CN110829733B - 一种控制板、电机和空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制板、电机和空调系统，属于控制板技术领域，该控制板包括主板、功率模块和正温度系数热敏电阻，功率模块安装在主板的正面，正温度系数热敏电阻安装在主板的背面并与功率模块对应；还包括导热结构，导热结构的一端与功率模块的热焊盘相接，导热结构的另一端与正温度系数热敏电阻的探头相接，上述结构的控制板，正温度系数热敏电阻便不会占用主板正面的布线空间，以使得控制板正面的布线空间更大。上述电机采用上述控制板，空调系统采用上述电机，故而该电机和空调系统均具有成本更低、效果更好的优点。

Description

一种控制板、电机和空调系统

技术领域

本发明属于控制板技术领域，特别涉及一种控制板、电机和空调系统。

背景技术

随着永磁同步电机在家用电器上的广泛应用，永磁同步电机逐渐受到研发人员的重视。与传统的交流电机相比，永磁同步电机需额外增加控制板来控制电机的旋转。因电机在高转速下会导致控制板发热，严重时会烧毁控制板。控制板中功率模块的成本是构成控制板总成本的重要组成部分，因此防止功率模块因温度过高而损坏成为我们研究的重点方向。

目前，过温保护的方式通常是在功率模块的周围放置热敏电阻，以感知功率模块的温度变化，通过过温保护电路的作用得到控制端口所需要的关断电压实现过温保护。由于热敏电阻布置在功率模块的周围，这样将会占用较大的空间，对于布线空间小的电机/控制板不太适用。

发明内容

本发明提供一种控制板，用于解决现有控制板上热敏电阻布置在功率模块周围而占用较大空间并导致控制板布线空间不足的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种控制板，包括主板、功率模块和正温度系数热敏电阻，所述功率模块安装在所述主板的正面，所述正温度系数热敏电阻安装在所述主板的背面并与所述功率模块对应；

还包括导热结构，所述导热结构的一端与所述功率模块的热焊盘相接，所述导热结构的另一端与所述正温度系数热敏电阻的探头相接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述导热结构包括片状导热体和块状导热体，所述主板上与所述功率模块的热焊盘正对的位置设有若干过孔，每个所述过孔内均设有一块所述块状导热体，所述片状导热体设于所述主板的背面并与若干块所述块状导热体均相接，所述正温度系数热敏电阻安装在所述片状导热体上且该正温度系数热敏电阻的探头与所述片状导热体相接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述块状导热体为沉入所述过孔中的沉铜。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述片状导热体为铜箔。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述片状导热体接地，所述正温度系数热敏电阻的一端电连接于所述片状导热体上。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述主板上设有过温保护电路，所述过温保护电路包括第一电阻和阻值不变大的第二电阻，所述第一电阻为所述正温度系数热敏电阻，所述正温度系数热敏电阻的另一端与所述第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端与分压电源电连接，所述过温保护电路还包括控制端，所述控制端电连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述主板上设有芯片，所述芯片与所述控制端电连接以根据所述第一电阻的阻值变化而控制给所述功率模块供电的电路的通断。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述第二电阻为阻值不变的电阻。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述第二电阻为负温度系数热敏电阻。

本发明还提供一种电机，该电机采用上述控制板。

本发明还提供一种空调系统，该空调系统采用上述电机。

本发明相较于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明提供的控制板包括主板和功率模块，功率模块安装在主板的正面，在主板的背面与功率模块正对的位置还安装正温度系数热敏电阻，该正温度系数热敏电阻通过导热结构去感知功率模块热焊盘的温度，采用该结构，本发明提供的控制板上用于感受功率模块温度的正温度系数热敏电阻安装在主板的背面，而非主板的正面，这样，正温度系数热敏电阻便不会占用主板正面的布线空间，由于正温度系数热敏电阻的厚度一般为1-2mm，故而该种安装方式并不会对控制板的安装使用造成影响，导热结构的设置，则可以使得正温度系数热敏电阻能够及时、有效得感知功率模块的温度变化；

(2)本发明还提供了一种过温保护电路，用于控制板上对功率模块进行过温保护，该过温保护电路包括第一电阻和第二电阻，第二电阻阻值不变大，第一电阻则是上述正温度系数热敏电阻，第二电阻和第一电阻依次串联在分压电源与接地端之间，该过温保护电路的控制端则设置在第一电阻和第二电阻之间，该过温保护电路具有简单、成本低的优点；

(3)本发明还提供一种电机，该电机采用上述控制板，故而该电机具有成本更低、效果更好的优点；

(4)本发明还提供一种空调系统，该空调系统采用上述电机，故而空调系统具有成本更低、效果更好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的控制板正面安装功率模块的结构示意图；

图2是本发明实施例中的控制板背面安装正温度系数热敏电阻的结构示意图；

图3是本发明实施例中控制板上功率模块与正温度系数热敏电阻的分布结构示意图；

图4是本发明实施例中控制板上功率模块与正温度系数热敏电阻的位置关系图；

图5是本发明实施例中控制板上的过温保护电路的结构示意图。

图中：

1-主板；

2-功率模块；

3-正温度系数热敏电阻；

4-片状导热体；

5-块状导热体；

6-第二电阻；

7-分压电源；

8-控制端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

本实施例提供一种控制板，用以解决现有技术中的控制板上，热敏电阻布置在功率模块2周围而致使控制板上布线空间不足的技术问题。

该控制板包括主板1、功率模块2和正温度系数热敏电阻3，主板1上集成有若干电路，包括对功率模块2进行过温保护的过温保护电路以及用于给功率模块2供电的电路，上述正温度系数热敏电阻3则电连接在上述过温保护电路中。

上述功率模块2安装在主板1的正面，正温度系数热敏电阻3安装在主板1的背面，这样正温度系数热敏电阻3不会占用主板1正面的空间位置，从而使得主板1正面的布线空间更大。并且上述正温度系数热敏电阻3安装在与上述功率模块2正对的位置。

该控制板还包括导热结构，该导热结构的一端与功率模块2的热焊盘相接，该导热结构的另一端与正温度系数热敏电阻3的探头相接，这样，使得安装在主板1正面的功率模块2工作时的温度变化能够及时、有效得传递至安装于主板1背面的正温度系数热敏电阻3上，以便正温度系数热敏电阻3作出相应的反应，并驱使过温保护电路驱动功率模块2供电的电路通断。

实施例2：

本实施例作为实施例1的一种具体实施方式，本实施例中的导热结构包括片状导热体4和块状导热体5，主板1上与功率模块2的热焊盘正对的位置设有若干过孔，每个过孔里面均安装有一块块状导热体5，片状导热体4则设于主板1的背面并与若干块块状导热体5均相接。当功率模块2安装在主板1正面时，功率模块2上的热焊盘将会覆盖在若干块上述块状导热体5上，从而实现功率模块2与块状导热体5之间的导热，而片状导热体4则覆盖在若干块上述块状导热体5的另一端，块状导热体5与片状导热体4之间能够实现良好的导热。

上述正温度系数热敏电阻3安装在片状导热体4上且该正温度系数热敏电阻3的探头与片状导热体4相接，这样，通过块状导热体5和片状导热体4，正温度系数热敏电阻3的探头便能及时有效得探测到功率模块2的温度变化。而且采用上述结构，导热结构能够对功率模块2进行更好的散热，以降低功率模块2温升速度。

作为本实施例的一种最佳实施方式，本实施例中的块状导热体5为沉入上述过孔中的沉铜，而上述片状导热体4则是铜箔。当然块状导热体5和/或片状导热体4也可以是铝制成的结构件，只要实现上述块状导热体5和片状导热体4均具有导热和导电功能即可。

实施例3：

本实施例作为上述实施例的一种最佳实施方式，本实施例中，上述片状导热体4(也暨铜箔)接地，上述正温度系数热敏电阻3的一端(电连接端子)与片状导热体4相接，由于正温度系数热敏电阻3为过温保护电路的一部分，故而上述片状导热体4便是过温保护电路的接地端(也暨GND)。

本实施例中的过温保护电路包括第一电阻和第二电阻6，第一电阻便是上述正温度系数热敏电阻3，而第二电阻6为阻值不会变大的电阻，上述正温度系数热敏电阻3的另一端(另一个电连接端子)与第二电阻6的一端(电连接端子)串联连接，第二电阻6的另一端(另一个电连接端子)则与分压电源7电连接，值得注意的是，该分压电源7实际是控制板总电压分压所得。

上述过温保护电路还不包括控制端8，该控制端8电连接(串联)在上述第一电阻和第二电阻6之间，故而此时控制端8电压将会随着第一电阻(也暨正温度系数热敏电阻3)阻值以及电压变化而变化，该控制端8电连接于设在主板1上的芯片上，芯片则根据控制端8的电压变化来控制功率模块2供电电路的通断。

该种过温保护电路具有简单、成本低的优点。值得注意的是，上述第二电阻6也安装在主板1的背面。

实施例4：

本实施例作为实施例3的一种具体实施方式，本实施例中的第二电阻6为阻值不会变化的电阻，正温度系数热敏电阻3阻值随温度的升高而升高，而当温度升高时，第二电阻6阻值不变，正温度系数热敏电阻3阻值升高，控制端8获得的电压增大，从而通过正温度系数热敏电阻3与第二电阻6获得控制端8所需要的电压来保护功率模块2。

实施例5：

本实施例作为实施例3的另一种具体实施方式，本实施例中的第二电阻6为负温度系数热敏电阻，负温度系数热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，当温度升高时，第一电阻的阻值增大，第二电阻6的阻值减小，控制端8获得的电压变大，通过两个不同的热敏电阻获得控制端8所需要的电压来保护功率模块2，这样既能增大过温保护电路的保护范围，又能提高过温保护电路的灵敏度。

实施例6：

本实施例提供一种电机，该电机采用上述控制板，故而该电机具有成本更低、效果更好的优点。

实施例7：

本实施例提供一种空调系统，该空调系统采用上述电机，故而空调系统具有成本更低、效果更好的优点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明记载的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控制板，其特征在于：包括主板、功率模块和正温度系数热敏电阻，所述功率模块安装在所述主板的正面，所述正温度系数热敏电阻安装在所述主板的背面且与所述功率模块正对的位置；

还包括具有所述正温度系数热敏电阻的过温保护电路，所述过温保护电路安装在所述主板的背面；

还包括导热结构，所述主板上与所述功率模块的热焊盘正对的位置设有若干过孔，所述导热结构的一部分穿过所述过孔，且所述导热结构的一端与所述功率模块的热焊盘相接，所述导热结构的另一端与所述正温度系数热敏电阻的探头相接。

2.根据权利要求1所述的一种控制板，其特征在于：所述导热结构包括片状导热体和块状导热体，每个所述过孔内均设有一块所述块状导热体，所述片状导热体设于所述主板的背面并与若干块所述块状导热体均相接，所述正温度系数热敏电阻安装在所述片状导热体上且该正温度系数热敏电阻的探头与所述片状导热体相接。

3.根据权利要求2所述的一种控制板，其特征在于：所述块状导热体为沉入所述过孔中的沉铜。

4.根据权利要求3所述的一种控制板，其特征在于：所述片状导热体为铜箔。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种控制板，其特征在于：所述片状导热体接地，所述正温度系数热敏电阻的一端电连接于所述片状导热体上。

6.根据权利要求5所述的一种控制板，其特征在于：所述主板上设有过温保护电路，所述过温保护电路包括第一电阻和阻值不变大的第二电阻，所述第一电阻为所述正温度系数热敏电阻，所述正温度系数热敏电阻的另一端与所述第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端与分压电源电连接，所述过温保护电路还包括控制端，所述控制端电连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述主板上设有芯片，所述芯片与所述控制端电连接以根据所述第一电阻的阻值变化而控制给所述功率模块供电的电路的通断。

7.根据权利要求6所述的一种控制板，其特征在于：所述第二电阻为阻值不变的电阻。

8.根据权利要求6所述的一种控制板，其特征在于：所述第二电阻为负温度系数热敏电阻。

9.一种电机，其特征在于：包括权利要求1-8中任一项所述的控制板。

10.一种空调系统，其特征在于：包括权利要求9所述的电机。

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