[发明专利]电机驱动装置以及使用该电机驱动装置的冰箱

说明书

技术领域

实施例涉及一种实现冰箱的省电操作的无刷直流（BLDC）电机驱动装置以及使用该无刷直流电机驱动装置的冰箱。

背景技术

通常，无刷直流（BLDC）电机使用包括开关元件的逆变器电路而不是诸如电刷和换向器的机械元件，其特点在于不需要由于电刷的磨损而导致的电刷更换且电磁干扰和噪声最小。

这样的BLDC电机已被广泛地用于要求高频和变速操作的产品，诸如，用于冰箱和空调的压缩机以及洗衣机。

为了使BLDC电机运转，需要将定子的磁通控制成与从转子产生的永磁体的磁通成直角或任意的角度。为了实现该目的，始终检测转子的位置，并确定逆变器的开关元件的开关状态，从而根据转子的位置来确定定子的磁通产生位置。这里，为了检测转子的位置，可使用解算器、绝对式编码器或霍尔传感器。在用于冰箱和空调的压缩机的情况下，由于诸如温度和压力的环境因素，导致难以使用传感器，因此主要使用从施加到电机的电压或电流来检测转子位置的无传感器（sensorless）方式。通常，无传感器式BLDC电机使用通过位置检测电路检测的电机的反电动势（back-EMF）来检测转子的位置。

为了控制BLDC电机的转速，通常使用脉冲宽度调制（PWM）方法。即，通过输入脉冲宽度被调制的驱动电流来调节施加到电机的驱动电流，并通过被调节的驱动电流来控制BLDC电机的转速。

为了降低能耗，要求在用于冰箱或空调的压缩机中使用的电机以低速旋转的低速运转，并且为了实现这样的低速运转，需要减小脉冲的占空比。

如果被施加到BLDC电机的驱动电流的脉冲占空比非常小，则可能难以检测转子的位置。

发明内容

在一个或更多个实施例的一方面，提供了一种在BLDC电机的低速运转期间增大驱动电流的脉冲占空比的BLDC电机驱动装置和方法。

在一个或更多个实施例的一方面，提供了一种冰箱，所述冰箱包括：压缩机；电机，向压缩机提供旋转力；驱动单元，驱动电机；温度感测单元，感测储藏室的温度和外部温度；控制单元，基于温度感测单元的感测结果来选择驱动单元的驱动模式，并根据选择的驱动模式来控制驱动单元驱动电机，其中，在普通操作模式下，控制单元控制驱动单元以120度导通方法驱动电机，在省电操作模式下，控制单元控制驱动单元以90度导通方法驱动电机。

电机可以是无刷直流（BLDC）电机，所述冰箱还可包括感测BLDC电机的转子位置的位置感测单元，所述位置感测单元可检测从BLDC电机的线圈产生的反电动势。

控制单元可包括：模式选择器，基于温度感测单元的感测结果来选择驱动单元的驱动模式；转速控制器，基于位置感测单元的输出来计算BLDC电机的转速，并基于计算的BLDC电机的转速来产生控制BLDC电机的转速的转速控制信号；驱动信号发生器，基于模式选择器的输出和转速控制器的输出来产生控制驱动单元的驱动信号；脉冲宽度调制器，调制驱动信号发生器的输出的脉冲宽度。

转速控制器可基于位置感测单元的感测结果来计算过零点，可基于计算的过零点来计算BLDC电机的转子位置，并可基于计算的转子位置来计算BLDC电机的转速。

位置感测单元可包括设置在BLDC电机的输入端和地之间的分压器，并可将分压器的输出提供给控制单元。

驱动单元可包括：整流电路，对外部电进行整流；平滑电路，使被整流电路整流的DC电平滑；驱动电路，基于控制单元的输出来产生BLDC电机的驱动电流。

在一个或更多个实施例的一方面，提供了一种电机驱动装置，所述电机驱动装置包括：驱动单元，驱动电机；控制单元，根据外部信号选择驱动单元的驱动模式，并根据选择的驱动模式控制驱动单元驱动电机，其中，在普通操作模式下，控制单元控制驱动单元以120度导通方法驱动电机，在省电操作模式下，控制单元控制驱动单元以90度导通方法驱动电机。

电机可以是BLDC电机，电机驱动装置还可包括感测BLDC电机的转子位置的位置感测单元，所述位置感测单元可检测从BLDC电机的线圈产生的反电动势。

控制单元可包括：模式选择器，根据外部信号来选择驱动单元的驱动模式；转速控制器，基于位置感测单元的输出来计算BLDC电机的转速，并基于计算的BLDC电机的转速来产生控制BLDC电机的转速的转速控制信号；驱动信号发生器，基于模式选择器的输出和转速控制器的输出来产生控制驱动单元的驱动信号；脉冲宽度调制器，调制驱动信号发生器的输出的脉冲宽度。