艾凤明，马瑞卿

(西北工业大学，陕西西安710072)

0 引 言

便携式制冷设备在很多场合都有着广泛的应用前景，日益引起人们的重视，如医疗救护时疫苗和血浆的贮藏，野外作业时试验样本的恒温保存等。

近年来，随着微电子机械系统(MEMS)的迅速发展，新型精细加工方法使得便携式制冷装置的微型化和轻量化成为可能［1］。一般常用的制冷方式有相变制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和半导体制冷等等。在相变制冷方式中，蒸汽压缩式制冷因制冷温度范围广、制冷效率高等优点而得到了广泛运用。稀土永磁无刷直流电动机因其具有效率高、体积小、质量轻、噪声小等特点和优越的调速控制性能，特别适合用作蒸汽压缩式制冷系统中压缩机驱动电机［2－5］。

本文针对便携式恒温制冷系统压缩机用无刷直流电动机，重点研究了温度、转速双闭环控制技术，并采用高性能dsPIC30F2010单片机，给出了宽范围工作电压下控制器的软硬件设计与实现。

1 蒸汽压缩式制冷原理

由于便携式制冷系统与外界环境始终存在温差，所产生的渗入热Q1:

式中:K为导热系数;TA、TB分别为环境温度和系统温度;A为系统表面积;D为厚度。

根据蒸汽压缩式制冷原理，制冷量Q2与制冷剂的质量流量m成正比，即:

式中:q为制冷剂单位质量制冷量，而m又与压缩机转速n成正比例函数关系，即:

式中:f为制冷剂质量流量与压缩机转速的函数关系，不同结构的压缩机此关系式不同，则有:

根据热工理论，当渗入热同制冷量相等时，系统内能不变，温度恒定，则有: