高集成电控板及电器制造技术

本发明专利技术公开了高集成电控板及电器。该高集成电控板包括：印刷线路板；强电元件，强电元件设置在印刷线路板的正面，强电元件包括高集成IPM，高集成IPM集成了风机IPM和压缩机IPM，高集成IPM包括半包封装的基板，和设置在基板正面的电路结构，半包封装的基板通过直插式引脚固定在印刷线路板上；以及弱电元件，弱电元件设置在印刷线路板的背面，弱电元件包括MCU、PFC采样放大电路、IPM采样放大电路以及PFC电流保护电路，且弱电元件与高集成IPM电性相连。由此，该高集成电控板具有以下优点的至少之一：具有有效的面积，有利于电控的小型化，且成本较低；可以实现强弱电元件的隔离，可以有效减少强弱电干扰；具有良好的散热性能。

High Integration Electronic Control Board and Electrical Appliances

The invention discloses a highly integrated electronic control board and electrical appliances. The high-integrated electronic control board includes: printed circuit board; high-power components, which are set on the front of the printed circuit board, high-power components include high-integrated IPM, high-integrated IPM integrates fan IPM and compressor IPM, high-integrated IPM includes Semi-packaged baseboard, and circuit structure on the front of the baseboard. The Semi-packaged baseboard is fixed on the printed circuit board through straight pins. As well as the weak current components, the weak current components are located on the back of the printed circuit board. The weak current components include MCU, PFC sampling and amplifying circuit, IPM sampling and amplifying circuit and PFC current protection circuit, and the weak current components are connected with the high integrated IPM electrically. Therefore, the high integrated electronic control board has at least one of the following advantages: effective area, conducive to the miniaturization of electronic control, and low cost; can achieve the isolation of strong and weak electric components, can effectively reduce strong and weak electric interference; and has good heat dissipation performance.

【技术实现步骤摘要】
高集成电控板及电器
本专利技术涉及电器制造领域，具体地，涉及高集成电控板及电器。
技术介绍
空调电控主要由MCU(微控制单元)、风机IPM(智能功率模块)、压缩机IPM、PFC(功率因数校正)电路以及相应的PFC电流保护电路、PFC采样和IPM采样放大电路组成。上述电路结构安装在PCB板(印刷线路板)上构成电控板，电控板上风机IPM、压缩机IPM、PFC电路以及相应的PFC电流保护电路、PFC采样和IPM采样放大电路的运行，通过MCU控制实现。其中，风机IPM和压缩机IPM分别由6个IGBT(绝缘栅双极型晶体管)开关器件、6个FRD(高压定相器)和相应的驱动IC组成，PFC电路由整流桥、电感、电容和PFC开关部分(驱动IC、IGBT、FRD、二极管)组成，风机IPM、压缩机IPM和PFC电路中均分别有相应的采样电阻。然而，目前的电控板及电器仍有待改进。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识作出的：目前的电控板限制了电控小型化的进程，从而影响电器的小型化。专利技术人发现，这主要是由于目前电控板的面积较大导致的。具体的，一方面，现有的电控设计是将所有的电路结构组建安装在单层印刷线路板上，也即是说，电路结构安装在印刷线路板的同一个表面上，构成电控板的电路结构较多，占用的面积较大，导致电控板的面积较大。另一方面，上述电路结构包括强电元件以及弱电元件，为了减少强弱电干扰，通常将强电元件与弱电元件隔离设置，而强弱电元件的隔离需要增大电控板的面积来实现，进一步增大了电控板的面积。再一方面，电路结构中的风机IPM、压缩机IPM等元件产热量较高，电控板的设计还需要考虑散热因素，进而进一步增大了电控板的面积。电控板面积较大，严重限制了电控小型化的进程，影响了电器小型化的发展。本专利技术旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中的至少一个。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种高集成电控板。该高集成电控板包括：印刷线路板；强电元件，所述强电元件设置在所述印刷线路板的正面，所述强电元件包括高集成IPM，所述高集成IPM集成了风机IPM和压缩机IPM，所述高集成IPM包括半包封装的基板，和设置在所述基板正面的电路结构，所述半包封装的基板通过直插式引脚固定在所述印刷线路板上；以及弱电元件，所述弱电元件设置在所述印刷线路板的背面，所述弱电元件包括MCU、PFC采样放大电路、IPM采样放大电路以及PFC电流保护电路，且所述弱电元件与所述高集成IPM电性相连。由此，该高集成电控板具有以下优点的至少之一：具有有效的面积，有利于电控的小型化，且成本较低；可以实现强弱电元件的隔离，可以有效减少强弱电干扰；具有良好的散热性能。根据本专利技术的实施例，所述半包封装的封装层包裹所述电路结构以及所述基板的正面，并暴露所述基板的背面。由此，可以提高该高集成IPM的散热能力，从而使得该高集成电控板具有良好的散热性能。根据本专利技术的实施例，所述高集成IPM进一步集成了PFC电路、采样电阻以及热敏电阻。由此，该高集成IPM具有较高的集成度，减小了高集成电控板的面积，有利于电控的小型化。根据本专利技术的实施例，该高集成电控板进一步包括：PFC电容以及PFC电感，所述PFC电容以及所述PFC电感设置在所述印刷线路板的正面。由此，可以有效的利用印刷线路板的面积，有利于该高集成电控板的小型化。根据本专利技术的实施例，所述MCU在所述印刷线路板上的正投影，位于所述高集成IPM在所述印刷线路板上正投影的范围内。由此，MCU与高集成IPM之间的信号传输距离较短，可以有效避免干扰串入信号通路中。根据本专利技术的实施例，所述印刷线路板设置有过孔，所述弱电元件与所述高集成IPM通过所述过孔实现电连接。由此，可以实现弱电元件与高集成IPM的电连接，且使得上述元件之间的信号传输距离较短，有效避免干扰串入信号通路中。根据本专利技术的实施例，所述印刷线路板具有多个散热孔，所述散热孔位于所述高集成IPM对应的区域，且环绕所述MCU设置。散热孔有利于将高集成IPM产生的热量扩散到外部，从而可以进一步提高该高集成电控板的散热性能。根据本专利技术的实施例，所述散热孔中设置有铜层。铜的导热能力较强，由此，可以进一步提高该高集成电控板的散热性能。根据本专利技术的实施例，所述铜层中设置有锡金属。由此，可以进一步提高该高集成电控板的散热性能。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种电器。根据本专利技术的实施例，该电器包括前面所述的高集成电控板，由此，该电器具有前面所述的高集成电控板的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电器的体积较小，满足电器小型化的发展要求。附图说明图1显示了根据本专利技术一个实施例的高集成电控板的结构示意图；图2显示了根据本专利技术一个实施例的高集成IPM的俯视图；图3显示了根据本专利技术一个实施例的高集成IPM的结构示意图；图4显示了现有技术中电控板的俯视图；图5显示了根据本专利技术一个实施例的高集成电控板的结构示意图；图6显示了根据本专利技术一个实施例的高集成电控板的俯视图；以及图7显示了根据本专利技术另一个实施例的高集成电控板的俯视图。附图标记：100：印刷线路板；200：高集成IPM；210：基板；220：电路结构；230：封装层；300：PFC电路；310：PFC电容；320：PFC电感；330：PFC整流桥；340：PFC开关部分；400：弱电元件；410：MCU；420：PFC采样放大电路和IPM采样放大电路；430：PFC电流保护电路；500：压缩机IPM；510：压缩机功率开关部分；600：风机IPM；610：风机功率开关部分；10：引脚；20：二极管；30：IGBT；40：FRD；50：驱动IC；60：采样电阻；70：热敏电阻；80：散热孔。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种高集成电控板。根据本专利技术的实施例，参考图1-图3，该高集成电控板包括：印刷线路板100、强电元件以及弱电元件400。其中，强电元件设置在印刷线路板100的正面，强电元件包括高集成IPM200，高集成IPM200集成了风机IPM和压缩机IPM(参考图2)，且高集成IPM200包括半包封装的基板210，和设置在基板210正面的电路结构220(参考图3)，半包封装的基板210通过直插式引脚10固定在印刷线路板100上，弱电元件400设置在印刷线路板100的背面，弱电元件400包括MCU410、PFC采样放大电路和IPM采样放大电路420以及PFC电流保护电路430，且弱电元件400与高集成IPM200电性相连(图中未示出电性相连的走线)。由此，该高集成电控板具有以下优点的至少之一：具有有效的面积，有利于电控的小型化，且成本较低；可以实现强弱电元件的隔离，可以有效减少强弱电干扰；具有良好的散热性能。根据本专利技术的实施例，该电控板上的强电元件和弱电元件是相对而言的，强电元件的功率较高、通过电流较大、发热较高而频率较低，弱电元件的功率较低、通过电流较小、发热较低而频率较高，例如，PFC电路、智能功率模块等为强电元件，微控制单元等为弱电元件。根据本专利技术的实施例，该高集成电控板集成了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高集成电控板，其特征在于，包括：印刷线路板；强电元件，所述强电元件设置在所述印刷线路板的正面，所述强电元件包括高集成IPM，所述高集成IPM集成了风机IPM和压缩机IPM，所述高集成IPM包括半包封装的基板，和设置在所述基板正面的电路结构，所述半包封装的基板通过直插式引脚固定在所述印刷线路板上；以及弱电元件，所述弱电元件设置在所述印刷线路板的背面，所述弱电元件包括MCU、PFC采样放大电路、IPM采样放大电路以及PFC电流保护电路，且所述弱电元件与所述高集成IPM电性相连。

【技术特征摘要】
1.一种高集成电控板，其特征在于，包括：印刷线路板；强电元件，所述强电元件设置在所述印刷线路板的正面，所述强电元件包括高集成IPM，所述高集成IPM集成了风机IPM和压缩机IPM，所述高集成IPM包括半包封装的基板，和设置在所述基板正面的电路结构，所述半包封装的基板通过直插式引脚固定在所述印刷线路板上；以及弱电元件，所述弱电元件设置在所述印刷线路板的背面，所述弱电元件包括MCU、PFC采样放大电路、IPM采样放大电路以及PFC电流保护电路，且所述弱电元件与所述高集成IPM电性相连。2.根据权利要求1所述的高集成电控板，其特征在于，所述半包封装的封装层包裹所述电路结构以及所述基板的正面，并暴露所述基板的背面。3.根据权利要求1所述的高集成电控板，其特征在于，所述高集成IPM进一步集成了PFC电路、采样电阻以及热敏电阻。4.根据权利要求3所述的高集...

【专利技术属性】
技术研发人员：李叶生，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