变频调速器及变频空调器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种变频调速器及变频空调器。该变频调速器包括功率因数校正电路和带有逆变器的逆变电路，所述功率因数校正电路和所述逆变电路相集成。本实用新型专利技术的变频空调器包括有上述的变频调速器。本实用新型专利技术与传统分立器件方案相比，功率器件高度集成，降低了导线上的寄生参数，噪声电压也大大降低；各功率器件集成在模块内同一基板上，提高了生产效率，且增强了模块的可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及空调领域，具体地，涉及一种变频调速器及变频空调器。
技术介绍
目前，家用变频空调中已经广泛采用交直交变频驱动方案，由于采用了传统的不可控整流，空调整机交流输入侧谐波含量大，造成电网重度污染；产品认证对谐波电流有严格的技术指标要求；直流侧电压不稳定影响空调产品的性能。为解决此类问题，在直流侧前级增加功率因数校正是当前业界广泛的做法。现在的空调产品中多是采用分立绝缘栅双极型晶体管IGBT+快恢复二极管+智能功率模块来实现前级功率因数校正，后级逆变构成整个变频调速系统。图1和图2示出目前较为成熟的采用分立器件实现的带有功率因数校正功能的变频调速方案，参见图1和图2，此方案的较多功率器件在生产及装配过程中存在一定的问题如功率器件安装高度统一及器件定位问题，为了保证安装高度需要采用特殊的定高工装，操作过程中严重影响生产效率；其次若安装高度不能完全匹配，各功率器件散热面将不在同一平面，安装螺钉定位造成器件引脚受力变形，同时模块散热会受到严重影响，扭曲的引脚和散热不良导致器件损坏的可能性增大；另外由于器件外形封装的限制和电器盒机构的影响导致功率器件引脚之间走线加长， 过长的走线使线路上的寄生电感、电容增加，高速变化的电流信号使线路上产生较大的噪声电压，噪声电压的尖峰对器件的耐压提出了更高的要求，同时此噪声电压也是较大的干扰源，扩散在整个控制器电路中，控制系统的抗干扰能力需要进一步加强。现有技术中，对于上述噪声电压大，装配复杂的问题，目前尚未提出有效解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种变频调速器及变频空调器，用于解决现有技术中存在的噪声电压大、装配复杂的问题。根据本技术的一个方面，提供了一种变频调速器，采用以下技术方案变频调速器包括功率因数校正电路和带有逆变器的逆变电路，所述功率因数校正电路和所述逆变电路相集成。进一步地，所述变频调速器还包括驱动及保护电路，包括驱动电路，其中，所述驱动电路包括功率因数校正驱动电路和逆变器驱动电路；其中，所述功率因数校正驱动电路连接于所述功率因数校正电路中的驱动电阻，所述逆变器驱动电路连接于所述逆变电路中的驱动电阻。进一步地，所述驱动及保护电路还包括过电流保护电路，连接与所述功率因数校正电路和所述逆变电路；以及温度过载保护电路，包括温度保护输出端，所述温度过载保护电路通过热敏电阻连接所述温度保护输出端。进一步地，所述保护电路包括以下任意一个或多个端口 故障信号输出及使能端口 ；功率因数校正过流保护输入端口 ；以及逆变器过流保护输入端口。 进一步地，所述驱动电路具有逆变器驱动信号输入端和功率因数校正驱动信号输入端。进一步地，所述逆变器驱动信号输入端包括上桥臂驱动信号端和下桥臂驱动信号端。根据本技术的另一个方面，提供了一种变频空调器，该变频空调器包括所述变频调速器。与现有技术相比，本技术的有益效果是与传统分立器件方案相比，功率器件高度集成，降低了导线上的寄生参数，噪声电压也大大降低；各功率器件集成在模块内同一基板上，提高了生产效率，且增强了模块的可靠性。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图1是根据本技术
技术介绍
所述的分立器件的变频调速系统结构示意图；图2是将图1中变频调速器的部分具体示出的结构图；图3是根据本技术实施例的变频调速器内部主要电路图；图4是根据本技术实施例的变频调速器的具体内部电路图；图5是根据本技术图4实施例的变频调速器的模块图；以及图6是根据本技术实施例的驱动及保护电路的具体内部模块图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。图3是根据本技术实施例的变频调速器的主要结构图，参见图3所示，变频调速器201包括功率因数校正电路2011和带有逆变器(图中未示)的逆变电路2012，功率因数校正电路2011和逆变电路2012集成在一个模块上。这种将功率因数校正电路2011和逆变电路2012集成在一个模块上与传统分立器件方案相比，功率器件高度集成，器件所占印制电路板的面积大大减小，降低了印制板的成本；功率器件之间距离较短，减小了器件引脚之间的导线长度，降低了导线上的寄生参数，噪声电压也大大降低；各功率器件集成在模块内同一基板上，经过环氧树脂封装后，生产过程中直接将模块固定于散热器上，大大降低了模块安装定位难度，提高了生产效率，且模块与散热器贴合紧密，有利于模块散热，增强了模块的可靠性。优选地，针对上述方案提出一种集成电路设计方案，将功率因数校正(PFC)部分与逆变模块部分高度集成为一个新的功率模块并设计出逆变部分和功率因数校正部分驱动、过电流保护及故障信号输出。图4是根据本技术实施例的变频调速器的具体内部电路图，由功率因数校正电路2011、逆变电路2012、驱动及保护电路2013组成。功率因数校正(PFC)驱动信号及逆变驱动信号由主控芯片经过采样、计算得到，各种保护信号由模拟保护电路完成。优选地，功率因数校正(PFC)电路2011由绝缘栅双极型晶体管、两只快恢复二极管及驱动电阻组成。优选地，逆变电路由六只绝缘栅双极型晶体管、六只快恢复二极管及驱动电阻组成。优选地，驱动电路由PFC驱动、逆变器驱动电路组成优选地，保护电路由PFC过电流、逆变器过电流和温度过载保护电路组成。具体参见图4-5所示，变频调速器由三部分组成功率因数校正电路部分(Si)包括绝缘栅双极型晶体管Q7，快恢复二极管D7与 D8，栅极驱动电阻R7 ；逆变电路(S2)包括绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，快恢复二极管D1、 D2、D3、D4、D5、D6，栅极驱动电阻 Rl、R2、R3、R4、R5、R6，逆变器输出端 U (13)、V(9)、W(5)， 低端发射极输出端VRU (22)、VRV (21), VRff (20)；驱动部分(S； )包括逆变器六路驱动信号Him (23)、HIN2 (24)、HIN3 (25)、 LIN1Q6)、LIN2Q7)、LIN3Q8)，功率因数校正驱动信号PFC-ir^29)，高端浮动电源端 VBl (12)、VB2 (8)、VB3 (9)，自举电容C4、C5、C6 ；保护电路部分包括逆变器过流保护输入 ITRIP(32)、功率因数校正(PFC)过流保护输入PFCTRIP(31)、故障输出及使能端瓦Γ/ΕΝ (30)；低端电源和地VCC (34)、VSS (35)；温度保护输出端TH。图4中，各管脚定义如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种变频调速器，包括功率因数校正电路和带有逆变器的逆变电路，其特征在于，所述功率因数校正电路和所述逆变电路相集成。

【技术特征摘要】
1.一种变频调速器，包括功率因数校正电路和带有逆变器的逆变电路，其特征在于，所述功率因数校正电路和所述逆变电路相集成。2.根据权利要求1所述的变频调速器，其特征在于，还包括驱动及保护电路，包括驱动电路，其中，所述驱动电路包括功率因数校正驱动电路和逆变器驱动电路；其中，所述功率因数校正驱动电路连接于所述功率因数校正电路中的驱动电阻，所述逆变器驱动电路连接于所述逆变电路中的驱动电阻。3.根据权利要求2所述的变频调速器，其特征在于，所述驱动及保护电路还包括过电流保护电路，连接与所述功率因数校正电路和所述逆变电路；以及温度过载保护电路，包括温度保护输...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉，马颖江，张有林，梁博，许敏，薄传海，程海松，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44