功率调节装置、电机控制电路及空调器的制作方法

文档序号:21260411发布日期:2020-06-26 22:24阅读:227来源:国知局
功率调节装置、电机控制电路及空调器的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种功率调节装置、电机控制电路及空调器。



背景技术:

在空调器控制中,为了满足输入侧谐波和功率因数的需求,需要pfc(powerfactorcorrection,功率因数校正)电路改善谐波和功率因数,为了控制压缩机变频运行,需要通过逆变电路实现变频输出。在相关技术中,这些电路均采用分立的器件,这些器件在电路板上占据了较大的面积,增大的应用端的难度。



技术实现要素:

本实用新型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,本实用新型的一个方面在于提出了一种功率调节装置。

本实用新型的另一个方面在于提出了一种电机控制电路。

本实用新型的再一个方面在于提出了一种空调器。

有鉴于此,根据本实用新型的一个方面,提出了一种功率调节装置,包括:电路板;功率校正电路,设置于电路板上,功率校正电路被配置为对外部交流电源的电能进行功率校正;逆变电路,设置于电路板上,逆变电路连接于功率校正电路,逆变电路被配置为获取功率校正后的电能,以及响应控制信号以根据电能控制负载;封装框架,封装框架与电路板连接,封装框架被配置为将设置在电路板上的功率校正电路和逆变电路进行封装,电路板设置有多个封装引脚,任一封装引脚与功率校正电路或逆变电路连接。

本实用新型提供的功率调节装置,利用封装框架将功率校正电路、逆变电路封装在电路板上,电路板设置有多个封装引脚,任一封装引脚的一端与功率校正电路或逆变电路连接,另一端可与外部接触。本实用新型的技术方案,一体化封装功率校正电路和逆变电路,一方面节省了单独封装的成本,减少了电控板的总面积。另一方面,减少了电路裸露的连接点,提高电路可靠性。

根据本实用新型的上述功率调节装置,还可以具有以下技术特征:

在上述技术方案中,还包括:第一控制电路,设置于电路板上且被封装框架封装,第一控制电路连接于功率校正电路,以及通过封装引脚与外部控制器相连接。

在该技术方案中,第一控制电路连接于功率校正电路和外部控制器,通过接收外部控制器的控制信号控制功率校正电路工作,使市电电流跟随电压变化,并且使电流和电压保持同相位,不再有明显的波形失真,从而使电路的功率因素接近于1。

在上述任一技术方案中,还包括:第二控制电路,设置于电路板上且被封装框架封装,第二控制电路连接于逆变电路,以及通过封装引脚与外部控制器相连接。

在该技术方案中,第二控制电路连接于逆变电路和外部控制器,通过接收外部控制器的控制信号控制逆变电路工作,将直流电转换为供负载使用的交流电。

在上述任一技术方案中,功率校正电路包括:第一晶体管电路,第一晶体管电路连接于第一控制电路;第二晶体管电路,第二晶体管电路连接于逆变电路、第一晶体管电路和第一控制电路;第一开关器件,第一开关器件连接于第一晶体管电路和第一电源封装引脚;第二开关器件,第二开关器件连接于第一开关器件、第二晶体管电路和第一电源封装引脚。

在该技术方案中,由于相关技术中boost有源pfc需要接入一个整流桥,会存在明显的导通损耗,降低了电路的整体效率,在相同功率条件和满载状况下,输入电压越低的情况下,则输入电流将会增大,电流通路上导通损耗就将越大,导致更高的发热。实用新型的功率校正电路为图腾柱无桥pfc,图腾柱无桥pfc是一种低损耗的电路拓扑,从而降低了功率调节装置的损耗。

其中,第一开关器件和第二开关器件,可以为二极管,也可以为开关管。

在上述任一技术方案中,第一晶体管电路包括:第一晶体管,第一晶体管的栅极连接于第一控制电路,第一晶体管的源极连接于第一电压输入封装引脚,第一晶体管的漏极连接于第二电源封装引脚;第一二极管,第一二极管的阳极连接于第一晶体管的源极,第一二极管的阴极连接于第一晶体管的漏极。

在上述任一技术方案中,第二晶体管电路包括:第二晶体管,第二晶体管的栅极连接于第一控制电路,第二晶体管的源极连接于第一晶体管的漏极和第二电源封装引脚,第二晶体管的漏极连接于逆变电路和第二电压输入封装引脚;第二二极管,第二二极管的阳极连接于第二晶体管的源极,第二二极管的阴极连接于第二晶体管的漏极。

在该技术方案中,当pfc工作在电流连续模式(ccm)时,需要mos(metaloxidesemiconductor,金属氧化物半导体)管的寄生体二极管提供续流通路。一般mos管的二极管特性非常差,有着较大的反向恢复过程和反向恢复电荷,电路运行在ccm时会烧毁mos管。因此本实用新型中第一晶体管和第二晶体管为gan晶体管,gan晶体管相对于相关技术中的simosfet,导通阻抗更小,通断速率更快,适用于更高的工作频率,并且寄生电容也更小,有着更小的开关损耗。更重要的是,gan晶体管的反向恢复电荷仅有几十纳库仑,反向恢复时间非常短,适合应用在图腾柱无桥pfc电路中。

此外,gan晶体管的栅极阈值电压较小,容易受电路中的干扰导致误导通,从而烧毁器件。在相关技术的电路中,每一个gan晶体管单独封装,再焊接到电控板上,这样就不可避免地在各个器件之间有着较长的走线,增大了寄生电感和电容,这会导致开关过程中震荡较大。对于gan晶体管这样敏感的器件,这些震荡可能会导致误导通。本实用新型中通过一体化的封装以及绑线连接,把各个gan晶体管以及与控制芯片之间的距离缩到最短,大幅减小寄生参数,从而使系统运行更稳定。

在上述任一技术方案中,第一控制电路包括:第一子控制电路,第一子控制电路连接于第一晶体管的栅极,以及通过第一控制封装引脚与外部控制器相连接;第二子控制电路,第二子控制电路连接于第二晶体管的栅极,以及通过第二控制封装引脚与外部控制器相连接。

在该技术方案中,第一晶体管和第二晶体管由不同的控制电路控制,避免相互之间影响而导致控制不精准的问题。

在上述任一技术方案中,逆变电路包括:第三晶体管电路,第三晶体管电路的基极连接于第二控制电路的第一输出端,第三晶体管电路的集电极连接于功率校正电路;第四晶体管电路,第四晶体管电路的基极连接于第二控制电路的第二输出端,第四晶体管电路的集电极连接于功率校正电路;第五晶体管电路,第五晶体管电路的基极连接于第二控制电路的第三输出端,第五晶体管电路的集电极连接于功率校正电路;第六晶体管电路,第六晶体管电路的基极连接于第二控制电路的第四输出端,第六晶体管电路的集电极连接于第三晶体管电路的发射极;第七晶体管电路,第七晶体管电路的基极连接于第二控制电路的第五输出端,第七晶体管电路的集电极连接于第四晶体管电路的发射极;第八晶体管电路,第八晶体管电路的基极连接于第二控制电路的第六输出端,第八晶体管电路的集电极连接于第五晶体管电路的发射极。

在该技术方案中,逆变电路为三相桥式逆变电路,将功率校正电路输出的直流电转换为供负载使用的交流电。

在上述任一技术方案中,第六晶体管电路的发射极连接于第一电压参考封装引脚;第七晶体管电路的发射极连接于第二电压参考封装引脚;第八晶体管电路的发射极连接于第三电压参考封装引脚。

在该技术方案中,第一电压参考封装引脚、第二电压参考封装引脚、第三电压参考封装引脚分别作为三相低电压参考端。

在上述任一技术方案中,第二控制电路的输入端连接于第三控制封装引脚;第二控制电路的第七输出端与第三晶体管电路的发射极、第六晶体管电路的集电极、第一供电电源负端封装引脚相连接;第二控制电路的第八输出端与第四晶体管电路的发射极、第七晶体管电路的集电极、第二供电电源负端封装引脚相连接;第二控制电路的第九输出端与第五晶体管电路的发射极、第八晶体管电路的集电极、第三供电电源负端封装引脚相连接。

在该技术方案中,第二控制电路包括六个输入端,对应连接六个第三控制封装引脚,六个第三控制封装引脚分别作为功率调节装置的三相上桥臂、三相下桥臂的输入端。

在上述任一技术方案中,第二控制电路的第十输出端连接于第一供电电源正端封装引脚;第二控制电路的第十一输出端连接于第二供电电源正端封装引脚;第二控制电路的第十二输出端连接于第三供电电源正端封装引脚。

在该技术方案中,第一供电电源正端封装引脚、第二供电电源正端封装引脚、第三供电电源正端封装引脚分别作为功率调节装置的高压区供电电源正端。

在上述任一技术方案中,第三晶体管电路包括第一绝缘栅双极型晶体管和第一快恢复二极管,第一快恢复二极管的阴极连接于第一绝缘栅双极型晶体管的集电极,第一快恢复二极管的阳极连接于第一绝缘栅双极型晶体管的发射极;第四晶体管电路包括第二绝缘栅双极型晶体管和第二快恢复二极管,第二快恢复二极管的阴极连接于第二绝缘栅双极型晶体管的集电极,第二快恢复二极管的阳极连接于第二绝缘栅双极型晶体管的发射极;第五晶体管电路包括第三绝缘栅双极型晶体管和第三快恢复二极管,第三快恢复二极管的阴极连接于第三绝缘栅双极型晶体管的集电极,第三快恢复二极管的阳极连接于第三绝缘栅双极型晶体管的发射极;第六晶体管电路包括第四绝缘栅双极型晶体管和第四快恢复二极管,第四快恢复二极管的阴极连接于第四绝缘栅双极型晶体管的集电极,第四快恢复二极管的阳极连接于第四绝缘栅双极型晶体管的发射极;第七晶体管电路包括第五绝缘栅双极型晶体管和第五快恢复二极管,第五快恢复二极管的阴极连接于第五绝缘栅双极型晶体管的集电极,第五快恢复二极管的阳极连接于第五绝缘栅双极型晶体管的发射极;第八晶体管电路包括第六绝缘栅双极型晶体管和第六快恢复二极管,第六快恢复二极管的阴极连接于第六绝缘栅双极型晶体管的集电极,第六快恢复二极管的阳极连接于第六绝缘栅双极型晶体管的发射极。

根据本实用新型的另一个方面,提出了一种电机控制电路,包括:如上述任一技术方案的功率调节装置,功率调节装置连接于电机。

在该技术方案中,功率调节装置的逆变电路通过高电压输入端由pfc电路和外部大电容供电,经过pwm调制,控制电机的运转。在精确控制电机转速的同时,一方面节省了单独封装的成本,减少了电控板的总面积,另一方面,减少了电路裸露的连接点,提高电路可靠性。

在上述任一技术方案中,还包括:电容元件,连接于功率调节装置,电容元件被配置为向电机供电;电感元件,连接于功率调节装置,电感元件被配置为通过功率调节装置向电容元件充电。

在该技术方案中,功率调节装置的电源封装引脚连接外部交流电源和电感元件。在交流电正半周(以第二电源封装引脚为正方向),当第一晶体管电路导通时,电流对电感元件进行充电,负载由电容元件供电;当第一晶体管电路关断时,流过第一晶体管电路的电流转变到第二晶体管电路的寄生体二极管上,向电容元件和逆变电路提供电能。在交流电负半周,当第二晶体管电路导通时,电流对电感元件进行充电,负载由电容元件供电;当第二晶体管电路关断时,流过第二晶体管电路的电流转变到第一晶体管电路的寄生体二极管上,向电容元件和逆变电路提供电能。

根据本实用新型的再一个方面,提出了一种空调器,包括如上述任一技术方案的功率调节装置;或如上述任一技术方案的电机控制电路。

本实用新型提供的空调器,包括如上述任一技术方案的功率调节装置;或如上述任一技术方案的电机控制电路,能够实现包括如上述任一技术方案的功率调节装置或如上述任一技术方案的电机控制电路的全部有益的技术效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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示出了本实用新型的第一个实施例的功率调节装置的示意图;

图2示出了本实用新型的第二个实施例的功率调节装置的示意图;

图3示出了的boost电路的示意图;

图4示出了本实用新型的第三个实施例的功率调节装置的示意图;

图5示出了本实用新型的第一个实施例的电机控制电路的示意图;

图6示出了本实用新型的第二个实施例的电机控制电路的示意图。

其中,图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

100功率调节装置,202hvic管,204第一ic管,206第二ic管,2802u相上桥臂igbt管,2804v相上桥臂igbt管,2806w相上桥臂igbt管,2808u相下桥臂igbt管,2810v相下桥臂igbt管,2812w相下桥臂igbt管,2814第一frd管,2816第二frd管,2818第三frd管,2820第四frd管,2822第五frd管,2824第六frd管,2102第一mos管,2104第二mos管,2106第一二极管,2108第二二极管,2110第三二极管,2112第四二极管,300电机控制电路。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型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实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型第一方面的实施例,提出一种功率调节装置,通过以下实施例对该功率调节装置进行详细说明。

实施例一,图1示出了本实用新型的第一个实施例的功率调节装置100的示意图。其中,该功率调节装置100包括:

电路板102;

功率校正电路104,设置于电路板102上,功率校正电路104被配置为对外部交流电源的电能进行功率校正;

逆变电路106,设置于电路板102上,逆变电路106连接于功率校正电路104,逆变电路106被配置为获取功率校正后的电能,以及响应控制信号以根据电能控制负载;

封装框架(图中未示出),封装框架与电路板102连接,封装框架被配置为将设置在电路板102上的功率校正电路104和逆变电路106进行封装,电路板102设置有多个封装引脚(图中未示出),任一封装引脚与功率校正电路104或逆变电路106连接。

本实用新型提供的功率调节装置100,利用封装框架将功率校正电路104、逆变电路106封装在电路板102上,电路板102设置有多个封装引脚,任一封装引脚的一端与功率校正电路104或逆变电路106连接,另一端可与外部接触。本实用新型的实施例,一体化封装功率校正电路104和逆变电路106,一方面节省了单独封装的成本,减少了电控板的总面积。另一方面,减少了电路裸露的连接点,提高电路可靠性。

实施例二,图2示出了本实用新型的第二个实施例的功率调节装置100的示意图。其中,该功率调节装置100包括:

电路板102;

功率校正电路104,设置于电路板102上,功率校正电路104被配置为对外部交流电源的电能进行功率校正;

逆变电路106,设置于电路板102上,逆变电路106连接于功率校正电路104,逆变电路106被配置为获取功率校正后的电能,以及响应控制信号以根据电能控制负载;

封装框架(图中未示出),封装框架与电路板102连接,封装框架被配置为将设置在电路板102上的功率校正电路104和逆变电路106进行封装,电路板102设置有多个封装引脚(图中未示出),任一封装引脚与功率校正电路104或逆变电路106连接;

第一控制电路108,设置于电路板102上且被封装框架封装,第一控制电路108连接于功率校正电路104,以及通过封装引脚与外部控制器相连接;

第二控制电路110,设置于电路板102上且被封装框架封装,第二控制电路110连接于逆变电路106,以及通过封装引脚与外部控制器相连接。

在该实施例中,第一控制电路108连接于功率校正电路104和外部控制器,通过接收外部控制器的控制信号控制功率校正电路104工作,使市电电流跟随电压变化,并且使电流和电压保持同相位,不再有明显的波形失真,从而使电路的功率因素接近于1。第二控制电路110连接于逆变电路106和外部控制器,通过接收外部控制器的控制信号控制逆变电路106工作,将直流电转换为供负载使用的交流电。

实施例三,空调等家电上pfc可采用boost电路形式:如图3所示,在整流桥(包括d1、d2、d3、d4)和大电解电容c1之间插入一个boost电路(包括开关管q1和二极管d5),强制电流跟随着电压变化。从boost电路的工作原理可知,电感l1的电流是工作在连续模式,在整个工频周期内都可以进行调制,因此电路能够达到比较高的功率因素。由于传统boost有源pfc需要接入一个整流桥,从电路工作原理可以知道在工作的任意时刻,电流通路上都会有三个半导体器件,其中有两个器件属于整流桥,这就存在着明显的导通损耗,降低了电路的整体效率。在相同功率条件和满载状况下,输入电压越低的情况下,则输入电流将会增大,电流通路上导通损耗就将越大,导致更高的发热。

图4示出了本实用新型的第三个实施例的功率调节装置100(智能功率模块)的示意图。其中,该功率调节装置100包括:hvic(高压集成电路)管202、第一ic管204、第二ic管206、三相逆变电路、图腾柱无桥pfc电路。构成这些电路的器件贴装在基板或金属框架上,通过塑封料封装起来,只留引脚与外部接触。

三相逆变电路包括:u相上桥臂igbt(insulatedgatebipolartransistor,绝缘栅双极型晶体管)管2802、v相上桥臂igbt管2804、w相上桥臂igbt管2806、u相下桥臂igbt管2808、v相下桥臂igbt管2810、w相下桥臂igbt管2812、第一frd(快恢复二极管)管2814、第二frd管2816、第三frd管2818、第四frd管2820、第五frd管2822、第六frd管2824。

图腾柱无桥pfc电路包括:第一mos管2102、第二mos管2104、第一二极管2106、第二二极管2108、第三二极管2110、第四二极管2112。由图腾柱无桥pfc电路代替传统boost有源pfc,无需接入整流桥,避免导通损耗。

其中,hvic管202的vcc端作为功率调节装置100的低压区供电电源正端vdd,vdd一般为15v;hvic管202的gnd端作为功率调节装置100的低压区供电电源负端com。

hvic管202的hin1端作为功率调节装置100的u相上桥臂输入端uhin;hvic管202的hin2端作为功率调节装置100的v相上桥臂输入端vhin;hvic管202的hin3端作为功率调节装置100的w相上桥臂输入端whin;hvic管202的lin1端作为功率调节装置100的u相下桥臂输入端ulin;hvic管202的lin2端作为功率调节装置100的v相下桥臂输入端vlin;hvic管202的lin3端作为功率调节装置100的w相下桥臂输入端wlin,在此,功率调节装置100的u、v、w三相的六路输入接收0v至5v的输入信号。

hvic管202的vb1端作为功率调节装置100的u相高压区供电电源正端uvb;hvic管202的ho1端与u相上桥臂igbt管2802的栅极相连;hvic管202的vs1端与u相上桥臂igbt管2802的射极、第一frd管2814的阳极、u相下桥臂igbt管2808的集电极、第四frd管2820的阴极相连,并作为功率调节装置100的u相高压区供电电源负端uvs。

hvic管202的vb2端作为功率调节装置100的v相高压区供电电源正端vvb;hvic管202的ho2端与v相上桥臂igbt管2804的栅极相连;hvic管202的vs2端与v相上桥臂igbt管2804的射极、第二frd管2816的阳极、v相下桥臂igbt管2810的集电极、第五frd管2822的阴极相连,并作为功率调节装置100的w相高压区供电电源负端vvs。

hvic管202的vb3端作为功率调节装置100的w相高压区供电电源正端wvb;hvic管202的ho3端与w相上桥臂igbt管2806的栅极相连;hvic管202的vs3端与w相上桥臂igbt管2806的射极、第三frd管2818的阳极、w相下桥臂igbt管2812的集电极、第六frd管2824的阴极相连,并作为功率调节装置100的w相高压区供电电源负端wvs。

hvic管202的lo1端与u相下桥臂igbt管2808的栅极相连;hvic管202的lo2端与v相下桥臂igbt管2810的栅极相连;hvic管202的lo3端与w相下桥臂igbt管2812的栅极相连。

u相下桥臂igbt管2808的发射极与第四frd管2820的阳极相连,并作为功率调节装置100的u相低电压参考端un;v相下桥臂igbt管2810的射极与第五frd管2822的阳极相连,并作为功率调节装置100的v相低电压参考端vn;w相下桥臂igbt管2812的射极与第六frd管2824的阳极相连,并作为功率调节装置100的w相低电压参考端wn。

u相上桥臂igbt管2802的集电极、第一frd管2814的阴极、v相上桥臂igbt管2804的集电极、第二frd管2816的阴极、w相上桥臂igbt管2806的集电极、第三frd管2818的阴极相连,并作为功率调节装置100的高电压输入端p,p一般接300v。

hvic管202的作用是将输入端hin1、hin2、hin3和lin1、lin2、lin3的0v至5v的逻辑信号分别传到输出端ho1、ho2、ho3和lo1、lo2、lo3,其中ho1、ho2、ho3是vs至vs+15v的逻辑信号,lo1、lo2、lo3是0v至15v的逻辑信号。

第一ic管204的vcc端和第二ic管206的vcc端均由低压区供电电源正端vdd端供电;第一ic管204的in端和第二ic管206的in端分别与图腾柱无桥pfc电路的第一mos管2102、第二mos管2104的控制端pfcin1和pfcin2连接;第一ic管204的out端和第二ic管206的out端分别与第一mos管2102的栅极、第二mos管2104的栅极连接。

第一二极管2106是第一mos管2102的寄生体二极管,二者其实为同一个器件;第二二极管2108是第二mos管2104的寄生体二极管,二者其实为同一个器件。

第一mos管2102的源极、第一二极管2106的阳极和第三二极管2110的阳极相连,并作为功率调节装置100图腾柱无桥pfc电路负端p-;第一mos管2102的漏极、第二mos管2104的源极、第一二极管2106的阴极和第二二极管2108的阳极相连,并作为功率调节装置100的交流输入端ac1。

第二mos管2104的漏极、第二二极管2108的阴极和第四二极管2112的阴极相连,并作为功率调节装置100的高电压输入端p;第三二极管2110的阴极和第四二极管2112的阳极相连,并作为功率调节装置100的交流输入端ac2。

第一ic管202、第二ic管206的作用是将输入端pfcin1和pfcin2的0v至5v的逻辑信号传到输出端out,其中out是-5v至10v的逻辑信号。

本实用新型第二方面的实施例,提出一种电机控制电路,通过以下实施例对该电机控制电路进行详细说明。

实施例一,图5示出了本实用新型的第一个实施例的电机控制电路300的示意图。其中,该电机控制电路300包括如上述任一实施例的功率调节装置100,功率调节装置100连接于电机。

在该实施例中,功率调节装置100的逆变电路通过高电压输入端由pfc电路和外部大电容供电,经过pwm调制,控制电机的运转。在精确控制电机转速的同时,一方面节省了单独封装的成本,减少了电控板的总面积,另一方面,减少了电路裸露的连接点,提高电路可靠性。

在上述任一实施例中,还包括:电容元件302,连接于功率调节装置100,电容元件302被配置为向电机供电;电感元件304,连接于功率调节装置100,电感元件304被配置为通过功率调节装置100向电容元件302充电。

在该实施例中,功率调节装置100的电源封装引脚连接外部交流电源和电感元件304。在交流电正半周(以第二电源封装引脚为正方向),当第一晶体管电路导通时,电流对电感元件304进行充电,负载由电容元件302供电;当第一晶体管电路关断时,流过第一晶体管电路的电流转变到第二晶体管电路的寄生体二极管上,向电容元件302和逆变电路提供电能。在交流电负半周,当第二晶体管电路导通时,电流对电感元件304进行充电,负载由电容元件302供电;当第二晶体管电路关断时,流过第二晶体管电路的电流转变到第一晶体管电路的寄生体二极管上,向电容元件302和逆变电路提供电能。

实施例二,图6示出了本实用新型的第二个实施例的电机控制电路300的示意图。其中,该电机控制电路300包括如上述任一实施例的功率调节装置100,功率调节装置100连接于电机m。

功率调节装置100的ac1和ac2接外部交流电源(mcu)和电感l。在交流电正半周(以ac1端为正方向),第一mos管2102高频开关,当第一mos管2102导通时,电流通过第一mos管2102、第三二极管2110对外部电感进行充电,负载由电容c供电;当第一mos管2102关断时,流过第一mos管2102的电流转变到第二mos管2104的寄生体二极管第二二极管2108上,向电容c和三相逆变电路提供电能。在交流电负半周,第二mos管2104高频开关,当第二mos管2104导通时,电流通过第二mos管2104、第四二极管2112对电感l进行充电,负载由电容c供电;当第二mos管2104关断时,流过第二mos管2104的电流转变到第一mos管2102的寄生体二极管第一二极管2106上,向电容c和三相逆变电路提供电能。

当图腾柱无桥pfc电路工作在电流连续模式(ccm)时,需要第一mos管2102或第二mos管2104的寄生体二极管提供续流通路。一般mos管的寄生体二极管特性非常差,有着较大的反向恢复过程和反向恢复电荷,电路运行在ccm时会烧毁mos管。因此本实用新型中第一mos管2102或第二mos管2104采用gan晶体管。gan晶体管相对于传统simosfet,导通阻抗更小,通断速率更快,适用于更高的工作频率;并且寄生电容也更小,有着更小的开关损耗。更重要的是,gan器件的反向恢复电荷仅有几十纳库仑,反向恢复时间非常短,非常适合应用在图腾柱无桥pfc电路。

gan器件的栅极阈值电压较小,容易受电路中的干扰导致误导通,从而烧毁器件。在传统电路中,每一个gan器件单独封装,再焊接到电控板上,这样就不可避免地在各个器件之间有着较长的走线,增大了寄生电感和电容,这会导致开关过程中震荡较大。对于gan晶体管这样敏感的器件,这些震荡可能会导致误导通。本实用新型中通过一体化的封装以及绑线连接,把各个gan器件以及与控制芯片之间的距离缩到最短,大幅减小寄生参数,从而使系统运行更稳定。

为了进一步提高效率,第三二极管2110、第四二极管2112也可以换成开关管。

三相逆变电路通过p端子由图腾柱无桥pfc电路和外部电容c供电,经过pwm调制,控制电机m的运转。

本实用新型第三方面的实施例,提出了一种空调器,包括如上述任一实施例的功率调节装置;或如上述任一实施例的电机控制电路。

本实用新型提供的空调器,包括如上述任一实施例的功率调节装置;或如上述任一实施例的电机控制电路,能够实现包括如上述任一实施例的功率调节装置或如上述任一实施例的电机控制电路的全部有益的技术效果。

在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,除非另有明确的规定和限定;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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

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