CN220527922U - 防护电路和电机装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式提供了一种防护电路和电机装置。防护电路用于电机装置，电机装置包括电机控制芯片，电机控制芯片与母线端连接，母线端用于给电机控制芯片供电，防护电路包括第一浪涌吸收模块、第二浪涌吸收模块和谐振模块，其中，第一浪涌吸收模块的一端连接母线端，另一端连接接地端，用于吸收母线端的第一频段的浪涌电压信号；第二浪涌吸收模块的一端连接母线端，另一端连接接地端，用于吸收母线端的第二频段的浪涌电压信号，第一频段小于第二频段，谐振模块的一端连接母线端，另一端连接接地端，用于吸收母线端的冲击电流和冲击电压。如此，可以有效的提升对电机控制芯片的防护能力，防止电机控制芯片因浪涌信号冲击失效而引起空调风机不转。

Description

防护电路和电机装置

技术领域

本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种防护电路和电机装置。

背景技术

目前在空调无刷直流电机中，电机控制芯片可安装在电机内部，电机的驱动电压通过空调整机提供，电机和空调整机通过对插端子连接，若端子接触松动或者供电电压波动，则会产生浪涌冲击信号，对内置电机控制芯片的电机的驱动电路产生过电冲击，容易导致电机驱动及其***电路过电失效。

实用新型内容

本申请提供一种防护电路和电机装置。

本申请实施方式的防护电路，用于电机装置，所述电机装置包括电机控制芯片，所述电机控制芯片与母线端连接，所述母线端用于给所述电机控制芯片供电，所述防护电路包括：

第一浪涌吸收模块，一端连接所述母线端，另一端连接接地端，用于吸收所述母线端的第一频段的浪涌电压信号；

第二浪涌吸收模块，一端连接所述母线端，另一端连接所述接地端，用于吸收所述母线端的第二频段的浪涌电压信号，所述第一频段小于所述第二频段；

谐振模块，一端连接所述母线端，另一端连接所述接地端，用于吸收所述母线端的冲击电流和冲击电压。

在某些实施方式中，所述第一浪涌吸收模块包括薄膜电容。

在某些实施方式中，所述薄膜电容的容值大于等于0.2微法。

在某些实施方式中，所述第二浪涌吸收模块包括高压瓷片电容。

在某些实施方式中，所述高压瓷片电容的容值大于等于10纳法。

在某些实施方式中，所述谐振模块包括：

滤波电容，第一端连接所述母线端；

第一电阻，一端连接所述滤波电容的第二端，另一端连接所述接地端。

第二电阻，一端连接所述滤波电容的第二端，另一端连接所述接地端。

在某些实施方式中，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相等，所述滤波电容的容值大于等于10纳法。

在某些实施方式中，所述防护电路还包括：

第三电阻，一端连接所述母线端，另一端连接所述第一浪涌吸收模块、所述第二浪涌吸收模块和所述谐振模块。

本申请实施方式的电机装置，包括室外机、多个室内机以及所述的防护电路，所述多个室内机均与所述室外机连接，所述防护电路与所述室内机连接。

本申请实施方式提供的电机装置，包括所述的防护电路。

在某些实施方式中，所述电机装置还包括电机控制芯片、母线端和电机，所述电机控制芯片分别连接所述母线端和所述电机，所述母线端用于给所述电机控制芯片供电，所述电机控制芯片用于驱动所述电机。

本申请实施方式的防护电路和电机装置中，通过第一浪涌吸收模块吸收母线端的第一频段的浪涌电压信号，第二浪涌吸收模块吸收母线端的第二频段的浪涌电压信号，以及通过谐振模块滤除母线端的浪涌冲击电流和冲击电压，如此，避免了母线端的浪涌信号冲击电机控制芯片而造成电机控制芯片过电失效，保证了电机装置的安全。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的防护电路的模块示意图；

图2是本申请实施方式的电机装置的电路示意图；

图3是本申请实施方式的防护装置的测试结果图。

主要元件符号说明：

防护电路10、第一浪涌吸收模块11、薄膜电容C1、第二浪涌吸收模块12、高压瓷片电容C2、谐振模块13、滤波电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；

电机装置100、母线端VM、接地端GND、电机控制芯片20、电机30。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

现有的无刷直流电机控制技术中，可将高压IGBT或者MOS、驱动IC和控制PWM信号集成在一个芯片，通过空调整机提供母线电压、15V控制和调速控制信号来实现电机工作的控制方案。

由于能效的升级，直流电机内置控制板的方案使用越来越多，直流电机内置控制板是指电机控制板安装在电机内部，电机驱动电压通过空调整机提供。由于电机内置控制板通过对插连接器和空调整机连接，端子的松动会引起打火，加上部分地区电网电压的波动，易在直流母线形成浪涌信号冲击，造成电机控制板过电失效。

有鉴于此，请结合图1，本申请实施方式提供了一种防护电路10，防护电路10用于电机装置100，电机装置100包括电机控制芯片20，电机控制芯片20与母线端VM连接，母线端VM用于给电机控制芯片20供电，防护电路10包括第一浪涌吸收模块11、第二浪涌吸收模块12和谐振模块13。

其中，第一浪涌吸收模块11的一端连接母线端VM，第一浪涌吸收模块11的另一端连接接地端GND，用于吸收母线端VM的第一频段的浪涌电压信号。第二浪涌吸收模块12的一端连接母线端VM，第二浪涌吸收模块12的另一端连接接地端GND，用于吸收母线端VM的第二频段的浪涌电压信号，且第一频段小于第二频段，谐振模块13的一端连接母线端VM，谐振模块13的另一端连接接地端GND，用于吸收母线端VM的冲击电流和冲击电压。

请结合图2，本申请还提供了一种电机装置100，电机装置100包括上述的防护电路10。

本申请实施方式的防护电路10中，通过第一浪涌吸收模块11吸收母线端VM的第一频段的浪涌电压信号，第二浪涌吸收模块12吸收母线端VM的第二频段的浪涌电压信号，以及通过谐振模块13滤除母线端VM的浪涌冲击电流和冲击电压，避免了母线端VM的浪涌信号冲击电机控制芯片20而造成电机控制芯片20过电失效，如此，防护电路10可以有效起到对电机控制芯片20的防护作用，提高了电机装置100的可靠性。

具体地，电机装置100可以为空调的无刷直流电机，也即是，防护电路10可用于空调无刷直流电机，电机装置100和空调整机通过对插端子连接，并且，电机控制芯片20安装于电机控制板内部，电机控制芯片20用于驱动电机工作。防护电路10可装设在电机装置100内。

请结合图2，电机装置100可包括有母线端VM、电机控制芯片20和电机30，其中，母线端VM可通过插线端子与空调整机电性连接，母线端VM还连接电机控制芯片20，用于为电机控制芯片20提供电压，电机控制芯片20连接电机30，电机控制芯片20可集成有IGBT模块、驱动模块和PWM信号处理模块等模块，用于驱动电机30以使得空调风机工作。

防护电路10可位于电机装置100内部，并与母线端VM和接地端GND连接，用于消除母线端VM上的浪涌冲击。可以理解地，浪涌冲击沿线路传送的电流、电压或功率的瞬态波，浪涌冲击容易导致电机控制板失效，因此，通过防护电路10将母线端VM中的浪涌冲击消除，而避免流入电机控制板中，保证了电机控制板的安全，进而使得电机装置100可以正常工作。

进一步地，防护电路10可包括有第一浪涌吸收模块11、第二浪涌吸收模块12和谐振模块13。其中，第一浪涌吸收模块11分别与母线端VM和接地端GND电性连接，第二浪涌吸收模块12分别与母线端VM和接地端GND电性连接，谐振模块13分别与母线端VM和接地端GND电性连接。

第一浪涌吸收模块11用于过滤母线端VM中第一频段的浪涌电压信号，第二浪涌吸收模块12用于过滤母线端VM的第二频段的浪涌电压信号，且第一频段小于第二频段，例如，第一频段可以为低压频段，第二频段可以为高压频段，也即是，第一浪涌吸收模块11用于吸收母线端VM中的低频浪涌电压信号，第二浪涌吸收模块12用于吸收母线端VM中的高频浪涌电压信号。谐振模块13用于吸收母线端VM的冲击电流和冲击电压。

在某些实施方式中，第一浪涌吸收模块11包括薄膜电容C1。本领域技术人员可以理解地是，薄膜电容C1是以金属箔当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，从两端重叠后，卷绕成圆筒状的构造之电容器。薄膜电容C1具有无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小，寿命长等优点，因此，本申请通过薄膜电容C1来作为吸收低频段的浪涌电压信号，能够减小母线端VM上的低频浪涌电压信号。

在本实施方式中，薄膜电容C1的容值大于等于0.2微法。可以理解地，若薄膜电容C1的容值过小，薄膜电容C1的承受能力有限，容易损坏，而可能导致后续无法吸收低频浪涌电压信号，因此，本实施方式将薄膜电容C1的容值设置为大于等于10微法，可以保证保证薄膜电容C1的承受能力。例如，薄膜电容C1的容值可以为0.2微法、0.22微法、0.24微法、0.3微法、0.4微法或更大值，薄膜电容C1的容值具体大小不限，可根据实际情况进行选择，例如，在本实施方式中，薄膜电容C1可以为0.22微法。

在某些实施方式中，第二浪涌吸收模块12包括高压瓷片电容C2。

需要说明的是，高压瓷片电容C2是指以陶瓷材料为介质的电容器，高压瓷片电容C2能够耐磨直流高压，且容量损耗随温度频率变化，具有高稳定性，可以消除高频干扰，且长期工作可靠。

如此，第二浪涌吸收模块12通过设置高压瓷片电容C2，可以保证吸收母线端VM的高频浪涌电压信号。

在某些实施方式中，高压瓷片电容C2的容值大于等于10纳法。若高压瓷片电容C2的容值过小，高压瓷片电容C2的承受能力有限，容易损坏，而可能导致后续无法吸收高频浪涌电压信号，因此，本实施方式将高压瓷片电容C2的容值设置为大于等于10纳法，可以保证保证高压瓷片电容C2的承受能力，例如，在本实施方式中，高压瓷片电容C2的容值可以为10纳法。

在某些实施方式中，谐振模块13可以为RC谐振电路，具体而言，谐振模块13可包括滤波电容C3、第一电阻R1和第二电阻R2。滤波电容C3包括有第一端和第二端，滤波电阻的第一端连接母线端VM，滤波电阻的第二端连接第一电阻R1和第二电阻R2。

第一电阻R1的一端连接滤波电容C3的第二端，第一电阻R1的另一端连接接地端GND。

第二电阻R2的一端连接滤波电容C3的第二端，第二电阻R2的另一端连接接地端GND。

在某些实施方式中，滤波电容C3可以为高压瓷片电容，且滤波电容C3的容值大于等于10纳法。例如，在一些示例中，滤波电容C3的容值可以为10纳法。第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相等，均为22欧姆。

在某些实施方式中，防护电路10还包括第三电阻R3，第三电阻R3的一端连接母线端VM上，另一端连接第一浪涌吸收模块11、第二浪涌吸收模块12以及谐振模块13。

请结合图3，图3为电机装置100运转状态下母线端VM通断瞬间，电机控制芯片20的波形测试图，在测试中可以确定，防护电路10能够有效地保证电机控制芯片20的安全。

在某些实施方式中，电机装置100还可包括有霍尔检测模块、限流模块和温度保护模块，其中，霍尔检测模块用于检测电机的转动速度，限流模块用于控制电机的电流，温度保护模块用于检测电机的温度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种防护电路，用于电机装置，其特征在于，所述电机装置包括电机控制芯片，所述电机控制芯片与母线端连接，所述母线端用于给所述电机控制芯片供电，所述防护电路包括：

第一浪涌吸收模块，一端连接所述母线端，另一端连接接地端，用于吸收所述母线端的第一频段的浪涌电压信号；

第二浪涌吸收模块，一端连接所述母线端，另一端连接所述接地端，用于吸收所述母线端的第二频段的浪涌电压信号，所述第一频段小于所述第二频段；

谐振模块，一端连接所述母线端，另一端连接所述接地端，用于吸收所述母线端的冲击电流和冲击电压。

2.根据权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述第一浪涌吸收模块包括薄膜电容。

3.根据权利要求2所述的防护电路，其特征在于，所述薄膜电容的容值大于等于0.2微法。

4.根据权利要求3所述的防护电路，其特征在于，所述第二浪涌吸收模块包括高压瓷片电容。

5.根据权利要求4所述的防护电路，其特征在于，所述高压瓷片电容的容值大于等于10纳法。

6.根据权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述谐振模块包括：

滤波电容，第一端连接所述母线端；

第一电阻，一端连接所述滤波电容的第二端，另一端连接所述接地端；

第二电阻，一端连接所述滤波电容的第二端，另一端连接所述接地端。

7.根据权利要求6所述的防护电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相等，所述滤波电容的容值大于等于10纳法。

8.根据权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述防护电路还包括：

第三电阻，一端连接所述母线端，另一端连接所述第一浪涌吸收模块、所述第二浪涌吸收模块和所述谐振模块。

9.一种电机装置，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的防护电路。

10.根据权利要求9所述的电机装置，其特征在于，所述电机装置还包括电机控制芯片、母线端和电机，所述电机控制芯片分别连接所述母线端和所述电机，所述母线端用于给所述电机控制芯片供电，所述电机控制芯片用于驱动所述电机。