一体化驱动板及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及家电控制技术领域，具体提供一种一体化驱动板及空调器。


背景技术：

2.在三相电源的空调器中，一般空调器的压缩机和室外机的风机是采用两个电路板进行控制的。即使是使用相同的电路板上，也需要使用额定电压较高的ipm(intelligent power module，网络智能功率模块)器件，造成成本的增加。或者使用单独的电源给风机的变频模块供电，这都需要额外的电源及器件来实现，并且风机的变频模块所需要的开关电源无法和压缩机模块的开关电源共用，会导致成本上升，使得整体的控制过程变得复杂。
3.在实际应用中，三相变频器目前常用的是380v输入电源，母线电压会达到dc540v，三相电源变频模块上，使用风机驱动模块时，ipm的额定电压不能使用常规的600v额定电压的产品；不少厂商的方案中使用了1200v额定电压的ipm。而1200vipm的产品相对应600v的产品，价格相对较高。在另外一些产品中，会使用额外的输入电源进行整流来实现风机驱动模块的供电。这种情况下，电源寻找困难、使用更多器件以及走线问题，限制了这种方法的使用。同时这种方法需要提供额外风机驱动模块需要的弱电电源，作为启动ipm的电源。
4.因而，本领域需要一种新的风机和压缩机的驱动方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在解决如何实现风机驱动模块和压缩机驱动功能模块的合并，并降低成本和走线难度的问题。
6.在第一方面，本实用新型提供一种一体化驱动板，所述一体化驱动板包括电源输入模块、高压ipm模块、降压模块、低压ipm模块、开关电源模块；
7.所述电源输入模块用于将三相交流电源转换为高压直流电压；
8.所述高压ipm模块用于将高压直流电压转换为能够为压缩机供电的供电电压；
9.所述降压模块用于为所述高压直流电压降压，获得中压直流电压；
10.所述低压ipm模块用于将中压直流电压转换为能够为风机供电的供电电压；
11.所述开关电源模块用于将所述高压直流电压转换为弱电直流电压，以为所述高压ipm模块和所述低压ipm模块的驱动单元供电。
12.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述降压模块包括开关器件、降压电阻和二极管，所述开关器件、所述降压电阻和所述二极管依次串联连接；
13.所述开关器件的第一端与所述电源输入模块的第一输出端连接；
14.所述二极管的负极与所述低压ipm模块的第一输入端连接，所述二极管的正极与所述降压电阻连接。
15.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述开关器件为继电器。
16.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述低压ipm模块的第二输入端与所述电源输入模块的第二输出端连接，所述低压ipm模块的三相输出端为所述风机供电。
17.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述低压ipm模块还包括第一电容，所述第一电容的第一端与所述二极管的负极连接，所述第一电容的第二端与所述电源输入模块的第二输出端连接。
18.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述电源输入模块包括整流单元，所述整流单元将三相交流电源转换为高压直流电压。
19.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述整流单元包括整流桥和第二电容。
20.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述高压ipm模块的第一输入端与所述电源输入模块的第一输出端连接，所述高压ipm模块的第二输入端与所述电源输入模块的第二输出端连接，所述高压ipm模块的三相输出端为所述压缩机供电。
21.在上述一体化驱动板的一种技术方案中，所述开关电源模块的第一输入端与所述电源输入模块的第一输出端连接，所述开关电源模块的第二输入端与所述电源输入模块的第二输出端连接，所述开关电源模块的第一输出端和第二输出端分别与所述高压ipm模块的驱动单元和所述低压ipm模块的驱动单元连接，以为所述高压ipm模块的驱动单元和所述低压ipm模块的驱动单元供电。
22.在第二方面，本实用新型提供了一种空调器，所述空调器包括上述一体化驱动板技术方案中任一项所述的一体化驱动板、风机和压缩机，所述一体化驱动板为所述风机和所述压缩机提供供电电压。
23.在采用上述技术方案的情况下，本实用新型的一体化驱动板能够实现同时为空调器压缩机供电，为风机供电，以及为高压ipm模块和低压ipm模块的驱动单元供电。通过上述设置方式，本实用新型能够通过一个一体化驱动板实现为空调器的风机和压缩机的提供驱动电源，能够有效降低成本，同时由于无需设置额外的整流模块，因而也就使得走线成本和走线难度得以降低，有效简化风机和压缩机的控制过程。
附图说明
24.下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：
25.图1是根据本实用新型的一个实施例的一体化驱动板的主要组成结构示意图；
26.图2是根据本实用新型实施例的一个实施方式的一体化驱动板的主要组成结构示意图。
27.附图标记列表：
28.1：电源输入模块；2：高压ipm模块；3：降压模块；4：、低压ipm模块；5：开关电源模块。
具体实施方式
29.下面参照附图来描述本实用新型的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
30.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术
语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.参阅附图1，图1是根据本实用新型的一个实施例的一体化驱动板的主要组成结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例中的一体化驱动板可以包括电源输入模块1、高压ipm模块2、降压模块3、低压ipm模块4、开关电源模块5。电源输入模块1可以用于将三相交流电源转换为高压直流电压；高压ipm模块2可以用于将高压直流电压转换为能够为压缩机供电的供电电压；降压模块3可以用于为所述高压直流电压降压，获得中压直流电压；低压ipm模块4可以用于将中压直流电压转换为能够为风机供电的供电电压；开关电源模块5可以用于将高压直流电压转换为弱电直流电压，以为高压ipm模块2和低压ipm模块4的驱动单元供电。
33.其中，ipm(intelligent power module，网络智能功率模块)模块是一种先进的功率开关器件，具有gtr(giant transistor，电力晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点，以及mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，场效应晶体管)高输入阻抗、稿开关频率和低驱动功率的等诸多优点，且其使用方便、能够有效减小系统的体积以及研发时间，能够大幅增强系统的可靠性。中压直流电压是指电压值低于高压直流电压，但远大于弱电直流电压的电压。
34.在本实施例中，本实用新型的一体化驱动板将为压缩机供电的高压ipm模块2、为风机供电的低压ipm模块4以及为高压ipm模块2和低压ipm模块4的驱动单元供电的开关电源模块5均设置在一个电路板上，考虑到了现有技术中风机的驱动模块和压缩机的驱动模块之间存在着一部分相同的电路结构，将这部分相同的电路结构合并，使得本实用新型实施例的一体化驱动板能够实现同时为压缩机供电，为风机供电。同时本实施新型实施例的一体化驱动板上还设置了开关电源模块，开关电源模块将高压直流电压转换为弱电直流电压，从而能够实现为高压ipm模块2和低压ipm模块4的驱动单元供电。通过上述设置方式，本实用新型能够通过一个一体化驱动板就能够实现为空调器的风机和压缩机的提供主电源，还能够为驱动单元提供弱电电源，使得为压缩机供电和未风机供电的总成本得到有效降低，同时由于无需设置额外的整流模块，因而也就使得走线成本和走线难度得以降低，有效简化风机和压缩机的控制过程。
35.一个实施方式中，高压直流电压可以为dc540v，中压直流电压可以为dc310v。
36.下面参阅附图2，对本实施新型的实施方式进行详细说明，图2是根据本实用新型实施例的一个实施方式的一体化驱动板的主要组成结构示意图。
37.一个实施方式中，如图2所示，电源输入模块1包括整流单元，整流单元将三相交流电源转换为高压直流电压。
38.在本实施方式中，三相交流电源通过整流单元的整流，能够获得相对稳定的直流电压，如dc540v。
39.一个实施方式中，如图2所示，整流单元可以包括整流桥和第二电容(c1)。
40.在本实施方式中，整流桥能够实现输入三相输入电源的整流，整流桥和第二电容(c1)组合能够实现更为有效的整流和平波作用，使得获得的直流电压更为稳定。
41.一个实施方式中，如图2所示，高压ipm模块2的第一输入端与电源输入模块1的第一输出端连接，高压ipm模块2的第二输入端与电源输入模块1的第二输出端连接，高压ipm模块2的三相输出端为压缩机供电。其中，高压ipm模块可以包括功率开关器件。
42.在本实施方式中，高压ipm模块2可以直接与电源输入模块1的输出端连接，并通过高压ipm模块2将电源输入模块1输出的高压直流电压转换为能够为压缩机供电的供电电压，高压ipm模块的三相输出端分别与压缩机的三相输入端连接，以实现为压缩机进行供电。
43.一个实施方式中，如图2所示，降压模块3包括开关器件(ky1)、降压电阻(r1和r2)和二极管(d1)，开关器件(ky1)、降压电阻(r1和r2)和二极管(d1)依次串联连接。开关器件(ky1)的第一端与电源输入模块1的第一输出端连接；二极管(d1)的负极与低压ipm模块4的第一输入端连接，二极管(d1)的正极与降压电阻(r1和r2)连接。开关器件可以根据实际应用过程的需要控制降压模块3的连通或断开。降压模块3能够通过降压电阻产生压降，以确保为低压ipm模块4的供电电压不超过其额定电压。
44.一个实施方式中，开关器件可以为继电器，继电器可以与继电器控制单元连接，通过继电器控制单元来对继电器进行控制以实现控制继电器的开闭。如需要为风机供电时，可以控制继电器吸合；如不需要为风机供电时，可以控制继电器断开。
45.一个实施方式中，低压ipm模块4的第二输入端与电源输入模块1的第二输出端连接，低压ipm模块4的三相输出端分别与风机的三相输入端连接，以为风机供电。
46.在本实施方式中，如图2所示，电源输出端输出的高压直流电源通过降压模块3降压后，为低压ipm模块4进行供电。其中，低压ipm模块可以包括功率开关器件。
47.一个实施方式中，如图2所示，低压ipm模块4还包括第一电容(c2)，第一电容(c2)的第一端与二极管(d1)的负极连接，第一电容(c2)的第二端与电源输入模块1的第二输出端连接。
48.在本实施方式中，在低压ipm模块4的输入端设置第一电容(c2)，能够实现整流滤波的作用，使得进入低压ipm模块的电压更为稳定。
49.一个实施方式中，如图2所示，开关电源模块5的第一输入端与电源输入模块1的第一输出端连接，开关电源模块5的第二输入端与电源输入模块1的第二输出端连接，开关电源模块5的第一输出端和第二输出端分别与高压ipm模块的驱动单元和低压ipm模块的驱动单元连接，以为高压ipm模块的驱动单元和低压ipm模块的驱动单元供电。
50.在本实施方式中，开关电源模块5将高压直流电压转换为弱电直流电压，开关电源模块5的输出端分别与高压ipm模块的驱动单元和低压ipm模块的驱动单元连接，高压ipm模块的驱动单元与高压ipm模块2连接，低压ipm模块的驱动单元与低压ipm模块4连接。通过上述设置，使得弱电直流电压能够为高压ipm模块的驱动单元和低压ipm模块的驱动单元进行供电，以确保高压ipm模块和低压ipm模块4的正常工作。
51.在第二方面，本实用新型还提供一种空调器。
52.在根据本实用新型空调器的一个实施例中，空调器包括上述一体化驱动板实施例中的一体化驱动板、风机和压缩机。一体化驱动板为风机和压缩机提供供电电压。
53.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在
不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。