CN108963970B - 一种负载保护电路及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种负载保护电路及空调器，涉及开关电源技术领域。该负载保护电路包括电压检测模块以及开关模块，所述电压检测模块与所述开关模块电连接，所述电压检测模块用于当接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值时进入自锁状态，以使所述开关模块保持断开状态；由于三相电的电压高于单相电的电压，因此当错接三相电时，电压检测模块接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值，从而进入自锁状态，不输出电压信号，既避免了错接三相电导致的控制器损坏，又使得开关模块不具备工作电压，从而保持断开状态以切断电源与负载电机的连接，确保负载电机不被损坏。

Description

一种负载保护电路及空调器
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种负载保护电路及空调器。
背景技术
变频空调控制器分为室内板与室外板，室内板与室外板均有供电线路，现有部分空调，其内机使用单相电的供电方式，外机使用三相电的供电方式。
由于整机是内机供电，电源需要通过端子板进行连接。而在现有技术中，在为内机供电时，大多依靠工作人员的经验连接端子板的电源，而一旦工作人员的经验不足或是不小心导致端子板错接三相电，就会由于过压导致控制器、负载电机等损毁。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种负载保护电路及空调器，以解决上述问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种负载保护电路，所述负载保护电路包括：电压检测模块以及开关模块，所述电压检测模块与所述开关模块电连接；
所述电压检测模块用于当接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值时进入自锁状态，以使所述开关模块保持断开状态。
进一步地，所述负载保护电路还包括电源信号输入模块、第一变压模块以及第一控制模块，所述电压检测模块、所述第一变压模块以及所述第一控制模块依次电连接，所述开关模块与所述第一变压模块、所述第一控制模块及所述电源信号输入模块均电连接；
所述电压检测模块还用于当接收到的第一输入电压小于预设的电压保护阈值时输出第一电压信号至所述第一变压模块；
所述第一变压模块用于将所述第一电压信号转换为第二电压信号及第三电压信号，以分别为所述开关模块及所述第一控制模块供电；
所述第一控制模块用于接收到开启指令时控制所述开关模块关闭。
进一步地，所述第一变压模块包括开关变压器、第一稳压子模块以及第二稳压子模块，所述开关变压器、所述第一稳压子模块以及所述第二稳压子模块依次电连接，所述第一稳压子模块与所述开关模块电连接，所述第二稳压子模块与所述第一控制模块电连接；
所述开关变压器用于将所述第一电压信号转换为所述第二电压信号，并将所述第二电压信号传输至所述第一稳压子模块以便为所述开关模块供电；
所述第一稳压子模块用于将所述第二电压信号转换为所述第三电压信号，并将所述第二电压信号传输至所述第二稳压子模块以便为所述第一控制模块供电。
进一步地，所述负载保护电路还包括整流模块以及滤波模块，所述整流模块、所述滤波模块以及所述电压检测模块依次电连接；
所述整流模块用于将接收到的电源电压转换为第二输入电压，并将所述第二输入电压输出至所述滤波模块；
所述滤波模块用于对所述第二输入电压进行滤波操作以输出所述第一输入电压至所述电压检测模块。
进一步地，所述滤波模块包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻，所述第一电容串联所述第二电容后接地，所述第三电容串联所述第四电容后接地，所述第一电容与所述第三电容并联，所述第一电阻串联所述第二电阻后与所述第一电容并联，所述第三电阻串联所述第四电阻后与所述第二电容并联，所述第五电阻串联所述第六电阻后与所述第三电容并联，所述第七电阻串联所述第八电阻后与所述第四电容并联。
进一步地，所述负载保护电路还包括报警模块，所述报警模块与所述滤波模块电连接，所述报警模块用于当所述第一输入电压大于或等于所述预设的电压保护阈值时，生成报警指令。
进一步地，所述报警模块包括第二变压子模块、信号转换子模块以及第二控制子模块，所述滤波模块、所述第二变压子模块、所述信号转换子模块以及所述第二控制子模块依次电连接；
所述第二变压子模块用于将所述第一输入电压转换为第三输入电压，并将所述第三输入电压传输至所述信号转换子模块；
所述信号转换子模块用于将所述第三输入电压转换为数字信号，并将所述数字信号传输至所述第二控制子模块；
所述第二控制子模块用于判断所述数字信号是否为预设定的正常工作信号，如果是，则生成所述报警指令。
进一步地，所述报警模块还包括报警子模块，所述报警子模块与所述第二控制子模块电连接；
所述第二控制子模块还用于将所述报警指令传输至所述报警子模块；
所述报警子模块用于响应所述报警指令而报警。
进一步地，所述预设的电压保护阈值的范围为310V～374V。
第二方面，本发明提供了一种空调器，所述空调器包括电机以及负载保护电路，所述负载保护电路与所述电机电连接，所述负载保护电路包括：电压检测模块以及开关模块，所述电压检测模块与所述开关模块电连接；
所述电压检测模块用于当接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值时进入自锁状态，以使所述开关模块保持断开状态。
相对于现有技术，本发明所述的负载保护电路具有以下优势：
该负载保护电路包括电压检测模块以及开关模块，所述电压检测模块与所述开关模块电连接，所述电压检测模块用于当接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值时进入自锁状态，以使所述开关模块保持断开状态；由于三相电的电压高于单相电的电压，因此当错接三相电时，电压检测模块接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值，从而进入自锁状态，不输出电压信号，既避免了错接三相电导致的控制器损坏，又使得开关模块不具备工作电压，从而保持断开状态以切断电源与负载的连接，确保负载不被损坏。
所述空调器与上述负载保护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为本发明实施例提供的负载保护电路的电路结构框图。
图2为本发明实施例提供的整流模块与滤波模块的电路图。
图3为本发明实施例提供的负载保护电路进一步的电路结构框图。
图4为本发明实施例提供的报警模块的电路结构框图。
附图标记：1-负载保护电路；2-电源信号输入模块；3-整流模块；4-滤波模块；5-电压检测模块；6-第一变压模块；61-开关变压器；62-第一稳压子模块；63-第二稳压子模块；7-第一控制模块；8-开关模块；9-报警模块；91-第二变压子模块；92-信号转换子模块；93-第二控制子模块；94-报警子模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
第一实施例
本发明实施例提供了一种负载保护电路1，用于当错接三相电时，保护控制模块及电机不被损坏。请参阅图1，为本发明实施例提供的负载保护电路1的电路结构框图。该负载保护电路1包括：电源信号输入模块2、整流模块3、滤波模块4、电压检测模块5、第一变压模块6、第一控制模块7、开关模块8以及报警模块9。其中，电源信号输入模块2、整流模块3、滤波模块4、电压检测模块5、第一变压模块6、第一控制模块7以及开关模块8依次电连接，开关模块8还与第一变压模块6及电源信号输入模块2电连接，报警模块9与滤波模块4电连接。
其中，电源信号输入模块2用于外接电源，并将电源信号传输至整流模块3。
在一种优选的实施例中，该电源信号输入模块2为端子板，用于外接电源。
整流模块3用于将接收到的电源电压转换为第二输入电压，并将第二输入电压输出至滤波模块4。
具体地，电源电压为交流信号，第二输入电压为直流信号。即整流模块3用于将交流信号转换为直流信号。
其中，当电源信号输入模块2外接220V单相交流电时，整流模块3用于将220V单相交流电转变为310V直流电，即第二输入电压为310V；当电源信号输入模块2外接380V三相交流电时，整流模块3用于将380V三相交流电转变为537V直流电，即第二输入电压为537V。
请参阅图2，为本发明实施例提供的整流模块3与滤波模块4的电路图。在本实施例中，该整流模块3包括又四个二极管构成的整流桥。
滤波模块4用于对第二输入电压进行滤波操作以输出第一输入电压至电压检测模块5。
请参阅图2，滤波模块4包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、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以及第八电阻R8，第一电容C1串联第二电容C2后接地，第三电容C3串联第四电容C4后接地，第一电容C1与第三电容C3并联，第一电阻R1串联第二电阻R2后与第一电容C1并联，第三电阻R3串联第四电阻R4后与第二电容C2并联，第五电阻R5串联第六电阻R6后与第三电容C3并联，第七电阻R7串联第八电阻R8后与第四电容C4并联。
可以理解地，由于现有的电容的耐压值大多为450V，因此一旦当电源信号输入模块2外接380V三相交流电，整流模块3输出537V的第二输入电压，超过电容的耐压值，就会导致其损坏。
因此，通过设置第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，增加电容的耐压值，防止当电源信号输入模块2外接380V三相交流电时，将其损坏。
需要说明的是，由于电容的阻抗因厂家而异，电容串联导致分压值不同，易对某一电容造成损坏，使用个过程中必须使用同厂家、同规格电容，并且需要增加均压电阻进行分压，保证两个电容两端电压一致。即第一电容C1＝第二电容C2＝第三电容C3＝第四电容C4，第一电阻R1＝第二电阻R2＝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。
设第一电容C1串联第二电容C2形成第五电容，则：
第五电容
Figure BDA0001770955880000071
设第三电容C3串联第四电容C4形成第六电容，则：
第六电容
Figure BDA0001770955880000072
而第一电容C1串联第二电容C2后与第三电容C3串联第四电容C4形成的支路并联，则总电容C＝2C1，比原本的电容值更大，从而增大了耐压值。
电压检测模块5用于判断接收到的第一输入电压是否大于或等于预设的电压保护阈值，如果是，则进入自锁状态，以使开关模块8保持断开状态；如果否，则输出第一电压信号至第一变压模块6。
需要说明的是，该预设的电压保护阈值是相对于220V单相交流电设定的。即一旦电源信号输入模块2外接380V三相交流电，第一输入电压便会大于或等于预设的电压保护阈值，从而进入自锁状态。
具体地，该预设的电压保护阈值的范围为310V～374V。
第一变压模块6用于将第一电压信号转换为第二电压信号及第三电压信号，以分别为开关模块8及第一控制模块7供电。
请参阅图3，为本发明实施例提供的负载保护电路1进一步的电路结构框图。该第一变压模块6包括开关变压器61、第一稳压子模块62以及第二稳压子模块63，开关变压器61、第一稳压子模块62以及第二稳压子模块63依次电连接，第一稳压子模块62与开关模块8电连接，第二稳压子模块63与第一控制模块7电连接。
其中，开关变压器61用于将第一电压信号转换为第二电压信号，并将第二电压信号传输至第一稳压子模块62以便为开关模块8供电；第一稳压子模块62用于将第二电压信号转换为第三电压信号，并将第二电压信号传输至第二稳压子模块63以便为第一控制模块7供电。
具体地，开关变压器61将电压检测模块5输出的电压信号变为12V的直流电压信号，并利用第一稳压子模块62进行稳压操作，以便为开关模块8供电；第一稳压子模块62还用于将12V的直流电压信号转换为5V的直流电压信号，并利用第二稳压子模块63进行稳压操作，以便为第一控制模块7供电。
第一控制模块7用于接收到开启指令时控制开关模块8关闭。
可以理解地，当错接三相电时，电压检测模块5接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值，进入自锁状态，不输出电压信号，从而第一稳压子模块62无法为开关模块8供电，使得开关模块8缺少导通所必要的工作电源，从而保持断开状态以切断电源与电机的连接，确保电机不被损坏；而电源信号输入模块2正常接单相电时，电压检测模块5接收到的第一输入电压小于预设的电压保护阈值，并输出第一电压值，使得第一稳压子模块62为开关模块8供电，第二稳压子模块63为第一控制模块7供电，此时第一控制模块7接收到开启指令后再输出控制指令至开关模块8，使开关模块8闭合，从而实现为电机的供电操作。
报警模块9用于当第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值时，生成报警指令。
请参阅图4，为本发明实施例提供的报警模块9的电路结构框图。该报警模块9包括第二变压子模块91、信号转换子模块92、第二控制子模块93以及报警子模块94，滤波模块4、第二变压子模块91、信号转换子模块92、第二控制子模块93以及报警子模块94依次电连接。
其中，第二变压子模块91用于将第一输入电压转换为第三输入电压，并将第三输入电压传输至信号转换子模块92。
具体地，当电源信号输入模块2外接220V单相交流电时，第三输入电压为12V；当电源信号输入模块2外接380V三相交流电时，第三输入电压为18V。
信号转换子模块92用于将第三输入电压转换为数字信号，并将数字信号传输至第二控制子模块93。
由于第二控制子模块93只能对数字信号进行处理，因此需要先利用信号转换子模块92进行模数转换。
第二控制子模块93用于判断数字信号是否为预设定的正常工作信号，如果是，则生成报警指令，并将报警指令传输至报警子模块94。
需要说明的是，该预设的正常工作信号即为当电源信号输入模块2外接380V三相交流电时，信号转换子模块92输出的数字信号。
报警子模块94用于响应报警指令而报警。
需要说明的是，该报警子模块94可以但不仅限于LED灯、蜂鸣器等。
可以理解地，通过设置报警模块9，可以在电源信号输入模块2错接三相交流电时，便立刻报警提醒工作人员，以使工作人员更换电源。
第二实施例
本发明实施例提供了一种空调器，该空调器包括电机以及负载保护电路1，且负载保护电路1与电机电连接。
需要说明的是，本实施例所提供的负载保护电路1，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。
具体地，电机与开关模块8电连接。当电源信号输入模块2正常接单相电时，电压检测模块5接收到的第一输入电压小于预设的电压保护阈值，并输出第一电压值，使得第一稳压子模块62为开关模块8供电，第二稳压子模块63为第一控制模块7供电，此时第一控制模块7接收到开启指令后再输出控制指令至开关模块8，使开关模块8闭合，从而电机运行。
综上所述，本发明实施例提供的负载保护电路及空调器，该负载保护电路包括电压检测模块以及开关模块，所述电压检测模块与所述开关模块电连接，所述电压检测模块用于当接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值时进入自锁状态，以使所述开关模块保持断开状态；由于三相电的电压高于单相电的电压，因此当错接三相电时，电压检测模块接收到的第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值，从而进入自锁状态，不输出电压信号，既避免了错接三相电导致的控制器损坏，又使得开关模块不具备工作电压，从而保持断开状态以切断电源与负载电机的连接，确保负载电机不被损坏。
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 (9)

1.一种负载保护电路，其特征在于，所述负载保护电路(1)包括：整流模块(3)、滤波模块(4)、电压检测模块(5)、开关模块(8)、第一变压模块(6)以及第一控制模块(7)，所述整流模块(3)、所述滤波模块(4)以及所述电压检测模块(5)依次电连接，所述电压检测模块(5)、所述第一变压模块(6)以及所述第一控制模块(7)依次电连接，所述开关模块(8)与所述第一变压模块(6)、所述第一控制模块(7)均电连接；
所述整流模块(3)用于将接收到的电源电压转换为第二输入电压，并将所述第二输入电压输出至所述滤波模块(4)；
所述滤波模块(4)用于对所述第二输入电压进行滤波操作以输出第一输入电压至所述电压检测模块(5)；
所述电压检测模块(5)用于当接收到的所述第一输入电压大于或等于预设的电压保护阈值时进入自锁状态，以使所述开关模块(8)断电而保持断开状态。
2.根据权利要求1所述的负载保护电路，其特征在于，
所述电压检测模块(5)还用于当接收到的第一输入电压小于预设的电压保护阈值时输出第一电压信号至所述第一变压模块(6)；
所述第一变压模块(6)用于将所述第一电压信号转换为第二电压信号及第三电压信号，以分别为所述开关模块(8)及所述第一控制模块(7)供电；
所述第一控制模块(7)用于接收到开启指令时控制所述开关模块(8)关闭。
3.根据权利要求2所述的负载保护电路，其特征在于，所述第一变压模块(6)包括开关变压器(61)、第一稳压子模块(62)以及第二稳压子模块(63)，所述开关变压器(61)、所述第一稳压子模块(62)以及所述第二稳压子模块(63)依次电连接，所述第一稳压子模块(62)与所述开关模块(8)电连接，所述第二稳压子模块(63)与所述第一控制模块(7)电连接；
所述开关变压器(61)用于将所述第一电压信号转换为所述第二电压信号，并将所述第二电压信号传输至所述第一稳压子模块(62)以便为所述开关模块(8)供电；
所述第一稳压子模块(62)用于将所述第二电压信号转换为所述第三电压信号，并将所述第三电压信号传输至所述第二稳压子模块(63)以便为所述第一控制模块(7)供电。
4.根据权利要求1所述的负载保护电路，其特征在于，所述滤波模块(4)包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻，所述第一电容串联所述第二电容后接地，所述第三电容串联所述第四电容后接地，所述第一电容与所述第三电容并联，所述第一电阻串联所述第二电阻后与所述第一电容并联，所述第三电阻串联所述第四电阻后与所述第二电容并联，所述第五电阻串联所述第六电阻后与所述第三电容并联，所述第七电阻串联所述第八电阻后与所述第四电容并联。
5.根据权利要求1所述的负载保护电路，其特征在于，所述负载保护电路(1)还包括报警模块(9)，所述报警模块(9)与所述滤波模块(4)电连接，所述报警模块(9)用于当所述第一输入电压大于或等于所述预设的电压保护阈值时，生成报警指令。
6.根据权利要求5所述的负载保护电路，其特征在于，所述报警模块(9)包括第二变压子模块(91)、信号转换子模块(92)以及第二控制子模块(93)，所述滤波模块(4)、所述第二变压子模块(91)、所述信号转换子模块(92)以及所述第二控制子模块(93)依次电连接；
所述第二变压子模块(91)用于将所述第一输入电压转换为第三输入电压，并将所述第三输入电压传输至所述信号转换子模块(92)；
所述信号转换子模块(92)用于将所述第三输入电压转换为数字信号，并将所述数字信号传输至所述第二控制子模块(93)；
所述第二控制子模块(93)用于判断所述数字信号是否为预设定的正常工作信号，如果是，则生成所述报警指令。
7.根据权利要求6所述的负载保护电路，其特征在于，所述报警模块(9)还包括报警子模块(94)，所述报警子模块(94)与所述第二控制子模块(93)电连接；
所述第二控制子模块(93)还用于将所述报警指令传输至所述报警子模块(94)；
所述报警子模块(94)用于响应所述报警指令而报警。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的负载保护电路，其特征在于，所述预设的电压保护阈值的范围为310V～374V。
9.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括电机以及如权利要求1-8中任意一项所述的负载保护电路(1)，所述负载保护电路(1)与所述电机电连接。
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