[发明专利]功率变换模块及变频空调器

说明书

技术领域

本发明涉及空调领域，具体地，涉及一种功率变换模块及变频空调器。

背景技术

目前，家用变频空调中已经广泛采用交直交变频驱动方案，为解决该方案带来的交流侧的谐波含量大的问题，现有技术中一般使用在整流电路之后增加了功率因数校正电路。

现在的空调产品中多是采用分立绝缘栅双极型晶体管IGBT+快恢复二极管+智能功率模块来实现前级功率因数校正，后级连接分离变频器逆变构成整个变频调速系统。

图1和图2示出目前较为成熟的采用分立器件实现的带有功率因数校正功能的变频调速方案，参见图1和图2，此方案的较多功率器件在生产及装配过程中存在一定的问题：如功率器件安装高度统一及器件定位问题，为了保证安装高度需要采用特殊的定高工装，操作过程中严重影响生产效率；其次若安装高度不能完全匹配，各功率器件散热面将不在同一平面，安装螺钉定位造成器件引脚受力变形，同时模块散热会受到严重影响，扭曲的引脚和散热不良导致器件损坏的可能性增大；另外由于器件外形封装的限制和电器盒机构的影响导致功率器件引脚之间走线加长，过长的走线使线路上的寄生电感、电容增加，高速变化的电流信号使线路上产生较大的噪声电压，噪声电压的尖峰对器件的耐压提出了更高的要求，同时此噪声电压也是较大的干扰源，扩散在整个控制器电路中，控制系统的抗干扰能力需要进一步加强。

现有技术中，对于上述分立器件搭建交直交变频电路噪声电压大，装配复杂的问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种功率变换模块及变频空调器，用于解决分立器件搭建交直交变频电路噪声电压大，装配复杂的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种变频空调器的功率变换模块。采用以下技术方案：该变频空调器的功率变换模块，包括集成在同一基板上的功率因数校正电路和逆变电路，逆变电路的功率器件通过逆变驱动引脚获取逆变驱动信号，该功率变换模块还包括驱动保护电路，用于对逆变驱动信号进行验证，驱动保护电路的输入端与逆变驱动引脚连接，驱动保护电路的输出端与逆变电路连接。

进一步地，上述逆变电路包括三相逆变单元，每相逆变单元用于逆变出一相交流电源，每相逆变单元包括：上桥臂功率器件和下桥臂功率器件，其中，上桥臂功率器件的第一端连接功率因数校正电路输出的正极，下桥臂功率器件的第二端连接功率因数校正电路输出的负极，上桥臂功率器件的第二端和下桥臂功率器件的第一端与该相的逆变输出端连接，上桥臂功率器件的驱动端和下桥臂功率器件驱动端分别与驱动保护电路的输出端连接。

进一步地，驱动保护电路的输出端与上桥臂功率器件的驱动端之间和驱动保护电路的输出端与上桥臂功率器件的驱动端之间分别设置有驱动电阻。

进一步地，逆变电路使用绝缘栅极晶体管或功率金属氧化物场效应管作为上桥臂功率器件和下桥臂功率器件。

进一步地，驱动保护电路还用于：判断上桥臂功率器件的驱动信号和下桥臂功率器件驱动信号是否同时有效，并根据判断结果向上桥臂功率器件和下桥臂功率器件发送驱动信号。

进一步地，当上桥臂功率器件的驱动信号和下桥臂功率器件驱动信号同时有效时，驱动保护电路输出端停止输出。

进一步地，驱动保护电路还用于：判断驱动信号的强度是否超出预设的阈值，并根据判断结果向上桥臂功率器件和下桥臂功率器件发送驱动信号。

进一步地，当驱动信号的强度超出预设的阈值时，驱动保护电路输出端停止输出。

进一步地，驱动保护电路还用于：判断驱动信号的时序是否正确，并根据判断结果向上桥臂功率器件和下桥臂功率器件发送驱动信号。

进一步地，当驱动信号的时序出现错误时，驱动保护电路输出端停止输出。

根据本发明的另一个方面，提供给了一种变频空调器。该变频空调器包括功率变换模块，该功率变换模块为上述任一种功率变换模块。