CN211119902U - 分体挂壁式空调室内机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种分体挂壁式空调室内机控制器，属于分体式挂壁室内机空调领域。其包括空调室内机主控板及显示板，室内机主控板包括强电区和弱电区，强电区设置有强电控制芯片、室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路及室内机的其它强电控制装置，强电控制芯片的接地端连接零线，电源接入端连接强电输出端，直流裸线风扇电机通过IPM模块驱动电路连接强电控制芯片，其它强电控制装置均连接强电控制芯片，弱电区上设置有强弱电隔离电路，强电控制芯片通过强弱电隔离电路连接弱电控制芯片，显示板上设置有弱电控制芯片及各个弱电控制装置，各个弱电控制装置均连接弱电控制芯片，弱电控制芯片的接地端连接地线，电源接入端连接弱电输出端。

Description

分体挂壁式空调室内机控制器

技术领域

本实用新型涉及分体式挂壁室内机空调技术，特别涉及一种分体挂壁式空调室内机控制器。

背景技术

挂机空调用风扇电机，分为交流电机和直流电机两种。

由于直流电机具有效率高、发热量低、噪音低的优势，在国家提倡节约能源、不断提高空调能效要求的背景下，直流电机在空调中的应用越来越普及。

现有市场上空调用直流电机的控制方式有两种：

一种是电机内置驱动控制器方式，即直流电机的驱动控制器由电机生产厂家内置在风扇电机内部，风扇电机有信号引线和空调厂家的空调控制器主板相连。

这种方式的好处是：

空调生产厂的空调控制板的硬件电路及控制软件都相对简单。

这种方式的缺点是：

1、直流电机驱动控制器密封于电机内，受电机发热影响大、可靠性降低，驱动板电子元件失效会导致整个电机报废。

2、电机装配、检验工艺复杂、方案成本高。

3、电机附加值高，空调生产厂对电机的采购价格较高。

为了克服第一种方式的缺点，现在部分空调生产厂家也在开发第二种控制方式。

第二种方式是外置驱动方式，电机内部仅有电机线圈等无源器件，没有驱动控制器，驱动控制器由空调厂家开发，放在电机外部。

外置驱动方式的优点是，不但驱动板散热性能好、电机及驱动板可靠性提高，而且电机的附加值大大降低，有效降低了空调整机成本。

然而，由于裸线电机的驱动电路比较复杂，将之移植到空调的控制控制器上，空调控制控制器需要增加的面积较大。空调室外机空间较大，已有部分空调企业在空调室外机上采用直流电机外置驱动方式，用一颗单片机，既控制以大功率IPM模块为主的压缩机驱动电路、又控制以小功率IPM模块为主的裸线直流风扇电机的外置驱动电路。

但是，挂机的室内机控制器部分空间较小，而以IPM模块为主的风扇电机驱动电路需要占用较大的印制板排版面积，如果增加挂机的室内机整体外形尺寸和控制器主板面积，则增加的成本将大大超出采用外置驱动电机降低的成本而得不偿失，因此目前市场上还没有见到挂机室内机采用外置驱动方式直流电机的产品。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种将直流风扇电机的IPM模块驱动电路设置在室内机控制板上的分体挂壁式空调室内机控制器。

本实用新型解决其技术问题，采用的技术方案是：分体挂壁式空调室内机控制器，包括空调室内机主控板及显示板，所述空调室内机主控板包括强电区和弱电区，所述强电区设置有强电控制芯片、空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路及空调室内机的其它强电控制装置，所述强电控制芯片的接地端连接零线，以零线作为参考地，电源接入端连接强电输出端，所述弱电区上设置有强弱电隔离电路，所述空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的U相信号输出端用于连接直流裸线风扇电机的U相信号输入端，V相信号输出端用于连接直流裸线风扇电机的V相信号输入端，W相信号输出端用于连接直流裸线风扇电机的W相信号输入端，所述空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的故障输出端连接强电控制芯片的IPM模块故障输入端，温度输出端连接强电控制芯片的IPM模块温度输入端，W相采样电流输出端连接强电控制芯片的W相采样电流输入端，U相采样电流输出端连接强电控制芯片的U相采样电流输入端，U相高侧信号输入端连接强电控制芯片的U相高侧信号输出端，V相高侧信号输入端连接强电控制芯片的V相高侧信号输出端，W相高侧信号输入端连接强电控制芯片的W相高侧信号输出端，U相低侧信号输入端连接强电控制芯片的U相低侧信号输出端，V相低侧信号输入端连接强电控制芯片的V相低侧信号输出端，W相低侧信号输入端连接强电控制芯片的W相低侧信号输出端，所述空调室内机的其它强电控制装置均连接强电控制芯片，所述弱电区上设置有强弱电隔离电路，所述强弱电隔离电路的输入端连接强电控制芯片的强电电压输出端；

所述显示板上设置有弱电控制芯片及各个弱电控制装置，所述强弱电隔离电路的输出端信号连接弱电控制芯片，所述各个弱电控制装置均连接弱电控制芯片，所述弱电控制芯片的接地端连接开关变压器隔离输出的弱电地，电源接入端连接弱电输出端。

具体的是，所述其它强电控制装置包括室外机通讯电路及电加热控制电路。

进一步的是，所述弱电区还包括摆叶电机和内盘传感器，所述强电控制芯片通过强弱电隔离电路连接摆叶电机，所述内盘传感器的输出端通过信号线连接弱电控制芯片。

具体的是，所述强电输出端的电压为5V。

进一步的是，所述弱电输出端的电压为5V。

具体的是，所述弱电控制装置包括蜂鸣器、光线探测器、室温传感器、WIFI通讯模块、遥控接收器、应急开关及其它传感器。

进一步的是，所述其他传感器包括温度传感器、二氧化碳探测器及灰尘探测器。

本实用新型的有益效果是，通过上述分体挂壁式空调室内机控制器，通过双控制芯片的控制，将原空调室内机主控板上原有大部分弱电控制电路移植到原显示板上，为空调室内机主控板留出空间，以增加直流风扇电机的IPM模块驱动电路，并且，空调室内机主控板由弱电控制变为强电控制，可以直接驱动IPM模块，从而不需要增加室内机主板面积，不需要改变室内机外形尺寸大小，实现了直流电机外置驱动，虽然原空调室内机主控板增加了直流风扇电机的IPM模块驱动电路，及显示板上增加了弱电控制芯片导致部分成本上升，但增加的成本小于风扇电机降低的采购价，从而降低了整机成本，而且改善了电机及驱动板的散热。

附图说明

图1为本实用新型分体挂壁式空调室内机控制器的整体电路结构示意图；

图2为本实用新型中直流裸线风扇电机与直流风扇电机的IPM模块驱动电路的连接示意图；

图3为本实用新型中直流风扇电机的IPM模块驱动电路与强电控制芯片的连接示意图。

其中，U为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的U相信号输出端，V为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的V相信号输出端，W为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的W相信号输出端，FO1为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的故障输出端，Vts1为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的温度输出端，IW_AD1为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的W相采样电流输出端，IU_AD1为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的U相采样电流输出端，INuh为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的U相高侧信号输入端，INvh为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的V相高侧信号输入端，INwh为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的W相高侧信号输入端，INul为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的U相低侧信号输入端，INvl为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的V相低侧信号输入端连，INwl为空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的W相低侧信号输入端，FO2为强电控制芯片的IPM模块故障输入端，Vts2为强电控制芯片的IPM模块温度输入端，IW_AD2为强电控制芯片的W相采样电流输入端，IU_AD2为强电控制芯片的U相采样电流输入端，UP为强电控制芯片的U相高侧信号输出端，VP为强电控制芯片的V相高侧信号输出端，WP为强电控制芯片的W相高侧信号输出端，UN为强电控制芯片的U相低侧信号输出端，VN为强电控制芯片的V相低侧信号输出端，WN为强电控制芯片的W相低侧信号输出端。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的技术方案。

本实用新型所述分体挂壁式空调室内机控制器，其整体电路结构示意图参见图1，其中，该控制器包括空调室内机主控板及显示板，空调室内机主控板包括强电区和弱电区，强电区设置有强电控制芯片、空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路及空调室内机的其它强电控制装置，强电控制芯片的接地端连接零线，以零线作为参考地，电源接入端连接强电输出端，弱电区上设置有强弱电隔离电路。

直流裸线风扇电机与直流风扇电机的IPM模块驱动电路的连接示意图参见图2，其中，空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的U相信号输出端U用于连接直流裸线风扇电机的U相信号输入端，V相信号输出端V用于连接直流裸线风扇电机的V相信号输入端，W相信号输出端W用于连接直流裸线风扇电机的W相信号输入端。

直流风扇电机的IPM模块驱动电路与强电控制芯片的连接示意图参见图3，其中，空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的故障输出端FO1连接强电控制芯片的IPM模块故障输入端FO2，温度输出端Vts1连接强电控制芯片的IPM模块温度输入端Vts2，W相采样电流输出端IW_AD1连接强电控制芯片的W相采样电流输入端IW_AD2，U相采样电流输出端IU_AD1连接强电控制芯片的U相采样电流输入端IU_AD2，U相高侧信号输入端INuh连接强电控制芯片的U相高侧信号输出端UP，V相高侧信号输入端INvh连接强电控制芯片的V相高侧信号输出端VP，W相高侧信号输入端INwh连接强电控制芯片的W相高侧信号输出端WP，U相低侧信号输入端INul连接强电控制芯片的U相低侧信号输出端UN，V相低侧信号输入端INvl连接强电控制芯片的V相低侧信号输出端VP，W相低侧信号输入端INwl连接强电控制芯片的W相低侧信号输出端WP，空调室内机的其它强电控制装置均连接强电控制芯片，弱电区上设置有强弱电隔离电路，强弱电隔离电路的输入端连接强电控制芯片的强电电压输出端；

显示板上设置有弱电控制芯片及各个弱电控制装置，强弱电隔离电路的输出端信号连接弱电控制芯片，各个弱电控制装置均连接弱电控制芯片，弱电控制芯片的接地端连接开关变压器隔离输出的弱电地，电源接入端连接弱电输出端。

上述分体挂壁式空调室内机控制器中，为了安全考虑及工艺安装方便，其它强电控制装置可以包括室外机通讯电路及电加热控制电路，其中室外机通讯电路及电加热控制电路均为现有电路，其具体结构本实用新型不再详述，这两个电路与强电控制芯片的连接方式均为通过导线连接，实际应用时，强电控制芯片为一般的单片机即可，根据需要，可以对单片机进行选型，根据选择的单片机型号，这两个电路可以根据需要与对应的单片机端口进行连接。

作为优选，为了安全考虑及工艺安装方便，摆叶电机和内盘传感器安装在弱电区，其中摆叶电机由强电控制芯片通过强弱电隔离电路转换为弱电信号进行控制，内盘传感器的温度采集信号通过信号线传输到显示板上的弱电控制芯片，同样，摆叶电机和内盘传感器均为已有的设备，其具体结构本实用新型不再详述，这两个设备与弱电控制芯片的连接方式均为通过导线连接，实际应用时，弱电控制芯片为一般的单片机即可，根据需要，可以对单片机进行选型，根据选择的单片机型号，这两个设备可以根据需要与对应的单片机端口进行连接。

具体的是，本实用新型将原空调室内机主控板的输入电压直接由弱电变为强电，即以零线为参考地的+5V强电控制，使主控板的强电控制芯片可以直接控制直流风扇电机的IPM模块驱动电路。

另外，原显示板的弱电控制芯片中弱电输出端的电压为5V，接地端连接弱电地，进行弱电控制。

为了安全考虑及器件本身的耐压原因，本实用新型除了空调室内机主控板上用强电控制的风扇电机、电加热、室内外机通讯电路采用强电控制外，其余各个电路单元，包括显示板的弱电控制芯片及其它弱电控制装置都采用弱电控制。

优选的是，电控制装置可以包括蜂鸣器、光线探测器、室温传感器、WIFI通讯模块、遥控接收器、应急开关及其它传感器等，为可选元件，其他传感器包括温度传感器、二氧化碳探测器及灰尘探测器，也为可选元件。

Claims (6)

1.分体挂壁式空调室内机控制器，包括空调室内机主控板及显示板，其特征在于，所述空调室内机主控板包括强电区和弱电区，所述强电区设置有强电控制芯片、空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路及空调室内机的强电控制装置，所述强电控制芯片的接地端连接零线，以零线作为参考地，电源接入端连接强电输出端，所述弱电区上设置有强弱电隔离电路，空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的U相信号输出端用于连接直流裸线风扇电机的U相信号输入端，V相信号输出端用于连接直流裸线风扇电机的V相信号输入端，W相信号输出端用于连接直流裸线风扇电机的W相信号输入端，空调室内机直流风扇电机的IPM模块驱动电路的故障输出端连接强电控制芯片的IPM模块故障输入端，温度输出端连接强电控制芯片的IPM模块温度输入端，W相采样电流输出端连接强电控制芯片的W相采样电流输入端，U相采样电流输出端连接强电控制芯片的U相采样电流输入端，U相高侧信号输入端连接强电控制芯片的U相高侧信号输出端，V相高侧信号输入端连接强电控制芯片的V相高侧信号输出端，W相高侧信号输入端连接强电控制芯片的W相高侧信号输出端，U相低侧信号输入端连接强电控制芯片的U相低侧信号输出端，V相低侧信号输入端连接强电控制芯片的V相低侧信号输出端，W相低侧信号输入端连接强电控制芯片的W相低侧信号输出端，所述空调室内机的强电控制装置均连接强电控制芯片，所述强弱电隔离电路的输入端连接强电控制芯片的强电电压输出端；

所述显示板上设置有弱电控制芯片及各个弱电控制装置，所述强弱电隔离电路的输出端信号连接弱电控制芯片，所述各个弱电控制装置均连接弱电控制芯片，所述弱电控制芯片的接地端连接开关变压器隔离输出的弱电地，电源接入端连接弱电输出端。

2.根据权利要求1所述的分体挂壁式空调室内机控制器，其特征在于，所述强电控制装置包括室外机通讯电路及电加热控制电路。

3.根据权利要求1所述的分体挂壁式空调室内机控制器，其特征在于，所述弱电区还包括摆叶电机和内盘传感器，所述强电控制芯片通过强弱电隔离电路连接摆叶电机，所述内盘传感器的输出端通过信号线连接弱电控制芯片。

4.根据权利要求1所述的分体挂壁式空调室内机控制器，其特征在于，所述强电输出端的电压为5V。

5.根据权利要求1所述的分体挂壁式空调室内机控制器，其特征在于，所述弱电输出端的电压为5V。

6.根据权利要求1所述的分体挂壁式空调室内机控制器，其特征在于，所述弱电控制装置包括蜂鸣器、光线探测器、温度传感器、WIFI通讯模块、遥控接收器、应急开关、二氧化碳探测器及灰尘探测器。

Images