CN210129828U - 驱动控制集成器件及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动控制集成器件及空调器，器件包括：基板，沿基板的第一边缘的方向，基板上依次集成设置有整流器、功率因数校正器、风机的驱动组件和压缩机的驱动组件；驱动芯片，连接至功率因数校正器、风机的驱动组件和压缩机的驱动组件，驱动芯片包括：风机驱动芯片，设于风机的驱动组件所在的基板区域，风机驱动芯片包括风机上三相驱动芯片和风机下三相驱动芯片；压缩机驱动芯片，设于压缩机的驱动组件所在的基板区域，压缩机驱动芯片包括压缩机上三相驱动芯片和压缩机下三相驱动芯片。通过本实用新型提供的集成器件，提高了驱动控制集成器件的集成度、电磁干扰及抗干扰能力、功率密度和散热性能，提升了驱动控制集成器件的可靠性。

Description

驱动控制集成器件及空调器

技术领域

本实用新型涉及驱动控制技术领域，更具体而言，涉及一种驱动控制集成器件和一种空调器。

背景技术

家用变频空调通常具备室外机和室内机，室外机的驱动控制器与室内机的驱动控制器分别设置于室外和室内，基本采用“整流器功率器件、功率因数校正器、压缩机逆变器和风机逆变器等”分立组合方案，此方案存在成本高、电控板面积大、电装工序繁多、可靠性低、人工成本高和组装效率低等缺点。

相关技术中，家用变频空调器的驱动芯片件不断朝着集成化的方向发展，但是，集成化的驱动控制器件存在的主要技术问题包括电磁干扰大、封装难度大和布线复杂等。

另外，整个说明书对背景技术的任何讨论，并不代表该背景技术一定是所属领域技术人员所知晓的现有技术，整个说明书中的对现有技术的任何讨论并不代表认为该现有技术一定是广泛公知的或一定构成本领域的公知常识。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个方面的目的在于提供一种驱动控制集成器件。

本实用新型的另一个方面的目的在于提供一种空调器。

为实现上述目的，本实用新型的一个方面的技术方案，提供了一种驱动控制集成器件，驱动控制集成器件外接有处理器，驱动控制集成器件包括：基板，沿基板的第一边缘的方向，基板上依次集成设置有整流器、功率因数校正器、风机的驱动组件和压缩机的驱动组件；驱动芯片，连接至功率因数校正器、风机的驱动组件和压缩机的驱动组件，驱动芯片包括：风机驱动芯片，设于风机的驱动组件所在的基板区域，风机驱动芯片包括风机上三相驱动芯片和风机下三相驱动芯片；压缩机驱动芯片，设于压缩机的驱动组件所在的基板区域，压缩机驱动芯片包括压缩机上三相驱动芯片和压缩机下三相驱动芯片，其中，驱动芯片被配置为接收处理器发送的驱动控制信号，并根据驱动控制信号生成脉冲调制信号。

本实用新型上述技术方案提供的驱动控制集成器件，沿基板的第一边缘的方向，基板上依次集成设置有整流器、功率因数校正器、风机的驱动组件和压缩机的驱动组件，并且在风机的驱动组件和压缩机的驱动组件之间，以及为风机的驱动组件设置风机驱动芯片，并且具体包括风机上三相驱动芯片和风机下三相驱动芯片，以分别驱动风机的上三相电路和下三相电路，为压缩机的驱动组件设置压缩机驱动芯片，并且具体包括压缩机上三相驱动芯片和压缩机下三相驱动芯片，以分别驱动压缩机的上三相电路和下三相电路，有利于降低驱动组件的开关管的故障率，也进一步地提升了驱动控制集成器件的可靠性。

具体地，对于压缩机的三相电路而言，一相电路包括上桥臂电路和下桥臂电路，若采用一个驱动芯片的一个端口同时向驱动上桥臂电路和下桥臂电路，由于开关管的寄生电容作用，可能会导致上桥臂电路和下桥臂电路直通，而本申请通过采用分离的上三相驱动芯片和下三相驱动芯片，能够有效地保证上桥臂电路和下桥臂电路之间的死区时间，进而有效地降低上桥臂电路和下桥臂电路直通的可能性，另外，若上三相驱动芯片故障，则同时停止下三相驱动芯片，以降低压缩机的驱动组件的故障率。

其中，驱动芯片同时连接至功率因数校正器，并且驱动芯片检测到驱动组件异常时，能够及时急停功率因数校正器，以提升风机和压缩机的能效。

另外，由于整流器的散热量低于功率因数校正器的散热量，以及功率因数校正器的散热量低于驱动组件的散热量，尤其是压缩机的驱动组件靠近基板边缘设置，可以通过基板的散热边缘向外散热，基于此，上述驱动控制集成器件有利于提高基板的散热效果，不仅实现了驱动控制集成器件的高度集成，而且提高了功率密度和可靠性，另外，有利于提高驱动控制集成器件的小型化和生产成本。

另外，本实用新型上述技术方案提供的驱动控制集成器件，还具有如下附加技术特征：

其中一实施例，风机的驱动组件被配置为根据脉冲调制信号驱动风机运行，风机的驱动组件包括：风机的上三相开关管，风机的上三相开关管的控制端分别连接至风机上三相驱动芯片的输出引脚，风机的下三相开关管，风机的下三相开关管的控制端分别连接至风机下三相驱动芯片的输出引脚，其中，风机的驱动组件跨接于高压母线与低压母线之间，风机的输入端经第一边缘的引脚连接至风机的驱动组件的输出端，处理器经基板的第二边缘的引脚连接至风机的驱动组件。

其中一实施例，压缩机的驱动组件被配置为根据脉冲调制信号驱动压缩机运行，压缩机的驱动组件包括：压缩机的上三相开关管，压缩机的上三相开关管的控制端分别连接至压缩机上三相驱动芯片的输出引脚，压缩机的下三相开关管，压缩机的下三相开关管的控制端分别连接至压缩机上三相驱动芯片的输出引脚，其中，压缩机的驱动组件跨接于高压母线与低压母线之间，压缩机的输入端经第一边缘的引脚连接至压缩机的驱动组件的输出端，处理器经基板的第二边缘的引脚连接至压缩机的驱动组件。

其中一实施例，风机的驱动组件的引脚直径范围为0.3毫米～1.5毫米，或压缩机的驱动组件的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米

其中一实施例，驱动组件的引脚插接和/或焊接于基板上。

其中一实施例，驱动控制集成器件还包括：整流器，整流器包括四个开关桥臂，任一开关桥臂设有一个开关管，供电信号通过外接引脚输入至整流器，其中，整流器被配置为将供电信号转换为母线信号，并将母线信号加载至高压母线和低压母线。

在上述实施例中，供电信号经整流器处理后转换为母线信号，整流器可以为桥式二极管电路，即桥臂中设置有二极管，或整流器可以为图腾柱型整流器，即桥臂中设置有功率管，能够进一步地降低图腾柱型整流器的功耗和电磁干扰信号，整流器被配置为将交流信号转换为直流信号。

其中一实施例，驱动控制集成器件通过外接引脚连接至感性元件，感性元件的第一端连接于高压母线，驱动控制集成器件还包括：功率因数校正器，受控于驱动芯片，功率因数校正器包括：功率管，功率管的控制端连接至驱动组件的驱动芯片的输出引脚，功率管的第一端连接至地线，功率管的第二端经第一边缘的引脚连接至感性元件的第二端，感性元件的第一端经第二边缘的引脚连接至高压母线，脉冲调制信号被配置为控制功率管导通或截止；第一单向导通元件，连接于功率管的第二端与驱动组件的输入端之间。

在上述实施例中，通过设置功率因数校正器包括功率管、第一单向导通元件和感性元件，其中，感性元件接于基板外侧，一方面，功率因数校正器为逆变器提供所需可调节的直流母线电压，另一方面，功率因数校正器对整机运行的功率因数进行调整。

其中，由于感性元件的体积较大，且感性元件产生的波动信号较大，因此，通过将感性元件设于基板之外，一方面，有利于优化基板的体积、布局和集成度，另一方面，有利于降低基板上的电磁干扰信号，再一方面，如果感性元件发生故障，也便于进行检修和更换。

其中一实施例，驱动控制集成器件还包括：第二单向导通元件，连接于功率管的第一端和功率管的第二端之间。

其中一实施例，功率管的第二端连接至第一单向导通元件后，经第一边缘的引脚连接至容性元件的第二端，容性元件的第一端连接至地线，容性元件被配置为滤除流经高压母线的纹波信号和/或浪涌信号。

在上述实施例中，容性元件被配置为滤除纹波信号和/或浪涌信号，并将滤波后的母线信号加载至逆变器和负载，同样地，由于容性元件的体积和波动信号较大，因此，驱动控制集成器件通过外接引脚连接至容性元件，以进一步地降低驱动控制集成器件的体积和电磁干扰信号。

其中一实施例，驱动组件的逆变器包括：至少三路并联的半桥电路，半桥电路跨接于高压母线与低压母线之间，半桥电路包括：串联的两个开关管，开关管的控制端连接至驱动组件的驱动芯片的输出引脚，脉冲调制信号被配置为控制串联的两个开关管交替导通。

在上述实施例中，通过设置驱动组件的逆变器包括至少三路并联的半桥电路，并且将开关管的控制端连接至驱动芯片的输出引脚，即开关管也受控于驱动芯片，将母线信号转换为交流信号AC并加载至负载，进一步地提高了驱动控制集成器件的可靠性和集成度。

其中一实施例，开关管为金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管，其中，金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极为控制端，金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极之间接入反向续流二极管，绝缘栅双极型晶体管的基极为控制端，绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极之间接入反向续流二极管。

其中一实施例，金属氧化物半导体场效应晶体管为包括硅型金属氧化物半导体场效应晶体管、碳化硅型金属氧化物半导体场效应晶体管和氮化镓型金属氧化物半导体场效应晶体管中的至少一种。

其中一实施例，驱动组件的驱动芯片的过流检测引脚经第一边缘的引脚连接至检测电阻的第二引脚，检测电阻的第一引脚连接至接地端，驱动组件的驱动芯片将检测电阻生成的过流信号反馈至处理器，第一引脚与第二引脚为相邻设置，其中，处理器响应于过流信号，输出驱动控制信号以截止驱动组件和/或功率因数校正器。

其中一实施例，驱动控制集成器件还包括：温度检测电阻，设于基板上，温度检测电阻的第一端连接至驱动组件的驱动芯片，温度检测电阻的第二端经第二边缘的引脚连接至处理器，其中，温度检测电阻的阻值与基板的温度正相关或负相关。

在上述实施例中，通过在基板上设置温度检测电阻，温度检测电阻将基板的温度发送至处理器，尤其是，在检测到基板上的温度偏高时，触发处理器控制整流器、功率因数校正器和逆变器中的任一发热组件停止工作，以避免电子器件烧毁，进而进一步地提升驱动控制集成器件的可靠性和热稳定性。

另外，由于温度检测电阻传输的温度信号为弱电信号，驱动组件与电机之间传输的信号为强电信号，因此，温度检测电阻靠近第二边缘，既能缩短温度检测电阻与处理器之间的传输距离，温度检测电阻经基板的第二边缘的引脚连接至处理器，有利于降低强电信号对温度信号的干扰，进而能够提升对功率因数校正器进行过温保护的可靠性。

其中一实施例，整流器的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

其中一实施例，功率因数校正器的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

其中一实施例，基板的长边小于100毫米，或基板的短边小于50毫米，或基板的厚度小于10毫米。

本实用新型第二个方面的技术方案，提供了一种空调器，包括：室内机，室内机设有内机风机；室外机，室外机设有压缩机和/或外机风机；如上述任一项技术方案的驱动控制集成器件，驱动控制集成器件的外接引脚连接至室内机和/或室外机，驱动控制集成器件被配置控制内机风机、压缩机和外机风机中的至少一个负载运行。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的一个实施例公开的驱动控制集成器件的示意图；

图2是本实用新型的另一个实施例公开的驱动控制集成器件的示意图；

图3是本实用新型的另一个实施例公开的驱动控制集成器件的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型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实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本实用新型的实施例的驱动控制集成器件及空调器进行具体说明。

如图1、图2和图3所示，根据本实用新型一些实施例提供的一种驱动控制集成器件，包括：基板，沿基板的第一边缘的方向，基板上依次集成设置有整流器、功率因数校正器、风机M₁的驱动组件和压缩机M₂的驱动组件；驱动芯片，连接至功率因数校正器、风机M₁的驱动组件和压缩机M₂的驱动组件，驱动芯片包括：风机驱动芯片，设于风机M₁的驱动组件所在的基板区域，风机驱动芯片包括风机上三相驱动芯片112和风机下三相驱动芯片114；压缩机驱动芯片，设于压缩机M₂的驱动组件所在的基板区域，压缩机驱动芯片包括压缩机上三相驱动芯片116和压缩机下三相驱动芯片118，其中，驱动芯片被配置为接收处理器发送的驱动控制信号，并根据驱动控制信号生成脉冲调制信号。

本实用新型上述技术方案提供的驱动控制集成器件，沿基板的第一边缘的方向，基板上依次集成设置有整流器、功率因数校正器、风机M₁的驱动组件和压缩机M₂的驱动组件，并且在风机M₁的驱动组件和压缩机M₂的驱动组件之间，以及为风机M₁的驱动组件设置风机驱动芯片，并且具体包括风机上三相驱动芯片112和风机下三相驱动芯片114，以分别驱动风机M₁的上三相电路和下三相电路，为压缩机M₂的驱动组件设置压缩机驱动芯片，并且具体包括压缩机上三相驱动芯片116和压缩机下三相驱动芯片118，以分别驱动压缩机M₂的上三相电路和下三相电路，有利于降低驱动组件的开关管的故障率，也进一步地提升了驱动控制集成器件的可靠性。

具体地，对于压缩机M₂的三相电路而言，一相电路包括上桥臂电路和下桥臂电路，若采用一个驱动芯片的一个端口同时向驱动上桥臂电路和下桥臂电路，由于开关管的寄生电容作用，可能会导致上桥臂电路和下桥臂电路直通，而本申请通过采用分离的上三相驱动芯片和下三相驱动芯片，能够有效地保证上桥臂电路和下桥臂电路之间的死区时间，进而有效地降低上桥臂电路和下桥臂电路直通的可能性，另外，若上三相驱动芯片故障，则同时停止下三相驱动芯片，以降低压缩机M₂的驱动组件的故障率。

其中，驱动芯片同时连接至功率因数校正器，并且驱动芯片检测到驱动组件异常时，能够及时急停功率因数校正器，以提升风机M₁和压缩机M₂的能效。

另外，由于整流器的散热量低于功率因数校正器的散热量，以及功率因数校正器的散热量低于驱动组件的散热量，尤其是压缩机M₂的驱动组件靠近基板边缘设置，可以通过基板的散热边缘向外散热，基于此，上述驱动控制集成器件有利于提高基板的散热效果，不仅实现了驱动控制集成器件的高度集成，而且提高了功率密度和可靠性，另外，有利于提高驱动控制集成器件的小型化和生产成本。

另外，本实用新型上述技术方案提供的驱动控制集成器件，还具有如下附加技术特征：

其中一实施例，风机M₁的驱动组件被配置为根据脉冲调制信号驱动风机M₁运行，风机M₁的驱动组件包括：风机M₁的上三相开关管，风机M₁的上三相开关管的控制端分别连接至风机上三相驱动芯片的输出引脚，风机M₁的下三相开关管，风机M₁的下三相开关管的控制端分别连接至风机下三相驱动芯片的输出引脚，其中，风机M₁的驱动组件跨接于高压母线与低压母线之间，风机M₁的输入端经第一边缘的引脚连接至风机M₁的驱动组件的输出端，处理器经基板的第二边缘的引脚连接至风机M₁的驱动组件。

其中一实施例，压缩机M₂的驱动组件被配置为根据脉冲调制信号驱动压缩机M₂运行，压缩机M₂的驱动组件包括：压缩机M₂的上三相开关管，压缩机M₂的上三相开关管的控制端分别连接至压缩机上三相驱动芯片的输出引脚，压缩机M₂的下三相开关管，压缩机M₂的下三相开关管的控制端分别连接至压缩机上三相驱动芯片的输出引脚，其中，压缩机M₂的驱动组件跨接于高压母线与低压母线之间，压缩机M₂的输入端经第一边缘的引脚连接至压缩机M₂的驱动组件的输出端，处理器经基板的第二边缘的引脚连接至压缩机M₂的驱动组件。

其中一实施例，风机M₁的驱动组件的引脚直径范围为0.3毫米～1.5毫米，或压缩机M₂的驱动组件的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

其中一实施例，驱动组件的引脚插接和/或焊接于基板上。

其中一实施例，驱动控制集成器件还包括：整流器，整流器包括四个开关桥臂，任一开关桥臂设有一个开关管，供电信号通过外接引脚输入至整流器，其中，整流器被配置为将供电信号转换为母线信号，并将母线信号加载至高压母线和低压母线。

在上述实施例中，供电信号经整流器处理后转换为母线信号，整流器可以为桥式二极管电路，即桥臂中设置有二极管，或整流器可以为图腾柱型整流器，即桥臂中设置有功率管，能够进一步地降低图腾柱型整流器的功耗和电磁干扰信号，整流器被配置为将交流信号AC转换为直流信号。

其中一实施例，驱动控制集成器件通过外接引脚连接至感性元件L，感性元件L的第一端连接于高压母线，驱动控制集成器件还包括：功率因数校正器，受控于驱动芯片，功率因数校正器包括：功率管，功率管的控制端连接至驱动组件的驱动芯片的输出引脚，功率管的第一端连接至地线，功率管的第二端经第一边缘的引脚连接至感性元件L的第二端，感性元件L的第一端经第二边缘的引脚连接至高压母线，脉冲调制信号被配置为控制功率管导通或截止；第一单向导通元件，连接于功率管的第二端与驱动组件的输入端之间。

在上述实施例中，通过设置功率因数校正器包括功率管、第一单向导通元件和感性元件L，其中，感性元件L接于基板外侧，一方面，功率因数校正器为逆变器提供所需可调节的直流母线电压，另一方面，功率因数校正器对整机运行的功率因数进行调整。

其中，由于感性元件L的体积较大，且感性元件L产生的波动信号较大，因此，通过将感性元件L设于基板之外，一方面，有利于优化基板的体积、布局和集成度，另一方面，有利于降低基板上的电磁干扰信号，再一方面，如果感性元件L发生故障，也便于进行检修和更换。

其中一实施例，驱动控制集成器件还包括：第二单向导通元件，连接于功率管的第一端和功率管的第二端之间。

其中一实施例，功率管的第二端连接至第一单向导通元件后，经第一边缘的引脚连接至容性元件C₁的第二端，容性元件C₁的第一端连接至地线，容性元件C₁被配置为滤除流经高压母线的纹波信号和/或浪涌信号。

在上述实施例中，容性元件C₁被配置为滤除纹波信号和/或浪涌信号，并将滤波后的母线信号加载至逆变器和负载，同样地，由于容性元件C₁的体积和波动信号较大，因此，驱动控制集成器件通过外接引脚连接至容性元件C₁，以进一步地降低驱动控制集成器件的体积和电磁干扰信号。

其中一实施例，驱动组件的逆变器包括：至少三路并联的半桥电路，半桥电路跨接于高压母线与低压母线之间，半桥电路包括：串联的两个开关管，开关管的控制端连接至驱动组件的驱动芯片的输出引脚，脉冲调制信号被配置为控制串联的两个开关管交替导通。

在上述实施例中，通过设置驱动组件的逆变器包括至少三路并联的半桥电路，并且将开关管的控制端连接至驱动芯片的输出引脚，即开关管也受控于驱动芯片，将母线信号转换为交流信号AC并加载至负载，进一步地提高了驱动控制集成器件的可靠性和集成度。

其中一实施例，开关管为金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管，其中，金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极为控制端，金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极之间接入反向续流二极管，绝缘栅双极型晶体管的基极为控制端，绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极之间接入反向续流二极管，绝缘栅双极型晶体管即Insulated Gate Bipolar Translator，下文简称IGBT。

其中一实施例，金属氧化物半导体场效应晶体管为包括硅型金属氧化物半导体场效应晶体管、碳化硅型金属氧化物半导体场效应晶体管和氮化镓型金属氧化物半导体场效应晶体管中的至少一种。

其中一实施例，驱动组件的驱动芯片的过流检测引脚经第一边缘的引脚连接至检测电阻的第二引脚，检测电阻的第一引脚连接至接地端，驱动组件的驱动芯片将检测电阻生成的过流信号反馈至处理器MCU，第一引脚与第二引脚为相邻设置，其中，处理器MCU响应于过流信号，输出驱动控制信号以截止驱动组件和/或功率因数校正器。

其中一实施例，驱动控制集成器件还包括：温度检测电阻110，设于基板上，温度检测电阻110的第一端连接至驱动组件的驱动芯片，温度检测电阻110的第二端经第二边缘的引脚连接至处理器MCU，其中，温度检测电阻110的阻值与基板的温度正相关或负相关。

在上述实施例中，通过在基板上设置温度检测电阻110，温度检测电阻110将基板的温度发送至处理器MCU，尤其是，在检测到基板上的温度偏高时，触发处理器MCU控制整流器、功率因数校正器和逆变器中的任一发热组件停止工作，以避免电子器件烧毁，进而进一步地提升驱动控制集成器件的可靠性和热稳定性。

另外，由于温度检测电阻110传输的温度信号为弱电信号，驱动组件与电机之间传输的信号为强电信号，因此，温度检测电阻110靠近第二边缘，既能缩短温度检测电阻110与处理器MCU之间的传输距离，温度检测电阻110经基板的第二边缘的引脚连接至处理器MCU，有利于降低强电信号对温度信号的干扰，进而能够提升对功率因数校正器进行过温保护的可靠性，温度检测电阻110通常为NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)电阻或PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)电阻。

其中一实施例，整流器的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

其中一实施例，功率因数校正器的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

其中一实施例，基板的长边小于100毫米，或基板的短边小于50毫米，或基板的厚度小于10毫米。

其中一实施例，整流器布局于基板的区域102内，功率因数校正器布局于基板的区域104内，风机动组件布局于基板的区域106内，压缩机驱动组件布局于基板的区域108内，如图1所示，温度检测电阻110也布局于基板上，譬如，温度检测电阻110布局在区域104、区域106或区域108内。

结合图1、图2、图3和表1可知，本实用新型的驱动控制集成器件的基板上承载有整流器、功率因数校正器、风机M₁的驱动组件和压缩机M₂的驱动组件，具体实施方式如下：

整流器的输出接至功率因数校正器，功率因数校正器的输出接至风机M₁的驱动组件和压缩机M₂的驱动组件，风机M₁的驱动组件和压缩机M₂的驱动组件为并联关系。

整流器为四个二极管组成的全桥整流器。

功率因数校正器包括绝缘栅双极型晶体管、与绝缘栅双极型晶体管反并联的续流二极管、以及一个快恢复二极管组成的BOOST升压型PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路。

风机M₁的驱动组件包括逆变器1和驱动芯片，风机M₁的逆变器即逆变器1，逆变器1包括六个绝缘栅双极型晶体管，与功率管并联的快速恢复二极管。

表1

序号	定义	序号	定义
				1	整流器输出正端	24	压缩机驱动IC供电正端
2	交流输入1	25	压缩机驱动IC供电负端
				3	交流输入2	26	压缩机母线电压P
4	NTC温度检测输出	27	压缩机U相浮动供电
				5	风机驱动IC供电负端	28	压缩机U相输出
6	风机驱动IC供电正端	29	压缩机V相浮动供电
				7	风机故障输出端口	30	压缩机V相输出
8	PFC的IGBT驱动信号	31	压缩机W相浮动供电
				9	风机WL驱动信号	32	压缩机W相输出
10	风机VL驱动信号	33	压缩机母线电压N
				11	风机UL驱动信号	34	驱动IC供电负端2
12	风机WH驱动信号	35	风机母线电压N
				13	风机VH驱动信号	36	风机U相输出
14	风机UH驱动信号	37	风机U相浮动供电
				15	风机过流保护	38	风机V相输出
16	压缩机过流保护	39	风机V相浮动供电
				17	压缩机故障输出端口	40	风机W相输出
18	压缩机WL驱动信号	41	风机W相浮动供电
				19	压缩机VL驱动信号	42	风机母线电压P
20	压缩机UL驱动信号	43	PFC正端
				21	压缩机WH驱动信号	44	PFC负端
22	压缩机VH驱动信号	45	整流器输出负端
				23	压缩机UH驱动信号

压缩机M₂的驱动组件包括逆变器2和驱动芯片，压缩机M₂的逆变器即逆变器2，逆变器2包括六个绝缘栅双极型晶体管，与功率管并联的快速恢复二极管。

如图1、图2、图3和表1所示，基板引脚排列定义的外部接线信号流为：

交流电源AC从2脚和3脚输入，经内部整流器的正端从1脚输出半波正电压，串联基板外接的电感L后从43脚输入，第一路经基板内部的功率因数校正器后从42脚输出，连接至外部大电解电容C₁进行充电平滑得到直流母线电压后，其分支一路从42脚给风机M₁的驱动回路供电，其分支二路从26脚给压缩机M₂的驱动回路供电。

风机M₁的驱动回路的U、V和W引脚分别为36脚、38脚和40脚，对应地，其自举电压充电引脚分别为37脚(接有自举电容C₄)、39脚(接有旁路滤波电容C₃)和41脚(接有旁路滤波电容C₂)，压缩机M2的驱动回路的U、V和W引脚分别为27脚、29脚和31脚，对应地，其自举电压充电引脚分别为28脚(接有自举电容C₇)、30脚(接有自举电容C₆)和32脚(接有自举电容C₅)。

风机M₁从42脚供电P后，电流由矢量运算控制从基板内部的三个上桥晶体管→U/V/W→基板内部的三个下桥晶体管→35脚N输出，经风机M₁的采样电阻R₁后流回大电解电容C₁的负极。

压缩机M₂从26脚供电P后，电流由矢量运算控制从基板内部的三个上桥晶体管→U/V/W→基板内部的三个下桥晶体管→33脚N输出，经压缩机M₂的采样电阻R₂后流回大电解电容C₁的负极。

第二路经基板内部的功率因数校正器从44脚输出，与大电解电容C₁的负极汇集后，经直流侧的电流采样电阻R₃后，从45脚进入回到整流器的负端，再回流至交流电源AC。

此引脚排列定义利于外部元器件布局、及相应布局和走线有利于电磁干扰性能提升。

另外，为减小基板内部对风机M₁和压缩机M₂的电流检测路径：将风机M₁的过流保护端口ITRIP设置在基板的上排引脚的15脚，风机M₁的电流经采样电阻R₁后，通过过电流检测回路的R₄后，从15脚进入基板内部的驱动芯片的过流保护端口进行过电流保护。

将压缩机M₂的过流保护端口FITRIP设置在基板上排引脚的16脚，压缩机M₂的电流经采样电阻R₂后，通过过电流检测回路的R₅后，从16脚进入基板内部的驱动芯片的过流保护端口进行过电流保护。

本申请限定的驱动控制集成器件具备过流保护功能，至少采用以下两种方式实现：

(1)如图1所示，在第二边缘设置15引脚和16引脚，基板内部对风机M₁和压缩机M₂的电流检测路径：将风机M₁的过流保护端口ITRIP设置在基板的上排引脚的15脚，风机M₁的电流经采样电阻R₁后，通过过电流检测回路的R₄后，从15脚进入基板内部的驱动芯片的过流保护端口进行过电流保护。

将压缩机M₂的过流保护端口FITRIP设置在基板上排引脚的16脚，压缩机M₂的电流经采样电阻R₂后，通过过电流检测回路的R₅后，从16脚进入基板内部的驱动芯片的过流保护端口进行过电流保护。

(2)如图2所示，在第一边缘设置15引脚和16引脚，基板内部对风机M₁和压缩机M₂的电流检测路径：将风机M₁的过流保护端口ITRIP设置在基板的下排引脚的15脚，风机M₁的电流经采样电阻R₁后，通过过电流检测回路的R₄后，从15脚进入基板内部的驱动芯片的过流保护端口进行过电流保护。

将压缩机M₂的过流保护端口FITRIP设置在基板下排引脚的16脚，压缩机M₂的电流经采样电阻R₂后，通过过电流检测回路的R₅后，从16脚进入基板内部的驱动芯片的过流保护端口进行过电流保护。

(3)如图1和图2所示，在基板边缘设置15引脚和16引脚，若将15引脚和16引脚设于第二边缘，有利于减小基板内部对风机M₁和压缩机M₂的电流检测路径，15引脚和16引脚之间与处理器的过流保护段连接，以直接触发处理器进行过流保护，其中，过流保护端可以是普通的数据端口或中断端口。

可选地，基板为长方形结构，其尺寸为长边50mm～100mm，短边10mm～50mm，厚度3mm～10mm。

可选地，强电引脚圆心之间的间距为2.5mm～6.0mm，弱电引脚圆心之间的间距为0.3mm～3.0mm。

可选地，强电引脚直径为0.3mm～2mm，具体地，整流器、功率因数校正器、压缩机M₂的驱动组件的引脚直径为0.5mm～2.0mm，风机M₁的驱动组件的引脚直径为0.3mm～1.5mm。

可选地，弱电引脚直径为0.1mm～1mm。

基板的第一边缘设置有上述1脚～25脚，基板的第二边缘设置有上述26脚～45脚，从两个长边出引脚，采用“一边单列、一边双列”、或“两边均单列”、或“两边均双列”的排列方式。

可选地，引脚为直插封装形式或为贴片封装形式。

另外，基板内置有温度检测电阻，能对基板内部温度进行检测和输出，有利于外部处理器MCU及时执行限压和降频等保护措施。

根据本实用新型的实施例限定的一种空调器，包括：室内机，室内机设有内机风机；室外机，室外机设有压缩机和/或外机风机；如上述任一项技术方案的驱动控制集成器件，驱动控制集成器件的外接引脚连接至室内机和/或室外机，驱动控制集成器件被配置控制内机风机、压缩机和外机风机中的至少一个负载运行。

针对现有技术中提出的技术问题，本实用新型提出了一种驱动控制集成器件和空调器，沿基板的第一边缘的方向，基板上依次集成设置有整流器、功率因数校正器、风机的驱动组件和压缩机的驱动组件，并且在风机的驱动组件和压缩机的驱动组件之间，以及为风机的驱动组件设置风机驱动芯片，并且具体包括风机上三相驱动芯片和风机下三相驱动芯片，以分别驱动风机的上三相电路和下三相电路，为压缩机的驱动组件设置压缩机驱动芯片，并且具体包括压缩机上三相驱动芯片和压缩机下三相驱动芯片，以分别驱动压缩机的上三相电路和下三相电路，有利于降低驱动组件的开关管的故障率，也进一步地提升了驱动控制集成器件的可靠性。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。

位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本实用新型可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种驱动控制集成器件，其特征在于，所述驱动控制集成器件外接有处理器，所述驱动控制集成器件包括：

基板，沿所述基板的第一边缘的方向，所述基板上依次集成设置有整流器、功率因数校正器、风机的驱动组件和压缩机的驱动组件；

驱动芯片，连接至所述功率因数校正器、所述风机的驱动组件和所述压缩机的驱动组件，所述驱动芯片包括：

风机驱动芯片，设于所述风机的驱动组件所在的基板区域，所述风机驱动芯片包括风机上三相驱动芯片和风机下三相驱动芯片；

压缩机驱动芯片，设于所述压缩机的驱动组件所在的基板区域，所述压缩机驱动芯片包括压缩机上三相驱动芯片和压缩机下三相驱动芯片，

其中，所述驱动芯片被配置为接收所述处理器发送的驱动控制信号，并根据所述驱动控制信号生成脉冲调制信号。

2.根据权利要求1所述的驱动控制集成器件，其特征在于，所述风机的驱动组件被配置为根据所述脉冲调制信号驱动所述风机运行，所述风机的驱动组件包括：

风机的上三相开关管，所述风机的上三相开关管的控制端分别连接至所述风机上三相驱动芯片的输出引脚，

风机的下三相开关管，所述风机的下三相开关管的控制端分别连接至所述风机下三相驱动芯片的输出引脚，

其中，所述风机的驱动组件跨接于高压母线与低压母线之间，所述风机的输入端经所述第一边缘的引脚连接至所述风机的驱动组件的输出端，所述处理器经所述基板的第二边缘的引脚连接至所述风机的驱动组件。

3.根据权利要求2所述的驱动控制集成器件，其特征在于，所述压缩机的驱动组件被配置为根据所述脉冲调制信号驱动所述压缩机运行，所述压缩机的驱动组件包括：

压缩机的上三相开关管，所述压缩机的上三相开关管的控制端分别连接至所述压缩机上三相驱动芯片的输出引脚，

压缩机的下三相开关管，所述压缩机的下三相开关管的控制端分别连接至所述压缩机上三相驱动芯片的输出引脚，

其中，所述压缩机的驱动组件跨接于高压母线与低压母线之间，所述压缩机的输入端经所述第一边缘的引脚连接至所述压缩机的驱动组件的输出端，所述处理器经所述基板的第二边缘的引脚连接至所述压缩机的驱动组件。

4.根据权利要求3所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述风机的驱动组件的引脚直径范围为0.3毫米～1.5毫米，或所述压缩机的驱动组件的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述驱动组件的引脚插接和/或焊接于所述基板上。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述整流器包括四个开关桥臂，任一所述开关桥臂设有一个开关管，供电信号通过所述第二边缘的引脚输入至所述整流器，

其中，所述整流器被配置为将所述供电信号转换为母线信号，并将所述母线信号加载至所述高压母线和所述低压母线。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，驱动控制集成器件通过外接引脚连接至感性元件，所述感性元件的第一端连接于高压母线，所述功率因数校正器包括：

功率管，所述功率管的控制端连接至所述驱动芯片的输出引脚，所述功率管的第一端连接至地线，所述功率管的第二端经所述第一边缘的引脚连接至所述感性元件的第二端，所述感性元件的第一端经所述第二边缘的引脚连接至所述高压母线，所述脉冲调制信号被配置为控制所述功率管导通或截止；

第一单向导通元件，连接于所述功率管的第二端与所述驱动组件的输入端之间。

8.根据权利要求7所述的驱动控制集成器件，其特征在于，还包括：

第二单向导通元件，连接于所述功率管的第一端和所述功率管的第二端之间。

9.根据权利要求7所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述功率管的第二端连接至所述第一单向导通元件后，经所述第一边缘的引脚连接至容性元件的第二端，所述容性元件的第一端连接至地线，所述容性元件被配置为滤除流经所述高压母线的纹波信号和/或浪涌信号。

10.根据权利要求7所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述功率管为金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管，

其中，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极为所述控制端，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极之间接入反向续流二极管，

所述绝缘栅双极型晶体管的基极为所述控制端，所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极之间接入反向续流二极管。

11.根据权利要求10所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述金属氧化物半导体场效应晶体管为包括硅型金属氧化物半导体场效应晶体管、碳化硅型金属氧化物半导体场效应晶体管和氮化镓型金属氧化物半导体场效应晶体管中的至少一种。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述驱动芯片的过流检测引脚经所述第一边缘的引脚连接至检测电阻的第二引脚，所述检测电阻的第一引脚连接至所述驱动组件的接地端，所述驱动芯片将所述检测电阻生成的过流信号反馈至所述处理器，所述第一引脚与所述第二引脚为相邻设置，

其中，所述处理器响应于所述过流信号，输出驱动控制信号以截止所述驱动组件和/或所述功率因数校正器。

13.根据权利要求2至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，还包括：

温度检测电阻，设于所述基板上，所述温度检测电阻的第一端连接至所述驱动芯片，所述温度检测电阻的第二端经所述第二边缘的引脚连接至所述处理器，

其中，所述温度检测电阻的阻值与所述基板的温度正相关或负相关。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述整流器的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述功率因数校正器的引脚直径范围为0.5毫米～2毫米。

16.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动控制集成器件，其特征在于，

所述基板的长边小于100毫米，或所述基板的短边小于50毫米，或所述基板的厚度小于10毫米。

17.一种空调器，其特征在于，包括：

室内机，所述室内机设有内机风机；

室外机，所述室外机设有压缩机和/或外机风机；

如权利要求1至16中任一项所述的驱动控制集成器件，所述驱动控制集成器件的外接引脚连接至所述室内机和/或所述室外机，所述驱动控制集成器件被配置控制所述内机风机、所述压缩机和所述外机风机中的至少一个负载运行。

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