CN107504726B - 制冷装置的电控板组件及制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷装置的电控板组件及制冷装置，电控板组件包括：基板、PFC模块、储能模块、逆变模块和弱电模块。基板具有第一区域、第二区域和第三区域，PFC模块位于第一区域，PFC模块包括整流器、电抗器、开关管和二极管。储能模块位于第二区域，逆变模块临近储能模块设置，弱电模块位于第三区域，且弱电模块与PFC模块、逆变模块间均电连接。根据本发明的制冷装置的电控板组件，通过将电控板组件设置为多个区域，并将PFC模块、储能模块、逆变模块和弱电模块在不同区域内合理布局，使强电电器元件和弱电电器元件分开排布。由此，优化了电控板组件的电路布局，降低了电控板组件中线路之间的相互干扰，提高了电控板组件运行的稳定性和可靠性。

Description

制冷装置的电控板组件及制冷装置

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，尤其涉及一种制冷装置的电控板组件及制冷装置。

背景技术

相关技术中，制冷装置中将强电电子元器件以及弱电子元器件均安装在印制基本的同一面，且安放位置较为集中，以便集中使用冷媒对发热电子元器件进行冷却。特别地，为了改善功率因素以及效率而采用交错型电源电路的情况下，由于交错型电源电路中电抗器、开关管、二极管都较多，而且在该结构中，被冷却的元器件若需集中安放，使得电路连接变得复杂。虽然也有采用导线空中连接，但空中连接的方法会增大与其他元件以及配线的干涉噪音、干扰等，为了滤除这些干扰，需添加更多器件对干扰、噪音进行滤除，提高了制造成本。

发明内容

本发明旨在解决制冷装置的电控板组件上电器元件排布复杂、线路件间相互干扰的技术问题。为此，本发明提出一种制冷装置的电控板组件，所述制冷装置的电控板组件具有布局合理、干扰小的优点。

本发明还提出一种制冷装置，所述制冷装置包括上述所述的制冷装置的电控板组件。

根据本发明实施例的制冷装置的电控板组件，包括：基板，所述基板具有第一区域、第二区域和第三区域；PFC模块，所述PFC模块位于所述第一区域，所述PFC模块包括整流器、电抗器、开关管和二极管；储能模块，所述储能模块位于所述第二区域，所述储能模块与所述PFC模块相邻设置且电连接；逆变模块，所述逆变模块临近所述储能模块设置，且所述逆变模块与所述储能模块电连接；和弱电模块，所述弱电模块位于所述第三区域，且所述弱电模块与所述PFC模块、所述逆变模块间均电连接。

根据本发明实施例的制冷装置的电控板组件，通过将电控板组件设置为多个区域，并将PFC模块、储能模块、逆变模块和弱电模块在不同区域内合理布局，使强电电器元件和弱电电器元件分开排布。由此，优化了电控板组件的电路布局，使电路工作时的电流环路面积最小化，降低了电控板组件中线路之间的相互干扰，提高了电控板组件运行的稳定性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述电抗器、所述开关管以及所述二极管均具有多个，多个所述电抗器间隔设置，多个所述开关管和多个所述二极管位于多个所述电抗器的同侧且依次交替排列，其中一个所述开关管临近所述整流器设置。由此，可以使电路板组件紧凑合理，降低各电器元件以及走线之间的相互干扰。

在本发明的一些实施例中，所处储能模块包括多个电容，多个所述电容间隔设置。由此，可以优化电路板组件的走线布局。

进一步地，所述电抗器包括三个且分别为第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器，在所述第一区域内，所述第一电抗器至所述第三电抗器排成一列；所述开关管包括三个且分别为第一开关管、第二开关管和第三开关管，在所述第一区域内，所述第一开关管至所述第三开关管排成一列，且该列位于所述第一电抗器的一侧；所述二极管包括三个且分别为第一二极管、第二二极管和第三二极管，所述第一二极管至所述第三二极管与所述第一开关管至所述第三开关管交错分布；多个所述电容位于所述第二区域的靠近所述第一区域的位置处。由此，简化了电控板组件各电器元件之间的走线，优化了电控板组件的电器元件和线路的布局，使电路工作时的电流环路面积最小化，从而减小了电器元件和线路之间的干扰，进而提高了电控板组件的运行稳定性。

根据本发明的一些实施例，所述制冷装置的电控板组件还包括：散热板，所述散热板与所述基板间隔连接设置，所述逆变模块位于所述散热板与所述散热基板之间，所述PFC模块部分位于所述散热板与所述基板之间。由此，可以提高电控板组件的散热效果，提高了电控板组件运行的稳定可靠性。

进一步地，所述散热板包括：第一板，所述第一板与所述基板间隔设置；和第二板，所述第二板与所述第一板连接，所述第二板与所述第一板之间限定出冷媒通道。由此，可以向冷媒通道内通入冷却介质，以进一步提高散热板的冷却散热效果。

在本发明的一些实施例中，所述散热板还包括：冷媒管，所述冷媒管夹设于所述冷媒通道。由此，便于冷却介质的循环流动，以提高散热板的散热效果。

根据本发明的一些实施例，所述第一板与所述第二板之间通过螺纹连接件连接，所述散热板与所述基板之间通过螺纹连接件连接。由此，可以提高散热板的装配效率和装配牢固性。

可选地，所述基板为印制基板。由此，便于电路板组件电器元件和走线的布局设计。

根据本发明实施例的制冷装置，壳体；压缩机，所述压缩机设于所述壳体内；冷凝器，所述冷凝器设于所述壳体内，所述冷凝器与所述压缩机连通；蒸发器，所述蒸发器设于所述壳体内，所述蒸发器位于所述压缩机和所述冷凝器之间，且所述蒸发器与所述压缩机和所述冷凝器均连通；以及上述所述的制冷装置的电控板组件，所述电控板组件设于所述壳体内，且所述散热板连接于所述压缩机与所述蒸发器之间。

根据本发明实施例的制冷装置，通过设置电控板组件，可以提高制冷装置的功率因数，提高电能利用率。而且将电控板组件连接于蒸发器和压缩机之间，由此，可以利用低温的冷却介质对电控板组件进行冷却散热，以提高电控板组件运行的可靠稳定性。

在本发明的一些实施例中，所述制冷装置为空调器。由此，可以提高空调器的功率因数，提高电能利用率。

本发明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是根据本发明实施例的制冷装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的制冷装置的电控板组件的电路示意图；

图3是根据本发明实施例的制冷装置的电控板组件的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的制冷装置的电控板组件的局部结构示意图；

图5是根据本发明实施例的制冷装置的电控板组件的局部剖视图。

附图标记：

电控板组件100，

基板10，第一区域S1，第二区域S2，第三区域S3，

PFC模块20，整流器210，电抗器220，第一电抗器220a，第二电抗器220b，第三电抗器220c，开关管230，第一开关管230a，第二开关管230b，第三开关管230c，二极管240，第一二极管240a，第二二极管240b，第三二极管240c，

储能模块30，电容310，第一电容310a，第二电容310b，第三电容310c，第四电容310d，

逆变模块40，

弱电模块50，

散热板60，第一板610，第二板620，冷媒管630，

螺纹连接件70，

制冷装置800，压缩机810，冷凝器820，蒸发器830，

外电源接口910，制冷装置电源接口920。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的制冷装置800的电控板组件100及制冷装置800。

如图2和图3所示，根据本发明实施例的制冷装置800的电控板组件100，电控板组件100包括：基板10、PFC模块20、储能模块30、逆变模块40和弱电模块50。

具体而言，如图3所示，基板10具有第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3。PFC模块20位于第一区域S1，PFC模块20包括整流器210、电抗器220、开关管230和二极管240。需要说明的是，PFC模块连接于外电源接口910与制冷装置电源接口920之间，以提高制冷装置800的功率因数，减少交换功率的损失。

可以理解的是，这里所述的第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3位置和排布关系可以如图3中虚线圈示所示。当然，第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3的具体位置和排布关系不限于此，可以根据实际需要，进行相应地布局调整。

储能模块30位于第二区域S2，储能模块30与PFC模块20相邻设置且电连接。需要说明的是，储能模块30可以与PFC模块20的电抗器220串联，由此，可以在电抗器220导通时产生的能量进行储存。

逆变模块40临近储能模块30设置，且逆变模块40与储能模块30电连接。可以理解的是，PFC模块20可以将交流电转化为直流电，并对功率因数进行调整，逆变模块40可以将经过PFC模块20调整后的直流电转化为交流电，以供制冷装置800工作的使用。

弱电模块50位于第三区域S3，且弱电模块50与PFC模块20、逆变模块40间均电连接。需要说明的是，弱电模块50可以对PFC模块20和逆变模块40进行控制，维持各模块之间的正常运行。

根据本发明实施例的制冷装置800的电控板组件100，通过将电控板组件100设置为多个区域，并将PFC模块20、储能模块30、逆变模块40和弱电模块50在不同区域内合理布局，使强电电器元件和弱电电器元件分开排布。由此，优化了电控板组件100的电路布局，降低了电控板组件100中线路之间的相互干扰，提高了电控板组件100运行的稳定性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，电抗器220、开关管230以及二极管240均具有多个，多个电抗器220间隔设置，多个开关管230和多个二极管240位于多个电抗器220的同侧且依次交替排列，其中一个开关管230临近整流器210设置。如图2和图3所示，电抗器220可以为三个，三个电抗器220沿前后方向(如图3中所示的前后方向)间隔排布于基板10的左侧。开关管230和二极管240均为三个，三个开关管230和三个二极管240位于三个电抗器220的右侧(如图3中所示的左右方向)。且开关管230与二极管240沿前后方向(如图3中所示的前后方向)间隔交替排布。位于最前方的开关管230与整流器210临近间隔设置。由此，简化了PFC模块20各电器元件之间的走线，优化了电控板组件100的电器元件和线路的布局，使电路工作时的电流环路面积最小化，从而减小了电器元件和线路之间的干扰，提高了电控板组件100的运行稳定性。电控板组件100各模块之间的电路连接关系如图2中所示。

在本发明的一些实施例中，所处储能模块30包括多个电容310，多个电容310间隔设置。如图3所示，储能模块30可以包括四个电容310，四个电容310以矩阵形式排列于第二区域S2，且临近电抗器220后方(如图3中所示的前后方向)设置。由此，可以使电控板组件100的布局紧凑合理。

进一步地，电抗器220包括三个且分别为第一电抗器220a、第二电抗器220b和第三电抗器220c，在第一区域内，第一电抗器220a至第三电抗器220c排成一列。如图1所示，第一电抗器220a至第三电抗器220c可以沿前后方向排成一列，并位于基板10的左侧。开关管230包括三个且分别为第一开关管230a、第二开关管230b和第三开关管230c，在第一区域S1内，第一开关管230a至第三开关管230c排成一列，且该列位于第一电抗器220a的一侧。二极管240包括三个且分别为第一二极管240a、第二二极管240b和第三二极管240c，第一二极管240a至第三二极管240b与第一开关管230a至第三开关管230c交错分布。

如图1所示，整流器210、第一开关管230a、第一二极管240a、第二开关管230b、第二二极管240b、第三开关管230c、第三二极管240c、逆变模块40沿前后方向依次排列为一列，且位于电抗器220和弱电模块50之间。

多个电容310位于第二区域S2的靠近第一区域S1的位置处。如图1所示，储能模块30可以包括第一电容310a、第二电容310b、第三电容310c和第四电容310d。第一电容310a、第二电容310b、第三电容310c和第四电容310d可以以正方形排列，其中，第一电容310a和第二电容310b位于同一行，第三电容310c和第四电容310d位于同一行。

由此，简化了电控板组件100各电器元件之间的走线，优化了电控板组件100的电器元件和线路的布局，使电路工作时的电流环路面积最小化，从而减小了电器元件和线路之间的干扰，进而提高了电控板组件100的运行稳定性。

根据本发明的一些实施例，如图1、图3-图5所示，制冷装置800的电控板组件100还可以包括散热板60，散热板60与基板10间隔连接设置，逆变模块40位于散热板60与散热基板10之间，PFC模块20部分位于散热板60与基板10之间。如图3所示，散热板60与基板10间隔连接，以使散热板60与基板10之间构成安装空间。其中，PFC模块20中的整流器210、开关管230和二极管240均设于散热板60与基板10之间的安装空间内，逆变模块40同样设于基板10与散热板60之间(如图4所示)。可以理解的是，电控板组件100工作过程中，部分电器元件发热量较大，如整流器210、开关管230、二极管240以及逆变模块40等；而电抗器220、储能模块30和弱电模50块发热量较小甚至几乎不发热。由此，通过对电控板组件100的各模块的合理布局，便于设置散热板60集中对发热量较大的电器元件进行冷却散热，以保证电控板组件100稳定可靠运行。

进一步地，如图5所示，散热板60可以包括：第一板610和第二板620，第一板610与基板10间隔设置，第二板620与第一板610连接，第二板620与第一板610之间限定出冷媒通道。由此，散热板60可以通过第一板610与基板10间隔固定连接，而且第一板610与第二板620之间限定出冷媒通道，可以在冷媒通道内通入冷却介质，以提高散热板60的散热效果。

在本发明的一些实施例中，散热板60还可以包括冷媒管630，冷媒管630夹设于冷媒通道。由此，通过设置冷媒管630，可以使冷却介质在冷媒管630内流动，便于冷媒介质的流动更换，从而进一步提高了散热板60的散热效果。

根据本发明的一些实施例，第一板610与第二板620之间通过螺纹连接件70连接，散热板60与基板10之间通过螺纹连接件70连接。如图5所示，第一板610与第二板620之间通过螺纹连接件70连接装配，由此，可以提高第一板610与第二板620之间的装配效率，而且可以使第一板610与第二板620之间的装配稳固、可靠。散热板60与基板10之间同样可以通过螺纹连接件70连接固定，以提高散热板60与基板10之间的装配效率和装配稳固性。

可选地，基板10可以为印制基板10。需要说明的是，印制基板10为印制电路板(PCB板)，通过将基板10设置为印制基板10，便于在印制基板10上设置电器元件和便于电器元件之间的走线布局。从而可以提高电控板组件100的加工效率，降低电控板组件100的加工成本。

根据本发明实施例的制冷装置800，如图1所示，制冷装置800包括：壳体、压缩机810、冷凝器820、蒸发器830以及制冷装置800的电控板组件100。

其中，压缩机810、冷凝器820、蒸发器830和电控板组件100设于壳体内，冷凝器820与压缩机810连通，蒸发器830设于压缩机810和冷凝器820之间，且蒸发器830与压缩机810和冷凝器820均连通。电控板组件100设于壳体内，且散热板60连接于压缩机810与蒸发器830之间。

需要说明的是，如图2和图3所示，PFC模块20与外电源接口910连接，经过PFC模块20和储能模块30调整处理，将交流电转化为直流电，经过PFC模块20和储能模块30处理后的直流电经过逆变模块40转化为制冷装置800使用的交流电，电控板组件100设有制冷装置电源接口920，制冷装置电源接口920与逆变模块40连接，制冷装置电源接口920与制冷装置800内部的电器元件连接，为制冷装置800的正常运行提供电能。

如图1所示，制冷装置800运行时，压缩机810对冷却介质进行压缩，经压缩机810压缩后的冷却介质进入到冷凝器820中放热，经过冷凝器820后的冷却介质的温度降低。温度降低后的冷却介质进入蒸发器830中蒸发吸收环境温度，从蒸发器830流出的冷却介质流入散热板60的冷媒管630内对电控板组件100上的电器元件进行散热，以保证电控板组件100稳定可靠运行。

根据本发明实施例的制冷装置800，通过设置电控板组件100，可以提高制冷装置800的功率因数，提高电能利用率。而且将电控板组件100连接于蒸发器830和压缩机810之间，由此，可以利用低温的冷却介质对电控板组件100进行冷却散热，以提高电控板组件100运行的可靠稳定性。

在本发明的一些实施例中，制冷装置800可以为空调器。由此，在空调器内设置电控板组件100，可以提高空调器的功率因数。而且，电控板组件100可以利用空调器内的循环冷媒对电控板组件100进行冷却散热，简化了电控板组件100散热板60的加工制造，提高了散热板60的散热效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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发明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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种制冷装置的电控板组件，其特征在于，包括：

基板，所述基板具有第一区域、第二区域和第三区域；

PFC模块，所述PFC模块位于所述第一区域，所述PFC模块包括整流器、电抗器、开关管和二极管；

储能模块，所述储能模块位于所述第二区域，所述储能模块与所述PFC模块相邻设置且电连接；

逆变模块，所述逆变模块临近所述储能模块设置，且所述逆变模块与所述储能模块电连接；和

弱电模块，所述弱电模块位于所述第三区域，且所述弱电模块与所述PFC模块、所述逆变模块间均电连接；所述电控板组件设有制冷装置电源接口，所述制冷装置电源接口与所述逆变模块连接，所述制冷装置电源接口与所述制冷装置内部的电器元件连接；

所述电抗器、所述开关管以及所述二极管均具有多个，多个所述电抗器间隔设置，多个所述开关管和多个所述二极管位于多个所述电抗器的同侧且依次交替排列，其中一个所述开关管临近所述整流器设置。

2.根据权利要求1所述的制冷装置的电控板组件，其特征在于，所处储能模块包括多个电容，多个所述电容间隔设置。

3.根据权利要求2所述的制冷装置的电控板组件，其特征在于，所述电抗器包括三个且分别为第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器，在所述第一区域内，所述第一电抗器至所述第三电抗器排成一列；

所述开关管包括三个且分别为第一开关管、第二开关管和第三开关管，在所述第一区域内，所述第一开关管至所述第三开关管排成一列，且该列位于所述第一电抗器的一侧；

所述二极管包括三个且分别为第一二极管、第二二极管和第三二极管，所述第一二极管至所述第三二极管与所述第一开关管至所述第三开关管交错分布；

多个所述电容位于所述第二区域的靠近所述第一区域的位置处。

4.根据权利要求1所述的制冷装置的电控板组件，其特征在于，还包括：散热板，所述散热板与所述基板间隔连接设置，所述逆变模块位于所述散热板与所述散热基板之间，所述PFC模块部分位于所述散热板与所述基板之间。

5.根据权利要求4所述的制冷装置的电控板组件，其特征在于，所述散热板包括：

第一板，所述第一板与所述基板间隔设置；和

第二板，所述第二板与所述第一板连接，所述第二板与所述第一板之间限定出冷媒通道。

6.根据权利要求5所述的制冷装置的电控板组件，其特征在于，所述散热板还包括：冷媒管，所述冷媒管夹设于所述冷媒通道。

7.根据权利要求5所述的制冷装置的电控板组件，其特征在于，所述第一板与所述第二板之间通过螺纹连接件连接，所述散热板与所述基板之间通过螺纹连接件连接。

8.根据权利要求1所述的制冷装置的电控板组件，其特征在于，所述基板为印制基板。

9.一种制冷装置，其特征在于，包括：

壳体；

压缩机，所述压缩机设于所述壳体内；

冷凝器，所述冷凝器设于所述壳体内，所述冷凝器与所述压缩机连通；

蒸发器，所述蒸发器设于所述壳体内，所述蒸发器位于所述压缩机和所述冷凝器之间，且所述蒸发器与所述压缩机和所述冷凝器均连通；以及

根据权利要求4-7中任一项所述的制冷装置的电控板组件，所述电控板组件设于所述壳体内，且所述散热板连接于所述压缩机与所述蒸发器之间。

10.根据权利要求9所述的制冷装置，其特征在于，所述制冷装置为空调器。

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