STEVAL-IHT001v2 負載控制

　　所有負載由脈沖柵電流以全周期模式控制， STM8S 微控制器檢測交流主電源的電流上升沿和下降沿，使柵脈沖與交流主電源的電壓同步。

　　圖4： 柵電流脈沖時序定義

　　STEVAL-IHT001V2板載溫度傳感器執(zhí)行溫度控制。該傳感器是EPCOS研制的一款隔離型2類NTC電阻器，應(yīng)該放置在冰箱或冰柜的蒸發(fā)器上。調(diào)溫由一個通斷遲滯控制器負責(zé)。如果溫度測量結(jié)果高于上限（THIGH_lim），則開啟壓縮機；當(dāng)?shù)陀谙孪蓿═LOW_lim）時，則關(guān)閉壓縮機（見圖 5）。

　　實現(xiàn)了五個溫度設(shè)置點；在每個點可指定一個蒸發(fā)器溫度和一個定義前文提到的極限值的溫度遲滯。

　　圖 5： 遲滯原理

　　ACST610-8FP器件用驅(qū)動壓縮機。該器件屬于ACS?/ACST系列電源開關(guān)，采用A.S.D.? （專用分立器件）技術(shù)。 這款高性能開關(guān)適用于家電和工業(yè)系統(tǒng)，驅(qū)動電流高達6A。

　　ACST6系列器件設(shè)計用于控制中等功率負載，例如，家電中的交流電機，熱性能在靜態(tài)和瞬變（壓縮機電涌電流）時都十分出色。

　　除壓縮機控制外，通過一個板載開關(guān)還可以模擬冰箱/冰柜開門操作。根據(jù)冰箱門開關(guān)所在位置，內(nèi)部照明燈點亮或熄滅。如果冰箱門開啟時間超分1分鐘，則蜂鳴器報警，同時五個溫度LED指示燈閃爍。

　　燈泡由ACS102-6TA驅(qū)動，這是一個高性能的交流開關(guān)，能夠控制最高0.2A的負載。

　　第二個 ACS102-6TA用于控制“氣流循環(huán)”式冰箱的風(fēng)扇。風(fēng)扇只在與壓縮機配合工作時才運轉(zhuǎn)，當(dāng)冰箱門打開時，風(fēng)扇暫時停止運行。

　　除霜電阻（在除霜和氣流循環(huán)兩款冰箱內(nèi)，除霜電阻可控制）由ACS110-7SB2驅(qū)動。這是一個高性能開關(guān)，能夠控制最高1A的負載。

　　ACS102 和 ACS110 是為低功率負載專門設(shè)計的開關(guān)，例如，電磁閥、閥門、繼電器、執(zhí)行器、微電機、泵、風(fēng)扇和除霜加熱器。還用于其它設(shè)備（如洗碗機和洗衣機）。

　　在 STEVAL-IHT001V2評估板上，ACS110開關(guān)在GUI軟件定義的“Defrost activation delay” 參數(shù)時間之后打開。這個時間與壓縮機ACST ON時間總和比較。當(dāng)時間總和大于 “Defrost activation delay”時，除霜電阻ACST功能開

　　啟，當(dāng)蒸發(fā)器溫度高于THIGH_lim（圖6）時，開關(guān)通電。在PC機軟件定義的“Defrost duration”時間內(nèi)，開關(guān)保持通態(tài)。

　　Figure 6： Defrost control

　　恒溫器評估板PC應(yīng)用軟件

　　這個恒溫器評估板PC應(yīng)用軟件的開發(fā)目的是讓用戶能夠設(shè)置某些控制參數(shù)，按照不同的冰箱型號 （基本型、除霜型、氣流循環(huán)型）配置恒溫器，在測試過程中從嵌入式應(yīng)用采集數(shù)據(jù)。用戶還可以選擇用新的控制參數(shù)在單機模式下設(shè)置STM8S微控制器［5］。

　　GUI有兩個控制選項卡：時序控制選項卡和溫度控制選項卡。

　　在溫度控制選項卡（圖7）內(nèi)，可以設(shè)備以下參數(shù)：溫度檔次、每個溫度檔次的蒸發(fā)器溫度設(shè)置點和溫度遲滯。

　　圖 7： 溫度控制選項卡

　　在時序控制選項卡（圖8）內(nèi)，用戶可以控制TRIAC管柵電流脈寬、壓縮機和風(fēng)扇TRIAC管導(dǎo)通延遲、ZVS 延遲（微控制器命令與交流主電源電壓同步）、除霜電阻激活延遲和除霜持續(xù)時間。點擊“Set” 或 “Get” 按鈕，即可發(fā)送或接收這些參數(shù)。

　　圖 8： 時序控制選項卡

　　另一個窗口是調(diào)試模式窗口，用于強制交流負載狀態(tài)，簡化電路板驗證。其它窗口是數(shù)據(jù)采集、圖表分析、測量和數(shù)據(jù)保存窗口。

　　對于查看眾多的嚴格的能效標準和環(huán)保政策同時還要考慮成本的設(shè)計人員，像TEVAL-IHT0012一樣的評估板太寶貴了。

　　參考文獻

　?。?］： Consumers， business and climate change， The University of Manchester Sustainable Consumption Institute

　?。?］Latest Trends in Major Domestic Appliances efficiency， Gfk-RT

　?。?］Single-Phase Induction Motor Drive for a High-Performance Refrigerator，IATC 2003，L. Gonthier

　?。?］ UM1542 - User manual - Cold thermostat kit based on AC switches and the STM8S

　　［5］Thermostat kit V2 PC Software GUI Help