驱动控制电路和家电设备的制作方法

本发明涉及驱动控制领域，具体而言，涉及一种驱动控制电路和一种家电设备。

背景技术：

目前变频空调市场，为了提升负载运行能效，通常采用整流器、电感器、pfc(powerfactorcorrection，功率因数校正)模组、电解电容和逆变器构成电机(负载)的驱动控制电路。

相关技术中，为了降低boost型pfc的功耗和整流器的功耗，采用图腾柱型pfc模组来替代boost型pfc和整流器，但是，为了进一步地提高电路的能效，通常设置图腾柱型pfc模组中的至少一个半桥电路保持高频工作，这就导致驱动控制电路中存在emi(electro-magneticinterference，电磁干扰)过高的问题，严重地影响了驱动控制电路的可靠性。

另外，整个说明书对背景技术的任何讨论，并不代表该背景技术一定是所属领域技术人员所知晓的现有技术，整个说明书中的对现有技术的任何讨论并不代表认为该现有技术一定是广泛公知的或一定构成本领域的公知常识。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种驱动控制电路。

本发明的又一个目的在于提出了一种家电设备。

在本发明的第一方面的技术方案中，提出了一种驱动控制电路，包括：半桥电路，所述半桥电路被配置为对供电信号进行转换处理，所述半桥电路具体包括：开关管，所述开关管被配置为具有控制端；滤波模组，所述滤波模组被配置为滤除所述开关管产生的电磁干扰信号，所述滤波模组接入于所述半桥电路的导通线路中。

在该技术方案中，由于半桥电路中设有开关管，开关管在按照指定脉冲驱动信号工作时，会产生高di/dt和dv/dt，在驱动控制电路中分别体现为浪涌电路和尖峰电压，而开关管的驱动脉冲信号通常为矩形波，另外，mosfet(metal-oxide-semiconductorfieldeffecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)的源漏波形也近似为矩形波，矩形波的周期倒数决定了波形的基波频率，而高频的脉冲驱动信号的上升沿时间和下降沿时间的倒数决定了频率分量的频率值，通常频率值处于mhz量级，而谐波频率就更高了，这些都对驱动控制电路中的采样信号、驱动信号和运行可靠性造成严重地干扰。

因此，针对开关管中产生的电磁干扰信号，设置滤波模组接入于所述半桥电路的导通线路中，主要用于吸收半桥电路输出信号中携带的电磁干扰信号，进而降低了电磁干扰信号对驱动控制电路的干扰，尤其是，有利于提升驱动控制电路中的采样信号、驱动信号和运行的可靠性。

另外，值得特别强调的是，降低电磁干扰信号对于开关管本身来说也是非常有意义的，因为，在开关管按照指定脉冲驱动信号工作过程中，电磁干扰信号可能导致开关管超前导通、滞后导通或被击穿，而本申请的技术方案，通过滤除电磁干扰信号，能够进一步地提升开关管运行的可靠性，同时，有利于降低开关管的故障率。

其中，脉冲驱动信号包括导通时间、占空比和开关频率等，但不限于此。

可选地，通常在滤波模组中设置容性元件来吸收电磁干扰信号。

另外，根据本发明上述实施例的驱动控制电路，还可以具有如下附加的技术特征：

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：桥式模组，所述桥式模组包括两个并联的所述半桥电路，若所述桥式模组的输入端接入交流信号，则所述桥式模组的输出端输出直流信号，若所述桥式模组的输入端接入直流信号，则所述桥式模组的输出端输出交流信号，其中，所述滤波模组的容值与所述开关管的开关频率之间为负相关。

在该技术方案中，通过开关管的导通和截止来实现供电信号的转换处理，通常是将输入的交流信号转换为直流信号，或将输入的直流信号转换为交流信号，由于开关管在负载运行阶段是持续动作的，可能产生大量尖峰信号和电磁干扰信号，而且开关频率越大，电磁干扰信号越大，会影响电信号传输至下一级电路模块，因此，通过设置滤波模组的容值与开关频率为负相关，以提升对电磁干扰信号的滤除效果。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：功率因数校正模组，所述功率因数校正模组包括两个并联的所述半桥电路，所述功率因数校正模组的四个桥臂的开关管依次记作第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管和所述第二开关管之间的公共端接入所述交流信号的第一输入线路，所述第三开关管和所述第四开关管之间的公共端接入所述交流信号的第二输入线路，以及所述第一开关管与所述第四开关管之间的公共端接入所述脉动直流信号对应的高压母线，所述第二开关管与所述第三开关管之间的公共端接入所述脉动直流信号对应的低压母线。

在该技术方案中，通过设置功率因数校正模组包括两个并联的半桥电路，且四个桥臂中均设有开关管，即构成了图腾柱型pfc(powerfactorcorrection，功率因数校正)模组，可选地，半桥电路中的上开关管为npn型三极管，下开关管是pnp型三极管，且上开关管和下开关管为共发射极连接，发射极也为上述图腾柱型pfc模组的一个输出端。

可选地，也可以将图腾柱型pfc模组中的开关管设置为mosfet(metal-oxide-semiconductorfieldeffecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，开关管也可以为sic型功率管或gan型功率管，因此，开关管的开关频率可以进一步地提升，虽然能够进一步地提升负载运行能效，但是，电磁干扰信号更强，这就需要加入滤波模组来降低电磁干扰信号。

可选地，上述图腾柱型pfc的开关管的源极(发射极)和漏极(集电极)之间集成有反向续流二极管。

在上述任一技术方案中，可选地，所述滤波模组的第一端连接至所述第一开关管与所述第四开关管之间的公共端，所述滤波模组的第二端连接至所述第二开关管与所述第三开关管之间的公共端，其中，所述滤波模组被配置作为所述功率因数校正模组的输出端滤波组件工作，所述滤波模组用于对所述转换处理后的直流信号进行滤波处理。

在该技术方案中，通过将滤波模组的第一端连接至所述第一开关管与所述第四开关管之间的公共端，所述滤波模组的第二端连接至所述第二开关管与所述第三开关管之间的公共端，滤波模组能够对pfc模组输出的信号进行滤波处理，以降低电磁干扰信号对后级电路运行的影响。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：逆变器，所述逆变器包括至少两个并联的所述半桥电路，所述滤波模组用于对所述转换处理后的交流信号进行滤波处理。

在该技术方案中，若逆变器包括两个并联的半桥电路，则可以驱动单相负载运行，若逆变器包括三个并联的半桥电路，则可以驱动三相负载运行。

在上述任一技术方案中，可选地，所述滤波模组包括一个电容元件，或多个串联和/或并联的电容元件，所述电容元件为x电容或薄膜电容。

在该技术方案中，x电容跨接零线和火线，消除零线和火线之间的噪音，即差模干扰，或称为低通常态噪音，x电容仅容许50hz的市电通过，能够有效地降低差模干扰对后级电路的干扰。

在上述任一技术方案中，可选地，所述滤波模组的容值范围为0.01uf～10uf。

在上述任一技术方案中，可选地，所述开关管为金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管，其中，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接至控制器的指令输出端，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极之间接入反向续流二极管，所述绝缘栅双极型晶体管的基极连接至控制器的指令输出端，所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极之间接入反向续流二极管。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：电解电容，设于所述半桥电路的输出端，所述电解电容被配置为接收所述直流信号并转换为直流信号；逆变器，连接至所述电解电容的输出端，所述逆变器被配置为控制所述直流信号对负载供电，其中，所述电解电容的容值取值范围为10uf～20000uf。

在该技术方案中，通过在半桥电路的输出端设置电解电容，一方面，电解电容能够提供负载运行的电量，另一方面，电解电容也能吸收驱动控制电路中包含的浪涌信号，结合滤波模组和电解电容，能够进一步地降低流向逆变器的电磁干扰信号和噪声，有利于提升负载运行的可靠性。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：电感器，接入于所述交流信号对应的第一输入线路中，所述电感器被配置为对所述功率因数校正模组的输入信号进行储能。

在该技术方案中，通过设置电感器接入于交流信号对应的第一输入线路中，电感器、pfc模块和电解电容协同工作，即在负载运行前，对电解电容进行预充电，当充电电压大于或等于负载的启动电压时，电解电容存储的电量来驱动负载运行，以降低上电过程供电信号对负载的冲击。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：电量检测模组，接入于所述第二输入线路中，所述电量检测模组被配置为检测所述交流信号对所述负载的供电量，所述供电量用于对所述开关管的开关频率进行调整。

在该技术方案中，通过设置电量检测模组接入于第二输入线路中，对供电信号进行检测，并根据检测结果对开关频率进行调整，譬如，在检测到供电信号中的电流携带较多尖峰信号时，为了避免尖峰信号经过半桥电路放大和叠加，可以通过降低开关频率来降低电磁干扰信号和尖峰信号。

在本发明的第二方面的技术方案中，提出了一种家电设备，包括：负载；如本发明的第一方面中的任一项技术方案所述的驱动控制电路，所述动控制电路被配置控制供电信号对负载供电。

在该技术方案中，家电设备包括如上述技术方案中所述的驱动控制电路，因此，该家电设备包括如上述技术方案中所述的驱动控制电路的全部有益效果，再次不再赘述。

在上述技术方案中，可选地，所述家电设备包括空调器、电冰箱、风扇、抽油烟机、吸尘器和电脑主机中的至少一种。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制电路的示意图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例的驱动控制电路的示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制电路的频谱测试图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的驱动控制电路的频谱测试图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制电路的频谱测试图；

图6示出了根据本发明的另一个实施例的驱动控制电路的频谱测试图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图6对根据本发明的实施例的驱动控制电路和家电设备进行具体说明。

如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例的驱动控制电路，包括：半桥电路，所述半桥电路被配置为对供电信号ac进行转换处理，所述半桥电路具体包括：开关管，所述开关管被配置为具有控制端；滤波模组c，所述滤波模组c被配置为滤除所述开关管产生的电磁干扰信号，所述滤波模组c接入于所述半桥电路的导通线路中。

在该技术方案中，由于半桥电路中设有开关管，开关管在按照指定脉冲驱动信号工作时，会产生高di/dt和dv/dt，在驱动控制电路中分别体现为浪涌电路和尖峰电压，而开关管的驱动脉冲信号通常为矩形波，另外，mosfet(metal-oxide-semiconductorfieldeffecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)的源漏波形也近似为矩形波，矩形波的周期倒数决定了波形的基波频率，而高频的脉冲驱动信号的上升沿时间和下降沿时间的倒数决定了频率分量的频率值，通常频率值处于mhz量级，而谐波频率就更高了，这些都对驱动控制电路中的采样信号、驱动信号和运行可靠性造成严重地干扰。

因此，针对开关管中产生的电磁干扰信号，设置滤波模组c接入于所述半桥电路的导通线路中，主要用于吸收半桥电路输出信号中携带的电磁干扰信号，进而降低了电磁干扰信号对驱动控制电路的干扰，尤其是，有利于提升驱动控制电路中的采样信号、驱动信号和运行的可靠性。

另外，值得特别强调的是，降低电磁干扰信号对于开关管本身来说也是非常有意义的，因为，在开关管按照指定脉冲驱动信号工作过程中，电磁干扰信号可能导致开关管超前导通、滞后导通或被击穿，而本申请的技术方案，通过滤除电磁干扰信号，能够进一步地提升开关管运行的可靠性，同时，有利于降低开关管的故障率。

其中，脉冲驱动信号包括导通时间、占空比和开关频率等，但不限于此。

可选地，通常在滤波模组c中设置容性元件来吸收电磁干扰信号。

另外，根据本发明上述实施例的驱动控制电路，还可以具有如下附加的技术特征：

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：桥式模组，所述桥式模组包括两个并联的所述半桥电路，若所述桥式模组的输入端接入交流信号，则所述桥式模组的输出端输出直流信号，若所述桥式模组的输入端接入直流信号，则所述桥式模组的输出端输出交流信号，其中，所述滤波模组c的容值与所述开关管的开关频率之间为负相关。

在该技术方案中，通过开关管的导通和截止来实现供电信号ac的转换处理，通常是将输入的交流信号转换为直流信号，或将输入的直流信号转换为交流信号，由于开关管在负载运行阶段是持续动作的，可能产生大量尖峰信号和电磁干扰信号，而且开关频率越大，电磁干扰信号越大，会影响电信号传输至下一级电路模块，因此，通过设置滤波模组c的容值与开关频率为负相关，以提升对电磁干扰信号的滤除效果。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：功率因数校正模组，所述功率因数校正模组包括两个并联的所述半桥电路，所述功率因数校正模组的四个桥臂的开关管依次记作第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3和第四开关管q4，所述第一开关管q1和所述第二开关管q2之间的公共端接入所述交流信号的第一输入线路，所述第三开关管q3和所述第四开关管q4之间的公共端接入所述交流信号的第二输入线路，以及所述第一开关管q1与所述第四开关管q4之间的公共端接入所述脉动直流信号对应的高压母线，所述第二开关管q2与所述第三开关管q3之间的公共端接入所述脉动直流信号对应的低压母线。

在该技术方案中，通过设置功率因数校正模组包括两个并联的半桥电路，且四个桥臂中均设有开关管，即构成了图腾柱型pfc(powerfactorcorrection，功率因数校正)模组，可选地，半桥电路中的上开关管为npn型三极管，下开关管是pnp型三极管，且上开关管和下开关管为共发射极连接，发射极也为上述图腾柱型pfc模组的一个输出端。

可选地，也可以将图腾柱型pfc模组中的开关管设置为mosfet(metal-oxide-semiconductorfieldeffecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，开关管也可以为sic型功率管或gan型功率管，因此，开关管的开关频率可以进一步地提升，虽然能够进一步地提升负载运行能效，但是，电磁干扰信号更强，这就需要加入滤波模组c来降低电磁干扰信号。

可选地，上述图腾柱型pfc的开关管的源极(发射极)和漏极(集电极)之间集成有反向续流二极管，譬如，第一开关管q1的源漏之间接入有第一反向续流二极管d1，第二开关管q2的源漏之间接入有第二反向续流二极管d2，第三开关管q3的源漏之间接入有第三反向续流二极管d3，第四开关管q4的源漏之间接入有第四反向续流二极管d4。

在上述任一技术方案中，可选地，所述滤波模组c的第一端连接至所述第一开关管q1与所述第四开关管q4之间的公共端，所述滤波模组c的第二端连接至所述第二开关管q2与所述第三开关管q3之间的公共端，其中，所述滤波模组c被配置作为所述功率因数校正模组的输出端滤波组件工作，所述滤波模组c用于对所述转换处理后的直流信号进行滤波处理。

在该技术方案中，通过将滤波模组c的第一端连接至所述第一开关管q1与所述第四开关管q4之间的公共端，所述滤波模组c的第二端连接至所述第二开关管q2与所述第三开关管q3之间的公共端，滤波模组c能够对pfc模组输出的信号进行滤波处理，以降低电磁干扰信号对后级电路运行的影响。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：逆变器，所述逆变器包括至少两个并联的所述半桥电路，所述滤波模组c用于对所述转换处理后的交流信号进行滤波处理。

在该技术方案中，若逆变器包括两个并联的半桥电路，则可以驱动单相负载运行，若逆变器包括三个并联的半桥电路，则可以驱动三相负载运行。

在上述任一技术方案中，可选地，所述滤波模组c包括一个电容元件，或多个串联和/或并联的电容元件，所述电容元件为x电容或薄膜电容。

在该技术方案中，x电容跨接零线和火线，消除零线和火线之间的噪音，即差模干扰，或称为低通常态噪音，x电容仅容许50hz的市电通过，能够有效地降低差模干扰对后级电路的干扰。

在上述任一技术方案中，可选地，所述滤波模组c的容值范围为0.01uf～10uf。

在上述任一技术方案中，可选地，所述开关管为金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管，其中，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接至控制器的指令输出端，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极之间接入反向续流二极管，所述绝缘栅双极型晶体管的基极连接至控制器的指令输出端，所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极之间接入反向续流二极管。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：电解电容e，设于所述半桥电路的输出端，所述电解电容e被配置为接收所述直流信号并转换为直流信号；逆变器，连接至所述电解电容e的输出端，所述逆变器被配置为控制所述直流信号对负载供电，其中，所述电解电容e的容值取值范围为10uf～20000uf。

在该技术方案中，通过在半桥电路的输出端设置电解电容e，一方面，电解电容e能够提供负载运行的电量，另一方面，电解电容e也能吸收驱动控制电路中包含的浪涌信号，结合滤波模组c和电解电容e，能够进一步地降低流向逆变器的电磁干扰信号和噪声，有利于提升负载运行的可靠性。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：电感器l，接入于所述交流信号对应的第一输入线路中，所述电感器l被配置为对所述功率因数校正模组的输入信号进行储能。

如图2所示，在该技术方案中，通过设置电感器l接入于交流信号对应的第一输入线路中，电感器l、pfc模块和电解电容e协同工作，即在负载运行前，对电解电容e进行预充电，当充电电压大于或等于负载的启动电压时，电解电容e存储的电量来驱动负载运行，以降低上电过程供电信号ac对负载的冲击。

在上述任一技术方案中，可选地，还包括：电量检测模组s，接入于所述第二输入线路中，所述电量检测模组s被配置为检测所述交流信号对所述负载的供电量，所述供电量用于对所述开关管的开关频率进行调整。

在该技术方案中，通过设置电量检测模组s接入于第二输入线路中，对供电信号ac进行检测，并根据检测结果对开关频率进行调整，譬如，在检测到供电信号ac中的电流携带较多尖峰信号时，为了避免尖峰信号经过半桥电路放大和叠加，可以通过降低开关频率来降低电磁干扰信号和尖峰信号。

根据本发明的实施例的家电设备，包括：负载；如上述任一项技术方案所述的驱动控制电路，所述动控制电路被配置控制供电信号ac对负载供电。

在该技术方案中，家电设备包括如上述技术方案中所述的驱动控制电路，因此，该家电设备包括如上述技术方案中所述的驱动控制电路的全部有益效果，再次不再赘述。

在上述技术方案中，可选地，所述家电设备包括空调器、电冰箱、风扇、抽油烟机、吸尘器和电脑主机中的至少一种。

可选地，第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3和第四开关管q4受控于一个控制器，另外，电量检测模组s也将检测信号发送至控制器，其中，控制器可以为mcu(micro-programmedcontrolunit，微程序控制器)、cpu(centralprocessingunit，中央处理机)、dsp(digitalsignalprocessor，数字信号处理器)和嵌入式设备中的一种，但不限于此。

对上述驱动控制电路进行骚扰功率和骚扰电压的测试图如图3至图6所示，图3至图6中示出了准峰值基准线、平均值基准线、准峰值实测线和平均值实测线的示意图。

如图3所示，为驱动控制电路中设置有滤波模组c时的骚扰功率，譬如，40khz～100khz范围内，骚扰功率远低于50(单位db×pw)。

如图4所示，为驱动控制电路中未设置有滤波模组c时的骚扰功率，譬如，40khz～100khz范围内，骚扰功率接近50(单位db×pw)。

对比图3和图4可知，在驱动电路中设置了滤波模组c后，骚扰功率的密度有显著的下降。

如图5所示，为驱动控制电路中设置有滤波模组c时的骚扰电压。

如图6所示，为驱动控制电路中未设置有滤波模组c时的骚扰电压。

对比图5和图6可知，在驱动电路中设置了滤波模组c后，骚扰电压的幅值有显著的下降。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种驱动控制电路和家电设备，通过本发明的技术方案，针对开关管中产生的电磁干扰信号，设置滤波模组接入于所述半桥电路的导通线路中，主要用于吸收半桥电路输出信号中携带的电磁干扰信号，进而降低了电磁干扰信号对驱动控制电路的干扰，尤其是，有利于提升驱动控制电路中的采样信号、驱动信号和运行的可靠性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。