CN107940840A - 一种风机防冻加热电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种风机防冻加热电路，包括电源电路、单片机、温度采样电路、反馈信号输入电路、加热驱动电路，所述温度采样电路与单片机连接，用于向单片机输入温度信号；所述反馈信号输入电路，用于根据风机的运行状态向单片机输入反馈信号；所述单片机分别与温度采样电路、反馈信号输入电路、加热驱动电路连接，用于根据反馈信号和温度信号控制加热驱动电路。本发明该通过对风机的堵转信号和温度输入信号的共同检测，可以准确判断风机是否发生冻结，保证风冷的正常工作，改善用户体验。
Description
技术领域
本发明属于电气设备领域，具体涉及一种风机防冻加热电路及控制方法。
背景技术
目前，当风机应用于一些特殊场合，如在室外环境温度比较低时仍以制冷模式运行时，室内风机换热时很容易结霜和结冰，从而影响风机的正常运行。通常，当室内换热器出现结霜和结冰时，风机将执行防冻结保护功能。相关技术中，当风机运行时，判断风机是否需要进入防冻结保护的检测方法是：在风机机启动一定时间后，检测风机的温度，当检测到连续一段时间内室内换热器的管温小于等于某一预设值后，控制风机进入防冻保护。
通常采用水暖或蒸汽来防冻。但是蒸汽防冻容易出现温度不均匀的现象，风机盘管会出现上部温度比较高而底部已经被冻住。
发明内容
本发明提供了一种风机防冻加热电路，采用电加热解决风机防冻的问题。
为解决上述问题，本发明的具体技术方案为：一种风机防冻加热电路，包括电源电路、单片机、温度采样电路、反馈信号输入电路、加热驱动电路，所述温度采样电路与单片机连接，用于向单片机输入温度信号；所述反馈信号输入电路，用于根据风机的运行状态向单片机输入反馈信号；所述单片机分别与温度采样电路、反馈信号输入电路、加热驱动电路连接，用于根据反馈信号和温度信号控制加热驱动电路。
作为优选的方案，所述反馈信号输入电路被配置为在风机堵转时输出高电平，风机在正常工作时输出方波信号。进一步的，所述反馈信号输入电路被配置为在风机堵转后且启动次数超过阈值时输出高电平。
作为优选的方案，所述温度采样电路被配置为随温度的升高输出增大的模拟信号。可选的，所述温度采样电路包括NTC热敏电阻。
作为优选的方案，所述单片机启动加热驱动电路的条件为：温度输入信号大于阈值且反馈信号保持预设时间。
在发明的一个实施例中，所述反馈信号输入电路包括干路和支路，所述干路包括所述支路包括第一限流电阻和二极管，反馈信号由第一限流电阻和二极管的连接点输入；所述支路包括第二限流电阻。进一步的，所述第一限流电阻与二极管反向串联。
本发明另一方面提供了一种防冻加热电路的控制方法，包括加热装置的开启、风机堵转、加热装置的关闭，其中，加热装置的开启必须同时满足以下条件：风机连续堵转次数超过阈值、感应温度小于第一预设值；
加热装置的关闭满足以下任一条件：风机正常工作，加热时间超过阈值、感应温度大于第二预设值。
作为优选的方案，风机连续堵转次数的阈值为5。
作为优选的方案，所述第一预设值为5℃，所述第二预设值为73℃。
作为优选的方案，所述第一预设值为2℃，所述第二预设值为75℃。
作为优选的方案，加热装置的开启的条件还包括温度保险丝、温度开关正常。
本发明的有益效果是：
1.采用电加热装置使风机受热均匀，防冻效果好。
2.本发明该通过对风机的堵转信号和温度输入信号的共同检测，可以准确判断空调器是否发生冻结，保证风机的正常工作，提高用户体验。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
图2为本发明的温度采样电路结构意图。
图3为本发明的反馈信号输入电路结构意图。
图4为本发明的风机防冻加热电路控制方法一个实施例的示意图。
图5为本发明的风机防冻加热电路控制方法另一个实施例的示意图。
附图标记
1、电源电路2、单片机3、温度采样电路4、反馈信号输入电路5、加热驱动电路。
具体实施方式
为了更好的理解本发明所提出的技术方案，下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明：
如图1所示，一种风机防冻加热电路，包括电源电路1、单片机2、温度采样电路3、反馈信号输入电路4、加热驱动电路5，所述温度采样电路3与单片机2连接，用于向单片机2输入温度信号；所述电源电路1将输入额定电压由16V～32V降为12V和5V，为其他电路或模块提供电压输出。所述反馈信号输入电路4，用于根据风机的运行状态向单片机2输入反馈信号；所述单片机2分别与温度采样电路3、反馈信号输入电路4、加热驱动电路5连接，用于根据反馈信号和温度信号控制加热驱动电路5。
在本发明的一个实施例中，单片机2的输入接口包括反馈信号输入FG_IN、温度信号输入TEMP-IN，仅当FG_IN输入高电平且保持一段时间，TEMP-IN输入的模拟信号大于一定电压时(温度低于一定温度)，SWITCH-OUT才会输出高电平，启动加热功能。其他情况不启动加热功能。
在本发明的一个实施例中，所述反馈信号输入电路4被配置为在风机堵转时输出高电平，风机在正常工作时输出方波信号。参加图2，反馈信号输入电路包括干路和支路两部分，干路由12V电压输入至第一限流电阻R12，第一限流电阻R12与二极管D3串联；支路由5V电压输入至第二限流电阻R10的一端，第二限流电阻R10的另一端与二极管D3的正向端相连；FG反馈信号FG由第一限流电阻R12与二极管D3的连接点输入，经由二极管D3的反向端与支路信号复合，输出FG_IN信号。需要说明的是，支路输入电压5v、干路输入电压12v仅为说明，干路输入电压和支路的输入电压可根据高电平、低电平以及单片机的输入条件进行相应调整。
风机堵转时，风机反馈堵转信号(FG端输出高电平)，此时FG_IN输出高电平；风机正常运转时，风机反馈运转信号(FG端输出方波信号)，此时FG_IN输出方波信号；风机出现堵转状态(风机被冻住或无法启动)，尝试启动一定次数且不能成功启动时，FG_IN才会输出高电平。
进一步的，所述反馈信号输入电路4被配置为在风机堵转后且启动次数超过阈值时输出高电平。
在本发明的一个实施例中，所述温度采样电路3被配置为随温度的升高输出增大的模拟信号。参加图3，NTC(Negative Temperature Coefficient负的温度系数)热敏电阻作为输入端，而NTC特性：温度越高，电阻越小，温度越低，电阻越大；当温度降低，NTC阻值随之越大，R3电阻分压越小，TEMP-IN端输出的电压值越小。
可选的，所述单片机2启动加热驱动电路5的条件为：温度输入信号大于阈值且反馈信号保持预设时间。
本发明另一方面提供了一种防冻加热电路的控制方法，包括加热装置的开启、风机堵转、加热装置的关闭，需要说明的是，风机一般包括叶轮或叶片，为了增大提高热交换效率，加热装置采用加热带对风机进行加热。
其中，加热装置的开启必须同时满足以下条件：风机连续堵转次数超过阈值、感应温度小于第一预设值；加热装置的关闭满足以下任一条件：风机正常工作，加热时间超过阈值、感应温度大于第二预设值。
上述加热装置的控制至少可由PLC控制器、FPGA(现场可编程逻辑门阵列)、CPLD(Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件)或单片机中的一种完成。可选的，上述加热装置的控制由单片机完成。
风机连续堵转次数的阈值不能设置过高或过低，过高将导致风机处在低温环境时间过长而冻坏，过低则导致加热装置频繁启动，影响加热装置的寿命。作为优选的方案，风机连续堵转次数的阈值设置为5。
参见图4，在发明的一个实施例中，为适应温差变化较大的场合，所述第一预设值为5℃。所述第二预设值为73℃。通常加热电路会设置过温保护，外设机械保护；加热过程中若温度过高或电流过大，将会导致温度开关(高于80℃)或温度保险丝(高于100℃)自动断开或其他保护动作。为了排除因温度保险丝或温度开关导致的风机的非正常工作，加热装置的开启的条件还包括确定温度保险丝、温度开关是否正常。在风机通电后，连续5次堵转后，确定温度保险丝、温度开关是否正常：若温度保险丝、温度开关正常，则检测感应温度是否小于5℃，若温度保险丝、温度开关不正常则风机堵转、抖动，断开或关闭加热装置。
参见图5，在发明的一个实施例中，为适应温差变化较小的场合，所述第一预设值为2℃。所述第二预设值为75℃。通常加热电路会设置过温保护，外设机械保护；加热过程中若温度过高或电流过大，将会导致温度开关(高于80℃)或温度保险丝(高于100℃)自动断开或其他保护动作。为了排除因温度保险丝或温度开关导致的风机的非正常工作，加热装置的开启的条件还包括确定温度保险丝、温度开关是否正常。在风机通电后，连续5次堵转后，确定温度保险丝、温度开关是否正常：若温度保险丝、温度开关正常，则检测感应温度是否小于5℃，若温度保险丝、温度开关不正常则风机堵转、抖动，断开或关闭加热装置。当确定风机当前温度小于2℃时，则控制风机堵转、抖动且开启加热装置，根据风机是否正常或感应温度是否大于75℃来断开加热装置。需要说明的是，本发明根据某市当地的气候环境变化来确定最佳的第一预设值和第二预设值阈值，虽未穷举所有情况，但并不局限上述实施方式。
根据上述说明书中的结构和功能的揭示，本发明所属领域的技术人员还可以将上述实施方式进行变更和修改，以应用于其他领域。因此，虽然本发明只给出一种风机防冻的加热电路，但本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种风机防冻加热电路，包括电源电路、单片机、温度采样电路、反馈信号输入电路、加热驱动电路，其特征在于，
所述温度采样电路与单片机连接，用于向单片机输入温度信号；
所述反馈信号输入电路，用于根据风机的运行状态向单片机输入反馈信号；
所述单片机分别与温度采样电路、反馈信号输入电路、加热驱动电路连接，用于根据反馈信号和温度信号控制加热驱动电路。
2.根据权利要求1所述的风机防冻加热电路，其特征在于，所述反馈信号输入电路被配置为在风机堵转时输出高电平，风机在正常工作时输出方波信号。
3.根据权利要求2所述的防冻加热电路，其特征在于，所述反馈信号输入电路被配置为在风机堵转后且启动次数超过阈值时输出高电平。
4.根据权利要求2所述的风机防冻加热电路，其特征在于，所述反馈信号输入电路包括干路和支路，所述干路包括所述支路包括第一限流电阻和二极管，反馈信号由第一限流电阻和二极管的连接点输入；所述支路包括第二限流电阻。
5.根据权利要求1所述的风机防冻加热电路，其特征在于，所述温度采样电路被配置为随温度的升高输出增大的模拟信号。
6.根据权利要求1所述的风机防冻加热电路，其特征在于，所述单片机启动加热驱动电路的条件为：温度输入信号大于阈值且反馈信号保持预设时间。
7.一种防冻加热电路的控制方法，包括加热装置的开启、风机堵转、加热装置的关闭，其特征在于，加热装置的开启必须同时满足以下条件：风机连续堵转次数超过阈值、感应温度小于第一预设值；
加热装置的关闭满足以下任一条件：风机正常工作，加热时间超过阈值、感应温度大于第二预设值。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述风机连续堵转次数的阈值为5。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设值为5℃，所述第二预设值为73℃。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，加热装置的开启的条件还包括温度保险丝、温度开关正常。
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