CN108800484B - 空调器电源控制电路、控制器及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器电源控制电路、控制器及空调器，通过将空调器电源控制电路串联在空调器室内机通讯电路和室外机通讯电路的之间电流环通讯的零线或者火线上，该空调器电源控制电路检测通讯线上的通讯信号，并根据该通讯信号的有无确定空调器电源控制电路内部的开关的接通或者关断，以此实现对空调器室外机供电或者断电。以此实现了在现有的空调器电控上进行简单改造即可低成本实现低待机功耗功能。

Description

空调器电源控制电路、控制器及空调器

技术领域

本发明涉及空调器电控领域，尤其涉及一种空调器电源控制电路、控制器及空调器。

背景技术

目前空调器为应对节能要求，在电控设计上增加低功耗待机电路，在空调器待机时，室内外的电流环通讯以及室外机上的压缩机驱动等电路时功耗相对高的部分，因此通常在这些地方增加待机电路，而目前一般直接基于对电流环通讯电路和压缩机驱动电路的改进，以此针对原有的空调器电控不方便改进，此种方案不利于对原有空调器电控的改造。。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空调器电源控制电路，目前在于实现针对现有的空调器电控简单改造即可实现低功耗待机，解决现有的低功耗待机电路不利于已有的电控方案升级改造问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种空调器电源控制电路，用于空调器控制器中，所述空调器控制器包括通过火线、零线和通讯线连接的室内机通讯电路和室外机通讯电路，用于进行空调器室内机和室外机之间通讯，其特征在于，所述空调器电源控制电路串联在所述火线或者零线上，所述空调器电源控制电路包括信号检测模块、驱动模块和开关模块；

所述信号检测模块的输入端连接所述通讯线，所述信号检测模块的输出端连接所述驱动模块的控制端，所述驱动模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述开关模块的输入输出端连接所述通讯线；

所述信号检测模块检测所述通讯信号，并输出表示通讯信号有无的检测信号，所述驱动模块根据所述检测信号驱动所述开关模块开通或者关断，以对所述空调器的室外机供电或者断电。

优选的，所述空调器电源控制电路包括信号检测模块、驱动模块和开关模块；

所述信号检测模块的输入端连接所述通讯线，所述信号检测模块的输出端连接所述驱动模块的控制端，所述驱动模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述开关模块的输入输出端连接所述通讯线；

所述信号检测模块用于检测所述通讯信号，并输出表示通讯信号有无的检测信号，所述驱动模块根据所述检测信号驱动所述开关模块开通或者关断。

优选的，所述信号检测模块包括检测单元和比较单元；

所述检测单元的输入端为所述信号检测模块的输入端，所述检测单元的输出端连接所述比较单元，所述比较单元输出端为所述信号检测模块的输出端。

优选的，所述检测单元包括第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第一电阻和第二电阻；

所述第一二极管的阳极与所述第一电阻的一端共接点为所述检测单元输出端，所述第一电阻的另一端接直流电源正极，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极、所述第一稳压二极管的阴极以及第一电容的一端共接，所述第二二极管的阳极和和所述第一电容的另一端共接于地；

所述第一稳压二极管的阳极连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接所述通讯线。

优选的，所述比较单元包括第一比较器、第二比较器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第四二极管；

所述第三电阻的一端连接直流电源正极，所述第三电阻、第四电阻和所述第五电阻的共接点为所述第一比较器的同相输入端，所述第四电阻的另一端接地，所述第一比较器的反相输入端为所述比较单元输入端，所述第五电阻的另一端、所述第六电阻的一端和所述第一比较器的输出端共接；

所述第六电阻的另一端连接所述第二比较器的反相输入端，所述第八电阻的一端连接直流电源正极，所述第八电阻的另一端、所述第七电阻的一端、所述第九电阻的一端共接于所述第二比较器的同相输入端，所述第七电阻的另一端接地，所述第九电阻的另一端连接所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极与所述第二比较器的输出端共接于所述比较单元输出端。

优选的，所述比较单元还包括第十电阻和第二电容；

所述第十电阻的一端与所述第二电容的一端共接于所述第二比较器的反相输入端，所述第二电容的另一端接地，所述第十电阻的另一端连接直流电源正极。

优选的，驱动模块包括第一PNP三极管、第二NPN三极管、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；

所述第十三电阻的一端与所述第一PNP三极管的基极共接于所述驱动模块控制端，所述第十三电阻的另一端与所述第十一电阻的一端共接于直流电源正极，所述第十一电阻的另一端连接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的集电极与所述第二NPN三极管的基极以及所述第十二电阻的一端共接，所述第十二电阻的另一端与所述第二NPN三极管的发射极共接于地线，所述第二NPN三极管的集电极为所述驱动模块输出端。

优选的，所述开关模块包括第一继电器；

所述第一继电器线圈的一端连接直流电源正极，所述第一继电器线圈的另一端为所述开关模块的控制端；

所述第一继电器的开关的两端为所述开关模块的输入输出端。

为实现上述目的，本发明还提供一种空调器控制器，所述空调器控制器包括所述的空调器电源控制电路。

为实现上述目的，本发明还提供一种空调器，所述空调器包括所述的空调器控制器。

本发明的空调器电源控制电路，通过将空调器电源控制电路串联在空调器室内机通讯电路和室外机通讯电路的之间电流环通讯的零线或者火线上，该空调器电源控制电路检测通讯线上的通讯信号，并根据该通讯信号的有无确定空调器电源控制电路内部的开关的接通或者关断，以此实现对空调器室外机供电或者断电。以此实现了在现有的空调器电控上进行简单改造即可低成本实现低待机功耗功能。

附图说明

图1为本发明空调器电源控制电路的电路模块示意图；

图2为图1中室内通讯电路和室外通讯电路的电路结构示意图；

图3为图1中空调器电源控制电路的电路结构示意图。

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。

本发明提出一种空调器电源控制电路，如图1所示，该空调器电源控制电路10所在的空调器电控包括通过火线L、零线N和通讯线S连接的室内机通讯电路20和室外机通讯电路30，用于进行空调器室内机和室外机之间通讯，该空调器电源控制电路10串联在火线L或零线N上，优选为串联在火线L上，空调器电源控制电路10用于检测通讯线S上的通讯信号，并根据通讯信号的有无控制空调器电压控制电路中的开关接通或者关断，以对空调器的室外机供电或者断电，以此实现了在空调器在待机状态时，由于空调器室内机和室外机之间不进行通讯，因此直接控制对室外机进行断电，实现了整个空调器的低功耗控制。

由于空调器的室内机通讯电路20和室外机通讯电路30在进行电流环通讯是，空调器的室内机一般是主机，室外机为从机，即室内机通讯电路20主动发送数据给室外机通讯电路30，室外机通讯电路30根据收到的通讯数据进行应答。

以一具体的电流环通讯控制电路为例，如图2所示，室内机通讯电路20主要由光耦IC501和IC502构成，还包括有稳压二极管D502、电阻R508和二极管D503以及电解电容E500组成的24V直流电源电路，该直流电源电路为整个电流环通讯环路的工作提供直流电源，由于N线在电路中接地，因此环路中的S线相对N线为-24V，其中光耦IC501负责接收数据，通过IRXD输出，光耦IC502负责发送数据，通过ITXD输出；室外机通讯电路30主要由光耦IC401和IC402构成，其中光耦IC402负责接收数据，通过ORXD输出，光耦IC401负责发送数据，通过OTXD输出；在通讯环路中，S线上在室内机通讯电路20侧串联电阻R510和二极管D500，在室外机通讯电路30侧串联电阻R401和二极管D401，这两个电阻阻值相等，起到当由于通讯线、零线N和火线L接错时保护环路中的器件不至电流过大而损坏。

在上述电流环通讯电路工作过程中，当室内机通讯电路20发送数据，室外机通讯电路30接收数据时，光耦IC401处于常通状态，当光耦IC502导通时，在S上串联的电阻R510和电阻R401进行分压，又由于这两个电阻阻值相同，因此在S线上的电压为24V的一半即为-12V，当光耦IC502关闭时，此时室内机通讯电路20中的光耦关闭，而室外机通讯电路30的光耦IC401由于常通，此时S线通过室外侧连通到N线为0V，即当室内机通讯电路20发送数据，室外机通讯电路30接收数据时，S线上电平为-12V和0V切换；当室内机通讯电路20接收数据，室外机通讯电路30发送数据时，光耦IC502处于常通状态，当光耦IC401导通时，此时S线上的电压24V的一半即为-12V，当光耦IC401关闭时，只有室内机通讯电路20侧为导通状态，此时S线相对N线为-24V，即当室内机通讯电路20接收数据，室外机通讯电路30发送数据时，S线上电平为-12V和-24V切换，因而通过检测S线上的电压状态，可以获知当前室内机通讯电路20和室外机通讯电路30的通讯数据状态。

上述空调器电源控制电路可通过检测到室外机通讯电路30发送数据而室内机通讯电路20处于接收状态时，即检测到S上的电压为-12V和-24V时，控制电压控制电路中的开关导通，以此实现对应室外侧供电，但此种检测方式需要依赖于室内机和室外机之间建立的完整通讯链路，容易出现控制的不可靠，如由于室内机和室外机之间出现通讯故障时，室外机无法应答信息，此时空调器电源控制电路会控制开关一种关闭，从而室外机一直无法得电，当通讯恢复时也无法恢复到正常工作状态。

而采用另外一种检测方式即检测室外机通讯电路30接收数据而室内机通讯电路20处于发送状态时能避免上述问题，因为室内机为主机，在正常工作时会一直发送数据，即使室外机不能接收并应答。因而此种检测方式不需要依赖于室内机和室外机之间的完整的通讯链路，比上述方式要可靠。故优选为检测室内机发送通讯信号的有无来控制空调器电源控制电路中的开关接通或关断。

具体的，该空调器电源控制电路10包括信号检测模块11、驱动模块12和开关模块13；

信号检测模块11的输入端连接通讯线，信号检测模块11的输出端连接驱动模块12的输入端，驱动模块12的输出端连接开关模块13的控制端，开关模块13的输入输出端连接通讯线；

信号检测模块11用于检测通讯信号，并输出是否存在通讯信号的检测信号，驱动模块12根据检测信号驱动开关模块13开通或者关断。

具体的如图3所示，信号检测模块11包括检测单元111和比较单元112；

检测单元111的输入端为信号检测模块11的输入端，检测单元111的输出端连接比较单元112，比较单元112输出端为信号检测模块111的输出端。

具体的，该检测单元111包括第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一稳压二极管ZD1、第一电阻R1和第二电阻R2；

第一二极管D1的阳极与第一电阻R1的一端共接点为检测单元111输出端，第一电阻R1的另一端接直流电源正极，第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极、第一稳压二极管ZD1的阴极以及第一电容C1的一端共接，第二二极管D2的阳极和和第一电容C1的另一端共接于地；

第一稳压二极管ZD1的阳极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第三二极管D3的阳极，第三二极管D3的阴极连接通讯线。

具体的，比较单元112包括第一比较器IC1A、第二比较器IC1B、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第四二极管D4；

第三电阻R3的一端连接直流电源正极，第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的共接点为第一比较器IC1A的同相输入端，第四电阻R4的另一端接地，第一比较器IC1A的反相输入端为比较单元112输入端，第五电阻R5的另一端、第六电阻R6的一端和第一比较器IC1A的输出端共接；

第六电阻R6的另一端连接第二比较器IC1B的反相输入端，第八电阻R8的一端连接直流电源正极，第八电阻R8的另一端、第七电阻R7的一端、第九电阻R9的一端共接于第二比较器IC1B的同相输入端，第七电阻R7的另一端接地，第九电阻R9的另一端连接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极与第二比较器IC1B的输出端共接于比较单元112输出端。

具体的，驱动模块12包括第一PNP三极管Q1、第二NPN三极管Q2、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第十三电阻R13；

第十三电阻R13的一端与第一PNP三极管Q1的基极共接于驱动模块12控制端，第十三电阻R13的另一端与第十一电阻R11的一端共接于直流电源正极，第十一电阻R11的另一端连接第一PNP三极管Q1的发射极，第一PNP三极管Q1的集电极与第二NPN三极管Q2的基极以及第十二电阻R12的一端共接，第十二电阻R12的另一端与第二NPN三极管Q2的发射极共接于地线，第二NPN三极管Q2的集电极为驱动模块12输出端。

具体的，开关模块包括第一继电器RY1；

第一继电器RY1线圈的一端连接直流电源正极，第一继电器RY1线圈的另一端为开关模块的控制端；

第一继电器RY1的开关的两端为开关模块的输入输出端。

上述空调器电源控制电路10工作原理如下：

当室内机通讯电路20处于发送状态室外机通讯电路30接收数据时，此时通讯线S上电压为-12V，使得12V的第一稳压二极管ZD1反向击穿导通，第一电容C1上原来由直流电源VCC充电到VCC开始放电，使得第一比较器IC1A反相输入端电压降低，进而使得第一比较器IC1A输出翻转，由于比较器的输出端内部为OC(集电极开路)门，此时OC门截止，其输出端由上拉的第十电阻R10转换为高电平，进而使得第二比较器IC1B反相输入端电压由原来的低电平变为高电平，此时第二比较器IC1B输出端的OC门(集电极开路)导通接地，进而使得第一PNP三极管基极拉低导通，使得第二NPN上Q2导通，最后使得第一继电器RY1的开关接通，此时室内机上的L线对室外机供电，使得空调器正常工作。

当空调器接收到待机指令时，室内机通讯电路20控制光耦IC502关断，此时通讯线S上的电压为0V，因而导致第一稳压二极管ZD1反向截止，直流电源VCC通过第一电阻、第一二极管D1对第一电容C1进行充电，第一电容C1上的电压升高，使得第一比较器IC1A反相输入端电压升高，进而第一比较器IC1A输出电平翻转，由于比较器的内部输出端为OC门(集电极开路)，此时第一比较器IC1A输出端接地为低电平，进而使得第二比较器IC1B反相输入端电压由原来的高电平变为第电平，此时第二比较器IC1B输出端的OC门截止，其输出端由上拉的第十三电阻R13拉高转换为高电平，进而使得第一PNP三极管基极电压升高，使得第二NPN上Q2截止，最后使得第一继电器RY1的开关关断，此时室内机上的L线对室外机断开供电，空调器处于低功耗状态。

值得说明的是，在上述S线为-12V时，当第一电容C1通过第一稳压二极管放电后，此时电容上的电压将到-0.7V，而经过第一二极管D1后再提升0.7V变为0V，输入到第一比较器IC1A的反相输入端，因为比较器的输入端电压不能低于0V以下，避免损坏比较器，因而通过第一二极管D1起到避免输入比较器的电压低于0V，起到保护比较器作用。第五电阻R5构成第一比较器IC1A的正反馈支路，使得输出状态更加稳定。

而第九电阻R9和第四二极管D4构成第二比较器IC1B的正反馈支路，使得该比较器输出端OC门截止时，直流电源VCC通第十三电阻R13拉高，由于第八电阻R8和第七电阻R7分压输出到第二比较器IC1B的同相输入端，其电压相对低，如果没有第四二极管D4，会将第一PNP三极管Q1基极电压降低，有可能使得其不能可靠截止，而通过第四二极管D4则避免了此电压对第一PNP三极管Q1基极电压影响，使得该三极管能可靠截止。因而第四二极管D4起到看隔离作用。

进一步的，比较单元112还包括第十电阻R10和第二电容E1；

第十电阻R10的一端与第二电容E1的一端共接于第二比较器的反相输入端，第二电容E1的另一端接地，第十电阻R10的另一端连接直流电源正极VCC。第十电阻R10和第二电容E1构成RC充电回路，当第一比较器IC1A输出的OC门截止时，直流电源VCC通过第十电阻R10对第二电容E1充电，使得第二比较器IC1B的反相输入端电压逐渐升高，因此起到了对第一比较器IC1A输出端电平延时转换作用，防止了S线上电压变化过快或者受到干扰时导致第一比较器IC1A随之切换过快，进而使得第二比较器IC1B随之快速输出转换驱动继电器快速切换，引起继电器由于切换动作过快损坏其触点，因而该RC充电电路起到了抗干扰作用。

进一步的，该空调器电源控制电路10还包括开关电源模块14，开关电源模块14输入端连接火线和零线，开关电源模块14输出直流电源VCC。在图3中，该开关电源由基于开关电源芯片IC2组成的开关电源电路，其对外输出直流电源，以为该空调器电源控制电路的工作提供直流电源。此开关电源电路为现有技术，在此不再赘述。

在图1-3中，该空调器电源控制电路10为独立设置，串联在室内机通讯电路20和室外机通讯电路30之间，在实际应用中，该空调器电源控制电路10也可以整合在其他电控中，如可以整合在室内机电控中，与室内机通讯电路20整合在一个电控板上，方便PCB板的设计和生产。

本发明的空调器电源控制电路，通过将空调器电源控制电路串联在空调器室内机通讯电路20和室外机通讯电路30的之间电流环通讯的零线或者火线上，该空调器电源控制电路检测通讯线上的通讯信号，并根据该通讯信号的有无确定空调器电源控制电路内部的开关的接通或者关断，以此实现对空调器室外机供电或者断电。以此实现了在现有的空调器电控上进行简单改造即可低成本实现低待机功耗功能。

本发明还提出一种空调器控制器，该空调器控制器包括设置在空调器室内机上的室内机控制器以及设置在空调器室外机上的室外机控制器，其中室内机控制器和室外机控制器分别包括上述室内机通讯电路和室外机通讯电路，室内机控制器和室外机控制器之间通过电流环通讯。该空调器控制器还包括上述实施例的空调器电源控制电路。该空调器电源控制电路可以独立于室内机控制器和室外机控制器，也可以集成在室内机或者室外机控制器中，以此能实现对现有的空调器控制器实现低成本的低功耗待机升级改造。

本发明还提出一种空调器，该空调器包括上述实施例的空调器控制器，通过该空调器控制器，实现了对现有空调器电控的低成本改造实现低功耗待机功能。

在本说明书的描述中，参考术语“第一实施例”、“第二实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置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、方法、装置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。

以上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，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种空调器电源控制电路，用于空调器控制器中，所述空调器控制器包括通过火线、零线和通讯线连接的室内机通讯电路和室外机通讯电路，用于进行空调器室内机和室外机之间通讯，其特征在于，所述空调器电源控制电路串联在所述火线或者零线上，所述空调器电源控制电路包括信号检测模块、驱动模块和开关模块；

所述信号检测模块的输入端连接所述通讯线，所述信号检测模块的输出端连接所述驱动模块的控制端，所述驱动模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述开关模块的输入输出端连接所述通讯线；

所述信号检测模块检测室内机发送的通讯信号，并输出表示通讯信号有无的检测信号，所述驱动模块根据所述检测信号驱动所述开关模块开通或者关断，以对所述空调器的室外机供电或者断电；

所述信号检测模块包括检测单元，所述检测单元的输入端为所述信号检测模块的输入端，所述检测单元包括第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第一电阻和第二电阻；

所述第一二极管的阳极与所述第一电阻的一端共接点为所述检测单元的输出端，所述第一电阻的另一端接直流电源正极，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极、所述第一稳压二极管的阴极以及第一电容的一端共接，所述第二二极管的阳极和和所述第一电容的另一端共接于地；

所述第一稳压二极管的阳极连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接所述通讯线。

2.如权利要求1所述的空调器电源控制电路，其特征在于，所述信号检测模块还包括比较单元；

所述检测单元的输出端连接所述比较单元，所述比较单元输出端为所述信号检测模块的输出端。

3.如权利要求2所述的空调器电源控制电路，其特征在于，所述比较单元包括第一比较器、第二比较器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第四二极管；

所述第三电阻的一端连接直流电源正极，所述第三电阻、第四电阻和所述第五电阻的共接点为所述第一比较器的同相输入端，所述第四电阻的另一端接地，所述第一比较器的反相输入端为所述比较单元输入端，所述第五电阻的另一端、所述第六电阻的一端和所述第一比较器的输出端共接；

所述第六电阻的另一端连接所述第二比较器的反相输入端，所述第八电阻的一端连接直流电源正极，所述第八电阻的另一端、所述第七电阻的一端、所述第九电阻的一端共接于所述第二比较器的同相输入端，所述第七电阻的另一端接地，所述第九电阻的另一端连接所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极与所述第二比较器的输出端共接于所述比较单元输出端。

4.如权利要求3所述的空调器电源控制电路，其特征在于，所述比较单元还包括第十电阻和第二电容；

所述第十电阻的一端与所述第二电容的一端共接于所述第二比较器的反相输入端，所述第二电容的另一端接地，所述第十电阻的另一端连接直流电源正极。

5.如权利要求1所述的空调器电源控制电路，其特征在于，驱动模块包括第一PNP三极管、第二NPN三极管、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；

所述第十三电阻的一端与所述第一PNP三极管的基极共接于所述驱动模块控制端，所述第十三电阻的另一端与所述第十一电阻的一端共接于直流电源正极，所述第十一电阻的另一端连接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的集电极与所述第二NPN三极管的基极以及所述第十二电阻的一端共接，所述第十二电阻的另一端与所述第二NPN三极管的发射极共接于地线，所述第二NPN三极管的集电极为所述驱动模块输出端。

6.如权利要求1所述的空调器电源控制电路，其特征在于，所述开关模块包括第一继电器；

所述第一继电器线圈的一端连接直流电源正极，所述第一继电器线圈的另一端为所述开关模块的控制端；

所述第一继电器的开关的两端为所述开关模块的输入输出端。

7.一种空调器控制器，其特征在于，所述空调器控制器包括如权利要求1至6任一项所述的空调器电源控制电路。

8.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求7所述的空调器控制器。

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