CN106411140B - 驱动电路和家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驱动电路和家用电器，其中，所述驱动电路包括：直流电源、采样模块、升压变压器、倍压模块、开关器件和处理器，采样模块的输入端连接至直流电源，采样模块的第一输出端连接至升压变压器的初级线圈的第一端，采样模块的第二输出端连接至处理器的输入端，处理器的输出端连接至开关器件的输入端，开关器件的输出端连接至初级线圈的第二端，升压变压器的次级线圈连接至倍压模块，倍压模块连接至高压离子模块，其中，采样模块用于采集初级线圈的电流值及其对应的时间，处理器用于根据采集的电流值及其对应的时间，检测高压离子模块是否发生故障。通过本发明的技术方案，在高压离子模块启动时可以检测出高压离子模块是否发生故障。

Description

驱动电路和家用电器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种驱动电路和一种家用电器。

背景技术

目前通过离子净化技术实现空气净化，其原理是，驱动电路输出超高直流电压给高压离子模块，使得流过高压离子模块的空气电离，空气中的杂质带电，再通过相反电压的集尘板吸附杂质，从而清洁空气。

根据上述原理，可以把高压离子模块抽象为电容性负载，其中高压端为电容极，流入的空气为电介质。由此可知，在电极结构不变的情况下，空气的温度、相对湿度、气压、含杂量以及流速都会引起电容漏电流的变化，从而导致离子发生器功率波动，甚至在极端情况下会出现击穿、拉弧等现象，如果不作任何处理，则很容易损坏高压离子模块，也有可能危害到用户的安全，空气净化效率也会发生变化。

为高压离子模块产生超高直流电压的驱动电路如图1所示，驱动电路100’包括：直流电源102’、升压变压器106’、倍压模块108’、开关器件110’和处理器112’，其中，直流电源102’连接至升压变压器106’的初级线圈，升压变压器106’初级线圈与开关器件110’串联，处理器112’向开关器件110’发送PWM信号，驱动开关器件110’迅速开通和关断，在升压变压器106’的初级线圈上产生交变电压，这时升压变压器106’的次级线圈感应出脉动高压，脉动高压连接倍压模块108’，最终由倍压模块108’输出直流高压。其中，直流高压的大小主要跟直流电源102’输出的电压、升压变压器106’的变比、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号的占空比、倍压模块108’的参数有关。当确定电路确定后，直流高压的大小和高压离子模块的功率只跟PWM信号的占空比有关，占空比越高，直流高压越大，相应的高压离子模块的功率也会越高。

为了获得较高的离子浓度，通常是通过提高倍压模块整流倍压后的直流电压，倍压后的直流高压可以达到几千伏甚至几十千伏的电压。首先，恒定的直流高压对人体是危险的；其次，因为高压离子模块的长时间放置，虫蚁、颗粒物、潮湿的水滴等对高压离子模块的破坏是不可避免的，这些都会造成高压离子模块的故障，发生拉弧、功率升高等异常。

目前常用的技术方法仅对高压离子模块工作时的状态进行判断，当高压离子模块在工作状态下出现异常时，切断高压离子模块的供电。这种故障检测控制策略的不足之处在于在高压离子模块在启动过程中，并不能检测出高压离子模块是否发生故障损坏。

因此，在高压离子模块在启动过程中，如何检测出高压离子模块是否发生故障损坏成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种驱动电路。

本发明的另一个目的在于提出了一种家用电器。

为实现上述至少一个目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种驱动电路，包括：直流电源、采样模块、升压变压器、倍压模块、开关器件和处理器，所述采样模块的输入端连接至所述直流电源，所述采样模块的第一输出端连接至所述升压变压器的初级线圈的第一端，所述采样模块的第二输出端连接至所述处理器的输入端，所述处理器的输出端连接至所述开关器件的输入端，所述开关器件的输出端连接至所述初级线圈的第二端，所述升压变压器的次级线圈连接至所述倍压模块，所述倍压模块连接至高压离子模块，其中，所述处理器用于向所述开关器件发送PWM信号来驱动所述开关器件的开通和关断，在所述开关器件开通和关断时，所述初级线圈上产生交变电压，以使所述次级线圈产生脉冲高压，所述倍压模块用于将所述脉冲高压转换成直流高压，以将所述直流高压输出至所述高压离子模块，所述采样模块用于采集所述初级线圈的电流值及其对应的时间，所述处理器还用于根据所述采样模块采集的所述电流值及其对应的时间，检测所述高压离子模块是否发生故障。

根据本发明的实施例的驱动电路，在高压离子模块启动时，通过采样模块采集升压变压器的初级线圈中的电流值及其对应的时间，来检测高压离子模块是否发生故障，从而有效地避免了由于高压离子模块的故障而对其他部件造成损坏。

根据本发明的上述实施例的驱动电路，还可以具有以下技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述处理器具体用于，根据所述电流值及其对应的时间，确定所述初级线圈的电流变化曲线；获取所述电流变化曲线中的所述高压离子模块在启动过程中的曲线段，并确定所述曲线段中的电流变化幅度；根据所述电流变化幅度，检测所述高压离子模块是否发生故障。

根据本发明的实施例的驱动电路，通过获取高压离子模块在启动过程中升压变压器的初级线圈的电流变化的曲线段，若该曲线段中电流变化幅度超过设定值，说明高压离子模块不正常，则确定高压离子模块发生了故障，若该曲线段中电流变化幅度未超过设定值，说明高压离子模块是正常工作，则确定高压离子模块未发生故障。因此，通过以上方案可以准确地检测出高压离子模块是否发生故障。

根据本发明的一个实施例，所述处理器还用于，在检测出所述高压离子模块发生故障时，关闭所述高压离子模块。

根据本发明的实施例的驱动电路，在检测出高压离子模块发生故障时，自动关闭高压离子模块，以避免高压离子模块异常启动后对其他部件造成损坏。

根据本发明的一个实施例，所述处理器还用于，在检测出所述高压离子模块发生故障时，向故障提示装置发送提示信号，以供所述故障提示装置根据所述提示信号进行故障提示。

根据本发明的实施例的驱动电路，故障提示装置及时提示用户高压离子模块出现了故障，以使用户及时针对高压离子模块的故障进行处理，从而及时恢复高压离子模块的正常工作。

根据本发明的一个实施例，所述采样模块包括：采样电阻，所述采样电阻的第一端作为所述采样模块的输入端，所述采样电阻的第二端作为所述采样模块的第一输出端；以及放大滤波电路，所述放大滤波电路的两个输入端并联至所述采样电阻的两端，所述放大滤波电路的输出端作为所述采样模块的第二输出端。

根据本发明的实施例的驱动电路，通过采样电阻采集升压变压器的初级线圈中的电流值和该电流值对应的时间，并经过放大滤波电路对采集到的电流值进行放大和滤波处理，从而提高了电流值采样的精度。

根据本发明的一个实施例，所述放大滤波电路还包括采样保持电路，或者所述处理器还包括采样保持电路。

根据本发明的实施例的驱动电路，放大滤波电路或者处理器具有采样保持功能，进一步地保证了电流值采样的精度。

根据本发明的一个实施例，所述开关器件包括以下之一或多种的组合：MOS管(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)、三极管、IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。

根据本发明的实施例的驱动电路，通过MOS管、三极管和/或IGBT对直流电源进行斩波，以在升压变压器的初级线圈上产生交变电压，从而使得升压变压器的次级线圈产生脉冲高压。

根据本发明的一个实施例，所述直流电源是市电电源经过开关电源转换而来。

根据本发明的第二方面的实施例，提出了一种家用电器，包括上述技术方案中任一项所述的驱动电路，因此，该家用电器具有和上述技术方案中任一项所述的驱动电路相同的技术效果，在此不再赘述。

根据本发明的一个实施例，所述家用电器包括：空气净化器和空调器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了相关技术中的驱动电路的电路图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的驱动电路的电路图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的升压变压器的初级线圈的电流变化曲线的示意图。

其中，图1中附图的标记与部件名称之间的对应关系为：

100’驱动模块，102’直流电源，106’升压变压器，108’倍压模块，110’开关器件，112’处理器。

图2中附图的标记与部件名称之间的对应关系为：

100驱动电路，102直流电源，104采样模块，1042采样电阻，1044放大滤波电路，106升压变压器，108倍压模块，110开关器件，112处理器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图2所示，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种驱动电路100，包括：直流电源102、采样模块104、升压变压器106、倍压模块108、开关器件110和处理器112，所述采样模块104的输入端连接至所述直流电源102，所述采样模块104的第一输出端连接至所述升压变压器106的初级线圈的第一端，所述采样模块104的第二输出端连接至所述处理器112的输入端，所述处理器112的输出端连接至所述开关器件110的输入端，所述开关器件110的输出端连接至所述初级线圈的第二端，所述升压变压器106的次级线圈连接至所述倍压模块108，所述倍压模块108连接至高压离子模块，其中，所述处理器112用于向所述开关器件110发送PWM信号来驱动所述开关器件110的开通和关断，在所述开关器件110开通和关断时，所述初级线圈上产生交变电压，以使所述次级线圈产生脉冲高压，所述倍压模块108用于将所述脉冲高压转换成直流高压，以将所述直流高压输出至所述高压离子模块，所述采样模块104用于采集所述初级线圈的电流值及其对应的时间，所述处理器112还用于根据所述采样模块104采集的所述电流值及其对应的时间，检测所述高压离子模块是否发生故障。

根据本发明的实施例的驱动电路100，在高压离子模块启动时，通过采样模块104采集升压变压器106的初级线圈中的电流值及其对应的时间，来检测高压离子模块是否发生故障，从而可以有效地避免了由于高压离子模块的故障而对其他部件造成损坏。

其中，处理器112可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片，也可以是通用处理器112，例如中央处理器112(Central Processing Unit，CPU)，还可以是数字信号处理器112(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

根据本发明的上述实施例的驱动电路100，还可以具有以下技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述处理器112具体用于，根据所述电流值及其对应的时间，确定所述初级线圈的电流变化曲线；获取所述电流变化曲线中的所述高压离子模块在启动过程中的曲线段，并确定所述曲线段中的电流变化幅度；根据所述电流变化幅度，检测所述高压离子模块是否发生故障。

根据本发明的实施例的驱动电路100，通过获取高压离子模块在启动过程中升压变压器106的初级线圈的电流变化的曲线段，若该曲线段中电流变化幅度超过设定值，说明高压离子模块不正常，则确定高压离子模块发生了故障，若该曲线段中电流变化幅度未超过设定值，说明高压离子模块是正常工作，则确定高压离子模块未发生故障。因此，通过以上方案可以准确地检测出高压离子模块是否发生故障。

例如，驱动电路100用于空气净化器，在触发空气净化器的启动按钮时，控制处理器112输出PWM信号给开关器件110。处理器112获取采样模块104采集初级线圈的电流值及其对应的时间，并根据该电流值及其对应的时间，确定初级线圈的电流变化曲线。电流变化曲线即为图3中的曲线。从电流变化曲线中获取高压离子模块在启动过程中的曲线段，即获取高压离子模块开始启动的时间至初级线圈的电流值出现平稳的时间T1之间曲线段，也就是图3中△t时间段内的曲线段。若该曲线段中电流变化幅度超过设定值，则确定高压离子模块发生了故障，可以关闭高压离子模块，若该曲线段中电流变化幅度未超过设定值，则继续启动高压离子模块。

根据本发明的一个实施例，所述处理器112还用于，在检测出所述高压离子模块发生故障时，关闭所述高压离子模块。

根据本发明的实施例的驱动电路100，在检测出高压离子模块发生故障时，自动关闭高压离子模块，以避免高压离子模块异常启动后对其他部件造成损坏。

根据本发明的一个实施例，所述处理器112还用于，在检测出所述高压离子模块发生故障时，向故障提示装置发送提示信号，以供所述故障提示装置根据所述提示信号进行故障提示。

根据本发明的实施例的驱动电路100，故障提示装置及时提示用户高压离子模块出现了故障，以使用户及时针对高压离子模块的故障进行处理，从而及时恢复高压离子模块的正常工作。

根据本发明的一个实施例，所述采样模块104包括：采样电阻1042，所述采样电阻1042的第一端作为所述采样模块104的输入端，所述采样电阻1042的第二端作为所述采样模块104的第一输出端；以及放大滤波电路1044，所述放大滤波电路1044的两个输入端并联至所述采样电阻1042的两端，所述放大滤波电路1044的输出端作为所述采样模块104的第二输出端。

根据本发明的实施例的驱动电路100，通过采样电阻1042采集升压变压器106的初级线圈中的电流值和该电流值对应的时间，并经过放大滤波电路1044对采集到的电流值进行放大和滤波处理，从而提高了电流值采样的精度。

根据本发明的一个实施例，所述放大滤波电路1044包括采样保持电路，或者所述处理器112包括采样保持电路。

根据本发明的实施例的驱动电路100，放大滤波电路1044或者处理器112具有采样保持功能，进一步地保证了电流值采样的精度。

根据本发明的一个实施例，所述开关器件110包括以下之一或多种的组合：MOS管、三极管、IGBT。

根据本发明的实施例的驱动电路100，通过MOS管、三极管和/或IGBT对直流电源102进行斩波，以在升压变压器106的初级线圈上产生交变电压，从而使得升压变压器106的次级线圈产生脉冲高压。

根据本发明的一个实施例，所述直流电源102是市电电源经过开关电源转换而来。

当然，直流电源102可以是市电电源经过开关电源转换而来的，还可以由其他方式转换而来。

根据本发明的第二方面的实施例，提出了一种家用电器，包括上述技术方案中任一项所述的驱动电路100，因此，该家用电器具有和上述技术方案中任一项所述的驱动电路100相同的技术效果，在此不再赘述。

根据本发明的一个实施例，所述家用电器包括：空气净化器和空调器。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，在高压离子模块启动时检测高压离子模块是否发生故障，从而可以有效地避免了由于高压离子模块的故障而对其他部件造成损坏。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”表示两个或两个以上；术语“连接”等均应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种驱动电路，其特征在于，包括：

直流电源、采样模块、升压变压器、倍压模块、开关器件和处理器，所述采样模块的输入端连接至所述直流电源，所述采样模块的第一输出端连接至所述升压变压器的初级线圈的第一端，所述采样模块的第二输出端连接至所述处理器的输入端，所述处理器的输出端连接至所述开关器件的输入端，所述开关器件的输出端连接至所述初级线圈的第二端，所述升压变压器的次级线圈连接至所述倍压模块，所述倍压模块连接至高压离子模块，

其中，所述处理器用于向所述开关器件发送PWM信号来驱动所述开关器件的开通和关断，在所述开关器件开通和关断时，所述初级线圈上产生交变电压，以使所述次级线圈产生脉冲高压，所述倍压模块用于将所述脉冲高压转换成直流高压，以将所述直流高压输出至所述高压离子模块，所述采样模块用于采集所述初级线圈的电流值及其对应的时间，所述处理器还用于根据所述采样模块采集的所述电流值及其对应的时间，检测所述高压离子模块是否发生故障；

所述处理器具体用于，

根据所述电流值及其对应的时间，确定所述初级线圈的电流变化曲线；

获取所述电流变化曲线中的所述高压离子模块在启动过程中的曲线段，并确定所述曲线段中的电流变化幅度；

根据所述电流变化幅度，检测所述高压离子模块是否发生故障。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述处理器还用于，

在检测出所述高压离子模块发生故障时，关闭所述高压离子模块。

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述处理器还用于，

在检测出所述高压离子模块发生故障时，向故障提示装置发送提示信号，以供所述故障提示装置根据所述提示信号进行故障提示。

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述采样模块包括：

采样电阻，所述采样电阻的第一端作为所述采样模块的输入端，所述采样电阻的第二端作为所述采样模块的第一输出端；以及

放大滤波电路，所述放大滤波电路的两个输入端并联至所述采样电阻的两端，所述放大滤波电路的输出端作为所述采样模块的第二输出端。

5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，

所述放大滤波电路还包括采样保持电路，或者所述处理器还包括采样保持电路。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动电路，其特征在于，

所述开关器件包括以下之一或多种的组合：MOS管、三极管、IGBT。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动电路，其特征在于，

所述直流电源是市电电源经过开关电源转换而来。

8.一种家用电器，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的驱动电路。

9.根据权利要求8所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器包括：空气净化器和空调器。