CN208579471U - 空调器和集成式空调控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调器和集成式空调控制器，其中，控制器包括：基板，其中，基板具有走线组件；设置在基板一侧的功率器件层，其中，功率器件层包括至少一个功率器件；设置在基板另一侧的控制器件层，其中，控制器件层包括至少一个控制器件，控制器件通过走线组件与功率器件相连。由此，通过分层设置，能够实现控制器件与功率器件物理隔离，驱动功率器件的强电不会流至控制器件上，避免控制侧出现过热失效情况，提升集成式空调控制器的性能及其可靠性。

Description

空调器和集成式空调控制器

技术领域

本实用新型涉及电控技术领域，特别涉及一种集成式空调控制器以及一种空调器。

背景技术

现有的传统空调电控板主要包括控制芯片MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、整流桥、部分有源PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)、压缩机IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)和风机IPM等独立封装的元器件。

为了满足空调电控板的散热需求，空调电控板上的元器件之间距离不能过小，这就使空调电控板可能出现体积大，跳线多，装配复杂度高，结构化不强等问题的出现，其中，跳线连接还可能使EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)性能下降，大大影响了空调电控板性能及可靠性。

但是空调电控板需要设置在空调内，由于受到空调内部空间的限制，使得空调电控板的自身结构不能过大，如何协调散热需求和体积限制成为需要平衡的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种集成式空调控制器，能够通过分层设置，能够实现控制器件与功率器件物理隔离，驱动功率器件的强电不会流至控制器件上，避免控制侧出现过热失效情况，提升集成式空调控制器的性能及其可靠性。

本实用新型的第二个目的在于提出一种空调器。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出的集成式空调控制器包括：基板，其中，所述基板具有走线组件；设置在所述基板一侧的功率器件层，其中，所述功率器件层包括至少一个功率器件；设置在所述基板另一侧的控制器件层，其中，所述控制器件层包括至少一个控制器件，所述控制器件通过所述走线组件与所述功率器件相连。

根据本实用新型的集成式空调控制器，通过在基板之上设置功率器件层和控制器件层，以实现控制器件与功率器件部分分立，避免控制侧出现过热失效情况，提升集成式空调控制器的性能及其可靠性。

另外，根据本实用新型上述提出的集成式空调控制器还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述功率器件包括：整流桥；与所述整流桥相连的功率因数校正PFC电路；驱动压缩机的压缩机驱动电路；以及驱动风机的风机驱动电路。

在一些示例中，所述控制器件包括：驱动所述压缩机驱动电路的压缩机控制芯片，所述压缩机控制芯片与所述压缩机驱动电路相连；以及驱动所述风机驱动电路的风机控制芯片，所述风机控制芯片与所述风机驱动电路相连。

在一些示例中，所述控制器件还包括：微控制器，所述微控制器与所述压缩机控制芯片和风机控制芯片相连。

在一些示例中，所述集成式空调控制器还包括：封装框架，所述基板设置在所述封装框架之中；与所述功率器件和所述控制器件相连的引脚。

在一些示例中，所述的集成式空调控制器还包括：填充在所述封装框架之中的填充层。

在一些示例中，所述的集成式空调控制器还包括：设置在所述功率器件层之上的第一绝缘层；设置在所述第一绝缘层之上的第一散热层。

在一些示例中，所述的集成式空调控制器还包括：设置在所述控制器件层之上的第二绝缘层；设置在所述第二绝缘层之上的第二散热层。

在一些示例中，所述压缩机控制芯片、所述风机控制芯片和所述微控制器为管芯。

为达到上述目的，本实用新型第二方面提出了一种空调器，其包括上述集成式空调控制器。

根据本实用新型提出的空调器，采用上述集成式空调控制器，通过分层设置，能够实现控制器件与功率器件物理隔离，驱动功率器件的强电不会流至控制器件上，避免控制侧出现过热失效情况，提升集成式空调控制器的性能及其可靠性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是本实用新型实施例的集成式空调控制器的方框示意图；

图2是本实用新型一个实施例的集成式空调控制器的方框示意图；

图3是本实用新型一个具体实施例的集成式空调控制器封装的结构示意图；

图4是本实用新型另一个实施例的集成式空调控制器的方框示意图；

图5是本实用新型一个实施例的功率器件层分布的方框示意图；

图6是本实用新型一个实施例的控制器件层分布的方框示意图；

图7是本实用新型实施例的空调器的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例的空调器和集成式空调控制器。

图1是本实用新型实施例的集成式空调控制器的方框示意图。

如图1所示，集成式空调控制器100包括：基板1、功率器件层2和控制器件层3。

其中，基板1具有走线组件11；功率器件层2设置在基板1一侧，功率器件层2包括至少一个功率器件21；控制器件层3设置在基板1另一侧，控制器件层3包括至少一个控制器件31，控制器件31通过走线组件11与功率器件21相连。

需要说明的是，走线组件11可设置于功率器件层2与控制器件层3的底部，可通过在基板1上进行线路刻蚀以形成线路层即走线组件11，由此，可节省基板1的使用空间，从而减小集成式空调控制器100的体积。

也就是说，控制器件层3上的控制器件31可通过走线组件11与功率器件层2上的对应的功率器件21相连，从而通过分层设置，能够实现控制器件与功率器件物理隔离，驱动功率器件的强电不会流至控制器件上，避免控制侧出现过热失效情况，提升集成式空调控制器的性能及其可靠性。

进一步地，功率器件21可包括：整流桥；与整流桥相连的功率因数校正PFC电路；驱动压缩机的压缩机驱动电路；以及驱动风机的风机驱动电路。

本实用新型实施例中，经过整流桥整流后的市电变为直流电，可给与整流桥相连的功率因数校正PFC电路、驱动压缩机的压缩机驱动电路以及驱动风机的风机驱动电路提供工作电压，使集成式空调控制器100能正常工作；功率因数校正PFC电路可根据整流后的电流进行功率因数校正，即通过补偿电流和电压之间的相位差所造成交换功率损失，提高用电设备功率因数，也就是提升集成式空调控制器100对电力的有效利用。

进一步地，控制器件31可包括：驱动压缩机驱动电路的压缩机控制芯片，压缩机控制芯片与压缩机驱动电路相连；以及驱动风机驱动电路214的风机控制芯片，风机控制芯片与风机驱动电路相连。

其中，压缩机驱动电路4与空调内的压缩机连接，可以驱动压缩机工作。风机驱动电路5与空调内的风机连接，可以驱动风机工作。具体地，压缩机控制芯片6可控制压缩机驱动电路4输出驱动信号，通过驱动信号驱动压缩机工作；风机控制芯片7可控制风机驱动电路5输出驱动信号，通过驱动信号驱动风机。

需要说明的是，压缩机控制芯片通过走线组件11与压缩机驱动电路相连，风机控制芯片通过走线组件11与风机驱动电路相连，其中，走线组件11可以是金属导线和金属跳线。

进一步地，控制器件31还包括：微控制器，微控制器与压缩机控制芯片和风机控制芯片相连。

本实用新型实施例中，空调可根据其实际制冷效果与目标温度的差异对压缩机与风机进行进一步地控制，即集成式空调控制器100可通过微控制器分别向压缩机控制芯片和风机控制芯片发送控制指令，当压缩机控制芯片和风机控制芯片接收到控制指令时，控制压缩机驱动电路和风机驱动电路工作，其中，压缩机驱动电路输出驱动信号，通过驱动信号驱动压缩机以及风机驱动电路输出驱动信号，通过驱动信号驱动风机。由此，通过微控制器可快速响应与控制压缩机与风机的输出调整，提升用户的体验。

进一步地，如图2所示，集成式空调控制器100还包括：封装框架4，基板1设置在封装框架4之中；与功率器件21和控制器件31相连的引脚5。

具体而言，如图3所示，可采用DIP封装的形式，将基板1设置在封装框架4之中，同时，引出引脚5与与功率器件21和控制器件31相连。

进一步地，如图4所示，集成式空调控制器100还包括：填充在封装框架4之中的填充层6。

具体地，封装框架4之中的填充层6可通过例如塑封、灌胶等方式进行填充，其中，塑封材料可采用EMC(Epoxy Molding Compound，环氧树脂)。

也就是说，封装框架4之中的填充层6可通过例如塑封、灌胶等方式对基板之上的功率器件层2上的功率器件和控制器件层3上的控制器件进行填充包裹，以起到对集成式空调控制器100内部电路的保护作用。

进一步地，如图5所示，集成式空调控制器100还包括：设置在功率器件层2之上的第一绝缘层7；设置在第一绝缘层7之上的第一散热层8。

具体地，当功率器件21工作时，可通过设置在功率器件层2之上的第一绝缘层7对功率器件21进行电隔离，同时，还可通过设置在第一绝缘层7之上的第一散热层8进行散热，提升集成式空调控制器100的性能及其可靠性。

可选地，第一绝缘层7可采用绝缘性好且导热性较好的材料，例如陶瓷，第一散热层8可采用高导热材料，例如铜板或铝板等，第一绝缘层7和第一散热层8可采用一体化压合结构，即陶瓷与铜板或铝板进行压合。

进一步地，如图6所示，集成式空调控制器100还包括：设置在控制器件层3之上的第二绝缘层9；设置在第二绝缘层9之上的第二散热层10。

具体地，当控制器件31工作时，可通过设置在控制器件层3之上的第二绝缘层9对控制器件31进行电隔离，同时，通过设置在第二绝缘层9之上的第二散热层10进行散热，提升集成式空调控制器100的性能及其可靠性。

可选地，第二绝缘层9可采用绝缘性好且导热性较好的材料，例如陶瓷，第二散热层10可采用高导热材料，例如铜板或铝板等，第二绝缘层9和第二散热层10可采用二体化压合结构，即陶瓷与铜板或铝板进行压合。

进一步地，压缩机控制芯片311、风机控制芯片312和微控制器313可为管芯。

综上，根据本实用新型实施例的集成式空调控制器，通过分层设置，能够实现控制器件与功率器件物理隔离，驱动功率器件的强电不会流至控制器件上，避免控制侧出现过热失效情况，提升集成式空调控制器的性能及其可靠性。

图7是根据实用新型实施例的空调器的方框示意图。如图7所示，该空调器1000包括上述实施例的集成式空调控制器100。

根据本实用新型实施例提出的空调，采用前述实施例的集成式空调控制器，通过分层设置，能够实现控制器件与功率器件物理隔离，驱动功率器件的强电不会流至控制器件上，避免控制侧出现过热失效情况，提升集成式空调控制器的性能及其可靠性。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型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)

1.一种集成式空调控制器，其特征在于，包括：

基板，其中，所述基板具有走线组件；

设置在所述基板一侧的功率器件层，其中，所述功率器件层包括至少一个功率器件；

设置在所述基板另一侧的控制器件层，其中，所述控制器件层包括至少一个控制器件，所述控制器件通过所述走线组件与所述功率器件相连。

2.如权利要求1所述的集成式空调控制器，其特征在于，所述功率器件包括：

整流桥；

与所述整流桥相连的功率因数校正PFC电路；

驱动压缩机的压缩机驱动电路；以及

驱动风机的风机驱动电路。

3.如权利要求2所述的集成式空调控制器，其特征在于，所述控制器件包括：

驱动所述压缩机驱动电路的压缩机控制芯片，所述压缩机控制芯片与所述压缩机驱动电路相连；以及

驱动所述风机驱动电路的风机控制芯片，所述风机控制芯片与所述风机驱动电路相连。

4.如权利要求3所述的集成式空调控制器，其特征在于，所述控制器件还包括：

微控制器，所述微控制器与所述压缩机控制芯片和风机控制芯片相连。

5.如权利要求1所述的集成式空调控制器，其特征在于，还包括：

封装框架，所述基板设置在所述封装框架之中；

与所述功率器件和所述控制器件相连的引脚。

6.如权利要求5所述的集成式空调控制器，其特征在于，还包括：

填充在所述封装框架之中的填充层。

7.如权利要求1所述的集成式空调控制器，其特征在于，还包括：

设置在所述功率器件层之上的第一绝缘层；

设置在所述第一绝缘层之上的第一散热层。

8.如权利要求1所述的集成式空调控制器，其特征在于，还包括：

设置在所述控制器件层之上的第二绝缘层；

设置在所述第二绝缘层之上的第二散热层。

9.如权利要求4所述的集成式空调控制器，其特征在于，所述压缩机控制芯片、所述风机控制芯片和所述微控制器为管芯。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的集成式空调控制器。