高集成功率模块和空调器制造技术

本发明专利技术提供了高集成功率模块和空调器。其中，高集成功率模块包括：基板；设置在所述基板上的功率因数校正元件、整流桥、压缩机逆变器以及风机逆变器，其中，所述整流桥设置在所述功率因数校正元件的左侧，所述压缩机逆变器设置在所述功率因数校正元件的右侧，所述风机逆变器设置在所述压缩机逆变器的右侧；所述整流桥与所述功率因数校正元件电连接，所述功率因数校正元件与所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接。发明专利技术人发现，高集成功率模块的散热效率高，集成度高，可以充分利用空间，有利于统一把控上述功率器件的可靠性，开发、维修容易，成本较低。

High Integrated Power Module and Air Conditioner

The invention provides a high integrated power module and an air conditioner. The high integrated power module includes a substrate, a power factor correction element, a rectifier bridge, a compressor inverter and a fan inverter arranged on the substrate, wherein the rectifier bridge is arranged on the left side of the power factor correction element, the compressor inverter is arranged on the right side of the power factor correction element, and the fan inverter is arranged on the compression side. The rectifier bridge is electrically connected with the power factor correction element, and the power factor correction element is electrically connected with the compressor inverter and the fan inverter. Inventors found that the high integrated power module has high heat dissipation efficiency, high integration, can make full use of space, is conducive to the unified control of the reliability of the above power devices, easy development and maintenance, and low cost.

【技术实现步骤摘要】
高集成功率模块和空调器
本专利技术涉及空调
，具体的，涉及高集成功率模块和空调器。
技术介绍
目前，空调电控用到的功率器件的部分主要有整流桥、功率因数校正元件(PFC)、压缩机智能功率模块(IPM)和风机IPM。传统电控中这些功率器件是分立的，分布于电控的不同区域，相隔较远，功率器件占用面积大，导致其散热面积大，成本较高。因而，目前的功率器件的设置仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种将功率因数校正元件、整流桥、压缩机逆变器以及风机逆变器集成在同一个基板上的高集成功率模块，可以有效节约上述功率器件的占用面积，散热效果佳，可以统一把控上述功率器件的可靠性，容易维修，或者有利于改善线路优化的问题。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种高集成功率模块。根据本专利技术的实施例，该高集成功率模块包括：基板；设置在所述基板上的功率因数校正元件、整流桥、压缩机逆变器以及风机逆变器，其中，所述整流桥设置在所述功率因数校正元件的左侧，所述压缩机逆变器设置在所述功率因数校正元件的右侧，所述风机逆变器设置在所述压缩机逆变器的右侧；所述整流桥与所述功率因数校正元件电连接，所述功率因数校正元件与所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接。专利技术人发现，温度最高的PFC处在整流桥和压缩机逆变器中间，其热量可以通过两边有效扩散，有利于提高高集成功率模块的散热效率，上述功率器件的分布比较紧凑，集成度高，占用面积较小但不影响散热，可以充分利用空间，有利于统一把控上述功率器件的可靠性，开发、维修容易，并且由于功率器件的排布与电流流向吻合，使得电路布线得以简化，大大降低高集成功率模块的成本。根据本专利技术的实施例，高集成功率模块还包括：强电引脚，所述强电引脚设置在所述基板的上边缘上，所述强电引脚与所述整流桥的输入端、所述整流桥的输出端、所述功率因数校正元件的输出端、所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接；弱电引脚，所述弱电引脚设置在所述基板的下边缘上，所述弱电引脚与所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接。由此，可以有效驱动上述功率器件，且可以及时有效的传递功率器件中的产生的信号，使得高集成功率模块高效的运转。根据本专利技术的实施例，所述压缩机逆变器包括间隔设置的第一器件单元和第一控制单元，所述第一控制单元设置在所述第一器件单元的右侧，其中，所述第一控制单元与所述弱电引脚电连接。由此，由于流过第一器件单元的电流较小，将第一器件单元设置在功率因数校正元件和第一控制单元中间，不仅有利于PFC的散热，且可以减少PFC的高温对第一控制单元的影响，延长第一控制单元的使用寿命，且在较长的使用过程中均具有良好的控制第一器件单元的作用。根据本专利技术的实施例，所述第一器件单元包括六个IGBT模块，每个所述IGBT模块中包括一个绝缘栅双极型晶体管和一个快恢复二极管，其中，至少一个所述IGBT模块水平设置，且水平设置的所述IGBT模块的至少一部分设置在所述功率因数校正元件中的两个子元件之间，所述绝缘栅双极型晶体管的集电极和发射极与所述强电引脚电连接。由此，在不影响散热的前提下，第一器件单元与PFC的排布更加紧凑，进而使得高集成功率模块中的各个功率器件的排布更紧凑，集成度更高，空间利用率更高，减小高集成功率模块的占用面积，更容易统一把控上述功率器件的可靠性，成本更低。根据本专利技术的实施例，一个所述IGBT模块水平设置，且水平设置的所述IGBT模块中的所述快恢复二极管的至少一部分设置在所述功率因数校正元件中的两个所述子元件之间，水平设置的所述IGBT模块中的所述绝缘栅双极型晶体管位于水平设置的所述IGBT模块中的所述快恢复二极管的右侧；五个所述IGBT模块垂直设置，且每个垂直设置的所述IGBT模块中所述快恢复二极管位于所述绝缘栅双极型晶体管的上方。由此，将绝缘栅双极型晶体管与快恢复二极管结合使用可以有效减少转换状态的损耗，且在不影响散热的前提下，将快恢复二极管的至少一部分位于设置在所述功率因数校正元件中的两个子元件之间有利于使得高集成功率模块中的各个功率器件的排布更紧凑，集成度更高，空间利用率更高，更有利于减小高集成功率模块的占用面积，更容易统一把控上述功率器件的可靠性，成本更低。根据本专利技术的实施例，所述风机逆变器包括间隔设置的第二器件单元和第二控制单元，所述第二器件单元包括六个逆导型绝缘栅双极型晶体管，六个所述逆导型绝缘栅双极型晶体管中的一部分所述逆导型绝缘栅双极型晶体管沿水平方向呈直线间隔分布，以形成水平段，六个所述逆导型绝缘栅双极型晶体管中的另一部分所述逆导型绝缘栅双极型晶体管沿垂直方向呈直线间隔分布，以形成垂直段，垂直段设置在所述水平段的上方，其中，所述第二控制单元设置在所述水平段的上方，且位于所述垂直段的至少一部分的水平一侧，所述逆导型绝缘栅双极型晶体管的集电极和发射极与所述强电引脚电连接，所述第二控制单元与所述弱电引脚电连接。由此，风机逆变器的结构设置有利于充分利用空间，提高高集成功率模块的集成度。根据本专利技术的实施例，所述第一控制单元设置在所述垂直段的至少一部分的水平一侧，且位于所述第二控制单元的左侧。由此，PFC的高温对第一控制单元和第二控制单元的影响很小，有利于延长二者的使用寿命，使得其在较长的使用过程中均能保持较高的工作效率，且第一控制单元设置在第二控制单元的左侧有利于简化电路布线。根据本专利技术的实施例，所述第一控制单元和所述第二控制单元位于所述垂直段的同侧。由此，更有利于提高空间利用率，使得高集成功率模块的集成度更高。根据本专利技术的实施例，高集成功率模块还包括连接导线、电阻元件和电容元件中的至少一种，所述连接导线、所述电阻元件和所述电容元件设置在所述基板上的空余区域。由此，可以充分利用空余区域的空间，提高高集成功率模块的集成度、可靠性，降低成本，减小了电控体积。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种空调器。根据本专利技术的实施例，该空调器包括权前面所述的高集成功率模块。专利技术人发现，该空调器的散热效果较佳，使用寿命较长，在较长使用过程中均能保持较佳的使用性能，成本较低。附图说明图1是本专利技术一个实施例中的高集成功率模块的结构示意图。图2是本专利技术另一个实施例中的高集成功率模块的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种高集成功率模块。根据本专利技术的实施例，参照图1，该高集成功率模块包括：基板100；设置在所述基板100上的功率因数校正元件200、整流桥300、压缩机逆变器400以及风机逆变器500，其中，所述整流桥300设置在所述功率因数校正元件200的左侧，所述压缩机逆变器400设置在所述功率因数校正元件200的右侧，所述风机逆变器500设置在所述压缩机逆变器400的右侧；所述整流桥300与所述功率因数校正元件200电连接，所述功率因数校正元件200与所述压缩机逆变器400和所述风机逆变器500电连接。专利技术人发现，温度最高的PFC处在整流桥和压缩机逆变器中间，其热量可以通过两边有效扩散，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高集成功率模块，其特征在于，包括：基板；设置在所述基板上的功率因数校正元件、整流桥、压缩机逆变器以及风机逆变器，其中，所述整流桥设置在所述功率因数校正元件的左侧，所述压缩机逆变器设置在所述功率因数校正元件的右侧，所述风机逆变器设置在所述压缩机逆变器的右侧；所述整流桥与所述功率因数校正元件电连接，所述功率因数校正元件与所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种高集成功率模块，其特征在于，包括：基板；设置在所述基板上的功率因数校正元件、整流桥、压缩机逆变器以及风机逆变器，其中，所述整流桥设置在所述功率因数校正元件的左侧，所述压缩机逆变器设置在所述功率因数校正元件的右侧，所述风机逆变器设置在所述压缩机逆变器的右侧；所述整流桥与所述功率因数校正元件电连接，所述功率因数校正元件与所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接。2.根据权利要求1所述的高集成功率模块，其特征在于，还包括：强电引脚，所述强电引脚设置在所述基板的上边缘上，所述强电引脚与所述整流桥的输入端、所述整流桥的输出端、所述功率因数校正元件的输出端、所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接；弱电引脚，所述弱电引脚设置在所述基板的下边缘上，所述弱电引脚与所述压缩机逆变器和所述风机逆变器电连接。3.根据权利要求2所述的高集成功率模块，其特征在于，所述压缩机逆变器包括间隔设置的第一器件单元和第一控制单元，所述第一控制单元设置在所述第一器件单元的右侧，其中，所述第一控制单元与所述弱电引脚电连接。4.根据权利要求3所述的高集成功率模块，其特征在于，所述第一器件单元包括六个IGBT模块，每个所述IGBT模块中包括一个绝缘栅双极型晶体管和一个快恢复二极管，其中，至少一个所述IGBT模块水平设置，且水平设置的所述IGBT模块的至少一部分设置在所述功率因数校正元件中的两个子元件之间，所述绝缘栅双极型晶体管的集电极和发射极与所述强电引脚电连接。5.根据权利要求4所述的高集成功率模块，其特征在于，一个所述IGBT模块水平设置，且水平设置的所述IGBT模块中的所述快恢复二极管的至少一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏宇泉，冯宇翔，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44