约克直流变频空调室外机变频驱动板散热分析

钱澍浓

摘要：室外机变频驱动散热是设计中需要注重考虑的问题，其对空调的整体运行情况存在直接的影响。同时，现阶段，随着科学技术的不断进步发展，空调行业市场竞争压力逐渐增加，生产企业为在竞争激烈的市场环境中占据一席之地，需要不断研发完善空调性能，加强散热性能，提升空调使用年限。

关键词：直流变频空调;室外机;驱动板

引言

本文以直流变频空调室外机变频驱动板散热分析为主题展开讨论，首先简要阐述技术背景，然后分析技术方案，以约克直流变频空调室外机的变频驱动板散热为案例分析，直流机组应用冷板冷却进行变频驱动，相比于传统风冷新品，冷板冷却方式具有更高的散热效果，同时相比于散热芯片其造价更低。在变频驱动器中应用冷板冷却方式较为理想。综上应用该方式不仅可以有效节省成本，并且能够获得良好散热效果，满足空调领域未来发展需求，保证品质，降低成本。促使空调生产行业持续发展。

1空调室外机驱动板散热研究

1.1技术背景

现阶段，随着我国科学技术的不断发展进步，空调制造企业为满足消费者需求，加强研发提升空调运行性能，市场中空调型号、款式不断增加，特别是变频空调在空调系统中的应用逐渐普及。例如风冷冷风、风冷冷水、水冷冷水等系统。而变频空调普遍存在驱动期间散热问题，温升问题将对空调系统的运行稳定性、可靠性产生极大的影响。其中，风冷散热的应用具有经济性，借助铝散热器、风扇冷却驱动模块，但是适用范围受到限制，多用于小型的室外机与部分商用的室外机。水冷散热则是将驱动模板安装于铝散热器，在密闭散热器内通入冷却水进行降温，多用于水冷冷水、风冷冷水等空调系统，但是也存在一定缺陷，例如容易出现水垢堵塞，在冬天容易受温度的影响出现冻结堵塞情况，增加成本[1]。冷却风扇也可以起到一定的降温效果，但是容易产生噪声，并且风扇使用年限较短。因此，需要加强研究，有效降温，避免空调系统出现运行故障。

1.2技术特征

该驱动板散热方式特征包括以下几点：首先，检测空调中压缩机相对应驱动板温度，并对驱动板温度情况进行收集，分析温度和所处环境露点温度差异值，结合判断结果将冷媒传递至驱动板。对于驱动板温度高于或者低于所处环境露点温度前，对驱动板所处环境湿度，温度进行检测，收集数据进行准确散热降温，将使用温度检测设备，对至少一个驱动板的温度进行检测，并将温度检测设备和控制器连接，负责判断驱动板的温度，将第二检测设备和控制器互相连接。电磁阀和驱动板连接，用于控制冷媒的开启和关闭，电磁阀和膨胀阀连接，控制冷媒量。设置有存储介质，对驱动板的散热方式进行控制。

1.3工作原理

对空调室外机压缩机相对应驱动板温度进行检测，对驱动板当前运行温度和所处环境露点温度进行对比，对检测结果进行判断，检测压缩机处于运行情况，则控制开启和压缩机对应驱动板相连接膨胀阀、电磁阀。若压缩机处于停机状态，则控制关闭和压缩机对应驱动板相连接膨胀阀、电磁阀。控制驱动板传输冷媒量。另外，若驱动板温度≤露点温度，控制膨胀阀开度值处于第一开度。若驱动板温度>露点温度，控制膨胀阀开度值处于第二开度。对驱动板的温度进行检测，如果驱动板温度>设定温度，对膨胀阀开度值进行抑制，避免自动调小。

1.4技术方案

将变频驱动板设置于散热器的表面，散热器的下表面是弧面，设置安装槽口，将散热器安装在分离器上，安装槽口设置于圆柱形分离器和联接凸台。为确保驱动板和散热器的表面充分吻合，散热均匀，需要在驱动板和散热器结合面涂抹导热硅脂层。实际应用效果为借助空调系统中分离器低温降温，在空调系统中设置分离器，冷媒流回至压缩机前，不管是制热、制冷，通常表面温度能够保持在-5℃至20℃，低温最低≥-5℃，温度传递速度极快，能够确保功率模块的部分热量可以及时传递，在不同运行模式中，功率模块运行温度为10℃至70℃，满足驱动板散热要求。

该设计方案对散热器面积的要求较低，仅需要保证和分离器的表面紧密吻合。省去散热风扇，降低成本，提升可靠性，实现无噪音污染。占用空间比较小，结构紧凑，为室外机的安装提供良好条件。发明对系统电路不存在明确要求和互相关联性，便于操作。

2约克直流变频空调室外机变频驱动板散热分析

直流变频空调室外机处于恶劣工况运行时，变频驱动板的散热很容易受到影响，室外机的温度容易反复达到设定值上限，导致机组随之出现频繁限频情况，降频或者保护自动停机，对机组运行效果产生影响。为对该问题加以有效地解决，通常情况下厂家选择jang散热芯片和驱动板紧贴设置，散热芯片采用风冷方式进行散热，将变频驱动板热量带走，降低温度。但是该降温方式很容易受到环境工况影响，存在较大的波动[2]，处于恶劣环境工况时，对降温效果存在一定的影响，为确保变频驱动板保持良好的降温效果，并不会受到环境工况的影响，通过实验分析提出相应观点：第一，借助冷板冷却方式冷却降温变频驱动板，可以有效提升降温效果，并保持较大的余量。第二，相比于散热芯片，应用冷板冷却方式可以有效降低造价成本。

进行机组实验，模拟机组的运行条件为：频率为90Hz，90%的额定电压，高压为3.5MPa至3.6MPa，应用散热芯片进行冷却可以使变频驱动板的温度降低至93℃，通常，驱动板的限频与降频限值为96℃，余量约3℃，应用冷板冷却能够使变频驱动板的温度降低至76℃，余量约20℃。冷板组件的结构原理为：将换热铜管和冷板进行压合连接，构成冷板组件，冷凝器的出液管和铜管端进行焊接连接，形成循环回路，机组的变频冷却板和冷板应用螺钉进行固定连接，在连接件之间要涂抹硅脂层仅仅黏合，确保换热效果。工作原理为，由冷凝管流出制冷剂液体流至换热铜管，吸收和铜管互相连接的冷板的热量，降低冷板的温度，冷板应用热硅脂和室外机变频驱动板牢固黏连，同时吸收驱动板热量，达到降温效果。变频驱动板热量被系统制冷剂吸收，达到散热作用[3]。

通过对表格数据进行分析，直流机组应用冷板冷却进行变频驱动，相比于传统风冷新品，冷板冷却方式具有更高的散热效果，同时相比于散热芯片其造价更低。在变频驱动器中应用冷板冷却方式较为理想。综上应用该方式不仅可以有效节省成本，并且能够获得良好散热效果，满足空调领域未来发展需求，保证品质，降低成本。

總结

综上所述，室外机驱动板温升情况将对空调整体运行稳定性、可靠性产生直接的影响，因此，需要对导致室外机温升因素进行全面分析，并采取相应措施加以处理。本文对驱动板的设置进行分析，将变频驱动板设置于散热器的表面，散热器的下表面是弧面，设置安装槽口，将散热器安装在分离器上，安装槽口设置于圆柱形分离器和联接凸台。节省空间，并省去散热风扇降低成本，以约克直流变频空调室外机变频驱动板散热方案设计为案例分析冷板冷却方式应用效果。

参考文献

[1]周春泉. 一例佳力图9AD16机房空调驱动板故障处理[J]. 通信电源技术， 2019（S1）：2.

[2]林锐源， 周冰， 焦华超. 控制空调驱动板散热的方法，装置和系统：， CN107270487A[P]. 2017.