CN218162235U - 无电解电容的变频电路及空调器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变频技术领域，具体涉及一种无电解电容的变频电路及空调器，旨在解决如何简化空调器中的变频电路的问题。为此目的，本实用新型的变频电路包括一个电源接口、一个整流电路、多个逆变电路和一个变频驱动器；整流电路的交流侧与电源接口连接，整流电路的直流侧分别与每个逆变电路的直流侧连接，每个逆变电路的交流侧分别与一个交流负载连接；变频驱动器分别与每个逆变电路连接，变频驱动器用于根据指令控制每个逆变电路的输出电能，以对每个逆变电路连接的交流负载进行变频控制。通过将多个变频器共用一个整流电路，以及将多个变频器共用一个变频驱动器，能够减少变频电路的占用空间、成本和装配难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频技术领域，具体涉及一种无电解电容的变频电路及空调器。
背景技术
变频空调主要是通过变频器控制压缩机和/或风机的运行频率，而目前常规的变频控制方式主要是在变频空调内为压缩机和每个风机的变频器设置单独的变频驱动器，通过不同的变频驱动器对不同的变频器进行控制。为此，需要为每个变频驱动器配套设置单独的散热、通信、开关电源和整流等结构，从而导致这种变频控制方式不仅需要较高的成本，还会占用较大的空调内部空间，增加空调的装配难度，不利于变频空调特别是多风机变频空调的推广和使用。
相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
实用新型内容
为了克服上述缺陷，提出了本实用新型，以提供解决或至少部分地解决如何简化空调器中变频电路的技术问题的无电解电容的变频电路及空调器。
第一方面，提供一种无电解电容的变频电路，所述变频电路包括一个电源接口、一个整流电路、多个逆变电路和一个变频驱动器；
所述整流电路的交流侧与所述电源接口连接，所述整流电路的直流侧分别与每个所述逆变电路的直流侧连接，每个所述逆变电路的交流侧分别与一个交流负载连接；
所述变频驱动器分别与每个所述逆变电路连接，所述变频驱动器用于根据指令控制每个所述逆变电路的输出电能，以对每个所述逆变电路连接的交流负载进行变频控制。
在上述无电解电容的变频电路的一个技术方案中，所述整流电路的直流侧并联有由薄膜电容组成的直流母线电容。
在上述无电解电容的变频电路的一个技术方案中，所述电源接口至少包括三相交流电源接口。
在上述无电解电容的变频电路的一个技术方案中，所述变频电路还包括一个开关电源，所述开关电源与所述变频驱动器连接，所述开关电源用于向所述变频驱动器供电。
在上述无电解电容的变频电路的一个技术方案中，所述变频电路还包括一个散热模块，所述散热模块用于为所述变频电路进行散热。
在上述变频电路的一个技术方案中，所述变频电路集成设置在一个PCB(PrintedCircuit Board)板上。
在上述无电解电容的变频电路的一个技术方案中，所述变频电路应用于空调器，所述交流负载包括压缩机和至少一个风机。
在上述无电解电容的变频电路的一个技术方案中，所述整流电路为全桥式整流电路，所述逆变电路为全桥式逆变电路。
在上述变频电路的一个技术方案中，所述全桥式整流电路是由不可控型电力电子器件组成的电路，所述全桥式逆变电路是由可控型电力电子器件组成的电路。
在第二方面，提供一种空调器，该空调器包括上述变频电路技术方案所述的无电解电容的变频电路。
本实用新型上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
在实施本实用新型的技术方案中，无电解电容的变频电路包括一个电源接口、一个整流电路、多个逆变电路和一个变频驱动器；整流电路的交流侧与电源接口连接，整流电路的直流侧分别与每个逆变电路的直流侧连接，每个逆变电路的交流侧分别与一个交流负载连接；变频驱动器分别与每个逆变电路连接，变频驱动器用于根据指令控制每个逆变电路的输出电能，以对每个逆变电路连接的交流负载进行变频控制。
将一个整流电路与一个逆变电路连接可以形成一个变频器(变频结构)，而将一个整流电路与多个逆变电路连接就可以形成共用一个整流电路的多个变频器。通过将多个变频器共用一个整流电路，能够极大地减少变频电路的占用空间和成本，同时也可以减少装配难度。同时，通过上述实施方式，还可以将多个变频器共用一个变频驱动器，进一步减小了变频电路的占用空间、成本和装配难度。此外，由于只有一个变频驱动器，也就无需为不同变频驱动器之间的通信建立通信回路，进一步减小了变频电路的占用空间、成本和装配难度。
附图说明
参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围组成限制。其中：
图1是根据本实用新型的一个实施例的无电解电容的变频电路的主要电路结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
在本实用新型提供的无电解电容的变频电路的实施例中，变频电路主要包括一个电源接口、一个整流电路、多个逆变电路和一个变频驱动器。
首先，对整流电路和逆变电路进行说明。
在本实用新型实施例中，整流电路的交流侧与电源接口连接，整流电路的直流侧分别与每个逆变电路的直流侧连接，每个逆变电路的交流侧分别与一个交流负载连接。一个整流电路与一个逆变电路连接就可以形成一个变频器(变频结构)，而一个整流电路分别与多个逆变电路连接就可以形成多个变频器(变频结构)并且使这些变频器(变频结构)共用一个整流电路。
交流电源输出的交流电经电源接口输入至整流电路的交流侧，整流电路可以将输入的交流电转换成直流电，再将转换得到的直流电输出至每个逆变电路的直流侧，逆变电路可以将输入的直流电转换成交流电，再将转换得到的交流电输出至交流负载，为交流负载供电。通过改变逆变电路输出的交流电的频率、相位、幅值等交流参数，就可以改变交流负载的运行频率。例如，如果交流负载的压缩机，通过改变逆变电路输出的交流电的交流参数，可以改变压缩机的运行频率。
需要说明的是，在本实用新型实施例中，本领域技术人员可以采用整流技术领域中常规的电路结构来构建上述整流电路，同时也可以采用逆变技术领域中常规的电路结构来构建上述逆变电路。
以上是对本实用新型实施例中整流电路和逆变电路的说明，下面继续对本实用新型实施例中的变频驱动器进行说明。
在本实用新型实施例中，变频驱动器分别与每个逆变电路连接，变频驱动器可以用于根据指令控制每个逆变电路的输出电能，以对每个逆变电路连接的交流负载进行变频控制。
逆变电路的输出电能与前述实施例中变电路输出的交流电的含义相同。变频驱动器可以根据指令控制逆变电路输出的交流电的交流参数，从而实现对交流负载进行变频控制。
在实用新型实施例中逆变电路可以是由电力电子器件(Power ElectronicDevice)构成的逆变电路，通过对电路中电力电子器件进行导通或关断控制，就可以改变逆变电路输出的交流电的交流参数。因而，在本实用新型实施例中的上述指令可以是对逆变电路中电力电子器件进行导通或关断控制的控制信号。在一些优选实施方式中，上述指令可以是采用脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)技术生成的能够对逆变电路中电力电子器件进行导通或关断控制的控制信号。
需要说明的是，本领域技术人员可以采用变频技术领域中常规的变频器的驱动器作为变频驱动器，同时也可以采用常规的变频控制方法，通过变频驱动器来控制逆变电路的输出电能，以对每个逆变电路连接的交流负载进行变频控制。本实用新型不对变频驱动器的型号、结构和控制方法作具体限定，本实用新型仅对多个逆变电路连接同一个变频驱动器并通过该变频驱动器进行控制的这种结构进行保护。
参阅附图1，在根据本实用新型的一个实施例的无电解电容的变频电路中，变频电路包括逆变电路1、逆变电路2和逆变电路3共三个逆变电路，逆变电路1、逆变电路2和逆变电路3的直流侧分别与整流电路的直流侧连接，逆变电路1、逆变电路2和逆变电路3的交流侧分别与交流负载1、交流负载2和交流负载3连接。通过变频驱动器控制逆变电路1的输出电能，可以交流负载1进行变频控制；通过变频驱动器控制逆变电路2的输出电能，可以交流负载2进行变频控制；通过变频驱动器控制逆变电路3的输出电能，可以交流负载3进行变频控制。
在一些实施方式中电源接口至少可以包括三相交流电源接口，即使用三相交流电对交流负载进行供电与变频控制。但是，本领域技术人员能够理解的是，在不偏离本实用新型的技术原理的前提下，本领域技术人员还可以将三相交流电源接口替换成其他类型的交流电源接口如单相交流电源接口，或者在保留三相交流电源接口的同时增设其他类型的交流电源接口，这些对电源接口进行更改或替换后的技术方案仍然落入本实用新型的保护范围之内。
通过上述变频电路，将多个变频器(由一个整流电路和一个逆变电路形成的变频器)共用一个整流电路，能够极大地减少变频电路的占用空间和成本，同时也可以减少装配难度。此外，通过上述变频电路，还可以将多个变频器共用一个变频驱动器，进一步减小了变频电路的占用空间、成本和装配难度。
在本实用新型实施例的一个应用场景中，可以将变频电路应用于空调器，此时交流负载可以包括压缩机和至少一个风机。例如，如图1所示，可以将变频电路应用于具有双风机的空调器，其中，交流负载1可以是压缩机，交流负载2和交流负载3可以是风机。通过图1所示的变频电路可以分别对压缩机和两个风机进行变频控制。
以上是对根据本实用新型实施例的变频电路的主要说明，下面对本实用新型实施例中的整流电路和逆变电路作进一步说明。
一、整流电路
在本实施例中整流电路可以为全桥式整流电路。
在一些优选实施方式中可以采用不可控型电力电子器件(Power ElectronicDevice)构建全桥式整流电路，即在本实施方式中全桥式整流电路是由不可控型电力电子器件组成的电路。
不可控型电力电子器件包括但不限于二极管(Diode)。
如图1所示，整流电路可以是由二极管D1至二极管D6构建的三相全桥式整流电路，其中，整流电路的交流侧与电源接口连接。
二、逆变电路
在本实施例中逆变电路可以为全桥式逆变电路。
在一些优选实施方式中可以采用可控型电力电子器件(Power ElectronicDevice)构建全桥式逆变电路，即在本实施方式中全桥式逆变电路是由可控型电力电子器件组成的电路。
可控型电力电子器件包括但不限于绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal OxideSemiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。
如图1所示，逆变电路可以是由可控型电力电子器件S1至可控型电力电子器件S6构建的三相全桥式逆变电路，其中，逆变电路的交流侧与交流负载连接。此外，每个可控型电力电子器件还分别与一个二极管反向并联。例如，可控型电力电子器件S1与二极管D1反向并联。
以上是对整流电路和逆变电路的进一步说明。
进一步，在根据本实用新型提供的无电解电容的变频电路的另一些实施例中，变频电路除了可以包括上述实施例所述的各组件(电源接口、整流电路、逆变电路和变频驱动器等)以外，在整流电路的直流侧还可以并联由薄膜电容(Film Capacitor)组成的直流母线电容(如1所示的电容C1至C3)，相比于电解电容(Electrolytic Capacitor)，采用薄膜电容组成直流母线电容，能够提高变频电路的变频特性，减小介电损耗。
进一步，在根据本实用新型提供的无电解电容的变频电路的另一些实施例中，变频电路除了可以包括上述实施例所述的各组件(电源接口、整流电路、逆变电路和变频驱动器等)以外，变频电路还可以包括一个开关电源(Switch Mode Power Supply)，开关电源可以与变频驱动器连接，开关电源可以用于向变频驱动器供电。通过这种结构，可以将多个变频器(由一个整流电路和一个逆变电路形成的变频器)共用一个开关电源，进一步减小了变频电路的占用空间、成本和装配难度。
需要说明的是，本领域技术人员可以采用开关电源技术领域中常规的开关电源，本实用新型不对开关电源的型号和/或结构作具体限定，本实用新型仅对多个变频器(由一个整流电路和一个逆变电路形成的变频器)共用一个开关电源的这种结构进行保护。
进一步，在根据本实用新型提供的无电解电容的变频电路的另一些实施例中，变频电路除了可以包括上述实施例所述的各组件(电源接口、整流电路、逆变电路和变频驱动器等)以外，变频电路还可以包括一个散热模块，散热模块可以用于为变频电路进行散热。通过这种结构，还可以将多个变频器(由一个整流电路和一个逆变电路形成的变频器)共用一个散热模块，进一步减小了变频电路的占用空间、成本和装配难度。
需要说明的是，本领域技术人员可以采用散热器技术领域中常规的散热器作为散热模块，本实用新型不对散热模块的结构作具体限定，本实用新型仅对多个变频器(由一个整流电路和一个逆变电路形成的变频器)共用一个散热模块的这种结构进行保护。
进一步，在根据本实用新型提供的无电解电容的变频电路的另一些实施例中，变频电路除了可以包括上述实施例所述的各组件(电源接口、整流电路、逆变电路和变频驱动器等)，同时还可以将这些组件集成设置在一个PCB(Printed Circuit Board)板上，从而可以进一步减小变频电路的占用空间和装配难度。
以上是对本实用新型提供的无电解电容的变频电路的实施例的说明。
进一步，本实用新型还提供了一种空调器。
在根据本实用新型的一个空调器的实施例中，空调器可以包括上述无电解电容的变频电路实施例所述的无电解电容的变频电路。为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，对于空调器中的压缩机和风机等常规结构不再进行描述。
至此，已经结合附图所示的一个实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无电解电容的变频电路，其特征在于，所述变频电路包括一个电源接口、一个整流电路、多个逆变电路和一个变频驱动器；
所述整流电路的交流侧与所述电源接口连接，所述整流电路的直流侧分别与每个所述逆变电路的直流侧连接，每个所述逆变电路的交流侧分别与一个交流负载连接；
所述变频驱动器分别与每个所述逆变电路连接，所述变频驱动器用于根据指令控制每个所述逆变电路的输出电能，以对每个所述逆变电路连接的交流负载进行变频控制。
2.根据权利要求1所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述整流电路的直流侧并联有由薄膜电容组成的直流母线电容。
3.根据权利要求1所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述电源接口至少包括三相交流电源接口。
4.根据权利要求1所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述变频电路还包括一个开关电源，所述开关电源与所述变频驱动器连接，所述开关电源用于向所述变频驱动器供电。
5.根据权利要求1所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述变频电路还包括一个散热模块，所述散热模块用于为所述变频电路进行散热。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述变频电路集成设置在一个PCB(Printed Circuit Board)板上。
7.根据权利要求1所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述变频电路应用于空调器，所述交流负载包括压缩机和至少一个风机。
8.根据权利要求1所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述整流电路为全桥式整流电路，所述逆变电路为全桥式逆变电路。
9.根据权利要求8所述的无电解电容的变频电路，其特征在于，所述全桥式整流电路是由不可控型电力电子器件组成的电路，所述全桥式逆变电路是由可控型电力电子器件组成的电路。
10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求1至9中任一项所述的无电解电容的变频电路。
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