制冷设备及其控制器的制作方法

本实用新型涉及电控技术领域，特别涉及一种控制器以及一种制冷设备。

背景技术：

现有的传统空调电控板主要包括控制芯片mcu(microcontrollerunit，微控制单元)、整流桥、部分有源pfc(powerfactorcorrection，功率因数校正)、压缩机ipm(intelligentpowermodule，智能功率模块)和风机ipm等独立封装的元器件。

为了满足空调电控板的散热需求，空调电控板上的元器件之间距离不能过小，这就使空调电控板可能出现体积大，跳线多，装配复杂度高，结构化不强等问题的出现，其中，跳线连接还可能使emc(electromagneticcompatibility，电磁兼容性)性能下降，大大影响了空调电控板性能及可靠性。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种控制器，能够降低分离功率器件互联带来的不稳定电热特性，并避免控制侧过热，提升控制器的性能及其可靠性。

本实用新型的第二个目的在于提出一种制冷设备。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出的一种控制器包括：基板；设置在所述基板的功率因数校正pfc电路；设置在所述基板驱动压缩机的压缩机驱动电路，其中，所述压缩机驱动电路包括第一至第六开关管和第一至第六快速恢复二极管；设置在所述基板驱动风机的风机驱动电路，其中，所述风机驱动电路包括第七至第十二开关管和第七至第十二快速恢复二极管；驱动所述pfc电路的pfc控制芯片，所述pfc控制芯片设置在所述基板且与所述pfc电路相连；驱动所述压缩机驱动电路的压缩机控制芯片，所述压缩机控制芯片设置在所述基板且与所述压缩机驱动电路相连；以及驱动所述风机驱动电路的风机控制芯片，所述风机控制芯片设置在所述基板且与所述风机驱动电路相连。

根据本实用新型的控制器，将功率因数校正pfc电路、驱动压缩机的压缩机驱动电路和驱动风机的风机驱动电路设置于基板一侧，将pfc控制芯片、压缩机控制芯片和风机控制芯片设置于基板另一侧。由此通过将功率器件集成于基板一侧，降低分离功率器件互联带来的不稳定电热特性，以及，将功率器件与驱动芯片分侧设置，避免控制侧过热，提升控制器的性能及其可靠性。

另外，根据本实用新型上述的控制器还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，驱动所述pfc电路的pfc控制芯片、驱动所述压缩机驱动电路的压缩机控制芯片和驱动所述风机驱动电路的风机控制芯片均为独立芯片。

在一些示例中，驱动所述pfc电路的pfc控制芯片、驱动所述压缩机驱动电路的压缩机控制芯片和驱动所述风机驱动电路的风机控制芯片中至少两个集成在一个芯片之中。

在一些示例中，所述pfc电路包括pfc开关管和pfc二极管；所述压缩机驱动电路包括第一至第六开关管和第一至第六快速恢复二极管；所述风机驱动电路包括第七至第十二开关管和第七至第十二快速恢复二极管；所述pfc开关管与所述pfc二极管并联；所述第一至第六开关管分别与所述第一至第六快速恢复二极管并联；所述第七至第十二开关管分别与所述第七至第十二快速恢复二极管并联。

在一些示例中，所述pfc开关管为半导体场效晶体管mosfet或者绝缘栅双极型晶体管igbt，和/或所述第一至第六开关管为半导体场效晶体管mosfet或者绝缘栅双极型晶体管igbt，和/或所述第七至第十二开关管为半导体场效晶体管mosfet或者绝缘栅双极型晶体管igbt。

在一些示例中，所述pfc电路与所述pfc控制芯片之间、所述压缩机驱动电路与所述压缩机驱动芯片之间，以及所述风机驱动电路与所述风机驱动芯片之间通过金属导线或金属跳线相连。

在一些示例中，所述pfc电路、所述压缩机驱动电路和风机驱动电路中的器件均为裸芯片，所述pfc控制芯片、所述压缩机控制芯片和所述风机控制芯片均为管芯。

为达到上述目的，本实用新型第二方面提出了一种制冷设备，其包括上述控制器。

根据本实用新型提出的制冷设备，采用上述控制器，由此通过将功率器件集成于基板一侧，降低分离功率器件互联带来的不稳定电热特性，以及，将功率器件与驱动芯片分侧设置，避免控制侧过热，提升控制器的性能及其可靠性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的控制器的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个具体实施例的控制器的结构示意图；

图3为根据本实用新型另一个具体实施例的控制器的结构示意图；

图4为根据本实用新型一个具体实施例的pfc电路的电路原理图；

图5为根据本实用新型一个具体实施例的压缩机驱动电路的电路原理图；

图6为根据本实用新型一个具体实施例的风机驱动电路的电路原理图；

图7为根据本实用新型实施例的制冷设备的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型的制冷设备及其控制器。

图1为根据本实用新型实施例的控制器的方框示意图。

如图1所示，控制器100包括：基板1、功率因数校正pfc电路2、压缩机驱动电路3、风机驱动电路4、pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6和风机控制芯片7。

具体地，如图2-3所示，功率因数校正pfc电路2设置在基板1一侧；驱动压缩机的压缩机驱动电路3设置在基板1一侧；驱动风机的风机驱动电路4设置在基板1一侧，驱动pfc电路2的pfc控制芯片5设置在基板1另一侧且与pfc电路2相连；驱动压缩机驱动电路3的压缩机控制芯片6设置在基板1另一侧且与压缩机驱动电路3相连；以及驱动风机驱动电路4的风机控制芯片7设置在基板1另一侧且与风机驱动电路4相连。

进一步地，在本实用新型的一个具体实施例中，功率因数pfc电路2、压缩机驱动电路3、风机驱动电路4可设置在基板1一侧之上，pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6、风机控制芯片7可设置在基板1另一侧之上。

另外，压缩机驱动电路3与空调内的压缩机m1连接，可以驱动压缩机m1工作，换言之，压缩机控制芯片6可控制压缩机驱动电路3输出驱动信号，通过驱动信号驱动压缩机m1工作。以及，风机驱动电路5与空调内的风机m2连接，可以驱动风机m2工作，换言之，风机控制芯片7可控制风机驱动电路4输出驱动信号，通过驱动信号驱动风机m2。

需要说明的是，pfc电路2通过pfc开关管21和pfc二极管22进行功率因数校正，换言之，pfc电路2可根据整流后的电流进行功率因数校正，即通过补偿电流和电压之间的相位差所造成交换功率损失，提高用电设备功率因数，也就是提升控制器100对电力的有效利用。

由此，通过将功率器件集成于基板一侧，降低分离功率器件互联带来的不稳定电热特性，以及，将功率器件与驱动芯片分侧设置，避免控制侧过热，提升控制器的性能及其可靠性。

进一步地，在一些示例中，如图2所示，驱动pfc电路2的pfc控制芯片5、驱动压缩机驱动电路3的压缩机控制芯片6和驱动风机驱动电路4的风机控制芯片7均为独立芯片。

也就是说，pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6和风机控制芯片7可为三个独立的ic芯片。

进一步地，在一些示例中，如图3所示，驱动pfc电路2的pfc控制芯片5、驱动压缩机驱动电路3的压缩机控制芯片6和驱动风机驱动电路4的风机控制芯片7中至少两个集成在一个芯片之中。

也就是说，pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6和风机控制芯片7中的至少两个可以为二合一ic芯片，举例而言，pfc控制芯片5和压缩机控制芯片6为二合一ic芯片，风机控制芯片7为独立ic芯片，也可以是压缩机控制芯片6和风机控制芯片7为二合一ic芯片，pfc控制芯片5为独立芯片，还可以是pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6和风机控制芯片7为三合一ic芯片。

进一步地，在一些示例中，如图4-6所示，pfc电路2包括pfc开关管21和pfc二极管22；压缩机驱动电路3包括第一至第六开关管311～316和第一至第六快速恢复二极管321～326；风机驱动电路4包括第七至第十二开关管411～416和第七至第十二快速恢复二极管421～426。

具体地，在一些示例中，如图4-6所示，pfc开关管与pfc二极管并联，第一至第六开关管311～316分别与第一至第六快速恢复二极管321～326并联，即第一开关管311与第一快速恢复二极管321并联，第二开关管312与第二快速恢复二极管322并联，以此类推；第七至第十二开关管411～416分别与第七至第十二快速恢复二极管421～426并联，即第七开关管411与第七快速恢复二极管421并联，第八开关管412与第八快速恢复二极管422并联，以此类推。

进一步地，在一些示例中，pfc开关管21为半导体场效晶体管mosfet或者绝缘栅双极型晶体管igbt，和/或第一至第六开关管311～316为半导体场效晶体管mosfet或者绝缘栅双极型晶体管igbt，和/或第七至第十二开关管411～416为半导体场效晶体管mosfet或者绝缘栅双极型晶体管igbt。

举例而言，在本实用新型的一些具体实施例中，pfc开关管21、第一至第六开关管311～316和第七至第十二开关管411～416可均设置为半导体场效晶体管mosfet，或者，可均设置为绝缘栅双极型晶体管igbt，或者，pfc开关管21可设置为半导体场效晶体管mosfet，第一至第六开关管311～316和第七至第十二开关管411～416可设置为绝缘栅双极型晶体管igbt。

进一步地，在一些示例中，pfc电路2与pfc控制芯片5之间、压缩机驱动电路3与压缩机控制芯片6之间，以及风机驱动电路4与风机控制芯片7之间通过金属导线或金属跳线相连。

也就是说，可通过将pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6和风机控制芯片7以金属导线或金属跳线分别与pfc电路2、压缩机驱动电路3、风机驱动电路4相连，节省器件占用体积，从而减小控制器体积，并降低制造成本。

可以理解的是，功率因数校正pfc电路2、压缩机驱动电路3和风机驱动电路4可设置在基板1的一侧，形成功率器件区域即功率模块，pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6和风机控制芯片7可设置在基板1的另一侧，形成控制器件区域即控制模块。

进一步地，在一些示例中，pfc电路2、压缩机驱动电路3和风机驱动电路4中的器件均为裸芯片，pfc控制芯片5、压缩机控制芯片6和风机控制芯片7均为管芯。

综上，根据本实用新型的控制器，将功率因数校正pfc电路、驱动压缩机的压缩机驱动电路和驱动风机的风机驱动电路设置于基板一侧，将pfc控制芯片、压缩机控制芯片和风机控制芯片设置于基板另一侧。由此通过将功率器件集成于基板一侧，降低分离功率器件互联带来的不稳定电热特性，以及，将功率器件与驱动芯片分侧设置，避免控制侧过热，提升控制器的性能及其可靠性。

图7为根据本实用新型实施例的制冷设备的方框示意图。如图7所示，该制冷设备1000包括上述实施例的控制器100。

进一步地，在一些示例中，制冷设备1000可为空调或冰箱。

综上，根据本实用新型实施例提出的空调，采用前述实施例的控制器，通过将功率器件集成于基板一侧，降低分离功率器件互联带来的不稳定电热特性，以及，将功率器件与驱动芯片分侧设置，避免控制侧过热，提升控制器的性能及其可靠性。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。