变频技术是将一种频率的交流电,通过某种电路,转换成预定频率工作电压的工程技术,完成这种转换的电路构成的装置就称为变频器。

一、变频技术的起源

      世界上第一台商用变频器,是由芬兰瓦萨控制系统有限公司(前身瑞典的STRONGB)于1967年开发出来的。随着新设计的新电子元器件陆续被开发出来,变频技术也伴随这些进步有了快速发展。发展的过程中出现了如表1所示技术类型。变频器可以大幅提高被控制设备的可控性能。

       目前冰箱常用的直流变频压缩机电机驱动技术,可分为120°方波和180°正弦波两种。变频后120°方波的电流波形如图1所示:

二、变频技术再冰箱上的使用

      以美菱冰箱变频产品为例,冰箱变频技术的更新经历了三个阶段:第一阶段:2010年在美菱雅典娜冰箱BCD -350、450等系列中,批量采用恩布拉科和加西贝拉两个厂家的变频压缩机,而且均为厂家独立设计,电机的特性参数有所差别,配专用的变频器盒,两者不能互相代用。变频器实物如图2所示。


      第二阶段:2013年在356W 301W、248W等多个系列风冷电控冰箱中,将主控制板与变频板合二为,集中在一块PCB板上,正式推进产品变频一体化,其他控制电路功能模块图如图3所示。

      变频一体化产品控制PCB设计上有以下特点:
     (1)接口、功能通用化:变频一体板接口兼容各种冰箱型号;  

     (2)统一尺寸设计:风、直冷电控冰箱变频- -体板尺寸统一为130mm x 190mm,配备通用电器盒座和盒盖;
     (3)整体设计成本明显降低。变频一体化产品PCB实物如图4所示。但是在生产上量的过程中,压缩机厂家扩展后,发现压缩机驱动小板功能区有-定的局限性,对用户维修实效性方面存在不利影响,于是有了第三阶段的改进。


       第三阶段,自2014年12月起,统一进行变频一体化PCB的变频压缩机驱动软件兼容性设计。驱动软件根据变频压缩机控制参数的不同,使用不同的EEPROM芯片。EEPROM芯片实物图和引脚布置及内部功能框图如图5、图6所示。


       EEPROM芯片内部功能框图和采用兼容性设计的电路板如图7、和图8所示。使用不同的EEPROM芯片后,可以实现不同厂家、多种型号变频压缩机之间的现场互换,大大提高了维修的实效性。


       提示:变频压缩机在维修检测时应特别注意,由于变频与定频压缩机之间的结构和电气驱动方式上存在较大差别,如仍沿用检修定频压缩机的方法,对变频压缩机直接通市电进行启动试验,就会造成变频压缩机转子永磁材料消磁,造成不可逆的永久性损坏。变频压缩机的维修将在后续文章中作进一点详细介绍。