CN111463767A - 供电保护电路板和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种供电保护电路板和空调器，其中，供电保护电路板设有智能功率控制电路和采样电路，智能功率控制电路用于向电机输出驱动信号，以驱动电机运行，采样电路用于获取为智能功率控制电路供电的直流母线的负载电压，包括：刹车电路，用于吸收电机停机时产生的反电动势，刹车电路分别与智能功率控制电路和控制电路相连接；控制电路，控制电路与采样电路相连接，用于在直流母线的负载电压大于第一预设阈值，驱动刹车电路运行。通过刹车电路来吸收电机在停机时所产生的反电动势，以防止因产生的反电动势过大而形成瞬间浪涌电压对连接电机的智能功率控制电路中的元器件造成的损坏。

Description

供电保护电路板和空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种供电保护电路板和一种空调器。

背景技术

当前三相变频空调方案在交流电源整流后，电路中产生的高电压会产生的浪涌能量会对电子元器件造成冲击，如图1所示，现有技术中普遍采用若干个电解电容用于平滑纹波及各种极端恶劣情况下的电压产生浪涌吸收，根据电子元器件的功率段不同，因此需要使用多个不同的大容量点解电容对浪涌能量进行吸收。

由于大容量电解电容的成本较高，且寿命较短，因此，如何解决大量大容量电解电容造成的资源浪费以及大容量电解电容的可靠性较差的现象成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出了一种供电保护电路板。

本发明的第二方面提出了一种空调器。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种供电保护电路板，供电保护电路板设有智能功率控制电路和采样电路，智能功率控制电路用于向电机输出驱动信号，以驱动电机运行，采样电路用于获取为智能功率控制电路供电的直流母线的负载电压，包括：刹车电路，用于吸收电机停机时产生的反电动势，刹车电路分别与智能功率控制电路和控制电路相连接；控制电路，控制电路与采样电路相连接，用于在直流母线的负载电压大于第一预设阈值，驱动刹车电路运行。

在本发明提供的一种供电保护电路板，包括采样电路、刹车电路、智能功率控制电路和控制电路，其中，采样电路用于采集智能功率控制电路所需的直流母线的负载电压，以给智能功率控制电路供电，刹车电路用于吸收电机在停机时所产生的反电动势，以防止因产生的反电动势过大而形成瞬间浪涌电压对连接电机的智能功率控制电路中的元器件造成的损坏，智能功率控制电路用于产生电机运行时所必要的驱动信号，以将该驱动信号输出至电机后控制电机的正常运行,控制电路用于当检测到由采样电路发送来的直流母线的负载电压大于第一预设阈值时，能够输出另一驱动信号来驱动刹车电路的正常运行，以便于对电机上的反电动势进行有效吸收，同时也能对停机后母线电压过压，供电回路中电感储蓄的能量，包括供电网络电感及电路回路中的电感器件及分布电感，电机绕组电感进行吸收，进而避免元器件造成的损坏。

另外，本发明提供的上述技术方案中的供电保护电路板还具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，供电保护电路板还包括：比较电路，比较电路分别与采样电路和控制电路的中断引脚相连接，用于将直流母线的负载电压与第二预设阈值进行比较，在直流母线的负载电压大于第二预设阈值时，触发控制电路的中断端口；控制电路还用于：在中断端口被触发时，驱动刹车电路运行。

在该技术方案中，通过在供电保护电路板中加入比较电路来判断由采样电路采集到的当前直流母线的负载电压是否能够触发控制电路中的中断端口，以便于在判断当前直流母线的负载电压能够触发控制电路的中断端口时，控制电路立即输出驱动信号，以驱动刹车电路的运行，具体地，比较电路分别与采样电路和控制电路的中断引脚相连接，首先通过采样电路实时采集直流母线的负载电压并发送至比较电路，再通过比较电路将该直流母线的负载电压的电压值与自身管脚上引入的第二预设阈值进行比较，在判断出直流母线的负载电压值大于第二预设阈值时，触发控制电路产生中断，然后由控制电路向刹车电路发出一组驱动信号，以此驱动刹车电路的正常运行。该技术方案通过比较电路来检测并判断直流母线的负载电压是否过压，从而减轻了控制电路设计的复杂度，也增加了整个供电保护电路的可靠性。

值得指出的是，通过比较电路来触发控制电路的中断引脚，进而使得控制电路驱动刹车电路运行的控制方式会比控制电路直接通过采样电路来进行控制的方式速度更快，因而保护的电路中的元器件。

在上述任一技术方案中，优选地，比较电路还用于：将直流母线的负载电压与第三预设阈值进行比较，在直流母线的负载电压大于第三预设阈值时，触发控制电路的中断端口；控制电路还用于：在中断端口被触发时，控制智能功率控制电路的开关管导通，以使电机的三相绕组短接。

在该技术方案中，通过比较电路来判断由采样电路采集到的当前直流母线的负载电压是否能够触发控制电路中的中断端口，以便于在判断当前直流母线的负载电压能够触发控制电路的中断端口时，控制电路立即输出驱动信号，以控制智能功率控制电路的开关管导通，从而使得电机的三相绕组短接以实现电机的零矢量运行。具体地，首先通过采样电路实时采集直流母线的负载电压并发送至比较电路，再通过比较电路将该直流母线的负载电压的电压值与自身管脚上引入的第三预设阈值进行比较，在判断出直流母线的负载电压值大于第三预设阈值时，触发控制电路产生中断，然后由控制电路向智能功率控制电路发出另一组驱动信号，以此驱动智能功率开关管导通，进而实现电机的零矢量运行。其中，电机在零矢量的控制条件下，电机的三相绕组会出现短接，进而将直流母线与电机之间进行隔离，确保电路的安全，同时利用电机的绕组来吸收停机等情况下的浪涌。

在上述任一技术方案中，优选地，比较电路与控制电路的寄存器的清零端口或置位端口相连接，在直流母线的负载电压大于第二预设阈值时，触发清零端口或置位端口；控制电路还用于：在控制电路的寄存器的清零端口或置位端口被触发时，清零或置位寄存器。

在该技术方案中，通过比较电路来判断由采样电路采集到的当前直流母线的负载电压是否能够触发控制电路的寄存器的清零端口或置位端口，以便于在判断当前直流母线的负载电压能够触发控制电路的寄存器的清零端口或置位端口时，清零或置位寄存器。具体地，比较电路与控制电路的寄存器的清零端口或置位端口相连接，首先通过采样电路实时采集直流母线的负载电压并发送至比较电路，再通过比较电路将该直流母线的负载电压的电压值与自身管脚上引入的第二预设阈值进行比较，在判断出直流母线的负载电压值大于第二预设阈值时，触发控制电路的寄存器的清零端口或置位端口使能，该技术方案能够使得控制电路执行某一操作之后清零或重新置位其上的寄存器，利用清零或重新置位其上的寄存器的方式来驱动控制电路运行，通过控制电路控制智能功率控制电路的运行，以保护供电保护电路板。

在上述任一技术方案中，优选地，供电保护电路板还包括：吸收电路，吸收电路与智能功率控制电路相连接，用于吸收电源在供电瞬间在直流母线上形成的电压和/或在电机停机时产生的反电动势。

在该技术方案中，通过在供电保护电路板中加入吸收电路来吸收供电电源在直流母线上产生的电压和/或在电机停机时产生的反电动势，具体地，该吸收电路分别连接直流母线和智能功率控制电路，以便于在第一时间吸收直流母线上的瞬间过压和电机停机时产生的反电动势引起的瞬时浪涌电压，及时有效地避免浪涌电压对电机以及与其连接的智能功率控制电路造成的冲击。

在上述任一技术方案中，优选地，吸收电路包括：第一开关器件和第一容性元件，第一开关器件和第一容性元件串联后，连接在直流母线的两端。

在该技术方案中，吸收电路具体是由第一开关器件和第一容性元件进行串联后构成的，并且两者串联后连接在直流母线的两端，利用第一开关器件的单向导通性结合第一容性元件的吸收电能的作用来对直流母线上的瞬间过压进行吸收，以保护与直流母线相连的各电路中的元器件。

在上述任一技术方案中，优选地，供电保护电路板还包括：第二容性元件，第二容性元件并联在直流母线的两端，用于对直流母线的电压进行滤波。

在该技术方案中，通过在直流母线的两端并联第二容性元件来对整流过后得到的直流母线电压进行滤波，该第二容性元件为薄膜电容。

在上述任一技术方案中，优选地，供电保护电路板还包括：整流电路，整流电路与吸收电路相连接,用于给直流母线供电。

在该技术方案中，通过在供电保护电路中加入整流电路来对输入的三相交流电进行整流，得到直流电，以形成直流通路，而整流电路的输出端与吸收电路相连接，以用于给吸收电路及其后级电路提供必要的直流通路。

在上述任一技术方案中，优选地，供电保护电路板还包括：第一感性元件，第一感性元件串联在整流电路和吸收电路之间，用于对流经直流母线的电流进行滤波和/或调整流经直流母线的电流的功率因数。

在该技术方案中，通过在整流电路和吸收电路之间串联第一感性元件来对流经直流母线的直流电流进行滤波和/或调节流经直流母线的直流电流的功率因数，以便于对直流母线上的直流电源进行平滑滤波和调节直流电源的功率因素，以进一步减少电能的损耗。

在上述任一技术方案中，优选地，供电保护电路板还包括：第一阻性元件，第一阻性元件并联在第一感性元件两端，用于调整谐振频率。

在该技术方案中，通过设置第一阻性元件，在检测到采样电路的谐振频率与电路整体的谐振频率相同时，通过调整第一阻性元件的阻值来进行调整。

在上述任一技术方案中，优选地，供电保护电路板还包括：驱动电路，控制电路通过驱动电路控制刹车电路运行；控制电路通过驱动电路控制智能功率控制电路运行。

在该技术方案中，通过在供电保护电路中加入驱动电路来结合控制电路控制刹车电路和智能功率控制电路的运行，具体地，控制电路向驱动电路输出两路不同的驱动信号来分别控制刹车电路和智能功率控制电路的正常运行。

在上述任一技术方案中，优选地，刹车电路具体包括：第二阻性元件和第二开关器件，第二阻性元件和第二开关器件串联后接入直流母线的两端，第二开关器件的控制端通过驱动电路与控制电路相连接。

在该技术方案中，刹车电路具体是由第二阻性元件和第二开关器件进行串联后构成的，并且两者串联后连接在直流母线的两端，第二开关器件的控制端通过驱动电路与控制电路相连接，具体地，第二阻性元件的起到限流作用，来使得第二开关器件处于可靠导通的状态，以进一步对直流母线上的瞬间过压进行吸收，从而保护与直流母线相连的各电路中的相关元器件，以及结合吸收电路来对电机上的反电动势进行有效吸收，从而保护电机和智能功率控制电路中的相关元器件。

在上述任一技术方案中，优选地，采样电路包括：第三阻性元件和第四阻性元件，第三阻性元件的一端与直流母线的一端相连接，第三阻性元件的另一端通过第四阻性元件与直流母线的另一端相连接，第三阻性元件的另一端分别与控制电路和比较电路相连接。

在该技术方案中，采样电路通过第三阻性元件分别连接控制电路和比较电路，通过第四阻性元件连接直流母线，具体地，第三阻性元件的一端与直流母线的一端相连接，第三阻性元件的另一端通过第四阻性元件与直流母线的另一端相连接，第三阻性元件的另一端分别与控制电路和比较电路相连接，从而在对直流母线的负载电压的采样后能够输出到控制电路和比较电路中。

在上述任一技术方案中，优选地，第二预设阈值大于第一预设阈值，第三预设阈值大于第二预设阈值；第一预设阈值大于或等于800伏特且小于1100伏特；第二预设阈值大于或等于1100伏特；第三预设阈值大于或等于650伏特且小于800伏特。

在该技术方案中，通过设定第一至第三阈值的数值范围来使得比较电路能够根据数值范围来对直流母线的负载电压进行判断，并反馈给控制电路，以便于控制电路控制刹车电路运行和电机的零矢量运行。

本发明的第二方面提供一种空调器，该空调器包括如上任一技术方案中的供电保护电路板，因此该空调器可以实现该供电保护电路板全部的有益效果，此处不再一一赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明现有技术的供电保护板的结构图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的供电保护板的简易结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的供电保护板的结构示意图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的供电保护板的结构示意图；

图5示出了根据本发明的再一个实施例的供电保护板的结构示意图；

图6示出了根据本发明的另一个实施例的供电保护板的示意简图。

其中，图3至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10智能功率控制电路，12采样电路，122第三阻性元件，124第四阻性元件，14刹车电路，142第二阻性元件，144第二开关器件，16比较电路，18控制电路，20吸收电路，202第一开关器件，204第一容性元件，22第二容性元件，24整流电路，26第一感性元件，28第一阻性元件，30驱动电路。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明第一方面的实施例中，提供一种供电保护电路板。如图2至图6所示，供电保护电路板设有智能功率控制电路10和采样电路12，智能功率控制电路10用于向电机输出驱动信号，以驱动电机运行，采样电路12用于获取为智能功率控制电路10供电的直流母线的负载电压，其特征在于，包括：刹车电路14，用于吸收电机停机时产生的反电动势，刹车电路14分别与智能功率控制电路10和控制电路18相连接；控制电路18，控制电路18与采样电路12相连接，用于在直流母线的负载电压大于第一预设阈值，驱动刹车电路14运行。

在本发明提供的一种供电保护电路板，包括采样电路12、刹车电路14、智能功率控制电路10和控制电路18，其中，采样电路12用于采集智能功率控制电路10所需的直流母线的负载电压，以给智能功率控制电路10供电，刹车电路14用于吸收电机在停机时所产生的反电动势，以防止因产生的反电动势过大而形成瞬间浪涌电压对连接电机的智能功率控制电路10中的元器件造成的损坏，智能功率控制电路10用于产生电机运行时所必要的驱动信号，以将该驱动信号输出至电机后控制电机的正常运行,控制电路18用于当检测到由采样电路12发送来的直流母线的负载电压大于第一预设阈值时，能够输出另一驱动信号来驱动刹车电路14的正常运行，以便于对电机上的反电动势进行有效吸收。

在本发明一个实施例中，供电保护电路板还包括：比较电路16，比较电路16分别与采样电路12和控制电路18的中断引脚相连接，用于将直流母线的负载电压与第二预设阈值进行比较，在直流母线的负载电压大于第二预设阈值时，触发控制电路18的中断端口；控制电路18还用于：在中断端口被触发时，驱动刹车电路14运行。

在该实施例中，通过在供电保护电路板中加入比较电路16来判断由采样电路12采集到的当前直流母线的负载电压是否能够触发控制电路18中的中断端口，以便于在判断当前直流母线的负载电压能够触发控制电路18的中断端口时，控制电路18立即输出驱动信号，以驱动刹车电路14的运行，具体地，比较电路16分别与采样电路12和控制电路18的中断引脚相连接，首先通过采样电路12实时采集直流母线的负载电压并发送至比较电路16，再通过比较电路16将该直流母线的负载电压的电压值与自身管脚上引入的第二预设阈值进行比较，在判断出直流母线的负载电压值大于第二预设阈值时，触发控制电路18产生中断，然后由控制电路18向刹车电路14发出一组驱动信号，以此驱动刹车电路14的正常运行。该技术方案通过比较电路16来检测并判断直流母线的负载电压是否过压，从而减轻了控制电路18设计的复杂度，也增加了整个供电保护电路的可靠性。

值得指出的是，通过比较电路16来触发控制电路18的中断引脚，进而使得控制电路18驱动刹车电路14运行的控制方式会比控制电路18直接通过采样电路12来进行控制的方式速度更快，因而保护的电路中的元器件。

在本发明一个实施例中，比较电路16还用于：将直流母线的负载电压与第三预设阈值进行比较，在直流母线的负载电压大于第三预设阈值时，触发控制电路18的中断端口；控制电路18还用于：在中断端口被触发时，控制智能功率控制电路10的开关管导通，以使电机的三相绕组短接。

在该实施例中，通过比较电路16来判断由采样电路12采集到的当前直流母线的负载电压是否能够触发控制电路18中的中断端口，以便于在判断当前直流母线的负载电压能够触发控制电路18的中断端口时，控制电路18立即输出驱动信号，以控制智能功率控制电路10的开关管导通，从而使得电机的三相绕组短接以实现电机的零矢量运行。具体地，首先通过采样电路12实时采集直流母线的负载电压并发送至比较电路16，再通过比较电路16将该直流母线的负载电压的电压值与自身管脚上引入的第三预设阈值进行比较，在判断出直流母线的负载电压值大于第三预设阈值时，触发控制电路18产生中断，然后由控制电路18向智能功率控制电路10发出另一组驱动信号，以此驱动智能功率开关管导通，进而实现电机的零矢量运行。其中，电机在零矢量的控制条件下，电机的三相绕组会出现短接，进而将直流母线与电机之间进行隔离，确保电路的安全，同时利用电机的绕组来吸收停机等情况下的浪涌。

在本发明一个实施例中，比较电路16与控制电路18的寄存器的清零端口或置位端口相连接，在直流母线的负载电压大于第二预设阈值时，触发清零端口或置位端口；控制电路18还用于：在控制电路18的寄存器的清零端口或置位端口被触发时，清零或置位寄存器。

在该实施例中，通过比较电路16来判断由采样电路12采集到的当前直流母线的负载电压是否能够触发控制电路18的寄存器的清零端口或置位端口，以便于在判断当前直流母线的负载电压能够触发控制电路18的寄存器的清零端口或置位端口时，清零或置位寄存器。具体地，比较电路16与控制电路18的寄存器的清零端口或置位端口相连接，首先通过采样电路12实时采集直流母线的负载电压并发送至比较电路16，再通过比较电路16将该直流母线的负载电压的电压值与自身管脚上引入的第二预设阈值进行比较，在判断出直流母线的负载电压值大于第二预设阈值时，触发控制电路18的寄存器的清零端口或置位端口使能，该技术方案能够使得控制电路18执行某一操作之后清零或重新置位其上的寄存器，利用清零或重新置位其上的寄存器的方式来驱动控制电路18运行，通过控制电路18控制智能功率控制电路10的运行，以保护供电保护电路板。

在本发明一个实施例中，供电保护电路板还包括：吸收电路20，吸收电路20与智能功率控制电路10相连接，用于吸收电源在供电瞬间在直流母线上形成的电压和/或在电机停机时产生的反电动势。

在该实施例中，通过在供电保护电路板中加入吸收电路20来吸收供电电源在直流母线上产生的电压和/或在电机停机时产生的反电动势，具体地，该吸收电路20分别连接直流母线和智能功率控制电路10，以便于在第一时间吸收直流母线上的瞬间过压和电机停机时产生的反电动势引起的瞬时浪涌电压，及时有效地避免浪涌电压对电机以及与其连接的智能功率控制电路10造成的冲击。

在本发明一个实施例中，吸收电路20包括：第一开关器件202和第一容性元件204，第一开关器件202和第一容性元件204串联后，连接在直流母线的两端。

在该实施例中，吸收电路20具体是由第一开关器件202和第一容性元件204进行串联后构成的，并且两者串联后连接在直流母线的两端，利用第一开关器件202的单向导通性结合第一容性元件204的吸收电能的作用来对直流母线上的瞬间过压进行吸收，以保护与直流母线相连的各电路中的元器件，其中第一开关器件202为二极管。

在本发明一个实施例中，供电保护电路板还包括：第二容性元件22，第二容性元件22并联在直流母线的两端，用于对直流母线的电压进行滤波。

在该实施例中，通过在直流母线的两端并联第二容性元件22来对整流过后得到的直流母线电压进行滤波，该第二容性元件22为薄膜电容。

在本发明一个实施例中，供电保护电路板还包括：整流电路24，整流电路24与吸收电路20相连接，用于给直流母线供电。

在该技术方案中，通过在供电保护电路中加入整流电路24来对输入的三相交流电进行整流，得到直流电，以形成直流通路，而整流电路24的输出端与吸收电路20相连接，以用于给吸收电路20及其后级电路提供必要的直流通路。

在本发明一个实施例中，供电保护电路板还包括：第一感性元件26，第一感性元件26串联在整流电路24和吸收电路20之间，用于对流经直流母线的电流进行滤波和/或调整流经直流母线的电流的功率因数。

在该实施例中，通过在整流电路24和吸收电路20之间串联第一感性元件26来对流经直流母线的直流电流进行滤波和/或调节流经直流母线的直流电流的功率因数，以便于对直流母线上的直流电源进行平滑滤波和调节直流电源的功率因素，以进一步减少电能的损耗。

在本发明一个实施例中，供电保护电路板还包括：第一阻性元件28，第一阻性元件28并联在第一感性元件26两端，用于调整谐振频率。

在该实施例中，通过设置第一阻性元件28，在检测到采样电路12的谐振频率与电路整体的谐振频率相同时，通过调整第一阻性元件28的阻值来进行调整。

在本发明一个实施例中，供电保护电路板还包括：驱动电路30，控制电路18通过驱动电路30控制刹车电路14运行；控制电路18通过驱动电路30控制智能功率控制电路10运行。

在该实施例中，通过在供电保护电路中加入驱动电路30来结合控制电路18控制刹车电路14和智能功率控制电路10的运行，具体地，控制电路18向驱动电路30输出两路不同的驱动信号来分别控制刹车电路14和智能功率控制电路10的正常运行。

在本发明一个实施例中，刹车电路14具体包括：第二阻性元件142和第二开关器件144，第二阻性元件142和第二开关器件144串联后接入直流母线的两端，第二开关器件144的控制端通过驱动电路30与控制电路18相连接。

在该实施例中，刹车电路14具体是由第二阻性元件142和第二开关器件144进行串联后构成的，并且两者串联后连接在直流母线的两端，第二开关器件144的控制端通过驱动电路30与控制电路18相连接，具体地，第二阻性元件142的起到限流作用，来使得第二开关器件144处于可靠导通的状态，以进一步对直流母线上的瞬间过压进行吸收，从而保护与直流母线相连的各电路中的相关元器件，以及结合吸收电路20来对电机上的反电动势进行有效吸收，从而保护电机和智能功率控制电路10中的相关元器件，其中第二开关器件144为场效应管。

在本发明一个实施例中，采样电路12包括：第三阻性元件122和第四阻性元件124，第三阻性元件122的一端与直流母线的一端相连接，第三阻性元件122的另一端通过第四阻性元件124与直流母线的另一端相连接，第三阻性元件122的另一端分别与控制电路18和比较电路16相连接。

在该实施例中，采样电路12通过第三阻性元件122分别连接控制电路18和比较电路16，通过第四阻性元件124连接直流母线，具体地，第三阻性元件122的一端与直流母线的一端相连接，第三阻性元件122的另一端通过第四阻性元件124与直流母线的另一端相连接，第三阻性元件122的另一端分别与控制电路18和比较电路16相连接，从而在对直流母线的负载电压的采样后能够输出到控制电路18和比较电路16中。

在本发明一个实施例中，第二预设阈值大于第一预设阈值，第三预设阈值大于第二预设阈值；第一预设阈值大于或等于800伏特且小于1100伏特；第二预设阈值大于或等于1100伏特；第三预设阈值大于或等于650伏特且小于800伏特。

在该技术方案中，通过设定第一至第三阈值的数值范围来使得比较电路16能够根据数值范围来对直流母线的负载电压进行判断，并反馈给控制电路18，以便于控制电路18控制刹车电路14运行和电机的零矢量运行。

在本发明一个实施例中，一种三相供电的无电解电容方案，如图2，用小容量薄膜电容取代图1中普遍存在的多个电解电容。由于能量吸收用的电解电容被取消，三相交流电压整流后的脉动波形在小容量薄膜电容上基本不能被平滑，其脉动的频率为6倍工频，电压最高点为√6Vac，谷底电压为√3/2，此外由于压缩机转动惯量形成的反电势，压缩机内部电机绕组电感，电网侧电感，直流侧电感或交流侧电感上蓄积的能量，在运行过程中停机，上述能量都会以浪涌的形式往直流母线上灌，从而抬升母线电压到极高值达到电子元器件极限工作区间。本发明提出一种过压保护的设置方法及电路，具体如图3至图5所示，当运行停机时，考虑极端情况下，图2的简化图为图6，考虑电源侧电源电感上蓄积的能量为2倍Lin(供电电网的阻抗)，且电源电压是峰值Vac-peak时，考虑Ldc(第一感性元件)的升压影响。考虑压缩机侧2倍绕组电感Lq，为了分析的简单化，假定都为最高的Lq。此时电机电流值也为最大值，感应电压为峰值瞬间，VAC、Ke为实际的交流电压，C为第一容性元件22，Rbreak为刹车电路中的第二阻性元件142，各种最恶劣条件凑齐同时发生的可能性极低，当实际发生时，会烧坏电子元器件。

本发明通过设置三段式过压保护。如图3所示，当直流母线电压Vdc超过第一阈值范围时，在软件主程序中处理，该阈值由Vdc硬件采样电阻电压送入主控芯片AD口获得，设定范围为650～800V；但由于软硬件滤波及程序处理延时影响，其响应速度较慢。

当直流母线电压Vdc超过第二阈值范围时，由Vdc硬件采样电阻电压与比较器设置的参考保护点相比较后送入芯片中断引脚，该引脚在硬件上可设置清零或置位PWM寄存器，从而达到最快速度刹车功能，该阈值设定范围为800～1100V，如图4所示，该方案的另一实施例为，Vdc硬件采样电阻电压与比较器设置的参考保护点相比较后送入芯片中断引脚，当达到设定第二阈值时，触发中断，在软件中断程序中完成刹车电路的启动和关闭。

如图5所示，当直流母线电压Vdc超过第三阈值范围时，由Vdc硬件采样电阻电压与比较器设置的参考保护点相比较送入芯片中断引脚，当达到设定第三阈值时，触发中断，在软件中断程序中实现零矢量功能，即上桥臂或下桥臂全导通，短路压机三个绕组，释放浪涌能量。

本申请通过设置过压保护点，可有效启动浪涌抑制措施，达到保护电子回路中的元器件，提高其可靠性，降低电子器件耐受规格的作用。

本发明的第二方面的实施例提供一种空调器，该空调器包括如上任一技术方案中的供电保护电路板，因此该空调器可以实现该供电保护电路板全部的有益效果，此处不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种供电保护电路板，所述供电保护电路板设有智能功率控制电路和采样电路，所述智能功率控制电路用于向电机输出驱动信号，以驱动所述电机运行，所述采样电路用于获取为所述智能功率控制电路供电的直流母线的负载电压，其特征在于，包括：

刹车电路，用于吸收所述电机停机时产生的反电动势，所述刹车电路分别与所述智能功率控制电路和控制电路相连接；

所述控制电路，所述控制电路与所述采样电路相连接，用于在所述直流母线的负载电压大于第一预设阈值，驱动所述刹车电路运行。

2.根据权利要求1所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：

比较电路，所述比较电路分别与所述采样电路和所述控制电路的中断引脚相连接，用于将所述直流母线的负载电压与第二预设阈值进行比较，在所述直流母线的负载电压大于所述第二预设阈值时，触发所述控制电路的中断端口；

所述控制电路还用于：在所述中断端口被触发时，驱动所述刹车电路运行。

3.根据权利要求2所述的供电保护电路板，其特征在于，所述比较电路还用于：将所述直流母线的负载电压与第三预设阈值进行比较，在所述直流母线的负载电压大于所述第三预设阈值时，触发所述控制电路的中断端口；

所述控制电路还用于：在所述中断端口被触发时，控制所述智能功率控制电路的开关管导通，以使所述电机的三相绕组短接。

4.根据权利要求2所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：

所述比较电路与所述控制电路的寄储器的清零端口或置位端口相连接，在所述直流母线的负载电压大于所述第二预设阈值时，触发所述清零端口或置位端口；

所述控制电路还用于：在所述控制电路的寄存器的清零端口或置位端口被触发时，清零或置位所述寄存器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：

吸收电路，所述吸收电路与所述智能功率控制电路相连接，用于吸收电源在供电瞬间在所述直流母线上形成的电压和/或在所述电机停机时产生的反电动势。

6.根据权利要求5所述的供电保护电路板，其特征在于，所述吸收电路包括：第一开关器件和第一容性元件，所述第一开关器件和所述第一容性元件串联后，连接在所述直流母线的两端。

7.根据权利要求5所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：

第二容性元件，所述第二容性元件并联在所述直流母线的两端，用于所述直流母线的电压进行滤波。

8.根据权利要求7所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：

整流电路，所述整流电路与所述吸收电路相连接，用于给直流母线供电。

9.根据权利要求8所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：第一感性元件，所述第一感性元件串联在所述整流电路和吸收电路之间，用于对流经所述直流母线的电流进行滤波和/或调整流经所述直流母线的电流的功率因数。

10.根据权利要求9所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：

第一阻性元件，所述第一阻性元件并联在所述第一感性元件两端，用于调整谐振频率。

11.根据权利要求1所述的供电保护电路板，其特征在于，还包括：

驱动电路，所述控制电路通过所述驱动电路控制所述刹车电路运行；所述控制电路通过所述驱动电路控制所述智能功率控制电路运行。

12.根据权利要求11所述的供电保护电路板，其特征在于，所述刹车电路具体包括：第二阻性元件和第二开关器件，所述第二阻性元件和所述第二开关器件串联后接入所述直流母线的两端，所述第二开关器件的控制端通过所述驱动电路与所述控制电路相连接。

13.根据权利要求2所述的供电保护电路板，其特征在于，所述采样电路包括：第三阻性元件和第四阻性元件，所述第三阻性元件的一端与所述直流母线的一端相连接，所述第三阻性元件的另一端通过所述第四阻性元件与所述直流母线的另一端相连接，所述第三阻性元件的另一端分别与所述控制电路和所述比较电路相连接。

14.根据权利要求3所述的供电保护电路板，其特征在于，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值，所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值；

所述第一预设阈值大于或等于800伏特且小于1100伏特；

所述第二预设阈值大于或等于1100伏特；

所述第三预设阈值大于或等于650伏特且小于800伏特。

15.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求1至14中任一项所述供电保护电路板。

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