CN109256763B - 一种零火线通讯自动调正电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零火线通讯自动调正电路及其控制方法。该电路包括：开关器件Q1、Q2、Q3、Q4；Q1设置于火线L和火零线L/N之间，Q2设置于火线L和零火线N/L之间，Q3设置于零线N和零火线N/L之间，Q4设置于零线N和火零线L/N之间；零火线检测电路与火零线L/N连接，用于检测火零线L/N的接线方式是否正确。当零火线检测电路检测到零火线反接时，控制驱动电路驱动Q1和Q3关断，Q2和Q4导通。本发明实现了内外机零火线通讯中零火线反接的自动检测；具有自动调正零火线接法的功能，而不用人工进行调正；本发明在零火线调正过程中，在零火线上加入继电器，避免零火线短路情况；本发明的控制方法安全可靠。

Description

一种零火线通讯自动调正电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种对零火线的反接进行调正的电路及控制方法，特别涉及一种对零火线的反接进行自动调正的电路及控制方法。

背景技术

变频空调的内机在室内接受外机发出的信号，亦给外机发送信号；反之，外机在室外接受和发送信号。而内外机都是分开放置，相距较远，若要实现可靠通讯，必须有足够强的抵抗干扰的能力。零火线通讯电路有较强的抗干扰能力，在内外机通讯中具有广泛的应用。一个外机可以与多个内机进行通讯，零火线接错的概率会成倍的增加。但是此电路的零火线反接就会造成内外机通讯故障，工作人员会花费时间查找原因，增加了工作人员的工作量，亦增加了不必要的工作流程，降低工作效率。零火线反接后，必须人工将零火线调正，如此一来，增加了工作人员工作量的同时，也增加了其危险系数。因此，控制器自动检测零火线反接，并自动调正其接线具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中内机的零火线反接情况需要人工检测并人工调正的问题，本发明提供一种对零火线的反接进行自动调正的电路及控制方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种零火线通讯自动调正电路，包括：

开关器件，包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4，所述第一开关器件Q1和第三开关器件Q3分别设置有用于接收信号G1的信号端,所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4分别设置有用于接收信号G2的信号端；

火线L、零线N、与火线连接的火零线L/N、与零线连接的零火线N/L，所述第一开关器件Q1设置于火线L和火零线L/N之间，所述第二开关器件Q2设置于火线L和零火线N/L之间，所述第三开关器件Q3设置于零线N和零火线N/L之间，所述第四开关器件Q4设置于零线N和火零线L/N之间；

零火线检测电路，所述零火线检测电路与火零线L/N连接，用于检测火零线L/N的接线方式是否正确，并将检测结果转换成信号S，传输至控制驱动电路，控制驱动电路输出信号G1和G2以驱动所述开关器件动作。

更进一步地，所述控制驱动电路包括主控IC、第一驱动电路、第二驱动电路，所述第一驱动电路与主控IC相连，输出用于控制第一开关器件Q1和第三开关器件Q3动作的信号G1，所述第二驱动电路与主控IC相连，输出用于控制第二开关器件Q2和第四开关器件Q4动作的信号G2。

更进一步地，所述第二驱动电路与主控IC之间还设置有延时电路。

更进一步地，所述第二驱动电路与主控IC之间还设置有反向电路。

更进一步地，在所述火线L和零线N上还设置有第五开关器件K1，所述控制驱动电路设置有用于发射信号CS的信号端，所述第五开关器件K1在所述信号CS的驱动下动作。

更进一步地，所述零火线检测电路包括限流电阻R1、分压电阻R2、上拉电阻R3和电源端，所述限流电阻R1的一端与火零线L/N相连，另一端与分压电阻R2的一端相联，分压电阻R2的另一端接信号地，上拉电阻R3的一端与电源端相连，另一端分别与电源地和用于输出信号S的信号端相连接。

更进一步地，在电源地与信号地之间采用光耦实现隔离。

更进一步地，还包括提示电路，所述提示电路包括三极管Q5、限流电阻R4、驱动电阻R5、二极管D1,所述三极管Q5的集电极通过限流电阻R4连接至电源端，所述三极管Q5的基极通过驱动电阻R5连接至用于输出信号S的信号端，所述三极管Q5的发射极经二极管D1后接地。

本发明还提供一种零火线通讯自动调正电路的控制方法，当零火线检测电路检测到零火线反接时，所述控制驱动电路驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断，所述控制驱动电路驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通。

更进一步地，所述的零火线通讯自动调正电路的控制方法包括：

通电后，第一开关器件Q1和第三开关器件Q3导通，当零火线检测电路检测到零火线反接时，

主控IC输出PWM1波，经过第一驱动电路后，驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断；

PWM1波经过延时电路，生成PWM2波，并通过第二驱动电路，驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通；所述延时电路使第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断和第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通之间延时X秒。

更进一步地，所述的零火线通讯自动调正电路的控制方法包括：

主控IC输出PWM1波，经过第一驱动电路，驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断；

PWM1波经过延时电路和反相电路，生成与PWM1波互补的PWM2波，并通过第二驱动电路，驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通；所述延时电路使第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断和第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通之间延时X秒。

更进一步地，当所述火线L和零线N上设置有第五开关器件K1时，通电后，第五开关器件K1导通，当检测到零火线反接时，主控IC发出低电平的CS信号，使得第五开关器件K1断开，第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通后，主控IC发出高电平的CS信号，使第五开关器件K1吸合，零火线处于接通状态。

更进一步地，所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通后，延迟Y秒后，主控IC发出高电平的CS信号，使第五开关器件K1吸合，保证第五开关器件K1吸合之前第二开关器件Q2和第四开关器件Q4完全导通。

更进一步地，所述的零火线通讯自动调正电路的控制方法还包括：

若零火线检测电路检测到零火线接线正确，则信号S为低电平信号，低电平信号传输至控制驱动电路，确认零火线未反接，则控制驱动电路输出信号不变，第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4不动作；

若控制驱动电路识别信号S为高电平信号，高电平信号传输至控制驱动电路，判定零火线反接。

本发明的有益效果如下：

1、本发明中的零火线检测电路实现了零火线通讯中零火线反接的自动检测。若反接，内外机就会发生通讯故障，反接指示灯就会亮起，使得故障原因定位准确，提高了工作效率的同时，还减少了工作人员检查原因的工作量。

2、本发明具有自动调正零火线的功能，而不用人工进行切换，既提高了工作效率，也避免了人员处于危险环境之中。

3、由于整个过程都是控制器自动检测与自动调正，因此，提高了系统的自动化程度。

4、本发明的控制方法使得本发明的电路更安全可靠运行。

附图说明

图1是内外机通讯简化示意图。

图2是零火线通讯中零火线反接自动调正电路图。

图3是第一种控制驱动电路图。

图4是第二种控制驱动电路图。

图5是零火线检测电路图。

图6是调正电路的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

为了解决现有技术中内机的零火线反接情况需要人工检测并人工调正的问题，本发明提供一种对零火线的反接进行自动调正的电路及控制方法。如图1所示为整个系统通讯示意图。在内外机之间接入本发明发自动调正电路，一个外机可与多个内机实现通讯。

本发明的零火线通讯自动调正电路，包括：

开关器件，包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4，所述第一开关器件Q1和第三开关器件Q3分别设置有用于接收信号G1的信号端,所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4分别设置有用于接收信号G2的信号端；

火线L、零线N、单相交流电源接线端(包括与火线连接的火零线L/N、与零线连接的零火线N/L)，所述第一开关器件Q1设置于火线L和火零线L/N之间，所述第二开关器件Q2设置于火线L和零火线N/L之间，所述第三开关器件Q3设置于零线N和零火线N/L之间，所述第四开关器件Q4设置于零线N和火零线L/N之间；

零火线检测电路，所述零火线检测电路与火零线L/N连接，用于检测火零线L/N的接线方式是否正确，并将检测结果转换成信号S，传输至控制驱动电路，控制驱动电路输出信号G1和G2以驱动所述开关器件动作。

本发明的零火线通讯自动调正电路的控制方法为：

当零火线检测电路检测到零火线反接时，所述控制驱动电路驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断，所述控制驱动电路驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通。

本发明具有自动调正零火线的功能，而不用人工进行切换，既提高了工作效率，也避免了人员处于危险环境之中。本发明的控制方法使得本发明的电路更安全可靠运行。

本实施例提供一种零火线通讯自动调正电路，该自动调正电路采用如图3所示的控制驱动电路。

零火线通讯自动调正电路如图2所示，包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4，第一开关器件Q1和第三开关器件Q3分别设置有用于接收信号G1的信号端,第二开关器件Q2和第四开关器件Q4分别设置有用于接收信号G2的信号端。第一开关器件Q1设置于火线L和火零线L/N之间，第二开关器件Q2设置于火线L和零火线N/L之间，第三开关器件Q3设置于零线N和零火线N/L之间，第四开关器件Q4设置于零线N和火零线L/N之间。零火线检测电路与火零线L/N连接，用于检测火零线L/N的接线方式是否正确，并将检测结果转换成信号S，传输至控制驱动电路，控制驱动电路输出信号G1和G2以驱动所述开关器件动作。

可选地，在所述火线L和零线N上还设置第五开关器件K1(第五开关器件K1可以采用如图2中所述的继电器)。相应地，在控制驱动电路上设置用于发射信号CS的信号端，第五开关器件K1在信号CS的驱动下动作。

所述控制驱动电路如图3所示，包括主控IC、第一驱动电路、第二驱动电路。第一驱动电路与主控IC相连，主控IC输出PWM1波，经过第一驱动电路，输出用于控制第一开关器件Q1和第三开关器件Q3动作的信号G1，所述第二驱动电路通过反向电路和延时电路与主控IC相连，主控IC输出的PWM1波经过延时电路和反相电路，生成与PWM1波互补的PWM2波，经过第二驱动电路，输出用于控制第二开关器件Q2和第四开关器件Q4动作的信号G2。

零火线检测电路如图5所示，包括限流电阻R1、分压电阻R2、上拉电阻R3和电源端(本实施例采用3.3V电源电压)。限流电阻R1的一端与火零线L/N相连，另一端与分压电阻R2的一端相联，分压电阻R2的另一端接信号地，上拉电阻R3的一端与电源端相连，另一端分别与电源地和用于输出信号S的信号端相连接。

可选地，零火线检测电路还可以包括如图5中虚线框中所示的提示电路，用于使工作人员更直观地观察到零火线是否反接。该提示电路包括三极管Q5、限流电阻R4、驱动电阻R5、二极管D1。三极管Q5的集电极通过限流电阻R4连接至电源端，三极管Q5的基极通过驱动电阻R5连接至用于输出信号S的信号端，三极管Q5的发射极经二极管D1后接地。

由于电源地与信号地不是同一个地，所以，这之间采用一个光耦实现隔离。若分压电阻R2分得电压，则光耦导通，用于发射信号S的信号端与信号地相连，被拉至地为低电平，然后传输至主控IC进行处理。此时三极管Q5不导通，发光二极管D1亦不亮，表明L/N线未反接。若未分得电压，则光耦不导通，用于发射信号S的信号端被上拉电阻R3拉为高电平，则Q5导通，D1发光，表明L/N反接。然后将检测的信号S送至主控IC进行调正处理。

图6为本实施例零火线通讯自动调正电路的控制流程图，并结合图3进行控制方法阐述。通电后，第一开关器件Q1和第三开关器件Q3和第五开关器件K1导通，然后通过零火线检测电路检测火线。若火线接线正确，则用于发射信号S的信号端输出低电平，低电平信号传输至主控IC，经过程序识别处理，确认零火线未反接，则主控IC输出信号不变，即继电器第五开关器件K1和开关器件Q1、Q2、Q3、Q4不动作，按照原来的状态继续工作。若主控IC识别用于发射信号S的信号端为高电平，则经过程序识别后，判定零火线反接。首先，主控IC的用于发射信号CS的信号端输出低电平，使得第五开关器件K1断开。主控IC输出PWM1波，经过驱动电路1后，驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断；此时的PWM1经过延时X秒(该延时用于使K1完全断开)后，再经过反相电路，生成与PWM1互补的PWM2波，并通过驱动电路2，驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通。K1未完成动作，即未断开，K1处的零火线还是连接状态，若此时第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通，就会出现短暂的通电，系统工作不稳定，通过延时X秒，就有足够的时间让K1动作，增加了系统的可靠性。延迟Y秒(该延时用于使第二开关器件Q2和第四开关器件Q4完全导通)后，待Q2和Q4的动作完成，主控IC发出高电平的CS信号，使K1吸合，零火线处于接通状态，空调内外机的通讯正常，此时就完成了零火线的自动调正。此控制方法有效的避免了零火线短路状况，增加了电路工作的可靠性。

本实施例的电路通过零火线检测电路，检测本应该接火线的线路的接线方式是否正确，将检测结果转换成信号，传输至主控IC进行处理，然后通过主控IC发出信号，然后通过驱动电路进行驱动开关器件动作，完成零火线的自动调正。这里的开关器件可选用电力电子器件、继电器、接触器等，主控IC可选用DSP、ARM、FPGA、PLC等。

实施例二

本实施例提供一种零火线通讯自动调正电路，该自动调正电路采用如图4所示的控制驱动电路。本实施例中除控制驱动电路以外的其它部分均与实施例相同，此处不再赘述。

该控制驱动电路包括主控IC、第一驱动电路、第二驱动电路。第一驱动电路与主控IC相连，主控IC输出PWM1波，经过第一驱动电路，输出用于控制第一开关器件Q1和第三开关器件Q3动作的信号G1，所述第二驱动电路通过延时电路与主控IC相连，主控IC输出的PWM1波经过延时电路延时后，经过第二驱动电路，输出用于控制第二开关器件Q2和第四开关器件Q4动作的信号G2。该控制驱动电路可作为开关器件的驱动备用电路，即控制IC直接输出两路PWM信号，用于控制开关器件开通与关断。

综上所述，本发明通过采用零火线检测电路，实现了变频空调内外机零火线通讯中，零火线反接的自动检测，并用指示灯作为提示；本发明具有自动调正零火线接法的功能，而不用人工进行调正，既提高了工作效率，也避免了人员处于不必要的危险环境之中；本发明在零火线调正过程中，在零火线上加入继电器，待调正电路动作完成后，继电器再动作，零火线接通，系统上电，避免零火线短路情况；本发明通过设计控制方法，使得系统更安全可靠运行。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种零火线通讯自动调正电路，其特征在于，包括：

开关器件，包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4，所述第一开关器件Q1和第三开关器件Q3分别设置有用于接收信号G1的信号端,所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4分别设置有用于接收信号G2的信号端；

火线L、零线N、与火线连接的火零线L/N、与零线连接的零火线N/L，所述第一开关器件Q1设置于火线L和火零线L/N之间，所述第二开关器件Q2设置于火线L和零火线N/L之间，所述第三开关器件Q3设置于零线N和零火线N/L之间，所述第四开关器件Q4设置于零线N和火零线L/N之间；

零火线检测电路，所述零火线检测电路与火零线L/N连接，用于检测火零线L/N的接线方式是否正确，并将检测结果转换成信号S，传输至控制驱动电路，控制驱动电路输出信号G1和G2以驱动所述开关器件动作；

所述控制驱动电路包括主控IC、第一驱动电路、第二驱动电路，所述第一驱动电路与主控IC相连，输出用于控制第一开关器件Q1和第三开关器件Q3动作的信号G1，所述第二驱动电路与主控IC相连，输出用于控制第二开关器件Q2和第四开关器件Q4动作的信号G2；在所述火线L和零线N上还设置有第五开关器件K1，所述控制驱动电路设置有用于发射信号CS的信号端，所述第五开关器件K1在所述信号CS的驱动下动作；所述第二驱动电路与主控IC之间设置有延时电路。

2.根据权利要求1所述的零火线通讯自动调正电路，其特征在于，所述第二驱动电路与主控IC之间还设置有反向电路。

3.根据权利要求1所述的零火线通讯自动调正电路，其特征在于，所述零火线检测电路包括限流电阻R1、分压电阻R2、上拉电阻R3和电源端，所述限流电阻R1的一端与火零线L/N相连，另一端与分压电阻R2的一端相连，分压电阻R2的另一端接信号地，上拉电阻R3的一端与电源端相连，另一端分别与电源地和用于输出信号S的信号端相连接。

4.根据权利要求3所述的零火线通讯自动调正电路，其特征在于，在电源地与信号地之间采用光耦实现隔离。

5.根据权利要求3所述的零火线通讯自动调正电路，其特征在于，还包括提示电路，所述提示电路包括三极管Q5、限流电阻R4、驱动电阻R5、二极管D1,所述三极管Q5的集电极通过限流电阻R4连接至电源端，所述三极管Q5的基极通过驱动电阻R5连接至用于输出信号S的信号端，所述三极管Q5的发射极经二极管D1后接地。

6.一种零火线通讯自动调正电路的控制方法，其特征在于，设置控制驱动电路，包括主控IC、第一驱动电路、第二驱动电路，所述第一驱动电路与主控IC相连，输出用于控制第一开关器件Q1和第三开关器件Q3动作的信号G1，所述第二驱动电路与主控IC相连，输出用于控制第二开关器件Q2和第四开关器件Q4动作的信号G2；

当零火线检测电路检测到零火线反接时，所述控制驱动电路驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断，所述控制驱动电路驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通；包括：

通电后，第一开关器件Q1和第三开关器件Q3导通，当零火线检测电路检测到零火线反接时，

主控IC输出PWM1波，经过第一驱动电路后，驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断；

PWM1波经过延时电路，生成PWM2波，并通过第二驱动电路，驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通；所述延时电路使第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断和第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通之间延时X秒；

火线L和零线N上设置有第五开关器件K1，通电后，第五开关器件K1导通，当检测到零火线反接时，主控IC发出低电平的CS信号，使得第五开关器件K1断开，第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通后，主控IC发出高电平的CS信号，使第五开关器件K1吸合，零火线处于接通状态。

7.根据权利要求6所述的零火线通讯自动调正电路的控制方法，其特征在于，包括：

主控IC输出PWM1波，经过第一驱动电路，驱动第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断；

PWM1波经过延时电路和反相电路，生成与PWM1波互补的PWM2波，并通过第二驱动电路，驱动第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通；所述延时电路使第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断和第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通之间延时X秒。

8.根据权利要求6所述的零火线通讯自动调正电路的控制方法，其特征在于，所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通后，延迟Y秒后，主控IC发出高电平的CS信号，使第五开关器件K1吸合，保证第五开关器件K1吸合之前第二开关器件Q2和第四开关器件Q4完全导通。

9.根据权利要求6所述的零火线通讯自动调正电路的控制方法，其特征在于，还包括：

若零火线检测电路检测到零火线接线正确，则信号S为低电平信号，低电平信号传输至控制驱动电路，确认零火线未反接，则控制驱动电路输出信号不变，第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4不动作；

若控制驱动电路识别信号S为高电平信号，高电平信号传输至控制驱动电路，判定零火线反接。