CN108539836A - 包含防短路保护电路的充电电路及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包含防短路保护电路的充电电路，包括：三相电源、整流模块、逆变模块、第二电控开关、并联的第一电控开关和水泥电阻、第三电控开关、光电耦合器、主电源系统、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，并联的第一电控开关和水泥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，第二电控开关设置在三相电源的另外两相中的任意一相上，第三电控开关与水泥电阻串联，光电耦合器的输出端与第三电控开关连接，主电源系统与所述光电耦合器的输入端连接，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。本发明可以避免着火的问题，并且本发明的电路结构简单，成本低。
Description
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短路保护电路的充电电路及空调器。
背景技术
家用电器在接通交流电源时，交流电源经过整流模块后对直流电容充电，充电电路中通常包括限流电阻和继电器，以限制可能在短时间内产生的巨大冲击电流，避免对家用电器或其它用电设备造成损坏。图1为现有技术中三相电源充电电路拓扑结构示意图，如图1所示，三相电源充电电路包括限流电阻和继电器K1，其中，限流电阻如果采用热敏电阻PTC，会存在容量不足、耐压高、成本高等问题，因此通常采用大功率的水泥电阻。但是这样存在一个很大的安全隐患，一旦后级电路出现短路，水泥电阻承受大电流将会迅速发热并燃烧，以往已出现过个别空调着火并烧毁用户房屋等危险事件。因此，需要对现有充电电路进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种包含防短路保护电路的充电电路，一旦发生短路，水泥电阻回路将立即断开，避免发生火灾的可能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种包含防短路保护电路的充电电路，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；
水泥电阻，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，与水泥电阻并联；
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；
第三电控开关，与水泥电阻串联；
光电耦合器，其输出端与第三电控开关连接；
主电源系统，其与所述光电耦合器的输入端连接；
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，还包括：
辅助电源系统，与第三电控开关连接，为第三电控开关供电。
进一步的，还包括：
MCU主控模块，其连接在所述光电耦合器的输入端与主电源系统之间。
进一步的，还包括：
电阻分压网络，一端与电容模块连接，另一端与MCU主控模块连接。
进一步的，电阻分压网络包括：
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，
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一电容和第二电容。
进一步的，还包括：
第三电阻模块，与第一电容并联；
第四电阻模块，与第二电容并联。
进一步的，所述水泥电阻设置在三相电源的R相上，所述第二电控开关设置在三相电源的S相上。
相对于现有技术，本发明所述的包含防短路保护电路的充电电路具有以下优势：
(1)本发明通过水泥电阻串联一电控开关，电控开关连接一光电耦合器，一旦发生短路，光电耦合器无信号传输到上述电控开关，电控开关立即断开，水泥电阻不再承受大电流，避免了着火的问题。
(2)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包含防短路保护电路的充电电路，防止短路引起火灾等危险事件。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种包含防短路保护电路的充电电路，其特征在于，包括：
单相电源；
整流模块，其输入端与单相电源连接；
逆变模块，其输入端与整流模块的输出端连接；
水泥电阻，设置在整流模块的交流侧或者直流侧；
第一电控开关，与水泥电阻并联；
第三电控开关，与水泥电阻串联；
光电耦合器，其输出端与第三电控开关连接；
主电源系统，其与所述光电耦合器的输入端连接；
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。
所述充电电路与上述充电电路相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的另一目的在于提出一种空调器，防止短路引起火灾等危险事件。
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短路保护电路的充电电路。
所述空调器与上述充电电路相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
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为现有技术三相电源充电电路拓扑结构示意图。
图2为本发明第一实施例包含防短路保护电路的充电电路拓扑结构示意图。
图3为本发明第二实施例包含防短路保护电路的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。
在本发明的某一实施例中，提供了一种包含防短路保护电路的充电电路，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；
水泥电阻，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，与水泥电阻并联；
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；
第三电控开关，与水泥电阻串联；
光电耦合器，其输出端与第三电控开关连接；
主电源系统，其与所述光电耦合器的输入端连接；
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。
在另一实施例中，提供了一种包含防短路保护电路的充电电路，包括：
单相电源；
整流模块，其输入端与单相电源连接；
逆变模块，其输入端与整流模块的输出端连接；
水泥电阻，设置在整流模块的交流侧或者直流侧；
第一电控开关，与水泥电阻并联；
第三电控开关，与水泥电阻串联；
光电耦合器，其输出端与第三电控开关连接；
主电源系统，其与所述光电耦合器的输入端连接；
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，对于水泥电阻，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，包含防短路保护电路的充电电路还包括辅助电源系统，与第三电控开关连接，为第三电控开关供电；辅助电源系统由电源和零线取电。
在某一实施例中，包含防短路保护电路的充电电路还包括MCU主控模块，其连接在所述光电耦合器的输入端与主电源系统之间，由主电源系统提供电信号经过MCU主控模块传至光电耦合器。另一方面，主电源系统连接在整流模块和逆变模块之间的线路上，主电源系统产生系统工作电源，给MCU及外围电路构成的主控电路供电。
在某一实施例中，包含防短路保护电路的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一电容和第二电容，每个电容分别并联电阻模块进行分压。
由上述实施例可以看出，对于电源的类型，可以是单相电源，也可以是三相电源，当上述电源为单相电源时，不设置第二电控开关；当上述电源为三相电源时，水泥电阻串联在三相电源的其中一相上，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，需要说明的是，水泥电阻和第二电控开关位于三相电源的不同相上。第一、第二、第三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。
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短路保护电路的充电电路。
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水泥电阻位于整流模块的交流侧
图2为本发明第一实施例包含防短路保护电路的充电电路拓扑结构示意图。如图2所示，在本实施例中，第二电控开关K2串联在三相电源的S相上，水泥电阻R1串联在三相电源的R相上，第一电控开关K1与水泥电阻R1并联，第三电控开关K3与水泥电阻R1串联，光电耦合器的输出端与第三电控开关K3连接，光电耦合器的输入端通过MCU主控模块与主电源系统连接，主电源系统连接在整流模块和逆变模块之间的线路上。
辅助电源系统为第三电控开关K3供电，辅助电源系统向三相电源的一相和零线取电。
第一电容C4和第二电容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与第一电容C4并联，第五电阻R5与第二电容C5并联，并且，第二电容C5接地。第一电容C4和第二电容C5组成电容模块。
第一电阻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，第二电阻R7的第一端与第一电阻R6的第二端连接，第二端接地。第一电阻R6、第二电阻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，包含防短路保护电路的充电电路的具体工作过程如下：
正常工作时，第一电控开关K1、第二电控开关K2吸合，第三电控开关K3处于吸合状态，以便节约能源。光电耦合器的输入端即二极管侧连接至由主电源系统供电的MCU主控模块。发生短路时，主电源系统立即断电，光电耦合器无信号传输到第三电控开关K3，此时第三电控开关K3立即断开，水泥电阻R1不再承受大电流，因此避免了着火，防止短路引起火灾等危险事件。
另一方面，这样的电路结构简单、成本低。
在本实施例中，第一、第二、第三电控开关为继电器。
第二实施例：并联的第一电控开关和水泥电阻位于整流模块的直流侧
图3为本发明第二实施例包含防短路保护电路的充电电路拓扑结构示意图。如图3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：
水泥电阻R1串联在三相整流模块的直流侧，第一电控开关K1与水泥电阻R1并联。
在本实施例中，包含防短路保护电路的充电电路的具体工作过程如下：
正常工作时，第一电控开关K1、第二电控开关K2吸合，第三电控开关K3处于吸合状态，以便节约能源。光电耦合器的输入端即二极管侧连接至由主电源系统供电的MCU主控模块。发生短路时，主电源系统立即断电，光电耦合器无信号传输到第三电控开关K3，此时第三电控开关K3立即断开，水泥电阻R1不再承受大电流，因此避免了着火，防止短路引起火灾等危险事件。
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短路保护电路的充电电路有了清楚的认识。本发明可以避免着火，防止火灾等危险事件，并且本发明的电路结构简单，成本低。
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)
1.一种包含防短路保护电路的充电电路，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；
水泥电阻，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，与水泥电阻并联；
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；
第三电控开关，与水泥电阻串联；
光电耦合器，其输出端与第三电控开关连接；
主电源系统，其与所述光电耦合器的输入端连接；
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。
2.一种包含防短路保护电路的充电电路，其特征在于，包括：
单相电源；
整流模块，其输入端与单相电源连接；
逆变模块，其输入端与整流模块的输出端连接；
水泥电阻，设置在整流模块的交流侧或者直流侧；
第一电控开关，与水泥电阻并联；
第三电控开关，与水泥电阻串联；
光电耦合器，其输出端与第三电控开关连接；
主电源系统，其与所述光电耦合器的输入端连接；
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。
3.根据权利要求1或2所述的充电电路，其特征在于，还包括：
辅助电源系统，与第三电控开关连接，为第三电控开关供电。
4.根据权利要求1或2所述的充电电路，其特征在于，还包括：
MCU主控模块，其连接在所述光电耦合器的输入端与主电源系统之间。
5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，还包括：
电阻分压网络，一端与电容模块连接，另一端与MCU主控模块连接。
6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，电阻分压网络包括：
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，
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或2所述的充电电路，其特征在于，所述电容模块包括串联的第一电容和第二电容。
8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，还包括：
第三电阻模块，与第一电容并联；
第四电阻模块，与第二电容并联。
9.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述水泥电阻设置在三相电源的R相上，所述第二电控开关设置在三相电源的S相上。
10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的充电电路。
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