CN107257123A - 干烧保护电路、加湿装置、空调器及加湿装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开干烧保护电路、加湿装置、空调器及加湿装置的控制方法，其中该干烧保护电路包括供电控制模块、雾化片驱动模块、信号处理模块及保护控制模块；其中供电控制模块，控制雾化片驱动模块工作或停止工作；雾化片驱动模块，驱动雾化片进行高频震荡；信号处理模块，采集雾化片的工作电压，在进行处理后反馈至保护控制模块；保护控制模块，包括模数转换单元及微控制器，模数转换单元将反馈的电压信号进行模数转换后输入至微控制器，微控制器根据转换后的电压信号与预设阈值进行比较，判断所述雾化片是否处于干烧状态；当雾化片处于干烧状态时，控制供电控制模块停止给雾化片驱动模块供电。本发明技术方案提高了产品的安全性。

Description

干烧保护电路、加湿装置、空调器及加湿装置的控制方法

技术领域

本发明涉及加湿技术领域，特别涉及一种干烧保护电路、加湿装置、空调器及该加湿装置的控制方法。

背景技术

目前电子式超声波加湿装置大部分的缺水保护均使用水位监测装置对水位进行监测，然而目前的水位监测装置在长时间使用后存在故障率高的缺点。例如电容式水位检测装置，存在寿命短、检测有误差的问题；浮球式水位检测装置，长时间泡水使用后容易被水垢粘住导致失灵，导致超声波加湿装置进入干烧状态。

电子式超声波加湿器的核心器件为雾化片，加湿器利用雾化片的高频震荡使水雾化，但是当雾化片的温度过高，高于雾化片的居里温度后，雾化片将永久损坏。由于目前的水位监测装置的高故障率，加湿装置进入干烧状态后，雾化片温度会不断上升，最终导致雾化片损坏。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种干烧保护电路，旨在防止雾化片干烧，提高雾化片的安全性。

为实现上述目的，本发明提出的干烧保护电路，包括供电控制模块、雾化片驱动模块、信号处理模块及保护控制模块；其中，

所述供电控制模块，控制所述雾化片驱动模块工作或停止工作；

所述雾化片驱动模块，驱动雾化片进行高频震荡；

所述信号处理模块，采集雾化片的工作电压，在进行处理后反馈至所述保护控制模块；

所述保护控制模块，包括模数转换单元及微控制器，所述模数转换单元将反馈的电压信号进行模数转换后输入至微控制器，微控制器根据转换后的电压信号与预设阈值进行比较，判断所述雾化片是否处于干烧状态；当雾化片处于干烧状态时，控制所述供电控制模块停止给所述雾化片驱动模块供电。

优选地，所述模数转换单元的输入端与所述信号处理模块连接，所述模数转换单元的输出端与所述微控制器连接，所述微控制器还与所述供电控制模块连接。

优选地，所述供电控制模块包括第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；其中

所述第一电阻的第一端与电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的输入端连接，所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的受控端与所述保护控制模块连接；

所述第二开关管的输入端与电源连接，所述第二开关管的输出端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端经所述第四电阻接地，所述第二开关管的受控端与所述第二电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端与所述雾化片驱动模块连接。

优选地，所述雾化片驱动模块包括第三开关管、第一电容、第二电容、第一电感及雾化片；其中

所述第三开关管的受控端与所述供电控制模块连接，所述第三开关管的输入端与电源连接，所述第三开关管的输出端与所述第一电感的第一端连接；所述第一电感的第二端接地；所述第一电容的第一端与电源连接，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第二端连接；所述雾化片的第一端与电源连接，所述雾化片的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一电感的第一端连接。

优选地，所述雾化片驱动模块还包括第二电感及第三电容；所述第二电感的第一端与所述第三开关管的输出端连接，所述第二电感的第二端与所述第一电感的第一端连接；所述第三电容的第一端与电源连接，所述第三电容的第二端与所述第三开关管的受控端连接。

优选地，所述雾化片驱动模块还包括第四电容，所述第四电容的第一端与电源连接，所述第四电容的第二端与所述雾化片的第一端连接。

优选地，所述信号处理模块包括第五电容、第六电容、第一二极管、第二二极管、第五电阻、第六电阻及第七电阻；其中

所述第五电容的第一端与所述雾化片驱动模块连接，所述第五电容的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第六电阻的第一端连接；所述第二二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极与所述第五电阻的第二端连接；所述第六电阻的第二端与所述模数转换单元连接，第七电阻的第一端与与所述第六电阻的第二端连接，所述第七大电阻的第二端接地。

优选地，所述信号处理模块还包括第七电容及第八电阻；所述第七电容的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第七电容的第二端接地；所述第八电阻的第一端与所述第六电阻的第二端连接，所述第八电阻的第二端与所述模数转换单元连接。

优选地，所述保护控制模块包括第一运放、第九电阻及第十电阻；所述第一运放的同相输入端与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻第二端与电源连接；所述第十电阻的第一端与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端接地；所述第一运放的反相输入端与所述雾化片驱动模块连接。

优选地，所述保护控制模块还包括复位开关、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第三二极管及第四二极管；所述所述复位开关的第一端与电源连接，所述复位开关的第二端与所述第十一电阻连接，所述第十一点电阻的第二端与所述第一运放的输出端连接，所述第十一电阻的第二端还与所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第二端接地；所述第十三电阻的第一端与电源连接，所述第十三电阻的第二端分别与所述第三二极管的阳极及所述第四二极管的阳极连接；所述第三二极管的阴极与所述供电控制模块连接，所述第四二极管的阴极与所述第一运放的反相输入端连接。

本发明提出一种加湿装置的控制方法，该方法包括：

检测雾化片两端的峰值电压；

判断峰值电压是否大于预设电压保护值；

当断峰值电压大于预设电压保护值时，关闭雾化器的供电；

当断峰值电压小于预设电压保护值时，判断峰值电压是否小于预设电压保护值减去预设电压修正值的差值；

当断峰值电压大于所述差值时，则继续判断断峰值电压是否小于预设电压保护值；

当断峰值电压大于所述差值时，将当前峰值电压与预设电压修正值之和设定为预设电压保护值，并返回继续检测雾化片两端的峰值电压。

本发明还提出一种加湿装置，所述加湿装置包括如上所述的干烧保护电路。

本发明还提出一种空调器，所述空调器包括如上所述的加湿装置，或者所述空调器应用如上所述加湿装置的控制方法。

本发明技术方案通过设置供电控制模块、雾化片驱动模块、信号处理模块及保护控制模块，形成了一种干烧保护电路。通过信号处理模块采集并处理雾化片的工作电压，进行处理后通过保护控制模块进行控制处理，以判断雾化片是否处于干烧状态，当判断雾化片处于干烧状态时，即可发出保护信号至所述供电控制模块，通过供电控制模块切断所述雾化片的电源，从而防止雾化片损坏。本发明技术方案提高了雾化片的安全性，从而提高了加湿装置的安全性及可靠性。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明干烧保护电路一实施例的功能模块图；

图2为本发明干烧保护电路一实施例的结构示意图；

图3为本发明加湿装置的控制方法一实施例的流程图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	电源	C1～C8	第一电容至第八电容
200	供电控制模块	E	第一极性电容
				300	雾化片驱动模块	L1～L3	第一电感至第三电感
400	信号处理模块	Q1～Q3	第一开关管至第三开关管
				500	供电控制模块	D1～D4	第一二极管至第四二极管
510	模数转换单元	A1	第一运放
				520	微控制器	VCC	电源
R1～R10	第一电阻至第十电阻	Y	雾化片

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种干烧保护电路。

参照图1，在本发明实施例中，该干烧保护电路，包括供电控制模块200、雾化片驱动模块300、信号处理模块400及保护控制模块500；其中，

所述供电控制模块200，控制所述雾化片驱动模块300工作或停止工作；

所述雾化片驱动模块300，驱动雾化片进行高频震荡；

所述信号处理模块400，采集雾化片的工作电压，在进行处理后反馈至所述保护控制模块500；

所述保护控制模块500，包括模数转换单元510及微控制器520，所述模数转换单元510将反馈的电压信号进行模数转换后输入至微控制器520，微控制器520根据转换后的电压信号与预设阈值进行比较，判断所述雾化片是否处于干烧状态；当雾化片处于干烧状态时，控制所述供电控制模块200停止给所述雾化片驱动模块300供电。本发明中电源100为直流电源。电源100给供电控制模块200提供直流电源。

本实施例中所述微控制器520采样芯片实现，所述模数转换单元510可单独设置，也可集成于所述微控制器520中，微控制器520中烧录有控制程序，实现了对雾化片工作电压的数字化处理，因而处理的精度高，提高了控制的精度。

本发明技术方案通过设置供电控制模块200、雾化片驱动模块300、信号处理模块400及保护控制模块500，形成了一种干烧保护电路，通过信号处理模块400采集并处理雾化片的工作电压，进行处理后通过保护控制模块500进行控制处理，以判断雾化片是否处于干烧状态，当判断雾化片处于干烧状态时，即可发出保护信号至所述供电控制模块200，通过供电控制模块200切断所述雾化片的电源，从而防止雾化片损坏。

具体地，所述模数转换单元510的输入端与所述信号处理模块400连接，所述模数转换单元510的输出端与所述微控制器520连接，所述微控制器520还与所述供电控制模块200连接。

具体地，所述供电控制模块200包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4；其中，

所述第一电阻R1的第一端与电源VCC连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第一开关管Q1的输入端连接，所述第一开关管Q1的输出端接地，所述第一开关管Q1的受控端与所述保护控制模块500连接；

所述第二开关管Q2的输入端与电源VCC(即图1中的电源100)连接，所述第二开关管Q2的输出端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端经所述第四电阻R4接地，所述第二开关管Q2的受控端与所述第二电阻R2的第一端连接；所述第三电阻R3的第二端与所述雾化片驱动模块300连接。

需要说明的是，供电控制模块200为雾化片驱动模块300所需的电源VCC，当第一开关管Q1断开时，第二开关管Q2就导通，供电控制模块200为雾化片驱动模块300开始供电；易于理解的是，当第一开关管Q1导通时，第二开关管Q2就断开。

该供电控制模块200还包括第一极性电容E及第三电感L3，其中第一极性电容E的正极与电源VCC的输出端连接，第一极性电容E的负极接地；第三电感L3的第一端与第四电阻R4的第一端连接，所述第三电感L3的第二端与供电控制模块200连接。

具体地，所述雾化片驱动模块300包括第三开关管Q3、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1及雾化片Y；其中，

所述第三开关管Q3的受控端与所述供电控制模块200连接，所述第三开关管Q3的输入端与电源VCC连接，所述第三开关管Q3的输出端与所述第一电感L1的第一端连接；所述第一电感L1的第二端接地；所述第一电容C1的第一端与电源VCC连接，所述第一电容C1的第二端与所述第一电感L1的第二端连接；所述雾化片Y的第一端与电源VCC连接，所述雾化片Y的第二端与所述第二电容C2的第一端连接，所述第二电容C2的第二端与所述第一电感L1的第一端连接。

值得说明的是，第三开关管Q3、第一电容C1、第二电容C2及雾化片Y构成三点式有源晶体谐振电路。其中，第一电感L1是低通电感，用于隔离有源晶体谐振电路的谐振电压电流。

进一步地，所述雾化片驱动模块300还包括第二电感L2及第三电容C3；所述第二电感L2的第一端与所述第三开关管Q3的输出端连接，所述第二电感L2的第二端与所述第一电感L1的第一端连接；所述第三电容C3的第一端与电源VCC连接，所述第三电容C3的第二端与所述第三开关管Q3的受控端连接。

这里，第二电感L2及第三电容C3构成高通滤波电路，用于滤除高频干扰电压电流信号，从而防止高频干扰电压电流对雾化片Y的干扰。

进一步地，所述雾化片驱动模块300还包括第四电容C4，所述第四电容C4的第一端与电源VCC连接，所述第四电容C4的第二端与所述雾化片Y的第一端连接。

第四电容C4为高通耦合电容，用于隔离直流信号，防止电源VCC中的直流成分对雾化片Y的干扰。

进一步地，所述雾化片驱动模块300还包括第九电阻R9、第十电阻R10及第八电容C8。第十电阻R10与第八电容C8构成谐振电压反馈回路，用于对雾化器的谐振工作进行调节。其中，第九电阻R9及第十电阻R10均为限流电阻，第九电阻R9限制供电控制电路提供的电流大小；第十电阻R10限制谐振电压反馈回路中的第八电容C8的限电流。

具体地，所述信号处理模块400包括第五电容C5、第六电容C6、第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5、第六电阻R6及第七电阻R7；其中

所述第五电容C5的第一端与所述雾化片驱动模块300连接，所述第五电容C5的第二端与所述第五电阻R5的第一端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第六电阻R6的第一端连接；所述第二二极管D2的阳极接地，所述第二二极管D2的阴极与所述第五电阻R5的第二端连接；所述第六电阻R6的第二端与所述模数转换单元连接510，第七电阻R7的第一端与与所述第六电阻R6的第二端连接，所述第七大电阻R7的第二端接地。

需要说明的是，第五电容C5和第五电阻R5构成高通滤波电路，用于虑除输入到信号处理模块400中的高频交流成分电压或电流。第一二极管D1、第二二极管D2构成整流电流，用于将输入的交流电整流成直流电。

进一步地，所述信号处理模块400还包括第七电容C7及第八电阻R8；所述第七电容C7的第一端与所述第一二极管D1的阴极连接，所述第七电容C7的第二端接地；所述第八电阻R8的第一端与所述第六电阻R6的第二端连接，所述第八电阻R8的第二端与所述模数转换单元510连接。

这里，第七电容C7为前级滤波电容。第八电阻R8为限流电阻，用于限定回路中的电流，起到保护作用。

本发明还提出一种加湿装置，该加湿装置包括电源VCC及如上所述的干烧保护电路，该干烧保护电路的具体结构参照上述实施例，由于本加湿装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，加湿装置可以是雾化器等设备。

基于上述加热装置，参照图3，图3中，Vpp为峰值电压；Vpt为预设电压保护值；Vf为预设电压修正值。本发明还提出一种加湿装置的控制方法，该方法包括：

S100、设置各个控制参数，例如Vpt；

S200、开启雾化器，检测雾化片两端的峰值电压Vpp；

S300、判断峰值电压是否大于预设电压保护值；

S400、当断峰值电压大于预设电压保护值时，关闭雾化器的供电；

S500、当断峰值电压小于预设电压保护值时，判断峰值电压是否小于预设电压保护值减去预设电压修正值的差值；当断峰值电压大于所述差值时，则继续判断断峰值电压是否小于预设电压保护值；

S600、当断峰值电压大于所述差值时，将当前峰值电压与预设电压修正值之和设定为预设电压保护值，并返回继续检测雾化片两端的峰值电压。

需要说明的是，模数转换单元510可以采用独立的模拟信号转数字信号芯片，也可以为微控制器520内部集成功能模块。模数转换单元510把信号处理模块400提供的电压信号转换为数字信号并提供给微控制器520。

微控制器520通过控制法则判断雾化器是否处于干烧状态，若处于干烧则通过供电控制模块200关闭雾化片驱动模块300。

微控制器520在响应开启雾化器命令后，先更新系统默认参数设定，例如预设保护电压值Vpt，然后通过控制供电控制模块200开启雾化片驱动模块300。雾化片两端的峰值电压Vpp通过信号处理模块400、模数转换单元510最后输入到微控制器520中。

微控制器520通过判断雾化片两端峰值电压Vpp是否大于预设保护电压值Vpt，来判断雾化片是否处于干烧状态。若峰值电压Vpp大于预设保护电压值Vpt，则判断为干烧，关闭雾化片驱动模块300。

峰值电压Vpp小于预设保护电压值Vpt，则判断雾化片两端峰值电压Vpp是否小于预设保护电压值Vpt减去预设修正电压值Vf的差值。若是，则更改雾化片的预设电压保护值为当前峰值电压Vpp加上预设电压修正值Vf之和，并再次检测雾化片两端峰值电压Vpp。

需要说明的是，这里需要对预设电压保护值进行更新的原因在于，加湿装置的雾化片等电子元器件长时间工作后，会发生老化。因而这些电子元器件的电阻等电器参数也会随之改变，这就需要对预设电压保护值进行修正，实现雾化片的可靠保护。

此外，本发明还提出一种空调器，该空调器包括如上所述的加湿装置，或者应用上述的加湿装置的控制方法。易于理解的是，该空调器至少具有上述实施例所带来的有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种干烧保护电路，应用于加湿装置，其特征在于，包括供电控制模块、雾化片驱动模块、信号处理模块及保护控制模块；其中，

所述供电控制模块，控制所述雾化片驱动模块工作或停止工作；

所述雾化片驱动模块，驱动雾化片进行高频震荡；

所述信号处理模块，采集雾化片的工作电压，在进行处理后反馈至所述保护控制模块；

所述保护控制模块，包括模数转换单元及微控制器，所述模数转换单元将信号处理模块反馈的电压信号进行模数转换后输入至微控制器，微控制器根据转换后的电压信号与预设阈值进行比较，判断所述雾化片是否处于干烧状态；当雾化片处于干烧状态时，控制所述供电控制模块停止给所述雾化片驱动模块供电。

2.如权利要求1所述的干烧保护电路，其特征在于，所述模数转换单元的输入端与所述信号处理模块连接，所述模数转换单元的输出端与所述微控制器连接，所述微控制器还与所述供电控制模块连接。

3.如权利要求1所述的干烧保护电路，其特征在于，所述供电控制模块包括第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；其中，

所述第一电阻的第一端与电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的输入端连接，所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的受控端与所述保护控制模块连接；

所述第二开关管的输入端与电源连接，所述第二开关管的输出端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端经所述第四电阻接地，所述第二开关管的受控端与所述第二电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端与所述雾化片驱动模块连接。

4.如权利要求1所述的干烧保护电路，其特征在于，所述雾化片驱动模块包括第三开关管、第一电容、第二电容、第一电感及雾化片；其中，

所述第三开关管的受控端与所述供电控制模块连接，所述第三开关管的输入端与电源连接，所述第三开关管的输出端与所述第一电感的第一端连接；所述第一电感的第二端接地；所述第一电容的第一端与电源连接，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第二端连接；所述雾化片的第一端与电源连接，所述雾化片的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一电感的第一端连接。

5.如权利要求1-4的任一项所述的干烧保护电路，其特征在于，所述信号处理模块包括第五电容、第六电容、第一二极管、第二二极管、第五电阻、第六电阻及第七电阻；其中，

所述第五电容的第一端与所述雾化片驱动模块连接，所述第五电容的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第六电阻的第一端连接；所述第二二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极与所述第五电阻的第二端连接；所述第六电阻的第二端与所述模数转换单元连接，第七电阻的第一端与与所述第六电阻的第二端连接，所述第七大电阻的第二端接地。

6.如权利要求5所述的干烧保护电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括第七电容及第八电阻；所述第七电容的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第七电容的第二端接地；所述第八电阻的第一端与所述第六电阻的第二端连接，所述第八电阻的第二端与所述模数转换单元连接。

7.一种加湿装置，其特征在于，所述加湿装置包括如权利要求1-6任意一项的干烧保护电路。

8.一种如权利要求7所述的加湿装置的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：

检测雾化片两端的峰值电压；

判断峰值电压是否大于预设电压保护值；

当峰值电压大于预设电压保护值时，关闭雾化器的供电。

9.如权利要求8所述的加湿装置的控制方法，其特征在于，该方法还包括：

当峰值电压小于预设电压保护值时，判断峰值电压是否小于预设电压保护值减去预设电压修正值的差值；

当峰值电压大于所述差值时，则继续判断峰值电压是否小于预设电压保护值；

当峰值电压小于所述差值时，将当前峰值电压与预设电压修正值之和设定为预设电压保护值，并返回继续检测雾化片两端的峰值电压。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求8所述的加湿装置，或者所述空调器应用权利要求8-9所述的加湿装置的控制方法。