施，會造成直流變頻壓縮機內部的永磁體退磁或者損壞逆變電源中智能電源模塊IPM?(Intelligent?Power?Module)內的逆變器件，從而造成整機產品的失效。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種實時性強的交流電源斷電檢測方法，能夠對交流輸入電源的電壓變化進行實時檢測，并在極短的時間內檢測出電源的瞬時斷電情況，從而有利于減少由于電網問題造成的用電設備損壞事故發生的幾率。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種交流電源斷電檢測方法，檢測交流電源的交流電壓波形，當交流電壓的幅值的絕對值小于保護閾值Vp，且持續時間超過設定的維持時間T時，判定所述交流電源斷電；其中，所述維持時間T大于交流電壓正常時，在過零點前后從-Vp變化到+Vp或者從+Vp變化到-Vp所經歷的死區時間t₀。

由于輸入到電氣設備的交流電源都有一定的電壓允許范圍，為了提高斷電檢測的準確性，假設所述交流電壓的輸入范圍在Vac_min至Vac_max之間，其中，Vac_min和Vac_max均為交流電壓的有效值，根據有效值為Vac_min的交流電壓確定所述的死區時間t₀。?

進一步的，所述T=t₀*k，其中，k為大于1的系數，且T小于等于4毫秒。

優選的，所述k優選在大于1、小于等于1.5的范圍內取值，在保證準確檢測的同時，加快檢測結果生成的速度，以便在交流電源斷電后的盡可能短的時間內做出響應。

又進一步的，所述交流電源為單相交流電源，為了方便對所述交流電源的交流電壓波形進行采集、判斷，優選對所述交流電源的交流電壓進行同步等比例縮小，然后傳輸至處理器與等比例縮小后的保護閾值Vp進行比較，若小于縮小后的保護閾值Vp，則啟動計時，并在計時時間到達所述的維持時間T時，生成交流電源斷電的檢測結果。

再進一步的，所述交流電源通過一運算放大電路輸出同步等比例縮小的交流電壓，調節通過運算放大電路輸出的交流電壓的中心電壓，使輸出的交流電壓的幅值在整個周期內均為正值，且電壓峰值小于處理器所允許的接口電壓。

更進一步的，在所述運算放大電路中包括一個運算放大器，將所述運算放大器的同相輸入引腳和反相輸入引腳各自經由一個等阻值的電阻與交流電源的火線和零線一對一連接，且將同相輸入引腳通過第三電阻連接到偏置電壓，反相輸入引腳通過第四電阻連接到運算放大器的輸出引腳；其中，第三電阻和第四電阻的阻值相等，偏置電壓值等于所述的中心電壓；調節四個電阻的阻值，使通過運算放大器輸出的交流電壓滿足處理器的接收要求。

優選的，所述中心電壓為處理器的接口電壓的一半。