CN217178751U - 空调器室外机及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种空调器室外机及空调器，该室外机包括：整流模块，接收交流输入电压，并输出直流半波电压；PFC模块的输入端与所述整流模块连接，PFC模块的输出端与负载连接，FPC模块包括IGBT开关管；IGBT驱动模块，驱动IGBT开关管导通或者关断；PFC浪涌保护模块，根据直流半波电压输出浪涌保护信号，控制模块，用于根据高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号向IGBT驱动模块发送相应的控制信号，以使IGBT驱动模块对应驱动所述IGBT开关管导通或关断。本实用新型通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

Description

空调器室外机及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种空调器室外机及空调器。

背景技术

在空调器的应用中，由于存在雷击及电网不稳定等情况，导致交流电网的输入电压会产生电压突升及浪涌的情况，使得空调的变频控制器产生异常电流及电压，导致空调出现停机，在电流或者电压异常时，严重的情况会损坏硬件，造成整个系统失效。

在相关技术中，为了避免雷击和电网不稳定造成的空调器损坏，可以在电路中增加浪涌吸收电路，然而通过设置浪涌吸收电路虽然会在一定程度上降低浪涌，但无法阻止浪涌电路向后级PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路传递，若想增加浪涌电压吸收的效果，会增加电路成本。以及，若根据电流对PFC电路进行控制，会在异常电流出现时，执行相应的保护动作，导致电流保护的响应时间过长，从而，造成硬件损坏。

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目的在于提出一种空调器室外机，该室外机通过设置PFC浪涌保护模块，在交流输入电压出现异常时，输出低电平脉冲信号，控制模块根据接收到的低电平脉冲信号发出控制信号，以使IGBT驱动模块驱动IGBT开关管关断，通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，在保证低成本的同时，提高了空调器运行的可靠性。

为此，本实用新型的第二个目的在于提出一种空调器。

为了达到上述目的，本实用新型的第一方面的实施例提出了一种空调器室外机，该室外机包括整流模块，用于接收交流输入电压，并输出直流半波电压；PFC模块，所述PFC模块的输入端与所述整流模块连接，所述PFC模块的输出端与负载连接，所述FPC模块包括IGBT开关管；IGBT驱动模块，与所述IGBT开关管连接，用于驱动所述IGBT开关管导通或者关断；PFC浪涌保护模块，与所述整流模块连接，用于根据所述直流半波电压输出浪涌保护信号，所述浪涌保护信号包括高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号；控制模块，与所述PFC浪涌保护模块的第一输出端连接，用于根据所述高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号向所述IGBT驱动模块发送相应的控制信号，以使所述IGBT驱动模块对应驱动所述IGBT开关管导通或关断。

根据本实用新型实施例的空调器室外机，通过设置PFC浪涌保护模块，在交流输入电压出现异常时，输出低电平浪涌保护信号，控制模块根据接收到的低电平浪涌保护信号发出控制信号，以使IGBT驱动模块驱动IGBT开关管关断，通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

在一些实施例中，所述PFC浪涌保护模块的第二输出端与所述IGBT驱动模块连接，用于向所述IGBT驱动模块输出所述高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号。

在一些实施例中，所述PFC浪涌保护模块包括：第一分压单元，与所述整流模块连接，用于对所述直流半波电压进行分压，输出目标直流半波电压；第一滤波单元，与所述第一分压单元连接，用于对所述目标半波电压进行滤波，输出第一检测电压；第二分压单元，与第一直流电源连接，用于对所述第一直流电压进行分压，输出电压保护阈值；信号输出单元，分别与所述第一滤波单元和所述第二分压单元连接，用于根据所述第一检测电压和所述电压保护阈值输出所述浪涌保护信号。

在一些实施例中，所述信号输出单元包括：比较器，所述比较器的反相输入端与所述第一滤波单元连接，所述比较器的正相输入端与所述第二分压单元连接，用于输出所述高电平浪涌保护信号或者所述低电平浪涌保护信号；浪涌保护子单元，与所述比较器的输出端连接，用于对应输出所述高电平浪涌保护信号或者所述低电平浪涌保护信号；第二滤波单元，与所述比较器的输出端连接，用于对应输出所述高电平浪涌保护信号或者所述低电平浪涌保护信号。

在一些实施例中，所述第一分压单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述整流模块的输出端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一滤波单元连接；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第二电阻的另一端接地。

在一些实施例中，所述第一滤波单元包括：第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的一端连接；第一电容，所述第一电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第一电容的另一端接地。

在一些实施例中，所述第二分压单元包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一直流电源连接；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地；第二电容，所述第二电容的一端与所述第一直流电源连接，所述第二电容的另一端与所述第五电阻的另一端连接。

在一些实施例中，所述浪涌保护子单元，包括：第六电阻，所述第六电阻的一端与第二直流电源连接；二极管，所述二极管的阴极与所述第六电阻的另一端及所述比较器的输出端连接，所述二极管的阳极与所述IGBT驱动模块连接。

在一些实施例中，所述第二滤波模块包括：第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第六电阻的另一端连接，所述第七电阻的另一端与所述控制模块连接；第三电容，所述第三电容的一端与所述第七电阻的另一端连接，所述第三电容的一端接地。

为了达到上述目的，本实用新型的第二方面的实施例提出了一种空调器，该空调器包括空调器室内机；以及上述实施例所述的空调器室外机。

根据本实用新型实施例的空调器，通过设置PFC浪涌保护模块，在交流输入电压出现异常时，输出低电平浪涌保护信号，控制模块根据接收到的低电平浪涌保护信号发出控制信号，以使IGBT驱动模块驱动IGBT开关管关断，通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

本实用新型的附加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是根据本实用新型一个实施例的空调器室外机中保护电路的电路结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的空调器的框图。

附图标记：整流模块10；PFC模块11；IGBT驱动模块12；PFC浪涌保护模块13；控制模块14；第一分压单元131；第一滤波单元132；第二分压单元133；信号输出单元144；浪涌保护子单元145；第二滤波单元146；空调器室外机20；空调器室内机21。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1描述根据本发明实施例的空调器室外机，如图1所示，本发明实施例的空调器室外机包括整流模块10、PFC模块11、IGBT驱动模块12、PFC浪涌保护模块13和控制模块14。

其中，整流模块10用于接收交流输入电压，并输出直流半波电压；PFC模块11的输入端与整流模块10连接，PFC模块11的输出端与负载连接，FPC模块11包括IGBT开关管；IGBT驱动模块12与IGBT开关管连接，用于驱动IGBT开关管导通或者关断；PFC浪涌保护模块13与整流模块10连接，用于根据直流半波电压高电平输出浪涌保护信号，浪涌保护信号包括高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号；控制模块14与PFC浪涌保护模块13的第一输出端连接，用于根据高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号向IGBT驱动模块12发送相应的控制信号，以使IGBT驱动模块12对应驱动IGBT开关管导通或关断。由此，通过设置PFC浪涌保护模块13，在交流输入电压出现异常时，输出低电平浪涌保护信号，控制模块根据接收到的低电平浪涌保护信号发出控制信号，以使IGBT驱动模块12驱动IGBT开关管关断，通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

在实施例中，空调器在运行过程中，整流模块10对交流输入电压进行整流，输出直流半波电压例如记为Vin，直流半波电压进入PFC浪涌保护模块13，PFC浪涌保护模块13将直流半波电压转换为满足第一直流电源范围内的直流半波电压，PFC浪涌保护模块13对第一直流电源进行处理，并根据处理后的第一直流电源与直流半波电压，输出浪涌保护信号，其中，浪涌保护信号可以为高电平浪涌保护信号或低电平浪涌保护信号。

当控制模块14接收到的浪涌保护信号为高电平浪涌保护信号时，根据该高电平浪涌保护信号输出控制信号，IGBT驱动模块12根据接收到的控制信号控制IGBT开关管导通，以使其正常工作。

当控制模块14接收到的浪涌保护信号为低电平浪涌保护信号时，根据该低电平浪涌保护信号输出控制信号，IGBT驱动模块12根据接收到的控制信号驱动IGBT开关管关断，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

根据本实用新型实施例的空调器室外机，通过设置PFC浪涌保护模块13，在交流输入电压出现异常时，输出低电平浪涌保护信号，控制模块14根据接收到的低电平浪涌保护信号发出控制信号，以使IGBT驱动模块12驱动IGBT开关管关断，通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

在一些实施例中，如图1所示，PFC浪涌保护模块13的第二输出端与IGBT驱动模块12连接，用于向IGBT驱动模块12输出高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号。

在实施例中，当PFC浪涌保护模块13输出的浪涌保护信号为高电平浪涌保护信号时，IGBT驱动模块12驱动IGBT开关管处于导通状态；当浪涌出现时，PFC浪涌保护模块13输出的浪涌保护信号为低电平浪涌保护信号，此时，IGBT驱动模块12可以快速直接锁死PWM脉冲信号，驱动IGBT开关管处于关断状态，此时，对IGBT开关管的导通或者关断无需经过控制模块14，从而提高了IGBT开关管的导通或者关断速度，实现对电路的快速保护。

在一些实施例中，如图1所示，PFC浪涌保护模块13包括：第一分压单元131、第一滤波单元132、第二分压单元133和信号输出单元144，其中，第一分压单元131与整流模块10连接，用于对直流半波电压进行分压，输出目标直流半波电压；第一滤波单元132与第一分压单元131连接，用于对目标半波电压进行滤波，输出第一检测电压；第二分压单元133与第一直流电源VCC连接，用于对第一直流电压进行分压，输出电压保护阈值；信号输出单元144分别与第一滤波单元132和第二分压单元133连接，用于根据第一检测电压和电压保护阈值输出浪涌保护信号。

在实施例中，直流半波电压经过第一分压单元131后，将直流半波电压转换为满足第一直流电源的范围的目标直流半波电压，目标直流半波电压进入第一滤波单元132，第一滤波单元132对目标直流半波电压进行滤波，输出第一检测电压例如记为Vac_Detect，同时，第一直流电源VCC经过第二分压单元133分压，输出电压保护阈值例如记为Vac_Protect，信号输出单元144接收到第一检测电压Vac_Detect和电压保护阈值Vac_Protect，根据第一检测电压Vac_Detect和电压保护阈值Vac_Protect输出浪涌保护信号，通过信号输出单元输出浪涌保护信号，以便实现对硬件的快速保护。

在一些实施例中，如图1所示，信号输出单元144包括：比较器N1、浪涌保护子单元145和第二滤波单元146，其中，比较器N1的反相输入端与第一滤波单元132连接，比较器N1的正相输入端与第二分压单元133连接，用于输出高电平浪涌保护信号，或者输出低电平浪涌保护信号；浪涌保护子单元145与比较器N1的输出端连接，用于对应输出高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号；第二滤波单元146与比较器N1的输出端连接，用于对应输出高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号。

在实施例中，第一检测电压Vac_Detect为比较器N1反相输入端的信号，电压保护阈值Vac_Protect为比较器N1正相输入端的信号，当交流输入电压正常时，第一检测电压Vac_Detect应该低于电压保护阈值Vac_Protect，此时，比较器N1输出高电平浪涌保护信号；当交流输入电压出现浪涌异常升高的异常现象时，第一检测电压Vac_Detect会升高，当第一检测电压Vac_Detect高于电压保护阈值Vac_Protect时，比较器N1的输出发生电平翻转，由高电平浪涌保护信号翻转为低电平浪涌保护信号。

浪涌保护子单元145接收到高电平浪涌保护信号时，输出高电平浪涌保护信号Vac_OV_HW；浪涌保护子单元145接收到低电平浪涌保护信号时，输出浪涌低电平保护信号Vac_OV_HW。

第二滤波单元146接收到高电平浪涌保护信号时，输出高电平浪涌保护信号Vac_OV_SW；第二滤波单元146接收到低电平浪涌保护信号时，输出低电平浪涌保护信号Vac_OV_SW。

在一些实施例中，如图1所示，第一分压单元131包括：第一电阻R1和第二电阻R2，其中，第一电阻R1的一端与整流模块10的输出端连接，第一电阻R1的另一端与第一滤波单元132连接；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端连接，第二电阻R2的另一端接地。举例而言，整流模块10输出直流半波电压后，再经过第一电阻R1和第二电阻R2分压，将交流输入电压转换为满足第一直流电源的直流半波电压，即，目标直流半波电压。

在一些实施例中，如图1所示，第一滤波单元132包括：第三电阻R3和第一电容C1，第三电阻R3的一端与第一电阻R1的另一端及第二电阻R2的一端连接；第一电容C1的一端与第三电阻R3的另一端连接，第一电容C1的另一端接地。

举例而言，目标直流半波电压经过第三电阻R3和第一电容C1组成的滤波电路，输出第一检测电压Vac_Detect，其中，第一检测电压Vac_Detect作为比较器N1反相输入端的信号。

在一些实施例中，如图1所示，第二分压单元133包括：第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2，第四电阻R4的一端与第一直流电源VCC连接；第五电阻R5的一端与第四电阻R4的另一端连接，第五电阻R5的另一端接地；第二电容C2的一端与第一直流电源VCC连接，第二电容C2的另一端与第五电阻R5的另一端连接。

在实施例中，第一直流电源VCC经过第四电阻R4和第五电阻R5分压，输出电压保护阈值Vac_Protect，其中，电压保护阈值Vac_Protect作为比较器N1正相输入端的信号，其高于正常工作时的交流输入电压，避免电压频繁出现过压保护关断的情况。

在一些实施例中，如图1所示，浪涌保护子单元145，包括：第六电阻R6和二极管D1，第六电阻R6的一端与第二直流电源VCC连接；二极管D1的阴极与第六电阻R6的另一端及比较器N1的输出端连接，二极管D1的阳极与IGBT驱动模块12连接。

在实施例中，比较器N1输出的电平信号经过二极管D1，输出浪涌保护信号例如记为Vac_OV_HW，浪涌保护信号Vac_OV_HW输出至IGBT驱动模块12，当浪涌保护信号Vac_OV_HW为高电平浪涌保护信号时，由于二极管D1的存在，IGBT驱动模块12的输出不受影响。

当浪涌保护信号Vac_OV_HW为低电平浪涌保护信号时，IGBT驱动模块12可以快速、直接的锁死PFC的PWM信号，关闭IGBT的工作，而无需经过控制模块，锁死PWM的速度更快。

在一些实施例中，如图1所示，第二滤波模块146包括：第七电阻R7和第三电容C3，第七电阻R7的一端与第六电阻R6的另一端连接，第七电阻R7的另一端与控制模块14连接；第三电容C3的一端与第七电阻R7的另一端连接，第三电容C3的一端接地。

在实施例中，比较器N1输出经过第七电阻R7和第三电容C3组成的滤波电路，输出浪涌保护信号例如Vac_OV_SW，浪涌保护信号Vac_OV_SW输出至控制模块14，控制模块14根据接收到的浪涌保护信号，输出相应的控制信号，当检测到Vac_OV_SW为高电平浪涌保护信号时，IGBT开关管导通，PFC模块正常工作；当检测到Vac_OV_SW为低电平浪涌保护信号时，控制模块14输出控制信号，使IGBT驱动模块对应驱动IGBT开关管关断停止其PWM信号输出。

总而言之，空调器室外机根据交流输入电压来关闭PFC模块的工作，由于出现浪涌输入电压异常升高的情况时，PFC电流的响应总是滞后于电压，因此，直接根据电压来实现保护，可以在异常电流出现前即可关闭IGBT开关管，保护速度明显加快，最大限度的抑制了异常电流的负面影响，降低了大电流对硬件尤其是IGBT开关管的损伤，并且抑制了异常电流，还可以防止不必要的停机而影响用户体验。

根据本实用新型实施例的空调器室外机，通过设置PFC浪涌保护模块13，在交流输入电压出现异常时，输出低电平浪涌保护信号，控制模块14根据接收到的低电平浪涌保护信号发出控制信号，以使IGBT驱动模块12驱动IGBT开关管关断，通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

下面参考图2对本实用新型实施例的空调器进行说明。

如图2所示，为本实用新型一个实施例的空调器的框图，如图2所示，本实用新型实施例的空调器包括上述实施例描述的空调器室外机20和空调器室内21。

根据本实用新型实施例的空调器，通过设置PFC浪涌保护模块13，在交流输入电压出现异常时，输出低电平浪涌保护信号，控制模块14根据接收到的低电平浪涌保护信号发出控制信号，以使IGBT驱动模块12驱动IGBT开关管关断，通过电压检测的方式，在异常电流出现前关断IGBT开关管，实现电路的快速保护，避免雷电或者电压不稳定导致的空调器停机问题，从而，提高了空调器运行的可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空调器室外机，其特征在于，包括：

整流模块，用于接收交流输入电压，并输出直流半波电压；

PFC模块，所述PFC模块的输入端与所述整流模块连接，所述PFC模块的输出端与负载连接，所述FPC模块包括IGBT开关管；

IGBT驱动模块，与所述IGBT开关管连接，用于驱动所述IGBT开关管导通或者关断；

PFC浪涌保护模块，与所述整流模块连接，用于根据所述直流半波电压输出浪涌保护信号，所述浪涌保护信号包括高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号；

控制模块，与所述PFC浪涌保护模块的第一输出端连接，用于根据所述高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号向所述IGBT驱动模块发送相应的控制信号，以使所述IGBT驱动模块对应驱动所述IGBT开关管导通或关断。

2.根据权利要求1所述的空调器室外机，其特征在于，所述PFC浪涌保护模块的第二输出端与所述IGBT驱动模块连接，用于向所述IGBT驱动模块输出所述高电平浪涌保护信号或者低电平浪涌保护信号。

3.根据权利要求1所述的空调器室外机，其特征在于，所述PFC浪涌保护模块包括：

第一分压单元，与所述整流模块连接，用于对所述直流半波电压进行分压，输出目标直流半波电压；

第一滤波单元，与所述第一分压单元连接，用于对所述目标半波电压进行滤波，输出第一检测电压；

第二分压单元，与第一直流电源连接，用于对所述第一直流电压进行分压，输出电压保护阈值；

信号输出单元，分别与所述第一滤波单元和所述第二分压单元连接，用于根据所述第一检测电压和所述电压保护阈值输出所述浪涌保护信号。

4.根据权利要求3所述的空调器室外机，其特征在于，所述信号输出单元包括：

比较器，所述比较器的反相输入端与所述第一滤波单元连接，所述比较器的正相输入端与所述第二分压单元连接，用于输出所述高电平浪涌保护信号或者所述低电平浪涌保护信号；

浪涌保护子单元，与所述比较器的输出端连接，用于对应输出所述高电平浪涌保护信号或者所述低电平浪涌保护信号；

第二滤波单元，与所述比较器的输出端连接，用于对应输出所述高电平浪涌保护信号或者所述低电平浪涌保护信号。

5.根据权利要求3所述的空调器室外机，其特征在于，所述第一分压单元包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述整流模块的输出端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一滤波单元连接；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第二电阻的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的空调器室外机，其特征在于，所述第一滤波单元包括：

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的一端连接；

第一电容，所述第一电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第一电容的另一端接地。

7.根据权利要求3所述的空调器室外机，其特征在于，所述第二分压单元包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一直流电源连接；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地；

第二电容，所述第二电容的一端与所述第一直流电源连接，所述第二电容的另一端与所述第五电阻的另一端连接。

8.根据权利要求4所述的空调器室外机，其特征在于，所述浪涌保护子单元，包括：

第六电阻，所述第六电阻的一端与第二直流电源连接；

二极管，所述二极管的阴极与所述第六电阻的另一端及所述比较器的输出端连接，所述二极管的阳极与所述IGBT驱动模块连接。

9.根据权利要求8所述的空调器室外机，其特征在于，所述第二滤波模块包括：

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第六电阻的另一端连接，所述第七电阻的另一端与所述控制模块连接；

第三电容，所述第三电容的一端与所述第七电阻的另一端连接，所述第三电容的一端接地。

10.一种空调器，其特征在于，包括：

空调器室内机；以及

如权利要求1-9任一项所述的空调器室外机。

Images