CN101173976A - 一种过零触发电路的故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种过零触发电路的故障检测方法，包括：11)检测过零触发信号间隔时间是否超过最长过零触发信号间隔时间T1；若是，则进入下一步；若否，则进入步骤13)；12)判断过零触发信号电路工作异常，转入步骤14)；13)判断过零触发信号电路工作正常，向主驱动回路的大功率半导体器件输出驱动信号，并返回步骤11)；14)进行故障处理。优选地，所述步骤11)包括：21)清零计时器CT，并开始计时；22)接收过零触发信号；若出现过零触发信号，则返回步骤21)，若未出现过零触发信号，则进入步骤23)；23)判断所述计时器CT的计时时间是否大于T1，若是，则进入下一步；若否，则返回步骤22)。本发明提供的方法，可以使用户准确的判断故障出现在过零触发电路。

Description

一种过零触发电路的故障检测方法

技术领域

本发明涉及一种故障检测方法，具体地说涉及一种过零触发电路的故障检测方法。

背景技术

现有技术中，广泛采用可控硅、大功率三极管等大功率半导体器件对电机或电磁阀进行控制。在上述场合，常常使用采用过零触发方式控制大功率半导体器件，即在交流电压的过零点，控制大功率电子器件导通或截至。过零触发电路就是控制检测交流电的过零点，并据此输出过零触发信号，以便对大功率半导体进行驱动控制的电路。

由于采用过零触发的方式，当过零触发电路失效时，将使大功率半导体不能被正常驱动，从而可能导致出现电动机失步、电磁阀动作异常等故障。

在现有技术下，对过零触发电路工作状况一般不进行检测，这样，当过零触发电路出现问题时，无法及时发现。如果采用直接检测电动机或电磁阀工作状况的故障检测方式，将无法获知出现故障的具体电路，可能将过零触发电路故障判断为主电路故障，造成误判。鉴于此，有必要对过零触发电路的工作状况单独进行检测。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种过零触发电路故障检测方法，该方法特别适用于采用单片机作为核心控制器件的控制系统中，例如用于洗衣机等家用电器中。

本发明提供一种过零触发电路的故障检测方法，包括：

11)检测过零触发信号间隔时间是否超过最长过零触发信号间隔时间T1；若是，则进入下一步；若否，则进入步骤13)；

12)判断过零触发信号电路工作异常，转入步骤14)；

13)判断过零触发信号电路工作正常，向主驱动回路的大功率半导体器件输出驱动信号，并返回步骤11)；

14)进行故障处理。

优选地，所述步骤11)包括：

21)清零计时器CT，并开始计时；

22)接收过零触发信号；若出现过零触发信号，则返回步骤21)，若未出现过零触发信号，则进入步骤23)；

23)判断所述计时器CT的计时时间是否大于T1，若是，则进入下一步；若否，则返回步骤22)。

优选地，所述步骤21)中，还清零计数器NUM；所述步骤23)后还包括：

31)判断计数器NUM的计数值是否大于预先设定的门槛数值N1，若是，则进入步骤12)，若否，则进入步骤32)；

32)计数器NUM的值加1；

33)向主驱动回路的大功率半导体器件输出驱动信号；

34)清零计时器CT，并返回步骤22)。

优选地，所述步骤14)具体是等待当前工作结束后，发出报警信号；若当前工作尚未结束，返回步骤33)。

优选地，所述步骤14)具体是发出报警信号。

优选地，所述大功率半导体器件是可控硅。

优选地，所述大功率半导体器件是大功率三极管。

本发明提供的过零触发电路故障检测方法，通过对过零触发电路输出脉冲的检测，根据其出现频率判断过零触发电路工作情况，为控制系统提供确切的故障信息。用户据此可以判断故障出现在过零触发电路。

此外，本发明的优选方案，还用于对过零触发电路的偶发故障进行弥补。当过零触发电路由于偶然的原因未能正常输出脉冲时，由单板机等主动提供输出驱动脉冲，驱动大功率开关器件，使电动机或电磁阀继续正常工作。这样，可以过滤掉一些无须进行特别处理的偶发故障，使系统只在确属过零触发电路故障时，才进行故障报警，这样，可以减少故障停工时间和故障处理时间。

附图说明

图1是本发明第一实施例的流程图。

具体实施方式

请参看图1，为本发明第一实施例流程图。

该实施例用于以单板机为控制核心的洗衣机电机控制回路中，可控硅组成主电路控制电动机旋转，并通过过零触发方式控制可控硅的导通和截止。在本实施例中，过零触发电路的输出的过零触发信号已经接入单板机，

步骤S101，初始化。

初始化包括将对计时器CT清零，该计时器用于对过零触发信号出现的时间间隔进行计时。计时器CT清零后，立刻开始计时。

初始化还包括对计数器NUM清零，该计数器的作用在于，对连续出现的超过预定的最长触发信号时间间隔，还没有产生过零触发信号的情况进行计数。

步骤S102，判断是否有过零信号；若无，进入步骤S103；若有，则进入步骤S105。

所述过零信号用于改变可控硅的开关状态，该过零信号实际上是检测电动机的交流驱动电源过零状况产生的。由于交流驱动电源具有周期性，因此，过零信号产生也具有周期性，根据该周期性，可以获知过零信号产生的时间范围，如果过零信号产生的时间范围与该周期差别过大，就可以判断过零触发信号丢失。因此，首先应当根据单板机接收过零触发信号的情况，判断是否有过零信号输入。若有，则进入步骤S105；若无，则进入步骤S103。

步骤S103，判断计时器CT中计时时间CT是否大于时间T1；若是，则进入步骤S106；若否，则进入步骤S104。

所述时间T1，是根据交流电的过零周期，加上一定的修正量，获得的过零触发电路处于正常工作状态的最长过零触发信号间隔时间。该时间是判断过零触发信号是否丢失的标准。如果超过时间T1仍然没有过零触发信号输出，表明过零触发信号丢失。在实际中，该值应当根据电动机转速不同而取不同的值。计时时间CT大于时间T1时，说明过零触发信号输出异常，进入步骤S106，对该异常情况计数。计时时间CT小于等于时间T1时，说明还不能判断过零触发信号异常，需要继续计时，因此，进入步骤S104。

步骤S104，继续计时，并且返回步骤S102。

由于上述步骤S103中，判断计时时间CT尚未超过最长触发信号时间T1，因此，需要继续观察。为此，继续计时并返回步骤S102，进行再一次的判断。

步骤S105，清零计时器CT和计数器NUM，同时输出可控硅驱动信号，并返回步骤S102。

由于过零触发信号已经产生，并且间隔时间未超过最长过零触发信号间隔时间，说明过零触发电路工作正常，这时，应当对计时器CT和计数器NUM清零，并且根据该过零触发信号输出可控硅驱动信号，驱动可控硅工作。完成后，返回步骤S102，继续检测过零触发信号输出是否正常。

步骤S106，将计数器NUM加1，同时输出可控硅驱动信号。

所述计数器NUM的作用在于对出现过零触发信号异常的情况进行计数，如果过零触发信号异常的情况小于一定的次数，说明过零触发信号仅仅是偶然出现问题。过零触发信号可能因为各种外部的偶然原因出现偶发性故障，而过零触发电路本身并无故障。如果所有的偶发故障都作为异常处理，会造成频繁报警，反而不利于电动机正常工作。为了过滤上述情况，采用计数器NUM计数，根据计数结果判断过零触发信号异常是否属于偶发情况。在计数的同时，由于可控硅已经到了控制其状态改变的时间，因此，直接输出可控硅驱动信号，控制可控硅的导通或者截止。

步骤S107，判断NUM是否大于N1；若否，则进入步骤S108；若是，则进入步骤S109。

所述过零触发信号，可能存在连续遗漏数个过零触发信号的情况，如果这种情况只持续较短时间，并且很快恢复，则说明过零触发电路本身并未出现故障。只需通过单板机代替过零触发电路主动输出可控硅驱动信号，就可以避免电动机严重失步，不会影响电动机的正常工作。如果连续丢失多个过零触发信号，其数目达到设定的门槛数值N1，则可以判断过零触发电路本身出现故障，可以进行相应处理。

步骤S108，将CT清零，返回步骤S102。

这一步骤与所述步骤S106相配合，使每次计时到T1时，均输出驱动信号驱动可控硅，这样就不会使电动机由于偶然的过零触发信号丢失而严重失步。过零信号清零后，重新开始计时，并返回步骤S102。若在T1时间内出现过零触发信号，则在所述步骤S104中，该过零信号对计时器CT清零，相当于校正计时器CT，使电动机正常运行。

步骤S109，判断过零触发信号电路出现故障，进行相应的故障处理。

由于已经累计N1个T1时间间隔没有输出过零信号，因此，可以推断不是由于偶然的外部情况引起的过零触发信号丢失，可以作出过零触发电路出现故障的判断。根据该判断，可以进行故障处理。所述故障处理，可以采取多种方式。例如，可以立刻停机并且报警，也可以维持现状，直到这次工作任务结束再报警。

上述过零触发电路的故障检测方法，可以较好的检测过零触发信号的工作状况，并且可以过滤一些不需要进行特别处理的偶发性问题，只对过零触发电路本身的故障报警。上述实施例可以用于各种形式的采用过零触发方式的控制电路中，并不限于采用可控硅的电机控制电路。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种过零触发电路的故障检测方法，其特征在于，包括：

11)检测过零触发信号间隔时间是否超过最长过零触发信号间隔时间T1；若是，则进入下一步；若否，则进入步骤13)；

12)判断过零触发信号电路工作异常，转入步骤14)；

13)判断过零触发信号电路工作正常，向主驱动回路的大功率半导体器件输出驱动信号，并返回步骤11)；

14)进行故障处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤11)包括：

21)清零计时器CT，并开始计时；

22)接收过零触发信号；若出现过零触发信号，则返回步骤21)，若未出现过零触发信号，则进入步骤23)；

23)判断所述计时器CT的计时时间是否大于T1，若是，则进入下一步；若否，则返回步骤22)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤21)中，还清零计数器NUM；所述步骤23)后还包括：

31)判断计数器NUM的计数值是否大于预先设定的门槛数值N1，若是，则进入步骤12)，若否，则进入步骤32)；

32)计数器NUM的值加1；

33)向主驱动回路的大功率半导体器件输出驱动信号；

34)清零计时器CT，并返回步骤22)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤14)具体是等待当前工作结束后，发出报警信号；若当前工作尚未结束，返回步骤33)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤14)具体是发出报警信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大功率半导体器件是可控硅。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大功率半导体器件是大功率三极管。

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