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，應該放置在冰箱或冰柜的蒸發器上。調溫由一個通斷遲滯控制器負責。如果溫度測量結果高于上限（THIGH_lim），則開啟壓縮機；當低于下限（TLOW_lim）時，則關閉壓縮機（見圖 5）。

　　實現了五個溫度設置點；在每個點可指定一個蒸發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器件用驅動壓縮機。該器件屬于ACS?/ACST系列電源開關，采用A.S.D.? （專用分立器件）技術。 這款高性能開關適用于家電和工業系統，驅動電流高達6A。

　　ACST6系列器件設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，通過一個板載開關還可以模擬冰箱/冰柜開門操作。根據冰箱門開關所在位置，內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驅動，這是一個高性能的交流開關，能夠控制最高0.2A的負載。

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

　　除霜電阻（在除霜和氣流循環兩款冰箱內，除霜電阻可控制）由ACS110-7SB2驅動。這是一個高性能開關，能夠控制最高1A的負載。

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

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

　　啟，當蒸發器溫度高于THIGH_lim（圖6）時，開關通電。在PC機軟件定義的“Defrost duration”時間內，開關保持通態。

　　Figure 6： Defrost control

　　恒溫器評估板PC應用軟件

　　這個恒溫器評估板PC應用軟件的開發目的是讓用戶能夠設置某些控制參數，按照不同的冰箱型號 （基本型、除霜型、氣流循環型）配置恒溫器，在測試過程中從嵌入式應用采集數據。用戶還可以選擇用新的控制參數在單機模式下設置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，可以設備以下參數：溫度檔次、每個溫度檔次的蒸發器溫度設置點和溫度遲滯。

　　圖 7： 溫度控制選項卡

　　在時序控制選項卡（圖8）內，用戶可以控制TRIAC管柵電流脈寬、壓縮機和風扇TRIAC管導通延遲、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時間。點擊“Set” 或 “Get” 按鈕，即可發送或接收這些參數。

　　圖 8： 時序控制選項卡

　　另一個窗口是調試模式窗口，用于強制交流負載狀態，簡化電路板驗證。其它窗口是數據采集、圖表分析、測量和數據保存窗口。

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

　　參考文獻

　　［1］： Consumers， business and climate change， The University of Manchester Sustainable Consumption Institute

　　［2］Latest Trends in Major Domestic Appliances efficiency， Gfk-RT

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

　　［4］ UM1542 - User manual - Cold thermostat kit based on AC switches and the STM8S

　　［5］Thermostat kit V2 PC Software GUI Help