CN111550912A - 一种空调滤波电路、空调控制器和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调滤波电路、空调控制器和空调器。空调滤波电路包括第一单元和第二单元，所述第一单元并联在电源两端，以对所述电源进行浪涌保护；所述第二单元包括共模电感、第一差模电容、第一共模电容及至少一个差模电感；所述第一差模电容分别与所述第一单元和所述第一共模电容并联，所述第一共模电容的两端分别与所述共模电感的第一输入端和第二输入端连接，所述共模电感的第一输出端与至少一个所述差模电感的第一端连接，至少一个所述差模电感的第二端连接至整流电路。如此，减少了空调控制器的控制逻辑，提高了控制器质量，提高了空调控制器的EMC效果。

Description

一种空调滤波电路、空调控制器和空调器

技术领域

本发明涉及滤波技术领域，尤其涉及一种空调滤波电路、空调控制器和空调器。

背景技术

在空调控制器中，特别是室外控制器，如图1所示，整流电路前面的滤波电路一般包含3部分，第1部分由压敏电阻和放电管组成，作用是浪涌保护；第2部分由共模电感、X电容(共模电容)、Y电容(差模电容)及压敏电阻组成，作用是使电网上的干扰信号不能影响后面电路运行，同时控制板上产生的干扰信号不影响电网；第3部分为继电器和热敏电阻，作用是在上电时热敏电阻限流，几秒后继电器吸合热敏电阻不再起作用。然而，上述的电路中，控制逻辑多、控制板失效、EMC干扰问题仍很难解决。

针对此问题，目前的技术一般是通过布板、调节共模电感、X电容及Y电容等参数进行，但仍存在以下问题：调试EMC时，仅能在共模电感、X电容及Y电容之间调试，调试受限；上电几秒后，MCU还需要控制继电器吸合，存在继电器失效等风险。

发明内容

本发明目的在于，提供一种空调滤波电路、空调控制器和空调器，能够解决滤波电路调试EMC受限和存在继电器失效等风险的问题。

本发明实施例提供的空调滤波电路，包括第一单元和第二单元，所述第一单元并联在电源两端，以对所述电源进行浪涌保护；所述第二单元包括共模电感、第一差模电容、第一共模电容及至少一个差模电感；

所述第一差模电容分别与所述第一单元和所述第一共模电容并联，所述第一共模电容的两端分别与所述共模电感的第一输入端和第二输入端连接，所述共模电感的第一输出端与至少一个所述差模电感的第一端连接，至少一个所述差模电感的第二端连接至整流电路。

在某一个实施例中，所述第二单元还包括第二差模电容；所述第二差模电容的第一端与至少一个所述差模电感的第二端连接，所述第二差模电容的第二端与所述共模电感的第二输出端连接。

在某一个实施例中，所述第二单元还包括第二共模电容和第三共模电容；所述第二共模电容的第一端和所述第三共模电容的第一端分别与至少一个所述差模电感的第二端连接，所述第二共模电容的第二端和所述第三共模电容的第二端分别与所述第二差模电容的第二端连接。

在某一个实施例中，所述第一单元包括并联连接的第一压敏电阻和放电管，所述第一压敏电阻并联在电源两端，所述第一差模电容与所述放电管并联。

在某一个实施例中，所述第二单元还包括第二压敏电阻，所述第一差模电容通过所述第二压敏电阻接地。

在某一个实施例中，所述共模电感的第二输出端连接至少一个所述差模电感。

本发明实施例提供的空调控制器，包括整流电路、PFC电路和上述任意一个实施例中的空调滤波电路；

所述第一单元并联在电源两端，所述第二单元的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与所述PFC电路连接。

在某一个实施例中，所述整流电路包括整流硅桥，所述PFC电路包括PFC电感、IGBT和整流二极管；所述整流硅桥包括第一整流输出端、第二整流输出端、第一整流输入端和第二整流输入端；所述第一整流输入端与所述第二单元的第一输出端连接，所述第二整流输入端与所述第二单元的第二输出端连接；所述第一整流输出端接地，所述第二整流输出端通过所述PFC电感与所述整流二极管的正极连接，所述整流二极管的负极通过电容接地，所述电容的两端用于连接负载电路；所述整流二极管的正极还与所述IGBT的集电极连接。

在某一个实施例中，所述PFC电路还包括IGBT驱动单元，所述IGBT驱动单元与所述IGBT的栅极连接。

本发明实施例提供的空调器，包括负载和上述任意一个实施例中的空调控制器。

相较于现有的滤波电路，本实施例中的空调滤波电路、空调控制器和空调器，保留用于浪涌保护的第一单元，并在第二单元中增加至少一个差模电感，同时取消限流部分。在EMC电路中，由于不同电路的影响，共模和差模的效应都会存在。本实施例中，至少一个差模电感、差模电容及共模电容共同作用，一块进行滤波，使得火线和零线的电压及电流信号比较平滑；同时，再结合共模电感，使得在调试EMC过程中，可以调整参数的可能性增加，也易于实现。此外，关于限流部分，在开机几秒的时间内，差模电感会对电流有很高的抑制作用，而共模电感为被动器件，基本不会损坏，也不需要控制。如此，减少了空调控制器的控制逻辑，提高了控制器质量，提高了空调控制器的EMC效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是现有技术中的空调滤波电路的结构示意图；

图2是本发明某一实施例提供的空调滤波电路及空调控制器的结构示意图；

图3是本发明某一实施例提供的空调滤波电路的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的空调滤波电路的结构示意图；

图5是本发明某一实施例提供的空调控制器的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

图1为现有技术中的空调滤波电路的结构示意图。如图1所示，整流电路前面的滤波电路一般包含3部分，第1部分由压敏电阻和放电管组成，作用是浪涌保护；第2部分由共模电感、X电容(共模电容)、Y电容(差模电容)及压敏电阻组成，作用是使电网上的干扰信号不能影响后面电路运行，同时控制板上产生的干扰信号不影响电网；第3部分为继电器和热敏电阻，作用是在上电时热敏电阻限流，几秒后继电器吸合热敏电阻不再起作用。然而，上述的电路中，控制逻辑多、控制板失效、EMC干扰问题仍很难解决。

针对此问题，目前的技术一般是通过布板、调节共模电感、X电容及Y电容等参数进行，但仍存在以下问题：调试EMC时，仅能在共模电感、X电容及Y电容之间调试，调试受限；上电几秒后，MCU还需要控制继电器吸合，存在继电器失效等风险。

请参阅图2和图3，本发明实施例提供一种空调滤波电路10。空调滤波电路10包括第一单元11和第二单元12。

第一单元11并联在电源两端，以对电源进行浪涌保护。第二单元12包括共模电感L1、第一差模电容C1、第一共模电容及至少一个差模电感L2。第一差模电容C1分别与第一单元11和第一共模电容并联，第一共模电容的两端分别与共模电感L1的第一输入端和第二输入端连接，共模电感L1的第一输出端与至少一个差模电感L2的第一端连接，至少一个差模电感L2的第二端连接至整流电路20。

本实施例中，如图3所示，第一单元11连接在火线L和零线N之间，用于限制保护L线和N线之间的电压，防止电压过高而损坏后面器件。在一个实施例中，第一单元11通过保险丝FU1与电源连接。

如图3所示，第一共模电容由电容C2和电容C3串联组成。第一差模电容C1的第一端、第一共模电容的第一端以及共模电感L1的第一输入端(如图3所示的2管脚)均连接在L线上，第一差模电容C1的第二端、第一共模电容的第二端以及共模电感L1的第二输入端(如图3所示的1管脚)均连接在N线上。且。共模电感L1的第一输出端(如图3所示的4管脚)与至少一个差模电感L2的第一端连接，共模电感L1的第二输出端(如图3所示的3管脚)用于与整流电路20的第一整流输入端连接，差模电感L2的第二端用于与整流电路20的第二整流输入端连接。

相较于现有的滤波电路，本实施例中的空调滤波电路10，保留用于浪涌保护的第一单元11，并在第二单元12中增加至少一个差模电感L2，同时取消限流部分(如图1所示的第3部分)。在EMC电路中，由于不同电路的影响，共模和差模的效应都会存在。本实施例中，至少一个差模电感L2、X电容(差模电容)及Y电容(共模电容)共同作用，一块进行滤波，使得火线和零线的电压及电流信号比较平滑；同时，再结合共模电感L1，使得在调试EMC过程中，可以调整参数的可能性增加，也易于实现。此外，关于限流部分，在开机几秒的时间内，差模电感L2会对电流有很高的抑制作用，而共模电感L1为被动器件，基本不会损坏，也不需要控制。如此，减少了空调控制器100的控制逻辑，提高了控制器质量，提高了空调控制器100的EMC效果。

本实施例中，差模电感L2的数量可以为一个、两个、三个或三个以上，根据需求而定，在此不作具体限制。

请参阅图3，在某一个实施例中，第二单元12还包括第二差模电容C4。第二差模电容C4的第一端与至少一个差模电感L2的第二端连接，第二差模电容C4的第二端与共模电感L1的第二输出端连接。

本实施例中，差模电感L2的第一端连接共模电感L1的第二输入端(4管脚)，差模电感L2的第二端连接第二差模电容C4的第一端，共模电感L1的第二输出端(3管脚)连接第二差模电容C4的第二端。如此，以进一步抑制L线-N线之间的差模电流，提高滤波效果。

请参阅图3，在某一个实施例中，第二单元12还包括第二共模电容和第三共模电容。第二共模电容的第一端和第三共模电容的第一端分别与至少一个差模电感L2的第二端连接，第二共模电容的第二端和第三共模电容的第二端分别与第二差模电容C4的第二端连接。

本实施例中，第二共模电容由电容C5和电容C6串联组成，第三共模电容由电容C7和电容C8串联组成。

差模电感L2的第一端连接共模电感L1的第二输入端(4管脚)，差模电感L2的第二端分别连接第二共模电容的第一端和第三共模电容的第一端，共模电感L1的第二输出端(3管脚)分别连接第二共模电容的第二端和第三共模电容的第二端。此外，第二共模电容的第三端和第三共模电容的第三端还用于接地。如此，以进一步抑制L线-N线之间的共模电流，提高滤波效果。

请参阅图3，在某一个实施例中，第一单元11包括并联连接的第一压敏电阻RV1和放电管F1，第一压敏电阻RV1并联在电源两端，第一差模电容C1与放电管F1并联。

压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。而放电管是一种使用于设备输入端的高压保护元件，若其两端的电压高过其保护规格值时，其内部会出现短路现象，并吸收掉输入的过高压。

本实施例中，第一压敏电阻RV1和放电管F1连接在L线和N线之间，用于限制保护L线和N线之间的电压，防止电压过高而损坏后面器件。

由于一般参数为620V压敏电阻起作用保护，放电管在一般2000V以上进行动作，因此，在一个实施例中，第一压敏电阻RV1采用620V的压敏电阻，放电管F1采用大于2000V的放电管。

请参阅图3，在某一个实施例中，第二单元12还包括第二压敏电阻RV2，第一差模电容C1通过第二压敏电阻RV2接地。

如此，第二压敏电阻RV2限制保护L线和地线之间的电压，防止电压过高而损坏第一差模电容C1以及后面器件。

请参阅图4，在某一个实施例中，共模电感L1的第二输出端连接至少一个差模电感L3。

除了在共模电感L1的第一输出端(4管脚)连接至少一个差模电感L2，还可以在共模电感L1的第二输出端(3管脚)连接至少一个差模电感L3，从而组成差模电感对，差模电感对能够耐很大的交流电流，适用于大电流的控制电路。

请参阅图2，本发明实施例提供一种空调控制器100。空调控制器100包括整流电路20、PFC电路30和上述任意一个实施例中的空调滤波电路10。

第一单元11并联在电源两端，第二单元12的输出端与整流电路20的输入端连接，整流电路20的输出端与PFC电路30连接。

请结合图5，整流电路20用于将前面空调滤波电路10的L线和N线的交流电整流成馒头波式的直流电。PFC电路30用于进行功率因数校正和直流电压升高。在某一个实施例中，空调控制器100还包括为电解电容40，例如图5所示的电容C209、电容C210和电容C211，电解电容40用于储存直流电。

相较于现有的控制器的滤波电路，本实施例中的空调控制器100，保留空调滤波电路10中用于浪涌保护的第一单元11，并在其第二单元12中增加至少一个差模电感L2，同时取消限流部分(如图1所示的第3部分)。在EMC电路中，由于不同电路的影响，共模和差模的效应都会存在。本实施例中，至少一个差模电感L2、X电容(差模电容)及Y电容(共模电容)共同作用，一块进行滤波，使得火线和零线的电压及电流信号比较平滑；同时，再结合共模电感L1，使得在调试EMC过程中，可以调整参数的可能性增加，也易于实现。此外，关于限流部分，在开机几秒的时间内，差模电感L2会对电流有很高的抑制作用，而共模电感L1为被动器件，基本不会损坏，也不需要控制。如此，减少了空调控制器100的控制逻辑，不仅提高了控制器质量，还提高了空调控制器100的EMC效果。

请参阅图5，在某一个实施例中，整流电路20包括整流硅桥，PFC电路30包括PFC电感、IGBT和整流二极管D1。

整流硅桥包括第一整流输出端、第二整流输出端、第一整流输入端和第二整流输入端。第一整流输入端与第二单元12的第一输出端连接，第二整流输入端与第二单元12的第二输出端连接。第一整流输出端接地，第二整流输出端通过PFC电感(如L701)与整流二极管D1的正极连接，整流二极管D1的负极通过电容(如C208)接地，电容的两端用于连接负载电路；整流二极管D1的正极还与IGBT的集电极连接。

请参阅图5，在某一个实施例中，PFC电路30还包括IGBT驱动单元(如N201)，IGBT驱动单元与IGBT的栅极连接。

本发明实施例提供一种空调器。空调器包括负载和上述任意一个实施例中的空调控制器100。

空调控制器100用于控制负载(例如室外机的压缩机)运行，以实现制冷、制热等功能。

相较于现有的控制器的滤波电路，本实施例中的空调器，保留空调滤波电路10中用于浪涌保护的第一单元11，并在其第二单元12中增加至少一个差模电感L2，同时取消限流部分(如图1所示的第3部分)。在EMC电路中，由于不同电路的影响，共模和差模的效应都会存在。本实施例中，至少一个差模电感L2、X电容(差模电容)及Y电容(共模电容)共同作用，一块进行滤波，使得火线和零线的电压及电流信号比较平滑；同时，再结合共模电感L1，使得在调试EMC过程中，可以调整参数的可能性增加，也易于实现。此外，关于限流部分，在开机几秒的时间内，差模电感L2会对电流有很高的抑制作用，而共模电感L1为被动器件，基本不会损坏，也不需要控制。如此，减少了空调控制器100的控制逻辑，不仅提高了控制器质量，还提高了空调控制器100的EMC效果。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，例如对空调滤波电路改进或空调控制器改进等，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调滤波电路，其特征在于，包括第一单元和第二单元，所述第一单元并联在电源两端，以对所述电源进行浪涌保护；所述第二单元包括共模电感、第一差模电容、第一共模电容及至少一个差模电感；

所述第一差模电容分别与所述第一单元和所述第一共模电容并联，所述第一共模电容的两端分别与所述共模电感的第一输入端和第二输入端连接，所述共模电感的第一输出端与至少一个所述差模电感的第一端连接，至少一个所述差模电感的第二端连接至整流电路。

2.根据权利要求1所述的空调滤波电路，其特征在于，所述第二单元还包括第二差模电容；

所述第二差模电容的第一端与至少一个所述差模电感的第二端连接，所述第二差模电容的第二端与所述共模电感的第二输出端连接。

3.根据权利要求2所述的空调滤波电路，其特征在于，所述第二单元还包括第二共模电容和第三共模电容；

所述第二共模电容的第一端和所述第三共模电容的第一端分别与至少一个所述差模电感的第二端连接，所述第二共模电容的第二端和所述第三共模电容的第二端分别与所述第二差模电容的第二端连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调滤波电路，其特征在于，所述第一单元包括并联连接的第一压敏电阻和放电管，所述第一压敏电阻并联在电源两端，所述第一差模电容与所述放电管并联。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的空调滤波电路，其特征在于，所述第二单元还包括第二压敏电阻，所述第一差模电容通过所述第二压敏电阻接地。

6.根据权利要求1所述的空调滤波电路，其特征在于，所述共模电感的第二输出端连接至少一个所述差模电感。

7.一种空调控制器，其特征在于，包括整流电路、PFC电路和如权利要求1至9中任一项所述的空调滤波电路；

所述第一单元并联在电源两端，所述第二单元的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与所述PFC电路连接。

8.根据权利要求7所述的空调控制器，其特征在于，所述整流电路包括整流硅桥，所述PFC电路包括PFC电感、IGBT和整流二极管；

所述整流硅桥包括第一整流输出端、第二整流输出端、第一整流输入端和第二整流输入端；

所述第一整流输入端与所述第二单元的第一输出端连接，所述第二整流输入端与所述第二单元的第二输出端连接；

所述第一整流输出端接地，所述第二整流输出端通过所述PFC电感与所述整流二极管的正极连接，所述整流二极管的负极通过电容接地，所述电容的两端用于连接负载电路；所述整流二极管的正极还与所述IGBT的集电极连接。

9.根据权利要求7所述的空调控制器，其特征在于，所述PFC电路还包括IGBT驱动单元，所述IGBT驱动单元与所述IGBT的栅极连接。

10.一种空调器，其特征在于，包括负载和如权利要求7至9中任一项所述的空调控制器。

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