[發明專利]一種壓縮機驅動電路的驅動方法、驅動電路及驅動系統

在審

• 申請號: 202111399993.0
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN116146470A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 唐力飛;石長振
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;H02M3/158;H02M7/5387
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 王艷斌

本公開涉及一種壓縮機驅動電路的驅動方法、驅動電路及驅動系統，驅動方法包括：控制升降壓電路將壓縮機驅動電路的直流輸入電壓調節為直流中間電壓；控制逆變電路將直流中間電壓調節為壓縮機驅動電路的交流輸出電壓；其中，逆變電路的逆變調制度為等于或略小于1的固定值；對應降壓狀態控制降壓開關管組合中設定開關管的占空比，對應升壓狀態控制升壓開關管組合中設定開關管的占空比以調節交流輸出電壓。通過本公開的技術方案，交流輸出電壓上限不受移動設備電源平臺所提供的直流輸入電壓大小影響，擴大了線性壓縮機型號的選擇范圍，并且在輸出低幅度值交流電壓時，仍能保證所輸出的交流正弦波波形良好、諧波失真率低。

技術領域

本公開涉及壓縮機驅動技術領域，尤其涉及一種壓縮機驅動電路的驅動方法、驅動電路及驅動系統。

背景技術

空間制冷型紅外探測設備中的CCD成像器件、高純鍺探測設備中的鍺晶體均需要在低溫環境下工作。移動式脈沖管制冷系統因其冷端無機械振動源、機械結構使用壽命長等優點，被應用于空間制冷型紅外探測設備、高純鍺探測設備中，為CCD成像器件、鍺晶體提供冷源。空間制冷型紅外探測設備、高純鍺探測設備通常采用太陽能電池、鋰電池等直流電源，而在這些設備中作為脈沖管制冷系統壓縮單元的線性壓縮機又需要交流電源進行驅動。因此，需要相應電路將直流電源轉換為線性壓縮機所需要的交流電源。線性壓縮機驅動電路正是為了實現該功能而設計的。

現有技術中，線性壓縮機驅動電路的交流輸出電壓受限于移動設備電源平臺所提供的直流電壓輸入大小，使得可選擇的線性壓縮機型號范圍縮小，甚至有可能需要重新研制線性壓縮機。另外，現有的線性壓縮機驅動電路輸出低幅值交流電壓時，需要設定低逆變調制度，而過低的逆變調制度會造成諧波失真率顯著增大。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本公開提供了一種壓縮機驅動電路的驅動方法、驅動電路及驅動系統，交流輸出電壓上限不受移動設備電源平臺所提供的直流電壓輸入大小影響，擴大了線性壓縮機型號的選擇范圍，并且在輸出低幅度值交流電壓時，仍能保證所輸出的交流正弦波波形良好、諧波失真率低。

第一方面，本公開提供了一種壓縮機驅動電路的驅動方法，所述壓縮機驅動電路包括升降壓電路和逆變電路，所述升降壓電路包括升壓開關管組合和降壓開關管組合；其中，所述升壓開關管組合中的兩個開關管的開關狀態互補，所述降壓開關管組合中的兩個開關管的開關狀態互補；

所述壓縮機驅動電路的驅動方法包括：

控制所述升降壓電路將所述壓縮機驅動電路的直流輸入電壓調節為直流中間電壓；

控制所述逆變電路將所述直流中間電壓調節為所述壓縮機驅動電路的交流輸出電壓；其中，所述逆變電路的逆變調制度為固定值；

其中，所述升降壓電路處于降壓狀態時，控制所述升壓開關管組合中與直流電負端電連接的開關管關斷，控制所述升壓開關管組合中直流電正端傳輸線上的開關管打開，控制所述降壓開關管組合中設定開關管的占空比以調節所述交流輸出電壓；

所述升降壓電路處于升壓狀態時，控制所述降壓開關管組合中與直流電負端電連接的開關管關斷，控制所述降壓開關管組合中直流電正端傳輸線上的開關管打開，控制所述升壓開關管組合中設定開關管的占空比以調節所述交流輸出電壓。

可選地，所述升降壓電路還包括第一電感和第一電容，所述降壓開關管組合包括第一開關管和第二開關管，所述升壓開關管組合包括第三開關管和第四開關管，所述第一開關管、所述第一電感和所述第四開關管依次串聯于所述直流輸入電壓的正端與所述直流中間電壓的正端之間，所述第二開關管串聯于所述第一電感的第一端與所述直流輸入電壓的負端之間，所述第三開關管串聯于所述第一電感的第二端與所述直流輸入電壓的負端之間，所述第一電容串聯于所述直流中間電壓的正端和所述直流中間電壓的負端之間，所述直流輸入電壓的負端與所述直流中間電壓的負端電連接；

所述升降壓電路處于降壓狀態時，所述壓縮機驅動電路的驅動方法包括：