变频冰箱用单电源电路及基于单电源的变频冰箱用控制板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种变频冰箱用单电源电路及基于单电源的变频冰箱用控制板，包括整流电路、开关变压器、开关控制电路及稳压芯片。本实用新型专利技术通过从开关变压器处直接引出两路低压直流电源，并采用对其中一路低压直流电源进行电压监控的方式，实现了对两路低压直流电源的稳压控制，由此便将变频冰箱控制板上的电源电路由传统的双电源形式修改成了单电源形式，使得控制板上用于传输高压电的线路减少，增强了控制板的安全性。此外，改进后的单电源电路由于无需使用将直流母线电压DC310转换成+15V直流电源的降压芯片，因此减少了电子元器件的使用数量以及部分电路的布局走线，继而简化了电源电路的结构，节省了硬件成本。

Single power circuit for variable frequency refrigerator and control board for variable frequency refrigerator based on single power

【技术实现步骤摘要】
变频冰箱用单电源电路及基于单电源的变频冰箱用控制板
本技术属于变频冰箱
，具体地说，是涉及一种应用于变频冰箱产品中的电源电路以及基于所述电源电路设计的PCB控制板。
技术介绍
冰箱是保持恒定低温的一种制冷设备，也是一种能够使食物或其他物品保持恒定低温冷态的家电产品。控制板是冰箱产品中的核心部件，相当于冰箱的大脑，对冰箱中的各类功能部件进行协调控制，以实现冰箱的各种功能。例如：利用冰箱控制板对压缩机的转速进行调节；在检测到门体开启时控制箱室内的面光源通电，照亮箱室，以方便用户取放物品；启动加热器加热，开启冰箱除霜功能等。为了对冰箱中的各类功能部件实现有效控制，需要在冰箱控制板上布设大量的电子元器件，不同的电子元器件所需要的工作电源往往存在差异，例如：用于为压缩机提供频率可调的三相交流电压的逆变桥在工作时需要+310V直流母线电压；用于控制逆变桥中的IGBT晶体管通断的驱动芯片在工作时需要+15V直流电压；冰箱显示屏需要+12V直流供电；主芯片、各类传感器和各类指示灯需要+5V直流供电等。为了满足不同电子元器件的用电需求，需要在冰箱控制板上布设电源电路，利用电源电路将接入到冰箱控制板上的交流电源转换成不同幅值的直流电源，为不同的电子元器件供电。目前，冰箱控制板上所布设的电源电路多为双电源电路，如图1所示，包括将交流电源整流成直流电源的整流电路D1、对整流电路输出的直流电源进行整形以生成直流母线电压DC310的储能电容E1、将直流母线电压DC310转换成+12V直流电源的开关变压器T1及其外围电路、将直流母线电压DC310转换成+15V直流电源的降压芯片IC10及其外围电路、以及将+12V直流电源稳压成+5V直流电源的DC-DC稳压器IC2等。其中，整流电路D1、储能电容E1、开关变压器T1、降压芯片IC10及相关外围电路构成主电源电路，降压芯片IC10及其外围电路构成另一支强电转换电路，因此称之为双电源电路。这种双电源电路，由于高压电的走线较多，因此会对控制板的安全性产生一定程度的影响。此外，目前的冰箱控制板都采用整板式结构设计，即，所有的功能电路都布设在同一块PCB板上，例如电源电路、主芯片、逆变桥、驱动芯片、直流负载驱动电路、信号处理电路等都布设在同一块PCB板上，导致控制板的尺寸较大，给控制板在冰箱产品中的安装布局带来困难。本
技术介绍
所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请
技术介绍
的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适用于变频冰箱的单电源电路，通过减少高压电的PCB走线，以增强电路板的安全性，并同时简化电源电路的结构，降低PCB板的布线难度。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现：在一个方面，本技术提出了一种变频冰箱用单电源电路，包括整流电路、开关变压器、开关控制电路及稳压芯片；其中，所述整流电路的交流侧接收交流电源，将交流电源整流成直流电源，传输至连接在其直流侧的储能电容，以生成直流母线电压；所述开关变压器的初级接收所述直流母线电压，次级至少包括两个次级线圈，其中，第一次级线圈连接第一整形电路，降压输出稳定的第一直流电源，第二次级线圈连接第二整形电路，降压输出稳定的第二直流电源；所述开关控制电路连接所述开关变压器的初级，并接收所述第二直流电源，根据第二直流电源控制所述开关变压器的初级的通断电时序，使所述第二直流电源稳定在所要求的电压幅值上；所述稳压芯片接收所述第二直流电源，将所述第二直流电源稳压变换成第三直流电源。作为所述开关控制电路的一种优选电路设计，本技术在所述开关控制电路中设置有三端稳压管、光耦、电流模式PWM控制器和NMOS管；所述三端稳压管连接所述光耦的发光侧，通过限制所述第二直流电源的电压变化改变其自身的导通程度，进而对流过所述光耦的发光侧的电流进行调整；所述光耦的受光侧连接所述电流模式PWM控制器的反馈端，根据光耦的发光侧的电流变化调节流过所述电流模式PWM控制器的反馈端的电流，所述PWM控制器根据其反馈端的电流变化调整其输出的PWM信号的占空比；所述NMOS管的栅极接收所述PWM信号，漏极连接所述开关变压器的初级，源极接地，在所述PWM信号的控制下，调整所述开关变压器的初级的通断电时序。优选的，所述第一直流电源为+15V直流电源，为变频冰箱中用于驱动逆变桥通断的驱动芯片供电；所述第二直流电源为+12V直流电源，为变频冰箱中的显示屏、风门电路及部分加热电路供电；所述第三直流电源为+5V直流电源，为变频冰箱中的主芯片、各类指示灯和各类传感器供电。在另一个方面，本技术还提出了一种基于单电源的变频冰箱用控制板，在所述控制板上布设的单电源电路包括整流电路、开关变压器、开关控制电路及稳压芯片；其中，所述整流电路的交流侧接收交流电源，将交流电源整流成直流电源，传输至连接在其直流侧的储能电容，以生成直流母线电压；所述开关变压器的初级接收所述直流母线电压，次级至少包括两个次级线圈，其中，第一次级线圈连接第一整形电路，降压输出稳定的第一直流电源，第二次级线圈连接第二整形电路，降压输出稳定的第二直流电源；所述开关控制电路连接所述开关变压器的初级，并接收所述第二直流电源，根据第二直流电源控制所述开关变压器的初级的通断电时序，使所述第二直流电源稳定在所要求的电压幅值上；所述稳压芯片接收所述第二直流电源，将所述第二直流电源稳压变换成第三直流电源。为了减小控制板的尺寸，本技术将所述控制板设计成两块PCB板，分别为变频驱动板和主控板；其中，所述变频驱动板的正面焊接有主芯片、逆变桥和用于驱动所述逆变桥通断的驱动芯片；所述主控板通过板间接插件连接所述变频驱动板，并与所述变频驱动板上下间隔叠置，在所述主控板上焊接有所述单电源电路以及除所述主芯片、逆变桥和所述驱动芯片以外的其他需要布设在变频冰箱用控制板上的电子元器件。由于有部分电子元器件被挪移到了变频驱动板上，因此，主控板上的电子线路得到简化，控制板的尺寸可以明显缩小，以方便控制板在冰箱中的装配固定。其中，所述单电源电路生成的直流母线电压、第一直流电源和第三直流电源可以经由所述板间接插件传送至所述变频驱动板，以满足变频驱动板上的逆变桥、驱动芯片以及主芯片的用电要求。为了解决变频冰箱控制板的散热问题，所述变频驱动板优选采用双面PCB板，在所述双面PCB板上开设有若干个贯通所述双面PCB板的正面和背面的金属化过孔，每一个过孔在双面PCB板的正面和背面分别对应一个环形的漏铜区，且所述过孔形成所述漏铜区的内环。优选的，所述主控板为单面板，其尺寸大于所述变频驱动板的尺寸，以尽量降低控制板的硬件成本；所述过孔的孔径应小于所述变频驱动板的厚度，以尽量增大散热面积，提升散热效果。优选的，所述过孔的孔径优选为0.7mm，所述漏铜区的外径优选为1mm，所述变频驱动板的厚度大于1.5mm；所述过孔包括多个，呈矩阵式排列，且相邻两个过孔所对应的漏铜区的最近点间隔0.3mm，以减小寄生电感，有效降低电源路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变频冰箱用单电源电路，其特征在于，包括：/n整流电路，其交流侧接收交流电源，将交流电源整流成直流电源传输至连接在其直流侧的储能电容，以生成直流母线电压；/n开关变压器，其初级接收所述直流母线电压，次级至少包括两个次级线圈，其中，第一次级线圈连接第一整形电路，降压输出稳定的第一直流电源，第二次级线圈连接第二整形电路，降压输出稳定的第二直流电源；/n开关控制电路，其连接所述开关变压器的初级，并接收所述第二直流电源，根据第二直流电源控制所述开关变压器的初级的通断电时序，使所述第二直流电源稳定在所要求的电压幅值上；/n稳压芯片，其接收所述第二直流电源，将所述第二直流电源稳压变换成第三直流电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种变频冰箱用单电源电路，其特征在于，包括：
整流电路，其交流侧接收交流电源，将交流电源整流成直流电源传输至连接在其直流侧的储能电容，以生成直流母线电压；
开关变压器，其初级接收所述直流母线电压，次级至少包括两个次级线圈，其中，第一次级线圈连接第一整形电路，降压输出稳定的第一直流电源，第二次级线圈连接第二整形电路，降压输出稳定的第二直流电源；
开关控制电路，其连接所述开关变压器的初级，并接收所述第二直流电源，根据第二直流电源控制所述开关变压器的初级的通断电时序，使所述第二直流电源稳定在所要求的电压幅值上；
稳压芯片，其接收所述第二直流电源，将所述第二直流电源稳压变换成第三直流电源。


2.根据权利要求1所述的变频冰箱用单电源电路，其特征在于，所述开关控制电路包括三端稳压管、光耦、电流模式PWM控制器和NMOS管；所述三端稳压管连接所述光耦的发光侧，通过限制所述第二直流电源的电压变化改变其自身的导通程度，进而对流过所述光耦的发光侧的电流进行调整；所述光耦的受光侧连接所述电流模式PWM控制器的反馈端，根据光耦的发光侧的电流变化调节流过所述电流模式PWM控制器的反馈端的电流，所述PWM控制器根据其反馈端的电流变化调整其输出的PWM信号的占空比；所述NMOS管的栅极接收所述PWM信号，漏极连接所述开关变压器的初级，源极接地，在所述PWM信号的控制下，调整所述开关变压器的初级的通断电时序。


3.根据权利要求1或2所述的变频冰箱用单电源电路，其特征在于，
所述第一直流电源为+15V直流电源，为变频冰箱中用于驱动逆变桥通断的驱动芯片供电；
所述第二直流电源为+12V直流电源，为变频冰箱中的显示屏、风门电路及部分加热电路供电；
所述第三直流电源为+5V直流电源，为变频冰箱中的主芯片、各类指示灯和各类传感器供电。


4.一种基于单电源的变频冰箱用控制板，其特征在于，在所述控制板上布设有如权利要求1至3中任一项所述的变频冰箱用单电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩洪涛，丁文龙，
申请(专利权)人：青岛海龙川电子有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37