CN104730324A - 检测过电压和/或低电压的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于检测过电压和/或低电压的设备可以包括：参考电压接收单元，用于接收参考电压；梯度测量单元，用于测量参考电压的电压波形的梯度值；以及脉冲转换单元，用于将梯度值转换为第一脉冲宽度并存储。此外，该设备可以包括：电源接收单元，用于接收来自外部电源的输入电压；以及电压检测单元，用于将第一脉冲宽度与第二脉冲宽度进行比较以检测过电压状态或低电压状态。

Description

检测过电压和/或低电压的设备和方法

相关申请的交叉参考

本申请基于并要求于2013年12月20日提交的韩国申请10-2013-0160017的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

根据本发明的实施例涉及一种用于检测电子装置/电气装置中的过电压和/或低电压的设备和方法，以及更具体地涉及通过将参考电压信息与输入电压信息进行比较，还考虑到电子装置/电气装置中使用的部件的特性来准确检测电子装置/电气装置中的过电压状态和/或低电压状态的设备和方法。

背景技术

通常，使用AC（交流）运行的电子装置/电气装置，例如洗衣机、TV、微波炉、洗碗机等，可以包括通过确定由外部电源提供的AC电压是高于还是低于电子装置/电气装置的操作电压来检测过电压或低电压的设备。

通常，这样的设备通过将提供的AC电压转换为DC电压，然后将转换后的电压与预定参考电压进行比较来检测过电压或低电压。

然而，在这样的传统设备中，预定参考电压对于可能使用该设备的所有电子装置/电气装置都是相同的，而不考虑用在每个电子装置/电气装置中的部件的特性。

例如，2004年6月5日公开的韩国专利公开第2004-0046213号披露了用于检测和显示洗衣机中的功率误差的技术。

发明内容

根据本公开的实施例提供了用于检测电子装置/电气装置中的过电压和/或低电压的设备和方法，以及更具体地提供了通过将参考电压信息与输入电压信息进行比较，还考虑电子装置/电气装置中使用的部件的特性来准确检测电子装置/电气装置中的过电压状态和/或低电压状态的设备和方法。

根据本公开的示例性实施例提供了一种用于检测过电压和/或低电压的设备，包括：参考电压接收单元，用于接收参考电压；梯度测量单元，用于测量参考电压的波形中一个点处的梯度值；脉冲转换单元，用于将从梯度测量单元获取的梯度值转换为第一脉冲宽度；电源接收单元，用于接收来自外部电源的输入电压；以及电压检测单元，用于将第一脉冲宽度与对应于输入电压的第二脉冲宽度进行比较以检测过电压状态和/或低电压状态。

在一个或多个实施例中，电压检测单元还获取或被提供关于对应于高电压的第三脉冲宽度和对应于低电压的第四脉冲宽度的信息。在这样的实施例中，电压检测单元还用于在第二脉冲宽度大于第一脉冲宽度但是小于第三脉冲宽度的情况下确定输入电压在高电压的正常范围内，以及还用于在第二脉冲宽度小于第一脉冲宽度但是大于第四脉冲宽度的情况下确定输入电压在低电压的正常范围内。

在一个或多个实施例中，电压检测单元还用于在电子装置/电气装置期望以低电压运行并且输入电压的第二脉冲宽度大于第一脉冲宽度但是小于第三脉冲宽度的情况下确定输入电压是“过电压”（超过电子装置/电气装置或其部件的操作电压）。

在一个或多个实施例中，电压检测单元还用于在电子装置/电气装置期望以高电压运行并且输入电压的第二脉冲宽度小于第一脉冲宽度但是大于第四脉冲宽度的情况下，确定操作电压是“低电压”（低于电子装置/电气装置的操作电压）。

在一个或多个实施例中，梯度测量单元还用于测量在参考电压的波形上的参考电压的值为零处的零交叉点处的电压波形的梯度值。

在一个或多个实施例中，梯度测量单元还用于使用光耦合器测量梯度值，以及梯度值取决于光耦合器的CTR（电流传输比）。

在一个或多个实施例中，参考电压在160v-180v的范围内。

在一个或多个实施例中，脉冲转换单元还用于将关于参考电压的第一脉冲宽度的信息存储在存储器中。

在一个或多个实施例中，高电压在220V-230V的范围内，以及低电压在110V-120V的范围内。

本公开的示例性实施例还提供了一种用于检测过电压和/或低电压的方法。在一个或多个实施例中，该方法包括：接收用于检测过电压状态和/或低电压状态的参考电压；测量参考电压的波形的梯度值；将梯度值转换为对应于梯度值的第一脉冲宽度并进行存储；接收来自外部电源的输入电压；以及通过将第一脉冲宽度与对应于输入电压的第二脉冲宽度进行比较来确定是否存在过电压状态或低电压状态。

在一个或多个实施例中，关于对应于第一电压的第三脉冲宽度的信息，以及关于对应于第二电压的第四脉冲的信息被提供。如果第二脉冲宽度大于第一脉冲宽度并且小于第三脉冲宽度，则输入电压在高电压的正常范围内，以及如果第二脉冲宽度小于第一脉冲宽度并且大于第四脉冲宽度，则输入电压在低电压的正常范围内。

在一个或多个实施例中，该方法还包括在电子装置/电气装置期望以低电压操作并且输入电压的第二脉冲宽度大于第一脉冲宽度但是小于第三脉冲宽度的情况下，确定输入电压是过电压。

在一个或多个实施例中，该方法还包括如果电子装置/电气装置期望以高电压操作并且输入电压的第二脉冲宽度小于第一脉冲宽度但是大于第四脉冲宽度的情况下，确定操作电压是低电压。

在一个或多个实施例中，为了测量梯度值，该方法还包括检测在参考电压的电压波形上参考电压为零的零交叉点。

上面的综述仅是示例性的，并且不旨在任何形式的限制。除了上面所述的示例性方面、实施例和特征，其他方面、实施例和特征将通过参考附图和下面的具体描述而显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的用于检测过电压和/或低电压的设备的框图。

图2是可以被应用在根据本发明的实施例的用于检测过电压和/或低电压的设备中的参考电压的示例性AC电压波形。

图3A、3B、3C和3D示出了根据本发明的实施例中从不同电压转换来的脉冲宽度的示例。

图4是描述了用于在根据本发明的实施例中检测过电压和/或低电压的方法的示例的流程图。

具体实施方式

在下面的具体描述中，将参考构成其一部分的附图。在具体描述中所述的示例性实施例、附图和权利要求不用于限制。在不背离在此呈现的主题的精神或范围的情况下，可以使用其他实施例，以及可以进行其他改变。

以下，将参考附图更具体地描述本公开的一个或多个示例性实施例，其中本公开的一个或多个示例性实施例可以容易地被本领域技术人员确定。如本领域技术人员应该理解的，所述示例性实施例可以以各种不同方式被修改，所有这些修改都不背离本公开的精神或范围，本公开的范围和精神不限于在此描述的示例性实施例。

注意，附图是示意性的，并且不必然是按尺寸示出的。附图中示出的部件的相对尺寸和比率可被放大或缩小，并且特定尺寸仅是示例性的并且不用于限制。在两幅或多幅附图中示出的相同结构、部件或构件通过相同的标号指示，以示出类似的特征。

本公开的示例性实施例具体地描述了本公开的理想实施例。因此，可预期附图中示出的部件的各种变化。相应地，示例性实施例并不限于示出的部件的具体形式或说明，例如，可以包括通过制造的形式的更改。

图1是在根据本发明的实施例中用于检测过电压和/或低电压的设备100的框图。

参考图1，设备100包括参考电压接收单元102、梯度测量单元104、脉冲转换单元106、以及电压检测单元110。设备100还可以包括或耦接至电源接收单元108。设备100可以与由AC电压驱动的任何电子装置/电气装置一起使用或在其中使用，例如洗衣机、TV、微波炉、洗衣机等。

以下，将具体描述设备100的各个部件的操作。

参考电压接收单元102接收参考电压。参考电压表示被用作用于检测相对于提供至例如洗衣机的电子装置/电气装置的外部电源（输入电压）的参考或阈值的电压。例如，如果电子装置/电气装置的操作电压可以是低电压（例如，110V-120V）或高电压（例如，220V-230V），参考电压可以是低电压值和高电压值的平均值；这样，在该示例中，参考电压可以在160V-180V的范围内。

梯度测量单元104，响应于从参考电压接收单元102接收的参考电压，分析参考电压的振幅的AC波形，并且确定在AC电压波形中的零交叉点T1处的梯度值（图2）。

图2是参考电压的幅值的示例性AC波形。零交叉点T1表示AC参考电压波形与时间轴的交叉点。梯度值例如可以通过在零交叉点T1处对AC参考电压波形的幅值求微分来确定。

在一个实施例中，梯度测量单元104可以通过使用光耦合器来获取参考电压的梯度值。来自梯度测量单元104的梯度值被提供至脉冲转换单元106并转换为对应于梯度值的脉冲信号。该脉冲信号的宽度，在此被称为第一脉冲宽度，因此取决于该梯度值。

脉冲转换单元106将第一脉冲宽度存储在电子装置/电气装置的存储器中（未示出）。存储器例如可以是EEPROM（电可擦可编程序只读存储器）。

重要的是注意基于参考电压波形的梯度值的脉冲信号的宽度（第一脉冲宽度）对于不同装置可以不同，这是因为决定了该梯度值的在装置中使用的部件的特性，例如光耦合器的CTR（电流传输比），对于不同装置不可能完全相同。换句话说，设备100中的部件（例如梯度测量单元104和脉冲转换单元106）的特性被反应在第一脉冲宽度中。通过使用部件相关（例如光耦合器相关）的脉冲宽度作为参考，在根据本发明的一个或多个实施例中的设备可以正确检测过电压状态和/或低电压状态，同时还考虑到了部件的特性。

参考图1，当电子装置/电气装置连接至外部电源时，电源接收单元108接收来自外部电源的输入电压。

从外部电源提供的输入电压然后使用梯度测量单元104和脉冲转换单元106被转换为第二脉冲宽度。转换后的第二脉冲然后被提供至电压检测单元110。

电压检测单元110通过将第二脉冲宽度（与来自外部电源的输入电压相关）与先前存储在电子装置/电气装置的存储器中的第一脉冲宽度（与参考点电压相关）进行比较来检测在电子装置/电气装置中是否存在过电压状态和/或低电压状态。

以下，将参考图1和图3A至图3D描述在根据本发明的一个或多个实施例中的设备100的操作。

首先，除了从参考电压得到的第一脉冲宽度之外，电子装置/电气装置还可以存储第三脉冲宽度和第四脉冲宽度。第三脉冲宽度与高电压有关，以及第四脉冲宽度与低电压有关，并且可以被用作检测过电压和/或低电压的参考信息。在此，第三脉冲宽度和第四脉冲宽度可以具有各自的装置相关值，并且可以存储在电子装置/电气装置中。

图3A至图3D示出了从不同电压转换来的示例性脉冲宽度。参考图中示出的示例，在图3B的示例中从参考电压得到的第一脉冲宽度w1-w1’小于在图3C的示例中的第三脉冲宽度w3，但是大于在图3A的示例中的第四脉冲宽度w4。如上所述，在一个实施例中，第一脉冲宽度w1-w1’可以根据光耦合器的CTR特性而被设置为在w1和w1’之间的中间值。

电压检测单元110可以被提供有和/或获取存储器中关于第一脉冲宽度w1-w1’、第三脉冲宽度w3、以及第四脉冲宽度w4的信息。当输入电压被提供时，电压检测单元110将对应于如上所述的输入电压的第二脉冲宽度w2（见图3D）与第一脉冲宽度w1-w1’、第三脉冲宽度w3以及第四脉冲宽度w4进行比较，以确定是否存在过电压状态和/或低电压状态。

举例来说，假设电子装置/电气装置期望使用高输入电压（例如220V）操作，如果第二脉冲宽度w2大于第一脉冲宽度w1-w1’，但是小于第三脉冲宽度w3，则电源检测单元110确定输入电压在正常高电压范围内。如果，相反，假设电子装置/电气装置使用低输入电压（例如，110V）操作，则在该示例中，电压检测单元110将确定输入电压在过电压状态。

再例如，假设电子装置/电气装置期望使用低输入电压操作，如果第二脉冲宽度w2小于第一脉冲宽度w1-w1’但是大于第四脉冲宽度w4，则电源检测单元110确定输入电压在正常低电压范围内。如果，相反，假设电子装置/电气装置使用高输入电压操作，则电压检测单元110将确定输入电压在低电压状态。

图4是描述了根据本发明的实施例中用于检测过电压和/或低电压的方法的示例的流程图。

首先，设备100的参考电压接收单元102接收可以被用作检测过电压和/或低电压的参考电压（块S400）。

接下来，参考电压被提供至梯度测量单元104以获取用于参考电压的梯度值（块S402）。

也就是说，梯度测量单元104通过例如在如图2所述的零交叉点T1处对参考电压的AC电压波形执行微分运算来获取梯度值。

之后，通过梯度测量单元104获取的参考电压的梯度值被提供至脉冲转换单元106。脉冲转换单元106产生对应于该梯度值（来自块S404）的脉冲信号并将该脉冲信号的宽度（第一脉冲宽度，例如w1-w1’）存储在存储器中（块S406）。

在一个实施例中，因为第一脉冲宽度w1-w1’取决于光耦合器的CTR特性，所以如果不同的电子装置/电气装置具有不同的CTR特性，则参考电压的第一脉冲宽度w1-w1’将因此为每个不同电子装置/电气装置而不同定义。这就使得参考电压被最优化或为每个不同电子装置/电气装置唯一确定。

在一个实施例中，对应于参考电压的脉冲宽度可以被预先确定，然后存储在电子装置/电气装置的存储器中，例如，在电子装置/电气装置（例如洗衣机）的制造或组装过程中可以确定第一脉冲宽度。第一脉冲宽度可以被自动或手动确定。

当电子装置/电气装置在使用中时，在来自外部电源的输入电压经由电源接收单元108被提供（块S408）时，通过梯度测量单元104和脉冲转换单元106，输入电压被转换为第二脉冲宽度w2（块S410）。第二脉冲宽度被提供至电压检测单元110。

然后，电压检测单元110通过将第二脉冲宽度w2与第一脉冲宽度w1-w1’进行比较来检测输入电压是过电压还是低电压（块S412）。

在一个实施例中，除了第一脉冲宽度w1-w1’，电子装置/电气装置还可以将第三脉冲宽度w3（对应于高电压）和第四脉冲宽度w4（对应于低电压）存储为可以被使用的参考信息，以检测过电压状态和/或低电压状态。

在这样的实施例中，电压检测单元110可以通过将第二脉冲宽度w2与第一脉冲宽度w1-w1’、第三脉冲宽度w3和第四脉冲宽度w4进行比较来确定操作（输入）电压是高电压和/或低电压。

如上所述，使用根据本发明的检测过电压和/或低电压的设备和方法的实施例，可以更加准确地检测提供至电子装置/电气装置的外部（输入）功率/电压相对于装置的操作电压是过电压和/或低电压，因为考虑到了装置的部件的特性，例如，电子装置/电气装置所使用的光耦合器的CTR特性，所以该电子装置/电气装置的参考电压被最优化。

尽管上面参考附图描述了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解在不改变本公开的必要特征或精神的情况下，本公开可以以各种方式来实现。

因此，应该理解上述示例性实施例不用于限制，而仅是所有方面的示例。本公开的范围由所附权利要求表示，而不是由说明书表示，并且应该解释为所有从权利要求和等同概念的含义和范围得到的改变和修改被包括在本公开的范围内。

从前所述，应当理解，出于描述的目的，在此已经描述了本公开的各种实施例，可以进行各种变化，而不会脱离本公开的范围和精神。在本公开的说明书中披露的示例性实施例并不用于限制本公开。本公开的范围由所附权利要求解释，应该解释为在与其等同的范围内的所有技术都属于本公开的范围。

Claims (20)

1.一种用于检测电子装置/电气装置中的过电压和/或低电压的设备，所述设备包括：

参考电压接收单元，用于接收参考电压；

梯度测量单元，用于测量所述参考电压的波形中一个点处的梯度值；

脉冲转换单元，用于将从所述梯度测量单元获取的所述梯度值转换为对应于所述梯度值的第一脉冲宽度；

电源接收单元，用于接收来自外部电源的输入电压；以及

电压检测单元，用于将所述第一脉冲宽度与对应于所述输入电压的第二脉冲宽度进行比较以检测过电压状态或低电压状态。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电压检测单元可获取关于对应于高电压的第三脉冲宽度和对应于低电压的第四脉冲宽度的信息，以及

所述电压检测单元还用于在所述第二脉冲宽度大于所述第一脉冲宽度但是小于所述第三脉冲宽度的情况下确定所述输入电压在高电压的正常范围内，以及还用于在所述第二脉冲宽度小于所述第一脉冲宽度但是大于所述第四脉冲宽度的情况下确定所述输入电压在低电压的正常范围内。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述电压检测单元还用于在所述电子装置/电气装置期望以低电压运行并且所述输入电压的所述第二脉冲宽度大于所述第一脉冲宽度但是小于所述第三脉冲宽度的情况下确定所述输入电压是过电压。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述电压检测单元用于在所述电子装置/电气装置期望以高电压运行并且所述第二脉冲宽度小于所述第一脉冲宽度但是大于所述第四脉冲宽度的情况下，确定所述输入电压具有低电压状态。

5.根据权利要求2所述的设备，其中所述梯度测量单元还用于使用光耦合器测量所述梯度值，以及其中所述梯度值取决于所述光耦合器的电流传输比CTR。

6.根据权利要求2所述的设备，其中所述高电压在220V-230V的范围内，以及所述低电压在110V-120V的范围内。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述梯度测量单元还用于测量在所述参考电压的电压波形上的参考电压的值为零处的零交叉点处的所述电压波形的所述梯度值。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述参考电压在160v-180v的范围内。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述脉冲转换单元还用于将所述参考电压的所述第一脉冲宽度存储在存储器中。

10.一种用于检测过电压和/或低电压的方法，所述方法包括：

接收参考电压；

测量在所述参考电压的波形中一个点处的梯度值；

将所述梯度值转换为第一脉冲宽度；

接收来自外部电源的输入电压；以及

通过将所述第一脉冲宽度与对应于所述输入电压的第二脉冲宽度进行比较来确定是否存在过电压状态或低电压状态。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述确定还包括：

获取关于对应于高电压的第三脉冲宽度的信息，以及关于对应于低电压的第四脉冲宽度的信息；

将所述第二脉冲宽度与所述第三脉冲宽度进行比较，其中如果所述第二脉冲宽度大于所述第一脉冲宽度并且小于所述第三脉冲宽度，则所述输入电压在所述高电压的正常范围内；以及

将所述第二脉冲宽度与所述第四脉冲宽度进行比较，其中如果所述第二脉冲宽度小于第一脉冲宽度并且大于所述第四脉冲宽度，则所述输入电压在所述低电压的正常范围内。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述测量梯度值包括检测在所述参考电压的波形上所述参考电压为零的零交叉点。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述梯度值使用光耦合器被确定。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述梯度值取决于光耦合器的CTR（电流传输比）。

15.一种电子装置/电气装置，包括：

电源接收单元，用于接收来自外部电源的输入电压；以及

用于检测过电压和/或低电压的设备，所述设备包括：

参考电压接收单元，用于接收参考电压；

梯度测量单元，用于测量所述参考电压的波形中一个点处的梯度值；

脉冲转换单元，用于将从所述梯度测量单元获取的所述梯度值转换为对应于所述梯度值的第一脉冲宽度；以及

电压检测单元，用于将所述第一脉冲宽度与对应于所述输入电压的第二脉冲宽度进行比较以检测过电压状态或低电压状态。

16.根据权利要求15所述的电子装置/电气装置，其中所述电压检测单元可获取关于对应于高电压的第三脉冲宽度和对应于低电压的第四脉冲宽度的信息，以及

所述电压检测单元还用于在所述输入电压的所述第二脉冲宽度大于所述第一脉冲宽度但是小于所述第三脉冲宽度的情况下确定所述输入电压在高电压的正常范围内，以及还用于在所述输入电压的所述第二脉冲宽度小于所述第一脉冲宽度但是大于所述第四脉冲宽度的情况下确定所述输入电压在低电压的正常范围内。

17.根据权利要求16所述的电子装置/电气装置，其中所述电压检测单元还用于在所述电子装置/电气装置期望以所述低电压运行并且所述输入电压的所述第二脉冲宽度大于所述第一脉冲宽度但是小于所述第三脉冲宽度的情况下确定所述输入电压是过电压。

18.根据权利要求16所述的电子装置/电气装置，其中所述电压检测单元还用于在所述电子装置/电气装置期望以所述高电压运行并且所述输入电压的所述第二脉冲宽度小于所述第一脉冲宽度但是大于所述第四脉冲宽度的情况下，确定所述输入电压是低电压。

19.根据权利要求16所述的电子装置/电气装置，其中所述梯度测量单元还用于使用光耦合器测量在所述参考电压的电压波形上的所述参考电压的值为零处的零交叉点处的所述梯度值，以及所述梯度值取决于所述光耦合器的电流传输比CTR。

20.根据权利要求15所述的电子装置/电气装置，其中所述脉冲转换单元还用于将所述第一脉冲宽度存储在存储器中。