CN104423292A - 一种x电容泄放控制方法和电路 - Google Patents

一种x电容泄放控制方法和电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开的X电容泄放控制方法，通过实时接收所述过零检测电路输出的脉冲信号，并判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，生成并发送用于控制所述AC负载开启的第一控制信号，所述AC负载响应所述第一控制信号开启，用以对X电容的储存能量进行泄放；本发明公开的X电容泄放控制方法，所述AC负载只有在判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间，即电源断开之后，才会开始工作，在不需工作的时间内不会对电路造成能量的损耗，解决了现有技术存在待机功耗的问题。

Description

一种X电容泄放控制方法和电路
技术领域
本发明涉及家用电器电路技术领域，尤其涉及一种X电容泄放控制方法和电路。
背景技术
一般家用电器在其电源电路的火零线之间跨接一个X电容，用于消除电路中的差模干扰，以满足产品对电子兼容的要求；但是由于电容为储能元件，当切断电源以后，如果没有对此X电容的能量进行泄放的电路，则此X电容中储存的能量将无法释放，此时如果人体接触到插头，就可能被电击。
因此很多安全标准对此都进行了要求规范，要求器具以额定电压供电，当器具在电压峰值时从电源断开1s后，用不会对测量值产生明显影响的仪器测量得到的插头各插脚间的电压值不应超过34V。
为了满足以上要求，现有技术设计的泄放回路，通常为一个或多个电阻通过并联或串联的形式跨接在X电容两端，这样在插头从供电插座拔下后，X电容的能量会迅速通过电阻回路泄放掉，从而避免电击危险。
但是采用现有技术中放电电阻形成的泄放回路，由于上述电阻直接和电源相连，工作时间为100%，且为阻性负载，就不可避免的会消耗待机功耗。所以现有技术虽然解决了插头电击问题，却同时带来存在待机功耗的问题。随着全球对电子产品的待机功耗要求日趋严格，此问题尤为严重。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种X电容泄放控制方法和电路，以解决现有技术存在待机功耗的问题。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种X电容泄放控制方法，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路和AC负载，其中，所述X电容泄放控制方法包括：
实时接收过所述零检测电路输出的脉冲信号；
判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且判断所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，生成并发送用于控制AC负载开启的第一控制信号。
优选的，所述第一预设时间为电源交流电的两个周期时长。
优选的，所述判断所述脉冲信号不为零的时间超过所述第一预设时间时的步骤后还包括：生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号。
优选的，所述生成并发送用于控制AC负载开启的第一控制信号的步骤后还包括：
判断所述AC负载开启时间超过第二预设时间时，生成并发送用于控制所述AC负载关断的第三控制信号。
一种X电容泄放控制电路，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路和AC负载，其中，所述X电容泄放控制电路包括：
分别与所述过零检测电路和AC负载相连的单片机，所述单片机包括存储器和读取并执行所述存储器中程序的处理器，其中，所述存储器存储的程序包括：实时接收过所述零检测电路输出的脉冲信号，判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且判断所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，生成并发送用于控制AC负载开启的第一控制信号。
优选的，所述第一预设时间为电源交流电的两个周期时长。
优选的，所述单片机还与所述家用电器的DC负载相连，所述存储器存储的程序还包括：判断所述脉冲信号不为零的时间超过所述第一预设时间时，生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号。
优选的，存储器存储的程序还包括：判断所述AC负载开启时间超过第二预设时间时，生成并发送用于控制AC负载关断的第三控制信号。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的X电容泄放控制方法，通过实时接收所述过零检测电路输出的脉冲信号，并判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，生成并发送用于控制所述AC负载开启的第一控制信号，所述AC负载响应所述第一控制信号开启，用以对X电容的储存能量进行泄放；本发明公开的X电容泄放控制方法，所述AC负载只有在判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过所述第一预设时间，即电源断开之后，才会开始工作，在不需工作的时间内不会对电路造成能量的损耗，解决了现有技术存在待机功耗的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开的X电容泄放控制方法流程图；
图2为本发明另一实施例公开的X电容泄放控制方法流程图；
图3为本发明另一实施例公开的X电容泄放控制方法流程图；
图4为本发明另一实施例公开的X电容泄放控制方法流程图；
图5为本发明另一实施例公开的X电容泄放控制电路示意图；
图6为本发明另一实施例公开的AC负载等效模型示意图；
图7为本发明另一实施例公开的X电容泄放控制电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种X电容泄放控制方法，以解决现有技术存在待机功耗的问题。
具体的，本发明提供的X电容泄放控制方法，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路和AC负载，如图1所示，其中，所述X电容泄放控制方法包括：
S101、实时接收所述过零检测电路输出的脉冲信号；
其中，所述过零检测电路输出的脉冲信号代表着交流电电源的供电状态，实时接收所述脉冲信号后可以得知当前的交流电电源的供电状态。
S102、判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零时，执行S103步骤；
具体的，所述脉冲信号的值包括：高电平、低电平及零；若所述脉冲信号为高电平或低电平，说明所述过零检测电路所检测的过零信号处于正弦波的正半周或负半周；当所述脉冲信号为零时，说明所述过零检测电路所检测的过零信号正处于正弦波正负半周的转换过程中；判断所述脉冲信号是否为零，可以得知此时过零检测电路所检测的过零信号的状态。
判断所述实时接收的脉冲信号为零则重复执行本步骤，直至判断所述脉冲信号不为零才继续进行后续工作。
S103、判断所述脉冲信号值不为零的时间是否超过第一预设时间，如未超过所述第一预设时间，则重新执行S102步骤，直至判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，执行S104步骤；
具体的，判断所述脉冲信号值不为零时，说明此时过零检测电路所检测的过零信号处于正弦波的正半周或负半周；若判断所述脉冲信号值不为零的时间超过第一预设时间，说明所述脉冲信号在一个第一预设时间内没有经过零点进行翻转，也即说明交流电的电源已经与所述家用电器断开。
判断所述脉冲信号不为零的时间未超过所述第一预设时间，则重新判断所述实时接收的脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，才继续进行后续工作。
此处需要说明的是，本实施例公开的第一预设时间可以为电源交流电的两个周期时长，当然也可以根据具体的实际情况而定。
一般情况下，判断所述脉冲信号值不为零的时间超过交流电的半周时长即可说明电源供电已断开，但是设置所述脉冲信号值不为零的时间超过电源交流电的两个周期时长，可以预防干扰信号的影响，使判断更为准确。
S104、生成并发送用于控制所述AC负载开启的第一控制信号；
其中，判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，说明交流电的电源已经与所述家用电器断开，此时生成并发送用于控制所述AC负载开启的第一控制信号。
本实施例公开的X电容泄放控制方法，所述AC负载只有在判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过所述第一预设时间，即电源断开之后，才会开始对X电容的能量进行泄放，在不需工作的时间内不会对电路造成能量的损耗，解决了现有技术存在待机功耗的问题。
本发明另一实施例提供了另外一种X电容泄放控制方法，如图2所示，包括：
S201、实时接收所述过零检测电路输出的脉冲信号；
S202、判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零时，执行S203步骤；
S203、判断所述脉冲信号值不为零的时间是否超过第一预设时间，如未超过所述第一预设时间，则重新执行S202步骤，直至判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，执行S204步骤；
S204、生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号；
具体的，当判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，说明交流电的电源已经与所述家用电器断开，此时，生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号，DC负载响应所述第二控制信号关闭，可以节约能量，延长所述X电容泄放控制方法的实施时间。
S205、生成并发送用于控制所述AC负载开启的第一控制信号；
此处需要说明的是，判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，可以同时生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号及用于控制所述AC负载开启的第一控制信号，即上述步骤S204与S205可以同时进行；在具体的实际应用中，生成并发送第一控制信号与第二控制信号的顺序可以根据具体的实际情况而定。
本实施例内其他具体的实施步骤与上述实施例相同，此处不再赘述。
本发明另一实施例提供了另外一种X电容泄放控制方法，如图3所示，包括：
S301、实时接收所述过零检测电路输出的脉冲信号；
S302、判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零时，执行S303步骤；
S303、判断所述脉冲信号值不为零的时间是否超过第一预设时间，如未超过所述第一预设时间，则重新执行S302步骤，直至判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，执行S304步骤；
S304、生成并发送用于控制所述AC负载开启的第一控制信号；
S305、判断所述AC负载开启时间是否超过第二预设时间；
S306、判断所述AC负载开启时间超过第二预设时间时，生成并发送用于控制所述AC负载关断的第三控制信号；
其中，当所述AC负载开启时间超过第二预设时间时，说明所述AC负载开启的时间已经足够对X电容上存储的能量进行泄放，所述AC负载开启的时间过长，会带来程序混乱的可能，所以当判断所述AC负载开启时间超过第二预设时间时，即可生成并发送用于控制所述AC负载关断的第三控制信号。
本实施例内其他具体的实施步骤与上述实施例相同，此处不再赘述。
优选的，在另一实施例中，如图4所示，所述X电容泄放控制方法在步骤S304之后还包括：
S3041、生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号。
此处需要说明的是，判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，可以同时生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号及用于控制所述AC负载开启的第一控制信号，即上述步骤S304与S3041可以同时进行；在具体的实际应用中，生成并发送第一控制信号与第二控制信号的顺序可以根据具体的实际情况而定。
本实施例内其他具体的实施步骤与上述实施例相同，此处不再赘述。
本发明另一实施例提供了一种X电容泄放控制电路，如图5内虚线框所示，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路101和AC负载103，其中，所述X电容泄放控制电路包括：分别与过零检测电路101和AC负载103相连的单片机102，单片机102包括存储器和读取并执行所述存储器中程序的处理器。
其中，所述存储器存储的程序包括：实时接收述零检测电路101输出的脉冲信号，判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且判断所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，生成并发送用于控制AC负载103开启的第一控制信号。
具体的工作原理为：
现有的家用电器中包括过零检测电路101，过零检测电路101检测代表交流电电源电压的过零信号，并输出脉冲信号，其中，过零信号为正弦波，脉冲信号为方波；每当过零信号经过零点产生正负半周的翻转时，过零检测电路101输出的脉冲信号也将经过零点进行高低电平的翻转；单片机102实时接收所述脉冲信号，判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号值不为零且所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，生成并发送用于控制AC负载103开启的所述第一控制信号，AC负载103响应所述第一控制信号开启；即当交流电的电源与所述家用电器断开后，AC负载103开启，实现对X电容的能量进行泄放。
此处需要说明的是，本实施例公开的第一预设时间可以为电源交流电的两个周期时长，当然也可以根据具体的实际情况而定。
一般情况下，判断所述脉冲信号值不为零的时间超过交流电的半周时长即可说明电源供电已断开，但是设置所述脉冲信号值不为零的时间超过电源交流电的两个周期时长，可以预防干扰信号的影响，使判断更为准确。
当AC负载103进行X电容能量泄放时，如图6所示为AC负载103的等效模型：
AC负载103的等效模型包括：互相并联的电阻R、第一电容Cx1及第二电容Cx2。
根据国标要求，器具以额定电压供电，当器具在电压峰值时从电源断开1s后，用不会对测量值产生明显影响的仪器测量得到的插头各插脚间的电压值VC不应超过34V。
当交流电电源断开时最大电压Vo=220*1.414=311V；
假设AC负载103规格为：220V功率为5W的交流电，则对应电阻R的阻值为9.680KΩ。
假设第一电容Cx1及第二电容Cx2的容量均为680nF，第一电容Cx1与第二电容Cx2并联后的容量C=1360nF；
根据国标要求，VC不应超过34V，则设VC=34V；
由于RC放电回路的计算公式为：VC=Vo*e-t/RC；
代入各数可以得出：经过29ms，AC负载103就可以将插头上的电压降至34V。
通常，过零检测电路101的过零检测时间为40ms，AC负载103的驱动时间为200ms，也即交流电供电断开经过269ms后，AC负载103即可实现对X电容上存储能量的泄放；在具体的实际生产中，可以采用反应速度快、驱动消耗低的固态继电器为AC负载103的驱动装置，减少泄放时间。
通过上述计算可以说明本实施例公开的X电容泄放控制电路满足国标要求。且本实施例公开的X电容泄放控制电路，AC负载103只有在单片机102判断所述脉冲信号不为零且所述脉冲信号不为零的时间超过所述第一预设时间，即电源断开之后，才会开始对X电容的能量进行泄放，在不需工作的时间内不会对电路造成能量的损耗，解决了现有技术存在待机功耗的问题。
本发明另一实施例提供了另外一种X电容泄放控制电路，如图7内虚线框所示，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路101和AC负载103，其中，所述X电容泄放控制电路包括：分别与过零检测电路101和AC负载103相连的单片机102，单片机102包括存储器和读取并执行所述存储器中程序的处理器。
其中，所述存储器存储的程序包括：实时接收过零检测电路101输出的脉冲信号，判断所述脉冲信号值是否为零，直至判断所述脉冲信号值不为零且所述脉冲信号值不为零的时间超过第一预设时间时，生成并输出用于控制所述AC负载103开启的第一控制信号。
与上述实施例所不同的是：单片机102还与所述家用电器的DC负载104相连；且所述存储器存储的程序还包括：判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间，生成并发送用于控制所述DC负载104关断的第二控制信号。
单片机102判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，生成并发送用于控制所述DC负载104关断的所述第二控制信号，DC负载104响应所述第二控制信号关断，可以节约能量，延长单片机102的工作时间。
此处需要说明的是，所述存储器存储的程序中：判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间时，可以同时生成并发送用于控制DC负载104关断的第二控制信号及用于控制AC负载103开启的第一控制信号；在具体的实际应用中，单片机103生成并发送第一控制信号与第二控制信号的顺序可以根据具体的实际情况而定。
在具体的实际生产中，还可以适当加大DC负载104的储能电容，延长单片机102的工作时间。
本实施例内其他元器件的连接方式和工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
本发明另一实施例提供了另外一种X电容泄放控制电路，如图5内虚线框所示，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路101和AC负载103，其中，所述X电容泄放控制电路包括：分别与过零检测电路101和AC负载103相连的单片机102，单片机102包括存储器和读取并执行所述存储器中程序的处理器。
其中，所述存储器存储的程序包括：实时接收过零检测电路101输出的脉冲信号，判断所述脉冲信号值是否为零，直至判断所述脉冲信号值不为零且所述脉冲信号值不为零的时间超过第一预设时间时，生成并输出用于控制所述AC负载103开启的第一控制信号。
与上述实施例所不同的是，存储器存储的程序还包括：判断AC负载103的开启时间超过第二预设时间时，生成并发送用于控制AC负载关断的第三控制信号。
当AC负载103开启时间超过所述第二预设时间时，说明AC负载103开启的时间已经足够对X电容上存储的能量进行泄放，此时生成并发送用于控制AC负载103关断的所述第三控制信号，以避免AC负载103开启的时间过长，带来程序混乱的可能，所以当判断AC负载103的开启时间超过第二预设时间时，即可生成并发送用于控制AC负载103关断的所述第三控制信号。
在具体的实践生产中，所述第二预设时间可以设置为3秒，也可以根据具体的实际情况而定。
优选的，单片机102还与所述家用电器的DC负载104相连；且所述存储器存储的程序还包括：判断所述脉冲信号值不为零的时间超过所述第一预设时间，生成并发送用于控制所述DC负载104关断的第二控制信号。
本实施例内其他元器件的连接方式和工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种X电容泄放控制方法，其特征在于，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路和AC负载，其中，所述X电容泄放控制方法包括：
实时接收过所述零检测电路输出的脉冲信号；
判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且判断所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，生成并发送用于控制AC负载开启的第一控制信号。
2.根据权利要求1所述的X电容泄放控制方法，其特征在于，所述第一预设时间为电源交流电的两个周期时长。
3.根据权利要求1所述的X电容泄放控制方法，其特征在于，所述判断所述脉冲信号不为零的时间超过所述第一预设时间时的步骤后还包括：生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号。
4.根据权利要求1至3任一所述的X电容泄放控制方法，其特征在于，所述生成并发送用于控制AC负载开启的第一控制信号的步骤后还包括：
判断所述AC负载开启时间超过第二预设时间时，生成并发送用于控制所述AC负载关断的第三控制信号。
5.一种X电容泄放控制电路，其特征在于，应用于家用电器，所述家用电器包括过零检测电路和AC负载，其中，所述X电容泄放控制电路包括：
分别与所述过零检测电路和AC负载相连的单片机，所述单片机包括存储器和读取并执行所述存储器中程序的处理器，其中，所述存储器存储的程序包括：实时接收过所述零检测电路输出的脉冲信号，判断所述脉冲信号是否为零，直至判断所述脉冲信号不为零且判断所述脉冲信号不为零的时间超过第一预设时间时，生成并发送用于控制AC负载开启的第一控制信号。
6.根据权利要求5所述的X电容泄放控制电路，其特征在于，所述第一预设时间为电源交流电的两个周期时长。
7.根据权利要求5所述的X电容泄放控制电路，其特征在于，所述单片机还与所述家用电器的DC负载相连，所述存储器存储的程序还包括：判断所述脉冲信号不为零的时间超过所述第一预设时间时，生成并发送用于控制所述DC负载关断的第二控制信号。
8.根据权利要求5至7任一所述的X电容泄放控制电路，其特征在于，存储器存储的程序还包括：判断所述AC负载开启时间超过第二预设时间时，生成并发送用于控制AC负载关断的第三控制信号。
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