CN108444070A - 包含防接错线电路的三相电源充电电路及空调器 - Google Patents

包含防接错线电路的三相电源充电电路及空调器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种包含防接错线电路的三相电源充电电路,包括:三相电源、整流模块、逆变模块、限流电阻、第一电控开关、第二电控开关、线序检测电路、开关电源、电容模块,整流模块的输入端与三相电源连接,逆变模块的输入端与整流模块的输出端连接,限流电阻设置在三相电源的其中一相上或者整流模块的直流侧,第一电控开关与限流电阻并联,第二电控开关设置在三相电源的另外两相中的任意一相上,线序检测电路与三相电源的三个相连接,用于检测所述三个相上是否存在接错线的情况,开关电源与线序检测电路连接,电容模块并联在整流模块与逆变模块之间,用于存储电压能量。本发明可以避免烧毁元器件,并且本发明的电路结构简单,成本低。

Description

包含防接错线电路的三相电源充电电路及空调器
技术领域
本发明涉及家用电器电路技术领域,特别涉及一种包含防接错线电路的三相电源充电电路及空调器。
背景技术
随着科技技术的发展以及市场需求,三相交流电源在家用电器上的应用越来越广泛,尤其对于变频空调器,通常采用三相交流电源供电,能够满足大户型家庭、某些厂区或者公共场所的使用需要。在三相电源中,设置有220V相电压供电的负载器件,即一根火线和一根零线供电,在三相变频空调器中,开关电源通常是由一根火线和一根零线供电,即220V供电,如果接入电源不对,例如零线与火线互换,轻则会烧毁元器件,重则造成火灾等重大事故。因此,需要对现有充电电路进行改进。
目前市场上三相交流电源供电的产品上没有防止接错线的保护电路或相关设备,仅靠人为控制零火线的连接,存在极大的安全隐患。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种包含防接错线电路的三相电源充电电路,防止火零线接错,避免烧毁元器件甚至引起火灾等重大事故,很大程度上消除了安全隐患。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种包含防接错线电路的三相电源充电电路,包括:
三相电源;
整流模块,其输入端与三相电源连接;
逆变模块,其输入端与整流模块的输出端连接;
限流电阻,设置在三相电源的其中一相上或者整流模块的直流侧;
第一电控开关,与限流电阻并联;
第二电控开关,设置在三相电源的另外两相中的任意一相上;
线序检测电路,与三相电源的三个相连接,用于检测所述三个相上是否存在接错线的情况;
开关电源,与线序检测电路连接;
电容模块,并联在整流模块与逆变模块之间,用于存储电压能量。
进一步的,所述开关电源为高压开关电源。
进一步的,还包括:
MCU主控模块,连接在线序检测电路和开关电源之间,开关电源输出弱电给MCU主控模块和线序检测电路。
进一步的,所述线序检测电路包括第一运放芯片和第二运放芯片,第一运放芯片的两个输入端连接在三相电源的两个相上,输出端与MCU主控模块连接;第二运放芯片的两个输入端连接在三相电源的剩余一个相上以及上述两个相中的其中一个相上,输出端与MCU主控模块连接。
进一步的,所述线序检测电路还包括电容组,对三相电源的输出电压进行滤波;其中,所述电容组包括:第一电容、第二电容和第三电容,分别连接在三相电源的三个相和线序检测电路之间;
第一运放芯片和第二运放芯片分别并联一电阻,用于对输入高压进行降压。
进一步的,还包括:
第一电阻模块,第一端与电容模块连接,第二端与MCU主控模块连接,用于对电容模块进行分压检测;
第二电阻模块,第一端与第一电阻模块的第二端连接,第二端接地。
进一步的,所述电容模块包括串联的第四电容和第五电容,每个电容分别并联电阻模块进行分压。
进一步的,所述第一电控开关、第二电控开关为继电器、场效应管或者三极管。
进一步的,限流电阻位于三相电源的R相上,第二电控开关位于三相电源的S相上。
相对于现有技术,本发明所述的包含防接错线电路的三相电源充电电路具有以下优势:
(1)本发明通过设置线序检测电路检测三相电源R、S、T是否存在错把零线、火线接错的情况,解决了主控板错接成两根火线时烧毁元器件甚至引发火灾等重大事故的问题;并且,即使接错线也能报出故障,提醒相关技术人员。
(2)本发明通过设置高压开关电源,扩大了充电电路的适用范围。
(3)本发明的电路结构简单,成本低。
本发明的另一目的在于提出一种空调器,防止零火线接错,避免烧毁元器件甚至引起火灾等重大事故。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种空调器,包括如上所述的包含防接错线电路的三相电源充电电路。
相对于现有技术,本发明所述的空调器具有以下优势:
(1)本发明空调器中的充电电路通过设置线序检测电路检测三相电源R、S、T是否存在错把零线、火线接错的情况,解决了主控板错接成两根火线时烧毁元器件甚至引发火灾等重大事故的问题;并且,即使接错线也能报出故障,提醒相关技术人员。
(2)本发明空调器中的充电电路通过设置高压开关电源,扩大了充电电路的适用范围。
(3)本发明空调器中的充电电路的电路结构简单,成本低。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明第一实施例包含防接错线电路的三相电源充电电路拓扑结构示意图。
图2为本发明第二实施例包含防接错线电路的三相电源充电电路拓扑结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供了一种包含防接错线电路的三相电源充电电路,包括:
三相电源;
整流模块,其输入端与三相电源连接;
逆变模块,其输入端与整流模块的输出端连接;
限流电阻,设置在三相电源的其中一相上或者整流模块的直流侧;
第一电控开关,与限流电阻并联;
第二电控开关,设置在三相电源的另外两相中的任意一相上;
线序检测电路,与三相电源的三个相连接,用于检测所述三个相上是否存在接错线的情况;
开关电源,与线序检测电路连接;
电容模块,并联在整流模块与逆变模块之间,用于存储电压能量。
由上述实施例可以看出,对于限流电阻,可以位于整流模块的交流侧,也可以位于整流模块的直流侧。
在某一实施例中,包含防接错线电路的三相电源充电电路还包括MCU主控模块,连接在线序检测电路和开关电源之间,开关电源输出弱电给MCU主控模块和线序检测电路。开关电源优选高压开关电源,连接在主电路中,高压开关电源产生系统工作电源,给控制部分(MCU、外围电路、弱电控制强电电路(继电器)、线序检测电路等)供电。
在某一实施例中,线序检测电路包括第一运放芯片和第二运放芯片,第一运放芯片的两个输入端连接在三相电源的两个相上,输出端与MCU主控模块连接;第二运放芯片的两个输入端连接在三相电源的剩余一个相上以及上述两个相中的其中一个相上,输出端与MCU主控模块连接。
另外,线序检测电路还包括电容组,对三相电源的输出电压进行滤波;其中,所述电容组包括:第一电容、第二电容和第三电容,分别连接在三相电源的三个相和线序检测电路之间。
第一运放芯片和第二运放芯片分别并联一电阻,用于对输入高压进行降压。
在某一实施例中,三相电源的三个相上设置接线端子,实现电气的可靠连接,同时固定接线。
主控板电源接口用于给单相供电的另外一块主板供电。
在某一实施例中,包含防接错线电路的三相电源充电电路还包括第一电阻模块和第二电阻模块,组成电阻分压网络,用于对电容模块进行分压检测,第一电阻模块的第一端与电容模块的第一端连接,第二端与MCU主控模块连接,第二电阻模块的第一端与第一电阻模块的第二端连接,第二端接地。其中,电容模块的第二端接地。
另外,电容模块可以包括串联的第四电容和第五电容,每个电容分别并联电阻模块进行分压。
并联的第一电控开关和限流电阻可以位于整流模块的直流侧或者交流侧。需要说明的是,限流电阻位于整流模块的交流侧时,限流电阻与第二电控开关不位于同一个相上。
作为一种具体的实施方式,第一、第二电控开关可以是继电器、场效应管或者三极管,本领域的技术人员应当明白,电控开关的类型并不局限于此,只要能够实现闭合和断开的状态切换即可。另外,限流电阻可以是热敏电阻PTC或者水泥电阻。
在某一实施例中,本发明还提供了一种空调器,其包括如上所述的包含防接错线电路的三相电源充电电路。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
第一实施例:并联的第一电控开关和限流电阻位于整流模块的交流侧
图1为本发明第一实施例包含防接错线电路的三相电源充电电路拓扑结构示意图。如图1所示,在本实施例中,第二继电器K2串联在三相电源的S相上,限流电阻R1串联在三相电源的R相上,第一继电器K1与限流电阻R1并联。
第一运放芯片U1的正输入端连接在三相电源的R相上、负输入端连接在三相电源的S相上、输出端与MCU主控模块连接;第二运放芯片U2的正输入端连接在三相电源的S相上、负输入端连接在三相电源的T相上、输出端与MCU主控模块连接。第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3分别连接在三相电源的三个相和线序检测电路之间。第二电阻R2、第三电阻R3分别与第一运放芯片U1、第二运放芯片U2并联。
高压开关电源与MCU主控模块连接,高压开关电源输出弱电给MCU主控模块和第一、第二运放芯片U1、U2,高压开关电源连接在主电路中。
第四电容C4和第五电容C5串联后并联在三相整流模块和三相逆变模块之间,第四电阻R4与第四电容C4并联,第五电阻R5与第五电容C5并联,并且,第二电容C5接地。第四电容C4和第五电容C5组成电容模块。
第六电阻R6的第一端连接在电容模块的第一端,第二端与MCU主控模块连接,第七电阻R7的第一端与第六电阻R6的第二端连接,第二端接地。第六电阻R6、第七电阻R7组成电阻分压网络,用于对电容模块进行分压检测,并将检测结果传输至MCU主控模块。
在本实施例中,包含防接错线电路的三相电源充电电路的具体工作过程如下:
上电时,第一继电器K1、第二继电器K2处于断开状态,R相和T相电源通过限流电阻R1后经三相整流模块整流成直流给第四电容C4、第五电容C5充电,高压开关电源输出弱电给MCU主控模块和第一运放芯片U1、第二运放芯片U2,第一运放芯片U1、第二运放芯片U2组成的线序检测电路检测R、S、T三相电线的线序,如果存在三相中任意一相接错线(例如火线错接成零线),则MCU主控模块可判断出来并报出故障,如果检测无问题,则吸合第一继电器K1和第二继电器K2,主控板得电,完成开关上电过程。
其中,由于任意两相之间电压为380V,整流后电压为537V,所以第四电容C4、第五电容C5两颗450V电解电容要串联使用。第四电阻R4、第五电阻R5起到均压的作用。由于额定电压整流后是537V,高压下会更高,而且如果三相整流模块采用三相桥式PFC升压电路,则电压将达到700V,而一般开关电源MOS管耐压为700V,因此只能使用耐压1000V的高压开关电源。
由上述内容结合图1可以看出,这样的电路结构简单、成本低。
第二实施例:并联的第一电控开关和限流电阻位于整流模块的直流侧
图2为本发明第二实施例包含防接错线电路的三相电源充电电路拓扑结构示意图。如图2所示,在本实施例中,与第一实施例相比,本实施例充电电路的区别在于:
限流电阻R1串联在三相整流模块的直流侧,第一继电器K1与限流电阻R1并联。
在本实施例中,包含防接错线电路的三相电源充电电路的具体工作过程如下:
上电时,第一继电器K1、第二继电器K2处于断开状态,R相和T相电源经三相整流模块整流成直流后,通过限流电阻R1后给第四电容C4、第五电容C5充电,高压开关电源输出弱电给MCU主控模块和第一运放芯片U1、第二运放芯片U2,第一运放芯片U1、第二运放芯片U2组成的线序检测电路检测R、S、T三相电线的线序,如果存在三相中任意一相接错线(例如火线错接成零线),则MCU主控模块可判断出来并报出故障,如果检测无问题,则吸合第一继电器K1和第二继电器K2,主控板得电,完成开关上电过程。
为了达到简要说明的目的,上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
至此,已经结合附图对本发明进行了详细描述。依据以上描述,本领域技术人员应当对本发明包含防接错线电路的三相电源充电电路有了清楚的认识。本发明通过设置线序检测电路检测三相电源R、S、T是否存在错把零线、火线接错的情况,如连接无问题再开通第二继电器K2,给主控板通电,完成开关上电过程,解决了主控板错接成两根火线时烧毁器件的问题。本发明可以实现防止三相电源接错线的功能,即使接错线也能报出故障信号,提醒售后安装人员,本发明可以避免烧毁元器件,防止火灾等危险事件,并且本发明的电路结构简单,成本低。本发明还设置了高压开关电源电路给系统供电,扩大了充电电路的适用范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (10)

1.一种包含防接错线电路的三相电源充电电路,其特征在于,包括:
三相电源;
整流模块,其输入端与三相电源连接;
逆变模块,其输入端与整流模块的输出端连接;
限流电阻,设置在三相电源的其中一相上或者整流模块的直流侧;
第一电控开关,与限流电阻并联;
第二电控开关,设置在三相电源的另外两相中的任意一相上;
线序检测电路,与三相电源的三个相连接,用于检测所述三个相上是否存在接错线的情况;
开关电源,与线序检测电路连接;
电容模块,并联在整流模块与逆变模块之间,用于存储电压能量。
2.根据权利要求1所述的三相电源充电电路,其特征在于,所述开关电源为高压开关电源。
3.根据权利要求1所述的三相电源充电电路,其特征在于,还包括:
MCU主控模块,连接在线序检测电路和开关电源之间,开关电源输出弱电给MCU主控模块和线序检测电路。
4.根据权利要求1所述的三相电源充电电路,其特征在于,所述线序检测电路包括第一运放芯片和第二运放芯片,第一运放芯片的两个输入端连接在三相电源的两个相上,输出端与MCU主控模块连接;第二运放芯片的两个输入端连接在三相电源的剩余一个相上以及上述两个相中的其中一个相上,输出端与MCU主控模块连接。
5.根据权利要求4所述的三相电源充电电路,其特征在于,所述线序检测电路还包括电容组,对三相电源的输出电压进行滤波;其中,所述电容组包括:第一电容、第二电容和第三电容,分别连接在三相电源的三个相和线序检测电路之间;
第一运放芯片和第二运放芯片分别并联一电阻,用于对输入高压进行降压。
6.根据权利要求1所述的三相电源充电电路,其特征在于,还包括:
第一电阻模块,第一端与电容模块连接,第二端与MCU主控模块连接,用于对电容模块进行分压检测;
第二电阻模块,第一端与第一电阻模块的第二端连接,第二端接地。
7.根据权利要求1所述的三相电源充电电路,其特征在于,所述电容模块包括串联的第四电容和第五电容,每个电容分别并联电阻模块进行分压。
8.根据权利要求1所述的三相电源充电电路,其特征在于,所述第一电控开关、第二电控开关为继电器、场效应管或者三极管。
9.根据权利要求1所述的三相电源充电电路,其特征在于,限流电阻位于三相电源的R相上,第二电控开关位于三相电源的S相上。
10.一种空调器,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的三相电源充电电路。
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