CN111237521B - 一种电动阀和空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动阀和空调系统。该电动阀包括：阀体、电路板和与电路板电连接和/或信号连接的传感器；阀体成形有通道，传感器能够检测通道内工作介质的压力和/或温度；阀体和/或传感器的外壳包括金属部分，电路板的控制地与金属部分直接或间接电连接；本发明无需为电路板另外设置电磁兼容性保护器件，实现了利用较少的成本改善电动阀的电磁兼容性的效果。

Description

一种电动阀和空调系统
技术领域
本发明实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种电动阀和空调系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，空调系统在家庭、商场、汽车等场所的使用也日益广泛。
空调系统包括压缩机、冷凝器、电动阀、蒸发器和传感器(PT sensor)等部件，其中，电动阀的作用是节流。为了改善电动阀的电磁兼容性(Electro MagneticCompatibility，EMC)问题，需要在PCB板上加保护器件，增加了电动阀的成本。
发明内容
本发明提供一种电动阀和空调系统，利用较少的成本改善电动阀的电磁兼容性。
第一方面，本发明实施例提供了一种电动阀，该电动阀包括：
阀体、电路板和与所述电路板电连接和/或信号连接的传感器；所述阀体成形有通道，所述传感器能够检测所述通道内工作介质的压力和/或温度；
所述阀体和/或所述传感器的外壳包括金属部分，所述电路板的控制地与所述金属部分直接或间接电连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种空调系统，该空调系统包括：蒸发器和如本发明任意实施例所述的电动阀；
所述电动阀设置于所述蒸发器的出口，所述电动阀用于控制所述蒸发器的出口的工作介质的流量。
本发明实施例提供了一种电动阀和空调系统，通过电路板的控制地与金属部分直接或间接电连接，相当于控制地与大地电连接，能释放电路板上的低频辐射，从而抑制电磁噪声，减少电路板对外界电路产生干扰，改善了EMC辐射低频的问题，无需为电路板另外设置电磁兼容性保护器件，实现了利用较少的成本改善电动阀的电磁兼容性的效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电动阀的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电动阀的电气连接示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种电动阀的电气连接示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种电动阀的电气连接示意图；
图5为本发明实施例提供的一种传感器的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种电动阀的电气连接示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种电动阀的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种电动阀的结构示意图；
图9本发明实施例提供的又一种电动阀的电气连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种电动阀。该电动阀例如可以是电子膨胀阀或者水阀。图1为本发明实施例提供的一种电动阀的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种电动阀的电气连接示意图。参见图1和图2，图1中示例性地示出了电动阀为电子膨胀阀，该电动阀包括：阀体10、电路板20和与电路板20电连接和/或信号连接的传感器30。阀体10成形有通道11，传感器30能够检测通道11内工作介质的压力和/或温度。阀体10和/或传感器30的外壳31包括金属部分，电路板20的控制地21与金属部分直接或间接电连接。
其中，传感器30例如可以是温度传感器30或者温度、压力传感器30(PT传感器30)。传感器30设置于电路板20上，示例性地，传感器30上设置有多个引脚(pin针)，电路板20设置有与控制地21电连接的焊盘或过孔，通过pin针焊接在电路板20上可以实现传感器30和电路板20的电连接和/或信号连接。电路板20例如可以包括电源电路、采样电路、控制电路和驱动电路等电路，以根据控制信息和传感器30的温度信息或压力信息等信息对阀体10进行控制，例如电路板20可以通过向电机提供电压控制电机运行，进而控制阀体10的位置，控制通道11内工作介质(例如，冷却液或制冷剂)的流量。
阀体10和/或传感器30的外壳31例如可以全部采用金属材质，或者可以部分采用非金属材质，部分采用金属材质。优选地，金属部分采用导电性能良好的金属材质，例如可以是铜或铝，以增强传感器的外壳31的屏蔽性能，从而增强电动阀的电磁兼容性能。
将电路板20的控制地21与传感器的外壳31的金属部分直接或间接电连接，相当于控制地21与大地电连接，吸收电路板20上的低频辐射，从而避免电路板20产生静电放电效应，避免对外界电路产生干扰，解决了EMC辐射低频的问题。
本发明实施例通过电路板20的控制地21与金属部分直接或间接电连接，相当于控制地21与大地电连接，能释放电路板20上的低频辐射，从而抑制电磁噪声，减少电路板20对外界电路产生干扰，改善了EMC辐射低频的问题，无需为电路板20另外设置电磁兼容性保护器件，实现了利用较少的成本改善电动阀的电磁兼容性的效果。
需要说明的是，在上述各实施例中，控制地21与传感器的外壳31电连接的方式有多种，本发明不做限定，下面就其中几种典型的设置方式进行说明。
图3为本发明实施例提供的另一种电动阀的电气连接示意图。参见图3，可选地，传感器30包括第一电磁兼容调整单元33和传感器地32，传感器地32通过第一电磁兼容调整单元33与传感器的外壳31的金属部分电连接，且电路板20的控制地21与传感器30的传感器地32电连接。
其中，第一电磁兼容调整单元33例如可以是传感器30自带的电路单元，第一电磁兼容调整单元33可以滤除传感器地32的信号谐波，降低低频辐射，具有抗干扰的作用，增强了传感器30的电磁兼容性能。本发明实施例将控制地21和传感器地32电连接，即控制地21通过第一电磁兼容调整单元33和传感器的外壳31的金属部分电连接，使得传感器30的第一电磁兼容调整单元33得以复用，从而节约了电动阀的成本。
继续参见图3，在上述各实施例中，可选地，第一电磁兼容调整单元33还包括至少一个第一电容(图3中示例性地示出了两个第一电容，分别为第一电容C11和第一电容C12)，至少一个第一电容的第一端与传感器地32电连接，至少一个第一电容的第二端与传感器的外壳31的金属部分电连接。
其中，当第一电容的数量为一个时，传感器地32通过第一电容与传感器的外壳31的金属部分电连接；当第一电容的数量为多个时，多个第一电容并联连接，传感器地32通过多个并联连接的第一电容与传感器的外壳31的金属部分电连接。第一电磁兼容调整单元33这样设置，实现了降低低频辐射的作用。
图4为本发明实施例提供的又一种电动阀的电气连接示意图。参见图4，可选地，电路板20还包括第二电磁兼容调整单元22，第二电磁兼容单元的第一端与控制地21电连接，第二电磁兼容单元的第二端与传感器的外壳31的金属部分电连接。即控制地21通过第二电磁兼容调整单元22与传感器的外壳31的金属部分电连接，第二电磁兼容调整单元22可以滤除传感器地32的信号谐波，降低低频辐射，具有抗干扰的作用，增强了电路板20的电磁兼容性能，进而增强了电动阀的电磁兼容性能。
需要说明的是，在上述实施例中，第二电磁兼容调整单元22和传感器的外壳31的连接方式有多种，在实际应用中可以根据需要进行设定。
可选地，电路板20上设置有与控制地21电连接的第一测试点，传感器30外壳上焊接有第二测试点，通过导线或电缆等将第一测试点和第二测试点电连接。
图5为本发明实施例提供的一种传感器的结构示意图。参见图5，可选地，传感器30包括插接于传感器30的一端的第一引脚34，第一引脚34的一端与传感器的外壳31的金属部分电连接，且第一引脚34的另一端与控制地21电连接。
其中，电路板20上可以设置与控制地21电连接的焊盘、插件孔或测试点等电连接点，传感器30的第一引脚34的第二端可以通过焊接等方式连接到该电连接点上。在传感器30上设置与外壳31的金属部分电连接的第一引脚34，相当于对传感器30进行了重新设计，增加了一个与传感器的外壳31的金属部分电连接的引脚，传感器30这样设置，方便了传感器的外壳31的金属部分与电路板20的控制地21的电连接。
在上述实施例中，可选地，传感器30还包括四个第二引脚35，分别为电源引脚、P引脚、T引脚和GND引脚，相应地，电路板20上设置还设置有可插接四个第二引脚35的插件孔和控制电路，控制电路和插件孔电连接，使得传感器30的数据能够传输至控制电路。传感器30和电路板20这样设置，进一步方便了传感器30和电路板20的连接。
图6为本发明实施例提供的又一种电动阀的电气连接示意图。参见图6，在上述各实施例的基础上，可选地，电路板20包括第二电磁兼容调整单元22，传感器的外壳31与阀体10固定连接，第二电磁兼容单元的第一端与控制地21电连接，第二电磁兼容单元的第二端与阀体10电连接。其中，传感器的外壳31与阀体10固定连接具体可以为传感器30固定在阀体10的通道11的附近，通道11内流通工作介质。第二电磁兼容单元的第一端与控制地21电连接具体可以是，电路板20上设置与第二电磁兼容调整单元22电连接的第一测试点，在阀体10上焊接第二测试点，通过导线或插针将第一测试点和第二测试点连接。传感器30这样设置，一方面可以检测阀体10内工作介质的温度和压力，另一方面，相当于电路板20的控制地21通过阀体10与传感器的外壳31的金属部分电连接，阀体10与传感器的外壳31的金属部分电连接增加了大地的面积，进一步增强了电动阀的电磁兼容性能。
在上述实施例中，可选地，阀体10采用导电性能较好的金属材质，例如可以是铜或铝，增强了阀体10的屏蔽性能。
继续参见图4和图6，在上述各实施例中，可选地，第二电磁兼容调整单元22还包括至少一个第二电容(图4和图6中示例性地示出了一个第二电容)，至少一个第二电容的第一端与第二电磁兼容调整单元22的第一端电连接，至少一个第二电容的第二端与第二电磁兼容调整单元22的第二端电连接。
其中，当第二电容的数量为一个时，传感器地32通过第二电容与传感器的外壳31电连接；当第二电容的数量为多个时，多个第二电容并联连接，传感器地32通过多个并联连接的第二电容与传感器的外壳31电连接。第二电磁兼容调整单元22这样设置，实现了降低低频辐射的作用。
在上述各实施例中，可选地，第二电磁兼容调整单元22的电容值介于1nF至10nF之间。具体地，如果第二电磁兼容调整单元22包括一个第二电容，那么第二电容的电容值介于1nF至10nF之间，如果第二电磁兼容调整单元22包括多个并联连接的第二电容，那么并联后的多个第二电容的电容值介于1nF至10nF之间，第二电磁兼容调整单元22这样设置增强了滤除低频辐射的效果。
图7为本发明实施例提供的又一种电动阀的结构示意图。参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，电动阀包括两路电磁兼容性电路，一是，传感器地32与控制地21电连接，传感器地32通过第一电磁兼容调整单元33与传感器的外壳31电连接；二是，控制地21通过第二电磁兼容单元与传感器的外壳31电连接。电动阀这样设置进一步降低了电路板20的低频辐射，增强了电动阀的电磁兼容性能。
图8为本发明实施例提供的另一种电动阀的结构示意图，图9本发明实施例提供的又一种电动阀的电气连接示意图。参见图8和图9，在上述各实施例的基础上，可选地，电动阀还包括：与阀体10机械连接的电机40，电机40包括线圈41。电路板20还包括电源电路23，电源电路23向线圈41供电，电源电路23包括第三电磁兼容调整单元232。电源电路23的正极与线圈41的第一端的电连接，电源电路23的负极与线圈41的第二端电连接；第三电磁兼容调整单元232与线圈41并联连接。
其中，电机40例如可以是步进电机，步进电机将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制方式，其控制方式较为简单，采用步进电机控制阀体10可以达到精确控制阀体10位置的效果。第三电磁兼容调整单元232例如可以设置在靠近线圈41的位置，从而滤除线圈41产生的高频辐射干扰，进一步增强电动阀的电磁兼容性能。
继续参见图9，可选地，电源电路23还包括供电电源231，供电电源231例如可以是电池或稳压电源，供电电源231并联连接于线圈41的两端，向线圈41供电。
继续参见图9，在上述实施例中，第三电磁兼容调整单元232包括第四电容C31、第五电容CY1、第六电容CY2、第七电容CY3和第八电容CY4。第四电容C31的第一端与第三电磁兼容调整单元232的第一端电连接，第四电容C31的第二端与第三电磁兼容调整单元232的第二端电连接；第五电容CY1和第六电容CY2串联连接于第三电磁兼容调整单元232的第一端和第二端之间；第七电容CY3和第八电容CY4串联连接于第三电磁兼容调整单元232的第一端和第二端之间。
其中，第四电容C31并联在线圈41两端，其电容值例如可以介于100uF至200uF之间。第五电容CY1、第六电容CY2、第七电容CY3和第八电容CY4的电容值小于47nF，第五电容CY1和第六电容CY2串联后并联在线圈41两端，以及第七电容CY3和第八电容CY4串联后并联在线圈41两端，从而在线圈41两端构成两个Y型电容。第三电磁兼容调整单元232这样设置，有利于滤除线圈41产生的高频辐射干扰。
本发明实施例还提供了一种空调系统。该空调系统包括：蒸发器和如本发明任意实施例所提供的电动阀。其中，电动阀设置于蒸发器的出口，电动阀用于控制蒸发器的出口的工作介质的流量。
本发明实施例通过将空调系统中的电路板的控制地与金属部分直接或间接电连接，相当于控制地与大地电连接，能释放电路板上的低频辐射，从而抑制电磁噪声，减少电路板对外界电路产生干扰，改善了EMC辐射低频的问题，无需为电路板另外设置电磁兼容性保护器件，实现了利用较少的成本改善电动阀的电磁兼容性的效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电动阀，其特征在于，包括：
阀体、电路板和与所述电路板电连接和/或信号连接的传感器；所述阀体成形有通道，所述传感器能够检测所述通道内工作介质的压力和/或温度；
所述阀体和/或所述传感器的外壳包括金属部分，所述传感器的外壳的金属部分用于增强所述传感器的外壳的屏蔽性能，所述电路板的控制地与所述金属部分直接或间接电连接；
所述传感器包括第一电磁兼容调整单元和传感器地，所述传感器地通过所述第一电磁兼容调整单元与所述传感器的外壳的金属部分电连接；
所述电路板的控制地与所述传感器的传感器地电连接；
所述传感器包括插接于所述传感器的一端的第一引脚，所述第一引脚的一端与所述传感器的外壳的金属部分电连接，且所述第一引脚的另一端与所述控制地电连接。
2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述第一电磁兼容调整单元还包括至少一个第一电容，所述至少一个第一电容的第一端与所述传感器地电连接，所述至少一个第一电容的第二端与所述传感器的外壳的金属部分电连接。
3.根据权利要求1-2任一项所述的电动阀，其特征在于，所述电路板还包括第二电磁兼容调整单元；
所述第二电磁兼容调整 单元的第一端与所述控制地电连接，所述第二电磁兼容调整单元的第二端与所述传感器的外壳的金属部分电连接；
或者，所述传感器的外壳与所述阀体固定连接，所述第二电磁兼容调整 单元的第一端与所述控制地电连接，所述第二电磁兼容调整 单元的第二端与所述阀体的金属部分电连接。
4.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，所述第二电磁兼容调整单元还包括至少一个第二电容，所述至少一个第二电容的第一端与所述第二电磁兼容调整单元的第一端电连接，所述至少一个第二电容的第二端与所述第二电磁兼容调整单元的第二端电连接。
5.根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，所述第二电磁兼容调整单元的电容值介于1nF至10nF之间。
6.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，还包括：与所述阀体机械连接的电机；
所述电机包括线圈；
所述电路板还包括电源电路，所述电源电路向所述线圈供电；
所述电源电路包括第三电磁兼容调整单元，所述电源电路的正极与所述线圈的第一端的电连接，所述电源电路的负极与所述线圈的第二端电连接；所述第三电磁兼容调整单元与所述线圈并联连接。
7.根据权利要求6所述的电动阀，其特征在于，所述第三电磁兼容调整单元包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容和第八电容；
所述第四电容的第一端与所述第三电磁兼容调整单元的第一端电连接，所述第四电容的第二端与所述第三电磁兼容调整单元的第二端电连接；
所述第五电容和所述第六电容串联连接于所述第三电磁兼容调整单元的第一端和第二端之间；
所述第七电容和所述第八电容串联连接于所述第三电磁兼容调整单元的第一端和第二端之间。
8.一种空调系统，其特征在于，包括：蒸发器和如权利要求1-7任一项所述的电动阀；
所述电动阀设置于所述蒸发器的出口，所述电动阀用于控制所述蒸发器的出口的工作介质的流量。
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