[發(fā)明專利]一種變頻器IGBT控制電路、使用該控制電路的壓縮機(jī)和空調(diào)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711078876.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN107749708A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊湘木
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/088
• 分類號(hào): H02M1/088;H02M7/5387
• 代理公司: 深圳市康弘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44247
• 代理人: 尹彥,胡朝陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變頻器控制電路，尤其涉及一種變頻器IGBT控制電路、以及使用該控制電路的壓縮機(jī)和空調(diào)。

背景技術(shù)

隨著商用空調(diào)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，商用空調(diào)控制器方案正向著高功率密度、高集成度、低成本的方向發(fā)展，近年來(lái)，IPM（智能功率模塊）功率器件由于功率無(wú)法達(dá)到使用要求且對(duì)器件散熱要求較高，對(duì)于14HP以上商用空調(diào)機(jī)型已無(wú)法應(yīng)用，而功率IGBT模組+IGBT驅(qū)動(dòng)IC方案由于集成所有功率半導(dǎo)體器件于一個(gè)封裝，且電流耐受能力較高，并具有更強(qiáng)大的散熱能力而得到越來(lái)越多的應(yīng)用。非隔離型IGBT驅(qū)動(dòng)芯片容易受到反向續(xù)流以及線路寄生電感引起的電壓尖峰，造成工作環(huán)境惡劣、系統(tǒng)不穩(wěn)定，元器件容易失效等缺陷。由于12kW空調(diào)變頻器選用非隔離IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）驅(qū)動(dòng)方案，而非隔離驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部通過(guò)levelshift電路連接弱電控制信號(hào)與強(qiáng)電功率電路，在變頻器高頻高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流較大，反向續(xù)流時(shí)電流變化率較高，容易產(chǎn)生反向電壓尖峰導(dǎo)致器件擊穿損壞。

因此，如何設(shè)計(jì)一種能消減電壓尖峰，改善驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)用環(huán)境的IGBT控制電路是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明提出一種變頻器IGBT控制電路、以及使用該控制電路的壓縮機(jī)和空調(diào)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種變頻器IGBT控制電路，具有IGBT主電路、以及對(duì)IGBT主電路上橋臂和下橋臂中IGBT進(jìn)行控制的變頻驅(qū)動(dòng)電路，其在所述IGBT的發(fā)射極和集電極之間串接鉗位限流電路。

所述鉗位限流電路具有串聯(lián)的鉗位二極管和限流電阻，其中的鉗位二極管正向耦合連接在IGBT的發(fā)射極和集電極之間，所述上橋臂和下橋臂的連接點(diǎn)耦合連接變頻驅(qū)動(dòng)電路中驅(qū)動(dòng)芯片的公用端。

所述IGBT主電路具有用以輸出三相交流電的三對(duì)上下橋臂，每對(duì)上下橋臂分別受相應(yīng)的一個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)電路控制，每對(duì)上下橋臂皆具有上橋臂和下橋臂；所述鉗位限流電路只安裝在下橋臂IGBT的發(fā)射極和集電極之間。

所述驅(qū)動(dòng)芯片采用IR2213STRPBF驅(qū)動(dòng)芯片。

本發(fā)明還公開了一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)具有前述的變頻器IGBT控制電路。

本發(fā)明還公開了一種空調(diào)，該空調(diào)使用了具有變頻器IGBT控制電路的壓縮機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明消除了變頻器在高頻高負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)，無(wú)源鉗位濾除功率器件以及功率回路線路電感在反向續(xù)流過(guò)程中產(chǎn)生的電壓尖峰，提高元器件可靠性，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，可廣泛適用于12kW空調(diào)變頻器。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中：

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的原理框圖；

圖2是本發(fā)明變頻驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明揭示了一種變頻器IGBT控制電路，參看圖1，其具有IGBT主電路、以及對(duì)IGBT主電路上橋臂和下橋臂中IGBT進(jìn)行控制的變頻驅(qū)動(dòng)電路，其在所述IGBT的發(fā)射極和集電極之間串接鉗位限流電路（參看圖2中左上角虛線框中電路）。鉗位限流電路將變頻驅(qū)動(dòng)電路功率地的反向電壓進(jìn)行鉗位，消除了變頻器在高頻高負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)，無(wú)源鉗位濾除功率器件以及功率回路線路電感在反向續(xù)流過(guò)程中產(chǎn)生的電壓尖峰，提高元器件可靠性，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。

在較佳實(shí)施例中，所述鉗位限流電路具有串聯(lián)的鉗位二極管D和限流電阻R34，其中的鉗位二極管正向耦合連接在IGBT的發(fā)射極和集電極之間，所述上橋臂和下橋臂的連接點(diǎn)（功率地）耦合連接變頻驅(qū)動(dòng)電路中驅(qū)動(dòng)芯片的公用端com（驅(qū)動(dòng)芯片的第二管腳）。需要指出，鉗位二極管和限流電阻R34串聯(lián)順序是可以互換的，在圖2中鉗位二極管D是正向連接在IGBT的發(fā)射極和限流電阻R34之間，鉗位二極管D也可以正向連接在限流電阻R34和IGBT的集電極之間，只要保持正向耦合連接在IGBT的發(fā)射極和集電極之間即可。