电路板及空调器

摘要

本发明提供了一种电路板以及一种空调器。电路板，包括：多路功率因数校正电路，用于调整输入电流波形，功率因数校正电路包括：功率开关，功率开关的第一端与正母线相连接；容性元件，容性元件的一端分别与多路功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，容性元件的另一端与电路板的接地点相连接，用于消除电路板存在的寄生电流；其中，多路功率因数校正电路的功率开关的第二端与负母线相连接。将每一功率因数校正电路的功率开关的第二端通过容性元件与电路板的接地点相连接，将电路中浪涌电压在寄生电容形成的寄生电流通过容性元件流入接地，避免多种浪涌电流回路中的寄生电流乱窜造成的电路中器件出现误动作，进而提高了电路的抗干扰能力。

权利要求

1.一种电路板，其特征在于，包括：多路功率因数校正电路，用于调整输入电流波形，所述功率因数校正电路包括：功率开关，所述功率开关的第一端与正母线相连接；

容性元件，所述容性元件的一端分别与多路所述功率因数校正电路的所述功率开关的第二端相连接，所述容性元件的另一端与所述电路板的接地点相连接，用于消除所述电路板存在的寄生电流；

其中，多路所述功率因数校正电路的所述功率开关的第二端与负母线相连接；

多个故障检测电路，多个所述故障检测电路与多路所述功率因数校正电路一一对应相连接；

所述故障检测电路具体包括：

第二阻性元件，所述功率因数校正电路的所述功率开关的第二端通过所述第二阻性元件与所述负母线相连接；

比较电路；

第三阻性元件，所述第三阻性元件的一端与所述功率因数校正电路的所述功率开关的第二端相连接，另一端与所述比较电路的第一反向输入端相连接；

第四阻性元件，所述第四阻性元件的一端与所述第二阻性元件与所述负母线相连的一端相连接，另一端与所述比较电路的第一正向输入端相连接；

第五阻性元件，所述第五阻性元件的一端与所述第三阻性元件的另一端相连接；

第六阻性元件，所述第六阻性元件的另一端与所述第四阻性元件的另一端相连接，另一端与所述第五阻性元件的另一端相连接；

第三容性元件，所述第三容性元件的一端与所述比较电路的第一输出端相连接，另一端与所述比较电路的第二正向输入端相连接；

第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第三容性元件的一端相连接，所述第一二极管的另一端为所述故障检测电路的输出端；

第一电源，所述第一电源与所述比较电路的供电端相连接，并与所述第六阻性元件的另一端相连接。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述功率因数校正电路还包括：感性元件，所述功率开关的第一端通过所述感性元件与所述正母线相连接；

升压二极管，所述功率开关的第一端与所述升压二极管的正极相连接。

3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，还包括：多个驱动电路，多个所述驱动电路与多路所述功率因数校正电路对应相连接，用于将接收到所述功率因数校正电路的控制信号转化成所述功率开关的驱动信号。

4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，多个所述驱动电路的接地端与多个所述功率因数校正电路的所述功率开关的第二端相连接，与所述负母线相连接。

5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，多个所述驱动电路与多路所述功率因数校正电路之间还包括：

多个第一阻性元件，多个所述第一阻性元件用于降低所述驱动信号的幅值。

6.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述容性元件包括第一容性元件和第二容性元件，所述第一容性元件和所述第二容性元件并联，分别设置在所述电路板正面和背面。

7.根据权利要求5所述的电路板，其特征在于，多个故障检测电路用于获取流经所述功率因数校正电路的功率开关的电流信号，并将所述电流信号与预设电流进行比较，生成控制信号，控制所述功率开关的开启和关闭。

8.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述故障检测电路还包括：第七阻性元件，所述第七阻性元件与所述比较电路的第二反向输入端相连接，另一端接地；

第八阻性元件，所述第八阻性元件的一端与所述比较电路的第二反向输入端相连接，另一端与所述第一电源相连接；

第九阻性元件，所述第九阻性元件的一端与所述第三容性元件的另一端相连接；

第十阻性元件，所述第十阻性元件的一端与所述第三容性元件的一端相连接，另一端与所述第九阻性元件的另一端相连接；

第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第十阻性元件的一端相连接，所述第二二极管的负极与所述第十阻性元件的另一端相连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电路板，其特征在于，所述电路板与散热器相接触，所述散热器通过冷媒管进行散热。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电路板。

说明书

电路板及空调器

技术领域

[0001] 本发明涉及驱动控制技术领域，具体而言，涉及一种电路板以及一种空调器。

背景技术

[0002] 智能功率因数控制电路广泛应用在交流电路中。用于调整输入电流波形，以使电流波形与输入电压波形同步，以降低交换功率的损失。

[0003] 应用智能功率因数控制电路的使用过程中，在电路板上形成接地寄生电容，在智能功率因数控制电路工作过程中，由智能功率因数控制电路所处的电路中的存在的浪涌电
压会经由智能功率因数控制电路以及寄生电容中形成浪涌电流回路，智能功率因数控制电
路所处的电路的接地点复杂，多种驱动以及保护电路连接在一起，会存在多种浪涌电流回
路，多种电流回路会在智能功率因数控制电路所处的电路中不断乱窜，会造成智能功率因
数控制电路中的开关管出现误动作，干扰电路运行。

[0004] 因此，如何降低电路中浪涌电流回路对电路的影响成为亟需解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

[0006] 为此，本发明的一方面在于提出了一种电路板。

[0007] 本发明的另一方面在于提出了一种空调器。

[0008] 有鉴于此，本发明提出了一种电路板，包括：多路功率因数校正电路，用于调整输入电流波形，功率因数校正电路包括：功率开关，功率开关的第一端与正母线相连接；容性
元件，容性元件的一端分别与多路功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，容性元
件的另一端与电路板的接地点相连接，用于消除电路板存在的寄生电流；其中，多路功率因
数校正电路的功率开关的第二端与负母线相连接。

[0009] 本发明提供了一种电路板，其中电路板上设有多路功率因数校正电路，在每一功率因数校正电路中包含的功率开关中的第一端与正母线相连接，功率开关中的第二端与负
母线相连接，多路功率因数校正电路连接在正母线和负母线之间，以形成交错并联功率因
数校正电路，每一路功率因数校正电路都跟踪相同的输入源，且不同的功率因数校正电路
中的功率开关具有相同的开关频率，在功率因数校正电路为三路时，每一路之间的载波相
位相差120度，形成的交错并联功率因数校正电路输出电流的电流波纹相对于输入电流的
电流波纹会降低。将每一功率因数校正电路的功率开关的第二端通过容性元件与电路板的
接地点相连接，将电路中浪涌电压在寄生电容形成的寄生电流通过容性元件流入接地，进
而避免多种浪涌电流回路中的寄生电流乱窜造成的电路中器件出现误动作，进而提高了电
路的抗干扰能力，其中，功率开关为IGBT，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝
缘栅双极型晶体管，mos管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效
应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。

[0010] 另外，本发明提供的上述技术方案中的电路板，还可以具有如下附加技术特征：

[0011] 在上述技术方案中，进一步地，功率因数校正电路还包括：感性元件，功率开关的第一端通过感性元件与正母线相连接；升压二极管，功率开关的第一端与升压二极管的正
极相连接。

[0012] 在该技术方案中，功率因数校正电路还包括：感性元件和升压二极管，功率开关、感性元件和升压二极管形成功率因数校正电路，用于调整输入电流波形，以使电流波形与
输入电压波形同步，以降低交换功率的损失。

[0013] 在上述任一技术方案中，进一步地，电路板还包括：多个驱动电路，多个驱动电路与多路功率因数校正电路对应相连接，用于将接收到功率因数校正电路的控制信号转化成
功率开关的驱动信号。

[0014] 在该技术方案中，电路板上还设有多个驱动电路，多个驱动电路与多路功率因数校正电路一一对应，在接收到如控制芯片的控制信号时，将控制芯片的模拟信号转化成对
应的功率开关的驱动信号。

[0015] 在上述任一技术方案中，进一步地，多个驱动电路的接地端与多个功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，与负母线相连接。

[0016] 在该技术方案中，通过将多个驱动电路的接地端与多个功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，与负母线相连接，即多个驱动电路的接地端和功率开关的第二端实
现共地，减少落地点的设置。

[0017] 在上述任一技术方案中，进一步地，多个驱动电路与多路功率因数校正电路之间还包括：多个第一阻性元件，多个第一阻性元件用于降低驱动信号的幅值。

[0018] 在该技术方案中，由于功率开关需要开启和关闭的驱动信号才能实现，为了避免由于开启和关闭的电压信号较大，而出现的无法区分开启和关闭情况，通过设置第一阻性
元件来降低驱动信号的幅值，提高功率开关的控制的准确性。

[0019] 在上述任一技术方案中，进一步地，容性元件包括第一容性元件和第二容性元件，第一容性元件和第二容性元件并联，分别设置在电路板正面和背面。

[0020] 在该技术方案中，容性元件包括第一容性元件和第二容性元件，其中，第一容性元件和第二容性元件并联，分别设置在电路板正面和背面，以便电路板正面和背面上的寄生
电流可以通过第一容性元件和第二容性元件快速接地，进而保护电路板的器件。

[0021] 在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：多个故障检测电路，多个故障检测电路与多路功率因数校正电路一一对应相连接，用于获取流经功率因数校正电路的功率开关
的电流信号，并将电流信号与预设电流进行比较，生成控制信号，控制功率开关的开启和关
闭。

[0022] 在该技术方案中，电路板还设有多个故障检测电路，其中，多个故障检测电路与功率因数校正电路一一对应相连接，通过将流经功率开关的电流信号与预设电流进行比较，
并根据比较结果生成控制信号，来控制功率开关的开启和关闭，具体地，在检测到流经功率
开关的电流信号大于预设电流时，控制功率开关停止导通，进而实现功率开关的保护。

[0023] 在上述任一技术方案中，进一步地，故障检测电路具体包括：第二阻性元件，功率因数校正电路的功率开关的第二端通过第二阻性元件与负母线相连接；比较电路；第三阻
性元件，第三阻性元件的一端与功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，另一端与
比较电路的第一反向输入端相连接；第四阻性元件，第四阻性元件的一端与第二阻性元件
与负母线相连的一端相连接，另一端与比较电路的第一正向输入端相连接；第五阻性元件，
第五阻性元件的一端与第三阻性元件的另一端相连接；第六阻性元件，第六阻性元件的另
一端与第四阻性元件的另一端相连接，另一端与第五阻性元件的另一端相连接；第三容性
元件，第三容性元件的一端与比较电路的第一输出端相连接，另一端与比较电路的第二正
向输入端相连接；第一二极管，第一二极管的正极与第三容性元件的一端相连接，第一二极
管的另一端为故障检测电路的输出端；第一电源，第一电源与比较电路的供电端相连接，并
与第六阻性元件的另一端相连接。

[0024] 在该技术方案中，通过设置第二阻性元件，利用采集第二阻性原件的电压来代替电流的检测方法，通过第三阻性元件、第四阻性元件的作为的上拉电阻的阻值和第五阻性
元件和第六阻性元件就可以确定经由第二阻性元件确定的动作电流。为了避免在第二阻性
元件出现扰乱信号，在比较电路的第一反向输入端和比较电路的第一正向输入端并联一个
电容，进而实现过滤干扰的作用，同时在第一电源和第六阻性元件之间设有其他的阻性元
件，避免出现不同故障检测电路之间的干扰。

[0025] 在上述任一技术方案中，进一步地，故障检测电路还包括：第七阻性元件，第七阻性元件与比较电路的第二反向输入端相连接，另一端接地；第八阻性元件，第八阻性元件的
一端与比较电路的第二反向输入端相连接，另一端与第一电源相连接；第九阻性元件，第九
阻性元件的一端与第三容性元件的另一端相连接；第十阻性元件，第十阻性元件的一端与
第三容性元件的一端相连接，另一端与第九阻性元件的另一端相连接；第二二极管，第二二
极管的正极与第十阻性元件的一端相连接，第二二极管的负极与第十阻性元件的另一端相
连接。

[0026] 在该技术方案中，通过比较器的第一输出端输入至比较器的第二正向输入端，利用第三容性元件实现延时功能，通过比较器的第二输出端输出至功率开关的控制端，进而
实现过流的控制，通过设定二极管，避免出现第三容性元件出现反向电压造成器件的损坏。

[0027] 在上述任一技术方案中，进一步地，电路板与散热器相接触，散热器通过冷媒管进行散热。

[0028] 在该技术方案中，通过将电路板与散热器相接触，具体地，将功率开关的控制端与散热器相接触，利用冷媒管进行散热，以降低电路板的温度，提高电路板的使用寿命。

[0029] 在本发明的第二方面，提出一种空调器，其中空调器中包括如上述任一项电路板。

[0030] 在本发明提出的空调器包含上述任一技术方案的电路板，因而具有上述电路板的全部有益技术效果，在此不再赘述。

[0031] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0032] 本发明的上述和/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：

[0033] 图1示出了本发明一个实施例的电路板连接示意图；

[0034] 图2示出了根据本发明的一个实施例故障检测电路连接示意图；

[0035] 图3示出了根据本发明的一个容性元件的示意图；

[0036] 图4示出了根据本发明的改进前寄生电流的流向示意图；

[0037] 图5示出了根据本发明的一个实施例的电路板连接示意图；

[0038] 图6示出了根据本发明的一个实施例的电路板示意图。

具体实施方式

[0039] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明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。

[0040] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开
的具体实施例的限制。

[0041] 如图1至图5所示，本发明一个实施例的电路板连接示意图，电路板包括：多路功率因数校正电路，用于调整输入电流波形，功率因数校正电路包括：功率开关，功率开关的第
一端与正母线相连接；容性元件，容性元件的一端分别与多路功率因数校正电路的功率开
关的第二端相连接，容性元件的另一端与电路板的接地点相连接，用于消除电路板存在的
寄生电流；其中，多路功率因数校正电路的功率开关的第二端与负母线相连接。

[0042] 本发明提供了一种电路板，其中电路板上设有多路功率因数校正电路，在每一功率因数校正电路中包含的功率开关中的第一端与正母线相连接，功率开关中的第二端与负
母线相连接，多路功率因数校正电路连接在正母线和负母线之间，以形成交错并联功率因
数校正电路，每一路功率因数校正电路都跟踪相同的输入源，且不同的功率因数校正电路
中的功率开关具有相同的开关频率，在功率因数校正电路为三路时，每一路之间的载波相
位相差120度，形成的交错并联功率因数校正电路输出电流的电流波纹相对于输入电流的
电流波纹会降低。将每一功率因数校正电路的功率开关的第二端通过容性元件与电路板的
接地点相连接，将电路中浪涌电压在寄生电容形成的寄生电流通过容性元件流入接地，进
而避免多种浪涌电流回路中的寄生电流乱窜造成的电路中器件出现误动作，进而提高了电
路的抗干扰能力。

[0043] 在本发明一个实施例中，功率因数校正电路还包括：感性元件，功率开关的第一端通过感性元件与正母线相连接；升压二极管，功率开关的第一端与升压二极管的正极相连
接。

[0044] 在该技术方案中，功率因数校正电路还包括：感性元件和升压二极管，功率开关、感性元件和升压二极管形成功率因数校正电路，用于调整输入电流波形，以使电流波形与
输入电压波形同步，以降低交换功率的损失。

[0045] 在本发明一个实施例中，电路板还包括：多个驱动电路，多个驱动电路与多路功率因数校正电路对应相连接，用于将接收到功率因数校正电路的控制信号转化成功率开关的
驱动信号。

[0046] 在该实施例中，电路板上还设有多个驱动电路，多个驱动电路与多路功率因数校正电路一一对应，在接收到如控制芯片的控制信号时，将控制芯片的模拟信号转化成对应
的功率开关的驱动信号。

[0047] 在本发明一个实施例中，多个驱动电路的接地端与多个功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，与负母线相连接。

[0048] 在该实施例中，通过将多个驱动电路的接地端与多个功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，与负母线相连接，即多个驱动电路的接地端和功率开关的第二端实现
共地，减少落地点的设置。

[0049] 在本发明一个实施例中，多个驱动电路与多路功率因数校正电路之间还包括：多个第一阻性元件，多个第一阻性元件用于降低驱动信号的幅值。

[0050] 在该实施例中，由于功率开关需要开启和关闭的驱动信号才能实现，为了避免由于开启和关闭的电压信号较大，而出现的无法区分开启和关闭情况，通过设置第一阻性元
件来降低驱动信号的幅值，提高功率开关的控制的准确性。

[0051] 如图3所示，在本发明一个实施例中，容性元件包括第一容性元件和第二容性元件，第一容性元件和第二容性元件并联，分别设置在电路板正面和背面。

[0052] 在该实施例中，容性元件包括第一容性元件和第二容性元件，其中，第一容性元件和第二容性元件并联，分别设置在电路板正面和背面，以便电路板正面和背面上的寄生电
流可以通过第一容性元件和第二容性元件快速接地，进而保护电路板的器件。

[0053] 在本发明一个实施例中，还包括：多个故障检测电路，多个故障检测电路与多路功率因数校正电路一一对应相连接，用于获取流经功率因数校正电路的功率开关的电流信
号，并将电流信号与预设电流进行比较，生成控制信号，控制功率开关的开启和关闭。

[0054] 在该实施例中，电路板还设有多个故障检测电路，其中，多个故障检测电路与功率因数校正电路一一对应相连接，通过将流经功率开关的电流信号与预设电流进行比较，并
根据比较结果生成控制信号，来控制功率开关的开启和关闭，具体地，在检测到流经功率开
关的电流信号大于预设电流时，控制功率开关停止导通，进而实现功率开关的保护。

[0055] 在本发明一个实施例中，故障检测电路具体包括：第二阻性元件，功率因数校正电路的功率开关的第二端通过第二阻性元件与负母线相连接；比较电路；第三阻性元件，第三
阻性元件的一端与功率因数校正电路的功率开关的第二端相连接，另一端与比较电路的第
一反向输入端相连接；第四阻性元件，第四阻性元件的一端与第二阻性元件与负母线相连
的一端相连接，另一端与比较电路的第一正向输入端相连接；第五阻性元件，第五阻性元件
的一端与第三阻性元件的另一端相连接；第六阻性元件，第六阻性元件的另一端与第四阻
性元件的另一端相连接，另一端与第五阻性元件的另一端相连接；第三容性元件，第三容性
元件的一端与比较电路的第一输出端相连接，另一端与比较电路的第二正向输入端相连
接；第一二极管，第一二极管的正极与第三容性元件的另一端相连接，第一二极管的另一端
为故障检测电路的输出端；第一电源，第一电源与比较电路的供电端相连接，并与第六阻性
元件的另一端相连接。

[0056] 在该实施例中，通过设置第二阻性元件，利用采集第二阻性原件的电压来代替电流的检测方法，通过第三阻性元件、第四阻性元件的作为的上拉电阻的阻值和第五阻性元
件和第六阻性元件就可以确定经由第二阻性元件确定的动作电流。为了避免在第二阻性元
件出现扰乱信号，在比较电路的第一反向输入端和比较电路的第一正向输入端并联一个电
容，进而实现过滤干扰的作用，同时在第一电源和第六阻性元件之间设有其他的阻性元件，
避免出现不同故障检测电路之间的干扰。

[0057] 在本发明一个实施例中，故障检测电路还包括：第七阻性元件，第七阻性元件与比较电路的第二反向输入端相连接，另一端接地；第八阻性元件，第八阻性元件的一端与比较
电路的第二反向输入端相连接，另一端与第一电源相连接；第九阻性元件，第九阻性元件的
一端与第三容性元件的另一端相连接；第十阻性元件，第十阻性元件的一端与第三容性元
件的一端相连接，另一端与第九阻性元件的另一端相连接；第二二极管，第二二极管的正极
与第十阻性元件的一端相连接，第二二极管的负极与第十阻性元件的另一端相连接。

[0058] 在该实施例中，通过比较器的第一输出端输入至比较器的第二正向输入端，利用第三容性元件实现延时功能，通过比较器的第二输出端输出至功率开关的控制端，进而实
现过流的控制，通过设定二极管，避免出现第三容性元件出现反向电压造成器件的损坏。

[0059] 在本发明一个实施例中，电路板与散热器相接触，散热器通过冷媒管进行散热。

[0060] 在该技术方案中，通过将电路板与散热器相接触，具体地，将功率开关的控制端与散热器相接触，利用冷媒管进行散热，以降低电路板的温度，提高电路板的使用寿命。

[0061] 在本发明的一个实施例中，由于冷媒管接地，散热器和PE(接地)是同一电位，而IGBT，二极管和智能功率电路都安装在散热器上，安装面实际成为了一个寄生电容，由于增
加了寄生电容的存在，浪涌电压在系统可以产生浪涌电流回路，由于三路交错电路的GND结
构复杂，多个驱动、保护、控制的GND连在一起，所以浪涌电流可以在系统的GND里到处乱窜。
导致与GND连接的比较器误动作。为了解决这个问题，我们在GND上增加容性元件，使浪涌电
流的主要部分按照我们设计的路径流动，不再流入信号地，具体如图6所示，通过电路板中
的1#和3#进行快速接地。

[0062] 本发明具有以下有益技术效果：

[0063] 1.在三路交错PFC电路中应用过流保护电路；

[0064] 2.使用冷媒管散热，散热器接地；

[0065] 3.负母线(GND)经过Y电容(第一容性元件和第二容性元件)从最短路径与散热器连接。

[0066] 在本发明第二方面的实施例中，提出一种空调器，其中空调器中包括如上述任一项电路板。

[0067] 在本发明提出的空调器包含上述任一技术方案的电路板，因而具有上述电路板的全部有益技术效果，在此不再赘述。

[0068] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。