CN105375748A - 一种电除湿器驱动电源电路 - Google Patents

一种电除湿器驱动电源电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电除湿器驱动电源电路，包括主芯片、控制板、控制板供电电路，所述控制板通过16芯排线分别与H桥、控制板供电电路、故障报警电路、控制电路连接；所述控制电路包括EMI滤波器电路，EMI滤波器电路将输入的交流电源滤后经工频整流部转为直流电，再经主芯片将直流电转化为高频脉冲电压，同时通过变压器将电能转换为磁能并传递到变压器副边；变压器副边磁能经高频整流部转化为直流电并分别与风机、H桥、主芯片及控制板供电电路连接；H桥通过高低电平的改变来输出可变正负极的电源及电源的输出或断开，供负载制冷片工作。本发明的恒流电路具有恒流和恒压特点，并具有输入过载、过压、雷击和浪涌保护以及工作中的过温保护。

Description

一种电除湿器驱动电源电路
技术领域
本发明涉及电源电路，具体涉及一种电除湿器驱动电源电路。
背景技术
除湿器又称为抽湿机、干燥机、除湿机，其能去除空气中的湿气。除湿器是把加热和制冷线圈放到同一个盒子里的空调，即通过一个风机将室内空气抽到空调的制冷线圈上使湿气冷凝，然后干燥的空气通过加热线圈，加热到原来的温度。常规除湿机由压缩机、热交换器、风机、盛水器、机壳及控制器组成。其工作原理是：由风机将潮湿空气抽入机内，通过热交换器，此时空气中的水分子冷凝成水珠，处理过后的干燥空气排出机外，如此循环使室内湿度保持在适宜的相对湿度。
除湿器的工作动力为电能，现有的电源电路主要是由控制板、AC-DC电路、恒压电路构成。其电路只能实现恒压功能，而不能实现恒流功能，导致除湿器的除湿效率低，进而影响整个除湿器的使用寿命。故其不能满足除湿器的载流值、不溢流特点，需要对其进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电除湿器驱动电源电路。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电除湿器驱动电源电路，包括主芯片、控制板、控制板供电电路，所述控制板通过16芯排线（XS3）分别与H桥、控制板供电电路、故障报警电路、控制电路连接；
所述控制电路包括EMI滤波器电路，所述EMI滤波器电路将输入的交流电源滤后经工频整流部转为直流电，再经主芯片将直流电转化为高频脉冲电压，同时通过变压器将电能转换为磁能并传递到变压器副边；变压器副边磁能经高频整流部转化为直流电并分成三个副边主回路，其中第一副边主回路与风机连接为其工作提供恒压电源，第二副边主回路分别与H桥及控制板供电电路相连接，第三副边主回路与主芯片控制端连接；
所述第二副边主回路分别连接有恒压环电路和恒流电路；所述第三副边主回路通过反馈光耦V9与主芯片连接；
所述EMI滤波器电路的电源输入端串联保险丝(F1)、压敏电阻（R2）和热敏电阻(R1)防止输入过载、雷击及浪涌对电源的冲击；
所述H桥通过高低电平的改变来输出可变正负极的电源及电源的输出或断开，供负载制冷片工作。
进一步方案，所述第一副边主回路包括将变压器副边磁能转化为直流电的整流二极管，整流二极管输出端的直流电经二极管限制输入恒压模块中的前段电压而保障风机两端电压恒定，恒压模块输出的电流经控制开关的MOS管、风机工作电流采样电阻后与风机串联。
所述第二副边主回路包括将变压器副边磁能转化为直流电的整流二极管，所述整流二极管的两端串联有RCD吸收电路保护整流二极管不被尖峰电压击穿；整流二极管输出端直流电经吸收纹波电路后与H桥的驱动端口连接；经吸收纹波电路处理后输出电源端串接有为制冷片工作电流采样的采样电阻，采样电阻的两端与所述恒流电路串接。
所述电容吸收纹波电路包括并联在一起的电容C15、电容C16、电容C19、电容C21、电容C22、电容C24和串联在一起的电感L2、电感L3串联构成。
所述恒压环电路包括串联的电阻R23、R26、R28、二极管N3和可调电阻RP2，位于电阻R23、R26之间串联有电容C28和串联在一起的电阻R24、电容C25，电阻R28的两端串联电容C26。
所述主芯片上串联有过温保护电路，当温度过高时关闭电源而保护主芯片。
所述故障报警电路包括风机故障报警与制冷片故障报警和制冷片工作状态的切换。
所述主芯片自带MOSFET和频率发生器。
所以本发明装置具有以下有益效果：
1、本发明的主芯片U1自身携带MOSFET和频率发生器，简化设计了电路；
2、本发明在控制电路的电源输入端串联有保险丝、压敏电阻和热敏电阻，使本电源电路具有输入过载保护、输入过压、雷击保护，以及浪涌保护；
3、本发明输出供负载制冷片工作的电源具有恒流和恒压特点，当负载很小时，制冷片两端电压未超过12V，此时电源将以恒流模式工作；当负载很大或者空载时，此时若按恒流模式输出恒定电流，此时负载两端电压很大（肯定超过12V），则会造成电解电容超过其耐压值而烧毁，为防止上述情况，此时恒压电路电起主导作用，此时电源以恒压模式输出电压（12VDC）。正常工作时恒流模式起主导作用，恒压电路只是为了保护负载过大或者空载时，输出电压过高造成电源损坏。
4、本发明电路具有输出短路保护；
5、由于主芯片上串联了过温保护电路，从而使电源电路具有过温保护作用,即当温度过高电源自动关闭，以保护重要器件及电源寿命；
6、H桥具有良好的导通性和持久性，避免了继电器等触点开关器件触点老化问题；并有效增加开关次数和使用寿命；H桥占用体积小，其通过低电压，小电流来驱动，减少了器件本身的损耗；
7、具有检测负载是否正常工作的功能，即控制风机及检测风机是否正常工作的功能和检测制冷片是否正常工作。
附图说明
图1为本发明的控制电路的电路结构，
图2为本发明的H桥的电路结构，
图3为本发明的控制板供电电路的电路结构，
图4为本发明的恒流电路的电路结构，
图5为本发明的故障报警电路的电路结构。
具体实施方式
本发明一种电除湿器驱动电源电路，包括主芯片、控制板、控制板供电电路，所述控制板通过16芯排线（XS3）分别与H桥、控制板供电电路、故障报警电路、控制电路连接；通过控制板来控制风机、制冷片的工作状态，并及时的发现风机、制冷片等外接器件故障。
控制电路包括EMI滤波器电路，所述EMI滤波器电路将输入的交流电源滤后经工频整流部转为直流电，再经主芯片将直流电转化为高频脉冲电压，同时通过变压器将电能转换为磁能并传递到变压器副边；变压器副边磁能经高频整流部转化为直流电并分成三个副边主回路，其中第一副边主回路与风机连接为其工作提供恒压电源，第二副边主回路分别与H桥及控制板供电电路相连接，第三副边主回路与主芯片控制端连接；
所述第二副边主回路分别连接有恒压环电路和恒流电路；所述第三副边主回路通过反馈光耦V9与主芯片连接；
所述EMI滤波器电路的电源输入端串联保险丝(F1)、压敏电阻（R2）和热敏电阻(R1)防止输入过载、雷击及浪涌对电源的冲击；
所述H桥通过高低电平的改变来输出可变正负极的电源及电源的输出或断开，供负载制冷片工作。
进一步方案，所述第一副边主回路包括将变压器副边磁能转化为直流电的整流二极管，整流二极管输出端的直流电经二极管限制输入恒压模块中的前段电压而保障风机两端电压恒定，恒压模块输出的电流经控制开关的MOS管、风机工作电流采样电阻后与风机串联。
所述第二副边主回路包括将变压器副边磁能转化为直流电的整流二极管，所述整流二极管的两端串联有RCD吸收电路保护整流二极管不被尖峰电压击穿；整流二极管输出端直流电经吸收纹波电路后与H桥的驱动端口连接；经吸收纹波电路处理后输出电源端串接有为制冷片工作电流采样的采样电阻，采样电阻的两端与所述恒流电路串接。
所述电容吸收纹波电路包括并联在一起的电容C15、电容C16、电容C19、电容C21、电容C22、电容C24和串联在一起的电感L2、电感L3串联构成。
所述恒压环电路包括串联的电阻R23、R26、R28、二极管N3和可调电阻RP2，位于电阻R23、R26之间串联有电容C28和串联在一起的电阻R24、电容C25，电阻R28的两端串联电容C26。
所述主芯片自带MOSFET和频率发生器，主芯片上串联有过温保护电路，当温度过高时关闭电源而保护主芯片。
所述故障报警电路包括风机故障报警与制冷片故障报警和制冷片工作状态的切换。
如图1为本发明的电源电路的电路结构，其中由C1、C2、R7、C3、L1组成的EMI滤波器电路,其中L1、C1、C2滤除共模干扰，C3滤除串模干扰，R7为泄放电阻,可将C3上积累的电荷泄放掉，避免因电荷积累而影响滤波特性，断电后还能使电源的进线端L、N不带电,保证使用的安全性。通过整流桥V2将工频交流转化为直流，电容C6、C8为滤波电容。通过主芯片U1将直流电转化为高频脉冲电压，通过T1将电能转换为磁能并传递到其副边。由二极管V3、V4、电阻R16、R19和电容C11组成了的RCD吸收电路，将变压器T1的原边绕组电压电压尖峰的限值。变压器T1的第二副边主回路中V5为主回路1的整流二极管，电阻R15和电容C9组成RC吸收电路，保护V5不被尖峰电压击穿；电容C15、C16、C19、C21、C22、C24、C29和电感L2、L3构成吸收纹波电路；电阻R25为制冷片工作电流采样电阻，V9为反馈光耦。电阻R24、R28、R23、R26，电容C25、C26、C28，二极管N3和可调电阻RP2，组成了一个恒压的电压环电路，可以动态的调整输出电压大小。变压器T1的第一副边主回路中V8为主回路2整流二极管，二极管V22是限制恒压模块N4前段输入电压，恒压模块N4的作用确保风机两端电压恒定，电阻R46为风机工作电流采样电阻，MOS管V24控制风机的开、关。
如图2为本发明的H桥的电路结构，本发明中H桥的作用是输出或切断制冷片的工作电源并控制切换制冷片工作状态（除霜或者除湿），其通过H1、H2端输入的驱动电平的高低而改变，可以实现制冷片工作状态的切换及关断。当H1为高电平时，三极管V12、V15、V16导通，三极管V13、V14不导通；H1为低电平时，反之。H2为高电平时，三极管V21、V20、18导通，三极管V17、V19不导通；H2为低电平时，反之。
具体为：
（1）H1高电平，H2高电平：此时V12、V18导通，V13、V17关闭,此时OUT1为+，OUT2为-，且制冷片工作状态为除湿；
（2）H1低电平，H2低电平：此时V12、V18关闭,V13、V17导通，此时OUT1为-，OUT2为+，且制冷片工作状态为除霜；
（3）H1低电平，H2高电平：此时V12、V13、V17、V18均关闭，此时无输出，且制冷片不工作；
（4）H1高电平，H2低电平：此时V12、V13、V17、V18均导通，禁止出现。
如图4为本发明的恒流电路的电路结构，制冷片工作通过采样电阻R25的电压通过电阻R3、R4、R6，单片机N2、可调电阻RP1将采样电压放大，再通过电阻R9、R10、R11，电容C4、C5，二极管N1和单片机N2，组成了一个动态响应的环路电路，可以快速有效的动态控制制冷片的工作电流，从而达到输出恒流的目的。
如图5为本发明的故障报警电路的电路结构，将输入电压有效的放大至单片机N6管脚能识别的电平。
上述仅为本发明的实施例而已，对本领域的技术人员来说，本发明有多种更改和变化。凡在本发明的发明思想和原则之内，作出任何修改，等同替换，改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电除湿器驱动电源电路，包括主芯片、控制板、控制板供电电路，其特征在于：所述控制板通过芯排线分别与H桥、控制板供电电路、故障报警电路、控制电路连接；
所述控制电路包括EMI滤波器电路，所述EMI滤波器电路将输入的交流电源滤后经工频整流部转为直流电，再经主芯片将直流电转化为高频脉冲电压，同时通过变压器将电能转换为磁能并传递到变压器副边；变压器副边磁能经高频整流部转化为直流电并分成三个副边主回路，其中第一副边主回路与风机连接为其工作提供恒压电源，第二副边主回路分别与H桥及控制板供电电路相连接，第三副边主回路与主芯片控制端连接；
所述第二副边主回路分别连接有恒压环电路和恒流电路；所述第三副边主回路通过反馈光耦与主芯片连接；
所述EMI滤波器电路的电源输入端串联保险丝、压敏电阻和热敏电阻防止输入过载、雷击及浪涌对电源的冲击；
所述H桥通过高低电平的改变来输出可变正负极的电源及电源的输出或断开，供负载制冷片工作。
2.根据权利要求1所述的一种电除湿器驱动电源电路，其特征在于：所述第一副边主回路包括将变压器副边磁能转化为直流电的整流二极管，整流二极管输出端的直流电经二极管限制输入恒压模块中的前段电压而保障风机两端电压恒定，恒压模块输出的电流经控制开关的MOS管、风机工作电流采样电阻后与风机串联。
3.根据权利要求1所述的一种电除湿器驱动电源电路，其特征在于：所述第二副边主回路包括将变压器副边磁能转化为直流电的整流二极管，所述整流二极管的两端串联有RCD吸收电路保护整流二极管不被尖峰电压击穿；整流二极管输出端直流电经吸收纹波电路后与H桥的驱动端口连接；经吸收纹波电路处理后输出电源端串接有为制冷片工作电流采样的采样电阻，采样电阻的两端与所述恒流电路串接。
4.根据权利要求3所述的一种电除湿器驱动电源电路，其特征在于：所述电容吸收纹波电路包括并联在一起的电容C15、电容C16、电容C19、电容C21、电容C22、电容C24和串联在一起的电感L2、电感L3串联构成。
5.根据权利要求1所述的一种电除湿器驱动电源电路，其特征在于：所述恒压环电路包括串联的电阻R23、电阻R26、电阻R28、二极管N3和可调电阻RP2，位于电阻R23、R26之间串联有电容C28和串联在一起的电阻R24、电容C25，电阻R28的两端串联电容C26。
6.根据权利要求1所述的一种电除湿器驱动电源电路，其特征在于：所述主芯片上串联有过温保护电路，当温度过高时关闭电源而保护主芯片。
7.根据权利要求1所述的一种电除湿器驱动电源电路，其特征在于：所述故障报警电路包括风机故障报警与制冷片故障报警和制冷片工作状态的切换。
8.根据权利要求1所述的一种电除湿器驱动电源电路，其特征在于：所述主芯片自带MOSFET和频率发生器。
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