CN107196633A - 交流负载的开关控制装置、交流控制系统和制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交流负载的开关控制装置、交流控制系统和制冷设备，其中，开关控制装置包括：电子开关组件，电子开关组件由整流桥和晶体管构成，电子开关组件用于控制交流负载是否进行工作；驱动模块，驱动模块包括控制信号接收端和驱动信号输出端，驱动信号输出端与晶体管的控制端相连，驱动模块通过控制信号接收端接收控制信号，并根据控制信号生成驱动信号以驱动晶体管的导通或关断，实现对交流负载的开关控制。该装置可以在控制交流负载断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
Description
技术领域
本发明涉及开关技术领域，特别涉及一种用于交流负载的开关控制装置、一种交流控制系统和一种制冷设备。
背景技术
目前控制交流电机或者其他交流负载的开关大多采用继电器或固态继电器。
由于继电器的控制电路存在感性负载，电感的电流不会突变，在继电器断开瞬间，电磁能量需要靠断点产生自感高压来击穿空气维持电流，从而会使继电器触点产生拉弧现象，容易引发安全事故，不满足开关的防爆的需求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于交流负载的开关控制装置，该装置可以在控制交流负载断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
本发明的第二个目的在于提出一种交流控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种制冷设备。
为达到上述目的，本发明第一方面提出了一种用于交流负载的开关控制装置，包括：电子开关组件，所述电子开关组件由整流桥和晶体管构成，所述电子开关组件用于控制所述交流负载是否进行工作；驱动模块，所述驱动模块包括控制信号接收端和驱动信号输出端，所述驱动信号输出端与所述晶体管的控制端相连，所述驱动模块通过所述控制信号接收端接收控制信号，并根据所述控制信号生成驱动信号以驱动所述晶体管的导通或关断，实现对所述交流负载的开关控制。
根据本发明的用于交流负载的开关控制装置，驱动模块通过控制信号接收端接收控制信号，并根据控制信号生成驱动信号以驱动晶体管的导通或关断，实现对交流负载的开关控制。由此，可以在控制交流负载断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
另外，根据本发明上述实施例提出的还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述晶体管为MOS管。
根据本发明的一个实施例，所述整流桥包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述交流负载的一端相连，所述交流负载的另一端与交流电源的火线相连，所述第一二极管的阳极与所述交流负载的一端之间具有第一连接点；第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极相连，且所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极之间具有第二连接点；第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阳极相连，且所述第三二极管与所述第二二极管之间具有第三连接点，所述第三连接点与所述交流电源的零线相连；第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极相连，且所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极之间具有第四连接点，所述第四二极管的阴极与所述第一连接点相连；其中，所述MOS管的漏极与所述第二连接点相连，所述MOS管的源极与所述第四连接点相连，所述MOS管的栅极与所述驱动信号输出端相连。
根据本发明的一个实施例，所述驱动模块包括自举电源和驱动电路，所述自举电源用于给所述驱动电路提供驱动电源，所述驱动电路根据所述驱动电源和所述控制信号生成所述驱动信号。
根据本发明的一个实施例，所述自举电源包括：第五二极管，所述第五二极管的阳极与供电电源相连；第一电解电容，所述第一电解电容的正极端与所述第五二极管的阴极相连，所述第一电解电容的负极端接参考地；第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第一电解电容的正极端和所述第五二极管的阴极相连，所述第一电容的另一端与所述第一电解电容的负极端相连后接参考地。
根据本发明的一个实施例，所述驱动电路包括：光电耦合器，所述光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管，其中，所述发光二极管的阳极作为所述控制信号接收端，所述发光二极管的阴极接地；第一三极管，所述第一三极管的基极与所述光敏三极管的集电极相连，所述第一三极管的发射极与所述光敏三极管的发射极相连后接参考地；第一电阻，所述第一电阻的一端与分别与所述光敏三极管的集电极和所述第一三极管的基极相连，所述第一电阻的另一端与所述第五二极管的阴极相连；第二电阻，所述第二电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第五电阻的阴极相连，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的集电极相连，且所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的集电极之间具有第五连接点；第二三极管，所述第二三极管的集电极与所述第二电阻的一端相连；第三三极管，所述第三三极管的发射极与所述第二三极管的发射极相连，且所述第三三极管的发射极与所述第二三极管的发射极之间具有第六连接点，所述第三三极管的基极与所述第二三极管的基极相连后与所述第五连接点相连，所述第三三极管的集电极分别与所述第一三极管的发射极和所述光敏三极管的发射极相连后接参考地；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第六连接点相连，所述第三电阻的另一端与所述MOS管的栅极相连；第四电阻，所述第四电阻的一端分别与所述第三电阻的另一端和所述MOS管的栅极相连，所述第四电阻的另一端分别与所述第四连接点和所述第三三极管的集电极相连后接参考地。
根据本发明的一个实施例，所述第一三极管和所述第二三极管为NPN型三极管，所述第三三极管为PNP型三极管。
为达到上述目的，本发明第二方面提出了一种交流控制系统，其包括上述的用于交流负载的开关控制装置。
本发明的交流控制系统，通过上述的交流负载的开关控制装置，可以在控制交流负载断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
为达到上述目的，本发明第三方面提出了一种制冷设备，其包括上述的交流控制系统。
根据本发明的制冷设备，通过上述的交流控制系统，可以在断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
根据本发明的一个实施例，所述制冷设备为空调器。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是根据本发明一个实施例的用于交流负载的开关控制装置的示意图；
图2是根据本发明一个实施例的交流控制系统的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的用于交流负载的开关控制装置和交流控制系统。
图1是根据本发明一个实施例的用于交流负载的开关控制装置的示意图。如图1所示，该开关控制装置100包括电子开关组件10和驱动模块20。
其中，电子开关组件10由整流桥101和晶体管102构成，电子开关组件10用于控制交流负载AC LOAD是否进行工作。驱动模块20包括控制信号接收端ON/OFF和驱动信号输出端OUT，驱动信号输出端OUT与晶体管102的控制端相连，驱动模块20通过控制信号接收端ON/OFF接收控制信号，并根据控制信号生成驱动信号以驱动晶体管102的导通或关断，实现对交流负载AC LOAD的开关控制。
其中，在本发明的实施例中，晶体管102可以为MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属-氧化物-半导体)管。
具体地，图1中，L为火线，N为零线，驱动模块20通过控制信号接收端ON/OFF接受控制信号，并根据控制信号通生成相应的驱动信号，通过驱动信号输出端OUT输出驱动信号至MOS管，以驱动MOS管的通断。当MOS管导通时，交流负载AC LOAD接入供电回路，当MOS管截止时，交流负载AC LOAD与供电回路断开。由此，驱动模块通过控制MOS管的导通或关断，实现对交流负载的开关控制，利用整流桥和MOS代替传统继电器的触点，可以在控制交流负载断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
进一步地，如图1所示，根据本发明的一个实施例，整流桥101可以包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。
其中，第一二极管D1的阳极与交流负载AC LOAD的一端相连，交流负载AC LOAD的另一端与交流电源的火线L相连，第一二极管D1的阳极与交流负载AC LOAD的一端之间具有第一连接点1。第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阴极相连，且第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阴极之间具有第二连接点2。第三二极管D3的阴极与第二二极管D2的阳极相连，且第三二极管D3与第二二极管D2之间具有第三连接点3，第三连接点3与交流电源的零线N相连。第四二极管D4的阳极与第三二极管D3的阳极相连，且第四二极管D4的阳极与第三二极管D3的阳极之间具有第四连接点4，第四二极管D4的阴极与第一连接点1相连。MOS管的漏极D与第二连接点2相连，MOS管的源极S与第四连接点4相连，MOS管的栅极G与驱动信号输出端OUT相连。
具体地，当MOS管的栅极G有电流流入时，MOS管导通，交流负载AC LOAD接入供电回路，当MOS管的栅极G无电流流入时，MOS管截止，交流负载AC LOAD与供电回路断开。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，驱动模块20包括自举电源201和驱动电路202，自举电源201用于给驱动电路202提供驱动电源，驱动电路202根据驱动电源和控制信号生成驱动信号。
进一步地，根据本发明的一个实施例，如图1所示，自举电源201包括：第五二极管D5、第一电解电容E1和第一电容C1。
其中，第五二极管D5的阳极与供电电源VCC相连。第一电解电容E1的正极端与第五二极管D5的阴极相连，第一电解电容E1的负极端接参考地FGND。第一电容C1的一端分别与第一电解电容E1的正极端和第五二极管D5的阴极相连，第一电容C1的另一端与第一电解电容E1的负极端相连后接参考地FGND。其中，供电电源VCC可以为12V。
驱动电路202包括：光电耦合器U1、第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第二三极Q2、第三三极管Q3、第三电阻R3和第四电阻R4。
其中，光电耦合器U1包括发光二极管D和光敏三极管Q，其中，发光二极管D的阳极作为控制信号接收端ON/OFF，发光二极管D的阴极接地GND。第一三极管U1的基极与光敏三极管Q的集电极相连，第一三极管Q1的发射极与光敏三极管Q的发射极相连后接参考地FGND。第一电阻R1的一端与分别与光敏三极管Q的集电极和第一三极管Q1的基极相连，第一电阻R1的另一端与第五二极管D5的阴极相连。第二电阻R2的一端分别与第一电阻R1的另一端和第五电阻R5的阴极相连，第二电阻R2的另一端与第一三极管Q1的集电极相连，且第二电阻R2的另一端与第一三极管Q1的集电极之间具有第五连接点5。第二三极管Q2的集电极与第二电阻R2的一端相连。第三三极管Q3的发射极与第二三极管Q2的发射极相连，且第三三极管Q3的发射极与第二三极管Q2的发射极之间具有第六连接点6，第三三极管Q3的基极与第二三极管Q2的基极相连后与第五连接点5相连，第三三极管Q3的集电极分别与第一三极管Q1的发射极和光敏三极管Q的发射极相连后接参考地FGND。第三电阻R3的一端与第六连接点6相连，第三电阻R3的另一端与MOS管的栅极G相连。第四电阻R4的一端分别与第三电阻R3的另一端和MOS管的栅极G相连，第四电阻R4的另一端分别与第四连接点4和第三三极管R3的集电极相连后接参考地FGND。
其中，在本发明的实施例中，第一三极管Q1和第二三极管Q2可以为NPN型三极管，第三三极管Q3可以为PNP型三极管。
具体地，如图1所示，当U1导通时，第一三极管Q1断开，第二三极管Q2导通，第三三极管Q3断开，电流经R3流入MOS管的栅极G，MOS管导通，交流负载AC LOAD接入供电回路。当U1断开时，第一三极管Q1导通，第三三极管Q3导通，第二三极管Q2断开，电子开关组件10中残留的电流经过MOS管的栅极G、第三三极管Q3泄放掉，MOS管截止，交流负载AC LOAD与供电回路断开，且不会产生拉弧现象。由此，通过U1中的控制信号接收端ON/OFF，即可实现对交流负载AC LOAD的开关控制。
综上所述，根据本发明实施例的用于交流负载的开关控制装置，驱动模块通过控制信号接收端接收控制信号，并根据控制信号生成驱动信号以驱动晶体管的导通或关断，实现对交流负载的开关控制。由此，可以在控制交流负载断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
此外，如图2所示，本发明实施例还提出一种交流控制系统1000，其包括上述的用于交流负载的开关控制装置100。
本发明实施例的交流控制系统，通过上述的交流负载的开关控制装置，可以在控制交流负载断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
本发明实施例还提出一种制冷设备，其包括上述的交流控制系统。
其中，在本发明的实施例中，制冷设备可以为空调器。
根据本发明实施例的制冷设备，通过上述的交流控制系统，可以在断电的瞬间不产生拉弧现象，满足开关的防爆需求，提高了安全性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于交流负载的开关控制装置，其特征在于，包括：
电子开关组件，所述电子开关组件由整流桥和晶体管构成，所述电子开关组件用于控制所述交流负载是否进行工作；
驱动模块，所述驱动模块包括控制信号接收端和驱动信号输出端，所述驱动信号输出端与所述晶体管的控制端相连，所述驱动模块通过所述控制信号接收端接收控制信号，并根据所述控制信号生成驱动信号以驱动所述晶体管的导通或关断，实现对所述交流负载的开关控制。
2.如权利要求1所述的用于交流负载的开关控制装置，其特征在于，所述晶体管为MOS管。
3.如权利要求2所述的用于交流负载的开关控制装置，其特征在于，所述整流桥包括：
第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述交流负载的一端相连，所述交流负载的另一端与交流电源的火线相连，所述第一二极管的阳极与所述交流负载的一端之间具有第一连接点；
第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极相连，且所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极之间具有第二连接点；
第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阳极相连，且所述第三二极管与所述第二二极管之间具有第三连接点，所述第三连接点与所述交流电源的零线相连；
第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极相连，且所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极之间具有第四连接点，所述第四二极管的阴极与所述第一连接点相连；
其中，所述MOS管的漏极与所述第二连接点相连，所述MOS管的源极与所述第四连接点相连，所述MOS管的栅极与所述驱动信号输出端相连。
4.如权利要求1-3中任一项所述的用于交流负载的开关控制装置，其特征在于，所述驱动模块包括自举电源和驱动电路，所述自举电源用于给所述驱动电路提供驱动电源，所述驱动电路根据所述驱动电源和所述控制信号生成所述驱动信号。
5.如权利要求4所述的用于交流负载的开关控制装置，其特征在于，所述自举电源包括：
第五二极管，所述第五二极管的阳极与供电电源相连；
第一电解电容，所述第一电解电容的正极端与所述第五二极管的阴极相连，所述第一电解电容的负极端接参考地；
第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第一电解电容的正极端和所述第五二极管的阴极相连，所述第一电容的另一端与所述第一电解电容的负极端相连后接参考地。
6.如权利要求5所述的用于交流负载的开关控制装置，其特征在于，所述驱动电路包括：
光电耦合器，所述光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管，其中，所述发光二极管的阳极作为所述控制信号接收端，所述发光二极管的阴极接地；
第一三极管，所述第一三极管的基极与所述光敏三极管的集电极相连，所述第一三极管的发射极与所述光敏三极管的发射极相连后接参考地；
第一电阻，所述第一电阻的一端与分别与所述光敏三极管的集电极和所述第一三极管的基极相连，所述第一电阻的另一端与所述第五二极管的阴极相连；
第二电阻，所述第二电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第五电阻的阴极相连，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的集电极相连，且所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的集电极之间具有第五连接点；
第二三极管，所述第二三极管的集电极与所述第二电阻的一端相连；
第三三极管，所述第三三极管的发射极与所述第二三极管的发射极相连，且所述第三三极管的发射极与所述第二三极管的发射极之间具有第六连接点，所述第三三极管的基极与所述第二三极管的基极相连后与所述第五连接点相连，所述第三三极管的集电极分别与所述第一三极管的发射极和所述光敏三极管的发射极相连后接参考地；
第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第六连接点相连，所述第三电阻的另一端与所述MOS管的栅极相连；
第四电阻，所述第四电阻的一端分别与所述第三电阻的另一端和所述MOS管的栅极相连，所述第四电阻的另一端分别与所述第四连接点和所述第三三极管的集电极相连后接参考地。
7.如权利要求6所述的交流负载的开关控制装置，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管为NPN型三极管，所述第三三极管为PNP型三极管。
8.一种交流控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的交流负载的开关控制装置。
9.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的交流控制系统。
10.如权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为空调器。
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