CN113473697A - 变频控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频控制器，包括PCB板，PCB板包括相对的第一侧边和第二侧边，PCB板靠近第一侧边依次设置有第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆，第一半导体电路和第二半导体电路中的一个集成有PFC电路的开关管和FRD，第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆沿第一侧边方向的长度总和为第一侧边长度的78％至90％，PCB板设置有多个负载的驱动接口，驱动接口靠近第二侧边设置。相对现有技术的采用多个散热器，本发明的方案只需采用一个散热器对功率器件进行散热，还进一步使得PCB板的面积减少，因而降低了电控材料成本。

Description

变频控制器

技术领域

本发明涉及一种变频控制器，属于变频控制器应用技术领域。

背景技术

半导体电路是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。目前一些家电或者工控设备的控制器中，会用到两个或者两个以上的半导体电路，以驱动两个或两个以上的负载如同时驱动压缩机和电机。驱动这些负载的电路还需要整流滤波电路和PFC电路，以对输入的交流电进行整流滤波并进行功率因素校正，以输出稳定的高压直流电对上述的半导体电路进行供电，整流滤波电路中的整流器件如整流桥、PFC(Power FactorCorrection，功率因数校正)电路中的开关管、FRD(Fast Recovery Diode，快恢复二极管)和半导体电路由于功率大需要加装散热器供电，现有技术中上述的功率器件都为分立器件，至少需要两个以上的散热器，以此占用的PCB板面积大，对应的PCB走线也相对复杂，且电控材料成本高，控制器的电路板的生产工艺复杂生产成本高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是解决现有设置有两个或两个以上的半导体电路的控制器中，由于功率器件的分立需要采用多个散热器，以此导致电控材料成本高和生产工艺复杂的问题。

具体地，本发明公开一种变频控制器，变频控制器包括PCB板，PCB板包括相对的第一侧边和第二侧边，PCB板靠近第一侧边依次设置有第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆，第一半导体电路和第二半导体电路中的一个集成有PFC电路的开关管和FRD，第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆沿第一侧边方向的长度总和为第一侧边长度的78％至90％，PCB板设置有多个负载的驱动接口，驱动接口靠近第二侧边设置。

可选地，第一半导体电路的功率比第二半导体电路的功率低，驱动接口包括连接第一半导体电路的电机驱动接口，第一半导体电路的输出端靠近第一半导体电路的输出端到电机驱动接口的第一走线靠近连接第一侧边和第二侧边的第一连接边设置，且第一半导体电路和电机驱动接口靠近第一连接边。

可选地，PCB为双面板，第一走线中的部分走线与其他部分走线分别设置在PCB板的两面。

可选地，变频控制器还设置有第二采样电阻，第二采样电阻连接第二半导体电路的下桥开关管的输出端，以采样第二半导体电路的三相输出电流，第二采样电阻靠近第二半导体电路的下桥开关管的输出端设置，且第二采样电阻的一端连接第二半导体电路的三相下桥开关管的输出端的走线长度为20毫米至42毫米。

可选地，变频控制器还设置有PFC采样电阻，PFC采样电阻靠近整流桥堆的负极输出管脚设置，且连接PFC采样电阻的一端和整流桥堆的负极输出端的走线的长度为40毫米至100毫米。

可选地，变频控制器还设置有滤波电路，滤波电路连接整流桥堆的输出端，滤波电路包括并联设置于整流桥堆的输出端的电解电容，电解电容靠近第二采样电阻和PFC采样电阻设置。

可选地，变频控制器还设置有第一采样电阻，第一采样电阻连接第一半导体电路的下桥开关管的输出端，以采样第一半导体电路的三相输出电流，第一采样电阻靠近第一半导体电路的下桥开关管的输出端设置，且第一采样电阻的一端连接第一半导体电路的三相下桥开关管的输出端的走线长度为1毫米至5毫米。

可选地，变频控制器还设置有对第一半导体电路进行高压直流供电的直流母线上的滤波电容，滤波电容靠近第一半导体电路设置。

可选地，变频控制器还设置有MCU控制电路，MCU控制电路设置于第一半导体电路和电机驱动接口之间，且MCU控制电路相对第一半导体电路的距离比MCU控制电路相对电机驱动接口的距离小。

本发明的变频控制器，包括PCB板，PCB板包括相对的第一侧边和第二侧边，PCB板靠近第一侧边依次设置有第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆，第一半导体电路和第二半导体电路中的一个集成有PFC电路的开关管和FRD，第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆沿第一侧边方向的长度总和为第一侧边长度的78％至90％，PCB板设置有多个负载的驱动接口，驱动接口靠近第二侧边设置。相对现有技术的采用多个散热器，本发明的方案只需采用一个散热器对功率器件进行散热，还进一步使得PCB板的面积减少，因而降低了电控材料成本。

附图说明

图1为本发明实施例的变频控制器的PCB布线和丝印图；

图2为针对图1中的变频控制器的PFC电路的开关管电流环路示意图；

图3为针对图1中的变频控制器的压缩机电流环路示意图；

图4为图1中A所对应的EMI电路和电流环通讯电路部分的放大图；

图5为图1中的PCB的正面布线和正面丝印图；

图6图1中的PCB的背面布线和正面丝印图；

图7为本发明实施例的变频控制器的部分电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在结构或功能不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面根据实例来详细说明本发明。

本发明提到的半导体电路，是一种将功率开关器件和高压驱动电路等集成在一起，并在外表进行密封封装的一种电路模块，在电力电子领域应用广泛，如驱动电机的变频器、各种逆变电压、变频调速、冶金机械、电力牵引、变频家电等领域应用。半导体电路中至少包含六路上下桥臂的开关管组成的逆变电路、驱动逆变电路工作的驱动电路，以此实现驱动电机等负载工作。

本发明提出一种变频控制器，如图1至图7所示，变频控制器包括PCB板，PCB板包括相对的第一侧边101和第二侧边102，PCB板靠近第一侧边101依次设置有第一半导体电路IPM1、第二半导体电路IPM2和整流桥堆BR1，第一半导体电路IPM1和第二半导体电路IPM2中的一个集成有PFC电路的开关管和FRD，第一半导体电路IPM1、第二半导体电路IPM2和整流桥堆BR1沿第一侧边101方向的长度总和为第一侧边101长度的75％至90％，PCB板设置有多个负载的驱动接口，驱动接口靠近第二侧边102设置。

在该实施例中，变频控制器包含两个半导体电路，以此可以同时驱动两个对应的负载如电机类负载，如在本实施例中，第一半导体电路IPM1驱动的负载可以为电机，第二半导体电路IPM2驱动的负载可以为压缩机，而由于其中一个半导体电路如第二半导体电路IPM2还集成了PFC电路中的功率器件如开关管IGBT和FRD，从而相对PFC分立组成的电路，可以有效的减少PFC电路和半导体电路占用的PCB布线面积，也即在集成了IGBT和FRD后半导体电路占用的PCB面积要明显小于非集成IGBT和FRD的半导体电路加上PFC的这些功率器件占用的面积，以此针对保护多个半导体电路的变频控制器方案，使得其功率器件即整流桥堆BR1、第一半导体电路IPM1和第二半导体电路IPM2成线性排列的长度有效的缩小，从而可以将其放置在PCB板的一侧边如第一侧边101，并在这些功率器件的上面安装一个散热器即可，如图1中虚线框110说对应的区域即为安装散热器的区域，并可使得PCB板的面积减小。相对现有技术中采用多个散热器，有效的减少了散热器的数量，降低了电控材料成本。通过合适的设置PCB板的边长尺寸，特别是安装上述功率器件的第一侧边101的长度，设置为上述功率器件沿第一侧边101的方向线性排列的总长度为第一侧边101长度的78％至90％，使得这些功率器件在共用一个散热器时，此总长度也相对散热器的长度可以为78％至90％，使得在满足其对这三个功率器件的散热需求的同时，尽量的减少散热器的长度，以此有效的利用散热器的散热能力，并且使得对应的PCB板的尺寸其第一侧边101的长度为一个合适的尺寸。通常情况下，PCB板的形状为方形，在本实施例中，PCB板的第一侧边101和第二侧边102平行等长，且连接第一侧边101的第一连接边103和第二连接边104也为平行等长。以此可以针对上述功率器件的尺寸合理的预估出PCB板的侧边尺寸，且满足其散热需求。从而方便PCB板的快速设计。而将负载接口靠近设置在与第一侧边101相对的第二侧边102，如以变频控制器应用于空调器为例，将其电机接口、电加热接口、四通阀接口、电子膨胀阀接口、温度传感器接口等都靠近第二侧边102设置，如图1中靠近第二侧边102的CN7、CN17、CN18、CN25这些接口，使得这些接口远离与功率器件连接的体积较大的散热器，避免连接这些接口的接线端子碰触到散热器导致其散热器上的高温对接线产生损坏，而且通过将这些接口统一进行线上布置，方便整机生产时的接线端子的插接，以此提升生产效率。

在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，第一半导体电路IPM1的功率比第二半导体电路IPM2的功率低，驱动接口包括连接第一半导体电路IPM1的电机驱动接口，第一半导体电路IPM1的输出端到电机驱动接口的第一走线L10靠近连接第一侧边101和第二侧边102的第一连接边103设置，且第一半导体电路IPM1和电机驱动接口靠近第一连接边103。该实施例中，第一半导体电路IPM1的输出功率比位于靠近第一侧边101的中部的第二半导体电路IPM2的输出功率低，如以变频控制器应用于空调器为例，第一半导体电路IPM1用于驱动风机的直流电机，第二半导体电路IPM2用于驱动压缩机，一般直流电机的满载功率只有几十瓦，而压缩机的满载功率可达800瓦以上，因此第一半导体电路IPM1的工作功率相对第二半导体电路IPM2小很多，因此走线通过的电流相对小，其连接驱动接口的走线宽度相对较窄而且可以较长的走线，因而驱动接口可以设置在相对第一半导体电路IPM1较远的第二侧边102。如图1至图6所示，第一半导体电路IPM1的输出端到电机驱动接口CN7的第一走线L10有三条，分别是走线L11、L12和L13，即第一半导体电路IPM1的W、V、U的三相输出端连接电机驱动接口CN7的三条走线，这三条走线靠近第一连接边103设置，以此有效的降低第一半导体电路IPM1输出到电机驱动接口CN7的电流环路的面积，因为电流环路中通过的为高压电流，从而有效的降低对周边电路特别是工作在低压区如MCU控制电路10的干扰，而且也使得第一走线L10占用的PCB面积减少，从而在增强了工作可靠性同时降低了成本。而且第一半导体电路IPM1和电机驱动接口CN7都靠近第一连接边103设置，优选地第一半导体电路IPM1的输出端即W、V、U的三相输出端的一侧靠近第一连接边103设置，以此使得连接这些三相输出端到电机驱动接口CN7的第一走线L10中的尽量多的长度都可以靠近第一连接边103设置，从而可以进一步优化电流环路的面积，使得其占用PCB面积进一步减少。

进一步地，PCB为双面板，第一走线L10中的部分走线与其他部分走线分别设置在PCB板的两面。如图1、图5和图6所示，第一走线L10中一条走线L12位于PCB板的正面，另外两条走线L11和L13位于PCB板的背面，从而使得这三条走线在满足爬电距离的情况下可以更加靠近，以此进一步降低电流环路的面积。优选地，位于PCB板两面的第一走线L10中的部分走线在PCB板的厚度方向上的投影部分重合。如图1、图5和图6所示，这三条走线沿第一连接边103的大部分长度相互平行，且位于PCB两面的其中两条走线即走线L11和走线L12在厚度方向上的投影存在重合部分，也即这两条走线在厚度方向可以重叠设置，从而进一步降低电流环路的面积。

在本发明的一些实施例中，如图1至图6所示，PCB板上还设置有EMI电路，EMI电路的输入端连接交流电源输入端，EMI电路的输出端连接整流桥堆BR1的输入端，EMI电路靠近与第一连接边103相对的第二连接边104设置。EMI电路用于降低变频控制器工作过程中对外的干扰包括辐射干扰和传导干扰。由于整流桥堆BR1的一侧靠近第二连接边104设置，整流桥堆BR1输入为交流电，因此将EMI电路靠近第二连接边104设置能有效的减少交流输入侧走线的长度，从而降低交流输入侧走线的环路面积，减少其对周边电路特别是低压电路如MCU控制电路10的干扰，而且也使得交流走线占用的PCB面积减少，从而在增强了工作可靠性同时降低了成本。

在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，PCB板上还设置有PFC电路的储能电感L1，储能电感L1靠近第二连接边104设置，且位于整流桥堆BR1和EMI电路之间。储能电感L1结合第二半导体电路IPM2中的开关管如IGBT和FRD再加周边其它电子元件组成PFC电路，如图2所示，PFC电路的开关管电流环路为从整流桥的正极输出端出发经储能电感L1、第二半导体电路IPM2的PFC IGBT的集电极管脚、经第二半导体电路IPM2内部的IGBT、在从第二半导体电路IPM2的PFC IGBT的发射极管脚出来，再到整流桥的负极输入端，如图2中的从整流桥的正极输出端到第二半导体电路IPM2的PFC IGBT的集电极管脚对应的电流路径CL1，以及从第二半导体电路IPM2的PFC IGBT的发射极管脚到整流桥的负极输入端对应的电流路径CL2组成上述的PFC开关管电流环路。由于储能电感L1靠近整流桥堆BR1设置，具体是靠近整流桥堆BR1的正极输出端设置，从而使得从整流桥堆BR1的正极输出端出发经储能电感L1、第二半导体电路IPM2的PFC IGBT的集电极管脚的第二走线长度即对应的电流路径CL1可以做到尽量短，而且储能电感L1靠近整流桥堆BR1设置，而整流桥堆BR1又靠近第二半导体电路IPM2设置，使得上述的开关管电流环路面积尽量的小。由于IGBT工作于高频如20-40KHz，其开关管电流环路中电流高速变化，根据电磁感应原理，会对外发射磁场，以此导致较差的EMI特征或者输出较大的干扰噪声，而将开关管电流环路面积减小能有效的降低外发射磁场的强度，从而降低干扰，提示EMI指标。为了进一步降低开关管电流环路发射磁场的能力，第二走线的宽度进一步进行限定，具体地，如果PCB为单面板，第二走线为单层走线，其走线宽度为7mm至11mm，更具体地，针对输出功率为800W至1700W其走线宽度为7mm至9mm；针对输出功率为1700W至2300W其走线宽度为9mm至11mm。如果PCB为双面板，第二走线为双层走线，其每层走线宽度为3mm至7mm，更具体地，针对输出功率为800W至1700W其走线宽度为3mm至5mm；针对输出功率为1700W至2300W其走线宽度为5mm至7mm。

在本发明的一些实施例中，如图1、图4和图7所示，EMI电路包括第三X电容CX3、第二共模电感L2和第五X电容CX5，其中第三X电容CX3并联于第二共模电感L2的两端，第五X电容CX5并联于第二共模电感L2的另两端，第三X电容CX3的两端为EMI电路的输入端，第五X电容CX5的两端为EMI电路的输出端，EMI电路的输入端连接交流输入连接端子，其中连接交流输入连接端子、EMI电路和整流桥堆BR1的输入端的交流走线中，位于第五X电容CX5和第三X电容CX3的引脚焊盘处的第一交流走线段的第一宽度，比交流走线靠近引脚焊盘的第二交流走线段的第二宽度要小。这里的第五X电容CX5和第三X电容CX3分别设置在第二共模电感L2的输出和输入端，以起到抑制交流走线上的共模干扰信号的作用。由于通过交流走线的电流大，如针对上述的分别驱动直流电机和压缩机的两个半导体电路，其输入交流电可达10A，因此走线较宽以满足过流需求，第五X电容CX5和第三X电容CX3的引脚安装在此交流走线上的焊接处的面积大小相对走线宽度要小很多，如图4可知，其焊接处的圆孔面积不到走线宽度的1/3，这样当交流走线中的电流经过其引脚的焊接处时，只有一少部分的电流会经引脚进入到上述的X电容中，而大部分的电流在交流走线的引脚焊接处的其它区域通过，从而只有少部分的电流能进入到X电容中进行共模干扰信号的滤波，大部分的电流中的干扰信号得不到滤除，从而大大影响到X电容的滤波效果。为解决此问题，如图4所示，将位于第五X电容CX5和第三X电容CX3的引脚焊盘处的第一交流走线段如L21的走线宽度变窄，也就是说第一交流走线段L21的第一宽度W1比第一交流走线段两端连接的其他走线即第二交流走线段如L22的第二宽度W2小，如第一宽度W1可设置为低于第二宽度W2的1/2，这样使得电流经过第一交流走线段L21时大部分电流都经过引脚焊盘进入到X电容中，以此实现X电容对电流的滤波效果，从而有效的增强其滤波能力，降低交流走线中的电流的共模干扰。值得说明的是，第一宽度W1处变窄，因为引脚焊盘在焊接X电容的管脚时会上锡，从而加厚了原来走线铜箔的过电流厚度，以此在此处虽然走线变窄，但走线的加厚，也不会影响到走线的过电流能力，仍可以满足过电流需求。

具体地，为实现第一宽度W1比第二宽度W2小，可在第一交流走线段开设缺口，缺口的底部靠近第五X电容CX5或第三X电容CX3的引脚焊盘。这样使得第一交流走线段的第一宽度W1明显小于第二宽度W2。缺口的方向不一定是位于引脚焊盘正上方，可以在相对其正上方的一侧即缺口斜开，如图4所示的缺口121。缺口121斜开有利于走线上其他元件焊盘的设置，比如图4中，第三X电容CX3的一引脚焊盘的正上方的附近设置有保险丝FUSE1引脚焊盘，这样缺口121斜开以避开保险丝FUSE1引脚的焊盘。

进一步地，在本发明的一些实施例中，缺口为条形缺口，条形缺口的两侧边具有平行设置部分。如图4所示，缺口121和缺口122为长方形，宽度相对长度要短很多以此呈长条形，宽度只需要满足阻碍电流的爬电距离参数即可。这样设置使得缺口占用走线的面积小，又起到了阻挡电流通过的作用。第一交流走线段开设的缺口数量可以是一个，也可以是两个或多个，例如如果引脚焊盘设置在走线的中间位置，则可在引脚焊盘的位于走线宽度方向的两侧都开设缺口(图中未示出)，以此使得引脚焊盘的处的宽度方向的两侧都变窄，以实现引导电流大部分经过引脚焊盘到X电容的目的。

进一步地，缺口的两侧边在条形缺口的开口处形成扩口。如图4所示，缺口121的开口形成扩口，扩口处为弧形，这样设置使得走线的拐角处避免成直角而增大传输信号的对外辐射，以此减少走线电流信号对其他电路的干扰。

在本发明的一些实施例中，如图4和图7所示，EMI电路还包括第一压敏电阻ZR1和第二压敏电阻ZR2，第一压敏电阻ZR1的一端与第三X电容CX3的一端连接，第二压敏电阻ZR2的一端与第三X电容CX3的另一端连接，第一压敏电阻ZR1的另一端和第二压敏电阻ZR2的另一端通过放电管共接于接地端子以连接于地，第一压敏电阻ZR1和第二压敏电阻ZR2位于EMI电路的输入端和第三X电容CX3之间，交流输入连接端子、接地端子设置于靠近第二连接边和第二侧边。如图4所示，第一压敏电阻ZR1和第二压敏电阻ZR2的一端分别连接在第三X电容CX3和交流输入端之间的交流走线，第一压敏电阻ZR1和第二压敏电阻ZR2的另外一端共接于放电管的一端，放电管的另一端在连接到接地端子即接入大地。第一压敏电阻ZR1和第二压敏电阻ZR2起到对输入端的交流电上的突增的高压干扰脉冲进行对地放电以实现将干扰过滤，例如外部由于雷电引入高压脉冲，此时第一压敏电阻ZR1和第二压敏电阻ZR2导通再通过放电管接入地，以此实现对高压脉冲信号的泄放。通过将交流输入连接端子、接地端子设置于靠近第二连接边和第二侧边的位置，使得第一压敏电阻ZR1和第二压敏电阻ZR2共接放电管并到接地端子的走线尽量的短，从而有利于更快速的将高压干扰脉冲进行泄放。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，还设置有电流环通讯电路60，电流环通讯电路60靠近交流输入连接端子设置。如图4所示，电流环通讯电路60靠近交流输入连接端子特别是靠近零线的交流输入端子设置，因为电流环通讯电路60有一路走线要连接到零线，因此如图4所示的走线L52，因此通过将电流环通讯电路60靠近交流输入连接端子设置，使得这根走线L52尽量的短，从而有利于减小电流环通讯电路60占用PCB板的面积。

在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，变频控制器还设置有第二采样电阻R14，第二采样电阻R14连接第二半导体电路IPM2的下桥开关管的输出端，以采样第二半导体电路IPM2的三相输出电流，第二采样电阻R14靠近第二半导体电路IPM2的下桥开关管的输出端设置，且第二采样电阻R14的一端连接第二半导体电路IPM2的三相下桥开关管的输出端的走线L31长度为20毫米至42毫米。第二半导体电路IPM2的工作功率大因此其输出电流大如可达10A，所以采样其三相输出电流的第二采样电阻R14的过电流很大，为了减少从第二半导体电路IPM2的下桥开关管的输出端到第二采样电阻R14的走线L31长度，以减少这段走线L31的电感量，其长度经过试验应该为20毫米至42毫米，且保证第二采样电阻R14的采样电流的准确性。如在布线允许的情况下可以取值为30mm，这样减小这段走线L31的形成的浪涌电压，避免大的浪涌电压损坏第二半导体电路IPM2内部的芯片如驱动开关管工作的驱动芯片。进一步地，此段走线L31的电感量应控制在小于10mH，以将干扰控制在安全范围内。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，变频控制器还设置有PFC采样电阻R15，PFC采样电阻R15靠近整流桥堆BR1的负极输出管脚设置，且连接PFC采样电阻R15的一端和整流桥堆BR1的负极输出端的走线L32的长度为40毫米至100毫米。从上述实施例可知，变频控制器包含了PFC电路，从PFC电路输出的高压的直流母线电压(如可到300V左右)为与之连接的第一半导体电路IPM1和第二半导体电路IPM2以及其他电路提供工作电源，因此PFC电路输出的电流也非常大，如超过12A，其流经PFC采样电阻R15的电流也有这样大，为减少走线L32的电感量以减少大电流引起的对周边电路的干扰，而且也为保证PFC采样电阻R15的采样电流信号的准确性，保证在布线允许的情况下，其连接PFC采样电阻R15的一端和整流桥堆BR1的负极输出端的走线长度应尽量小，通过实验数据，走线L32长度控制在40mm到100毫米可满足上述的需求，以此控制走线走线L32的电感量小于15mH，以将干扰控制在安全范围内，且保证PFC采样电阻R15采样的电流的准确性。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，变频控制器还设置有滤波电路60，滤波电路60连接整流桥堆BR1的输出端，滤波电路60包括并联设置于整流桥堆BR1的输出端的电解电容E8和电解电容E9，这两个电解电容靠近第二采样电阻R14和PFC采样电阻R15设置。连接滤波电路60的输出端的走线即为直流母线，以为第一半导体电路IPM1和第二半导体电路IPM2的工作提供直流母线电压(对输入220V交流电，直流母线电压约300V)。上述的PFC电路和第二半导体电路IPM2输出负载如压缩机的电流环路与直流母线连接，如图2和图3所示的PFC电路电流环路CL1-CL2和压缩机电流环路CL3，其最终与直流母线连接，因为直流母线的中经过的电流大电压高，为减少其对周边电路的干扰，上述的PFC电路电流环路和压缩机电流环路应尽量的小，因此直流母线应尽量短，因而将滤波电路60的电解电容靠近设置，能减少直流母线长度，从而有效减少PFC电路电流环路和压缩机电流环路的面积，以降低对其周边电路的干扰，提高整个控制器的可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，变频控制器还设置有第一采样电阻R13，第一采样电阻R13连接第一半导体电路IPM1的下桥开关管的输出端，以采样第一半导体电路IPM1的三相输出电流，第一采样电阻R13靠近第一半导体电路IPM1的下桥开关管的输出端设置，且第一采样电阻R13的一端连接第一半导体电路IPM1的三相下桥开关管的输出端的走线长度为1毫米至5毫米。与上述实施例的连接第二半导体电路IPM2的第二采样电阻R14类似，通过将第一采样电阻R13靠近第一半导体电路IPM1的下桥开关管的输出端设置，减少连接第一采样电阻R13的走线L41长度，从而减少这段走线L41的电感量，以保证其采用电流的准确性，并减少浪涌电压对第一半导体电路IPM1内部的影响。由于第一半导体电路IPM1的功率相对第二半导体电路IPM2低，因此其体积也比第二半导体电路IPM2小，从而更方便布线，使得连接第一采样电阻R13的走线L41做得更短，可以做到1毫米至5毫米，走线L41的电感量控制在小于10mH。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，变频控制器还设置有对第一半导体电路IPM1进行高压直流供电的直流母线上的滤波电容C20，滤波电容C20靠近第一半导体电路IPM1设置。滤波电容C20并联于对第一半导体电路IPM1进行供电的直流母线上，用于过滤高频杂波，通过将滤波电容C20靠近第一半导体电路IPM1设置，能提升对第一半导体电路IPM1供电的直流母线电压的干扰杂波的过滤能力。

在本发明的一些实施例中，如图1至图7所示，变频控制器还设置有MCU控制电路10，MCU控制电路10设置于第一半导体电路IPM1和电机驱动接口CN7之间，且MCU控制电路10相对第一半导体电路IPM1的距离比MCU控制电路10相对电机驱动接口的距离小。由于第一半导体电路IPM1的体积小，因此第一半导体电路IPM1和其周边电路的布线占用PCB面积小，而PCB的第二侧边102用来设置负载的驱动接口，其占用的PCB面积也相对小，因此在这二者之间相对有比较大的PCB空间。由于MCU控制电路10为低压工作电路，而连接上述的第一半导体电路IPM1、第二半导体电路IPM2、EMI电路和负载驱动接口的走线以强电居多，因此MCU口控制电路应尽量远离这些强电电路，因此MCU控制电路10设置在第一半导体电路IPM1和电机驱动接口CN7之间比较合适，可以做到相对远离这些强电电路。由于MCU控制电路10与第一半导体电路IPM1和第二半导体电路IPM2之间还连接有多路控制信号走线和检测信号走线(图中未示出)，适宜将MCU控制电路10靠近第一半导体电路IPM1这一侧设置，以减少这些走线的长度，以减少这些走线上的信号的干扰，从而提升MCU控制电路10乃至整个变频控制器的工作可靠性。

上述实施例中提到的变频控制器对应的部分电路原理图如图7所示，包括MCU控制电路10、第一驱动电路20、第二驱动电路30、第一EMI电路41、第二EMI电路42、整流电路50、滤波电路60和PFC储能电感L1，其中第一驱动电路20主要由第一半导体电路IPM1和其外围元件组成以驱动电机负载；第二驱动电路30主要有第二半导体电路IPM2和其外围元件组成，以驱动压缩机负载；第一EMI电路41和第二EMI电路42组成交流输入端的EMI电路，以分别对输入到整流电路50和从整流电路50输出的电压进行干扰抑制。PFC储能电感L1和集成于第二半导体电路IPM2内部的IGBT和FRD构成PFC电路。值得说明的是，此电路原理图与上述的变频控制器的PCB布线图不是完全对应的，PCB布线图中有一些电路在电路原理图中没有。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种变频控制器，所述变频控制器包括PCB板，所述PCB板包括相对的第一侧边和第二侧边，其特征在于，所述PCB板靠近所述第一侧边依次设置有第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆，所述第一半导体电路和第二半导体电路中的一个集成有PFC电路的开关管和FRD，所述第一半导体电路、第二半导体电路和整流桥堆沿所述第一侧边方向的长度总和为所述第一侧边长度的78％至90％，所述PCB板设置有多个负载的驱动接口，所述驱动接口靠近所述第二侧边设置。

2.根据权利要求1所述的变频控制器，其特征在于，所述第一半导体电路的功率比所述第二半导体电路的功率低，所述驱动接口包括连接所述第一半导体电路的电机驱动接口，所述第一半导体电路的输出端靠近所述第一半导体电路的输出端到所述电机驱动接口的第一走线靠近连接所述第一侧边和所述第二侧边的第一连接边设置，且所述第一半导体电路和所述电机驱动接口靠近所述第一连接边。

3.根据权利要求2所述的变频控制器，其特征在于，所述PCB为双面板，所述第一走线中的部分走线与其他部分走线分别设置在所述PCB板的两面。

4.根据权利要求2所述的变频控制器，其特征在于，位于所述PCB板两面的所述第一走线中的部分走线在所述PCB板的厚度方向上的投影部分重合。

5.根据权利要求2所述的变频控制器，其特征在于，还设置有第二采样电阻，所述第二采样电阻连接所述第二半导体电路的下桥开关管的输出端，以采样所述第二半导体电路的三相输出电流，所述第二采样电阻靠近所述第二半导体电路的下桥开关管的输出端设置，且所述第二采样电阻的一端连接所述第二半导体电路的三相下桥开关管的输出端的走线长度为20毫米至42毫米。

6.根据权利要求5所述的变频控制器，其特征在于，还设置有PFC采样电阻，所述PFC采样电阻靠近所述整流桥堆的负极输出管脚设置，且连接所述PFC采样电阻的一端和所述整流桥堆的负极输出端的走线的长度为40毫米至100毫米。

7.根据权利要求6所述的变频控制器，其特征在于，还设置有滤波电路，所述滤波电路连接所述整流桥堆的输出端，所述滤波电路包括并联设置于所述整流桥堆的输出端的电解电容，所述电解电容靠近所述第二采样电阻和所述PFC采样电阻设置。

8.根据权利要求2所述的变频控制器，其特征在于，还设置有第一采样电阻，所述第一采样电阻连接所述第一半导体电路的下桥开关管的输出端，以采样所述第一半导体电路的三相输出电流，所述第一采样电阻靠近所述第一半导体电路的下桥开关管的输出端设置，且所述第一采样电阻的一端连接所述第一半导体电路的三相下桥开关管的输出端的走线长度为1毫米至5毫米。

9.根据权利要求8所述的变频控制器，其特征在于，还设置有对所述第一半导体电路进行高压直流供电的直流母线上的滤波电容，所述滤波电容靠近所述第一半导体电路设置。

10.根据权利要求2所述的变频控制器，其特征在于，还设置有MCU控制电路，所述MCU控制电路设置于所述第一半导体电路和所述电机驱动接口之间，且所述MCU控制电路相对所述第一半导体电路的距离比所述MCU控制电路相对所述电机驱动接口的距离小。

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