CN110500712A - 一种控制电路、加湿装置及空调 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种控制电路、加湿装置及空调，涉及空调控制领域。本申请实施例能够能够实现对空调加湿功能进行可靠、便捷的控制。控制电路包括：供电电路和保护电路；供电电路的第一端与直流电源连接，供电电路的第二端与水泵的正端连接，供电电路的控制端与空调中的控制芯片连接；保护电路的第一端与水泵的负端连接，保护电路的第二端连接电路的参考地，保护电路的第三端连接至控制芯片；供电电路，用于控制供电电路的第一端与供电电路的第二端之间的通断；保护电路，用于根据待测电流的大小生成检测信号，并将检测信号发送至控制芯片；待测电流指水泵的负端与参考地之间的电流。本申请应用于空调控制。

Description

一种控制电路、加湿装置及空调

技术领域

本申请涉及空调控制领域，尤其涉及一种控制电路、加湿装置及空调。

背景技术

随着科技发展，空调已经不再局限于制冷或制热功能而逐渐开始增加其他功能，以满足用户的使用需求。目前，一些厂商已经开始在空调中增加加湿装置以实现加湿功能。

但在空调中增加加湿装置，与传统的独立的加湿器是有所不同的。如何实现对空调加湿功能进行可靠、便捷的控制，这是业界亟待解决方案。

发明内容

本申请实施例提供一种控制电路、加湿装置及空调，能够实现对空调加湿功能进行可靠、便捷的控制。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种控制电路，应用于空调中的加湿装置，加湿装置中包括水泵；控制电路包括：供电电路和保护电路；其中：供电电路的第一端与直流电源连接，供电电路的第二端与水泵的正端连接，供电电路的控制端与空调中的控制芯片连接；保护电路的第一端与水泵的负端连接，保护电路的第二端连接电路的参考地，保护电路的第三端连接至控制芯片；供电电路，用于根据控制芯片发送的控制指令，控制供电电路的第一端与供电电路的第二端之间的通断；保护电路，用于根据待测电流的大小生成检测信号，并将检测信号发送至控制芯片；待测电流指水泵的负端与参考地之间的电流。

第二方面，本申请实施例提供一种加湿装置，应用于空调中，加湿装置包括：水箱、水泵、湿膜、加湿盒以及上述第一方面所提供的控制电路；其中，湿膜设在空调的室内进风口；加湿盒设在湿膜的下方；水泵用于将水箱中的水抽出并淋在湿膜上。

第三方面，本申请实施例提供一种空调，包括，包括如上述第一方面所提供的控制电路，或者包括如上述第二方面所提供的加湿装置。

本申请实施例所提供的控制电路，能够根据空调中的控制芯片发送的控制指令，控制供电电路的第一端与供电电路的第二端之间的通断，进而控制加湿装置中水泵的供电，从而能够通过空调中的控制芯片来进行对加湿功能的控制。在使用中，用户可以根据实际需要，通过传统的使用遥控器操作等方式，向空调中的控制芯片发送相应信号，以使控制芯片控制水泵启动或关闭，进而实现控制加湿功能开关的效果。另外，本申请实施例中的控制电路，还通过保护电路对水泵的负端与参考地之间的电流进行检测，进而能够确定水泵的工作电流大小。若水泵出现故障，则可控制芯片可根据检测到的检测信号及时发现故障，以便进行后续检测、告警等任务。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的一种空调的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种控制电路的结构示意图之一；

图3为本申请实施例提供的一种控制电路的结构示意图之二。

附图标记：

10-空调；101-室外换热器；102-压缩机；103-四通阀；104-节流装置；105-室内换热器；106-室内风机；107-室外风机；11-加湿装置；111-水泵；112-湿膜；113-加湿盒；114-水箱；20-控制电路；201-供电电路；202-保护电路。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。此外，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种阈值、信号以及指令等，但这些阈值、信号以及指令不应限于这些术语。这些术语仅用来将阈值、信号以及指令彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一阈值也可以被称为第二阈值，类似地，第二阈值也可以被称为第一阈值等。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”或“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

另外，本申请中所称“和/或”，表示可以是其中任意一种或者同时包括其中的两种。

实施例一：

如图1所示，为本申请实施例提供的一种空调的结构示意图。该空调10中的主要功能单元包括：室外换热器101、压缩机102、四通阀103、节流装置104、室内换热器105、室内风机106、室外风机107。其中，当空调10处于制冷状态下时，压缩机102对冷媒进行压缩，高压冷媒通过四通阀103流入室外换热器101中进行放热冷凝，其中室外风机107用于产生气流加速室外换热器101的换热；然后冷媒通过节流装置104进入室内换热器105中；由于节流装置104的存在，冷媒进入室内换热器105后压力减小，冷媒开始吸热蒸发，此时室内风机106用于产生气流加速室内换热器105的换热；最终冷媒通过四通阀103再次回到压缩机102中，完成制冷循环。当空调10处于制热状态下时，则通过四通阀103将冷媒的流向翻过来实现相关功能。

为了实现空调的加湿功能，如图1所示，本申请实施例所提供的空调10中还包括：加湿装置11；其中，加湿装置11中包括：水泵111、湿膜112、加湿盒113以及水箱114。

其中，湿膜112设在空调10的室内进风口；加湿盒113设在湿膜112的下方；水泵111用于将水箱114中的水抽出并淋在湿膜112上。

此时，加湿盒113能够起到收集湿膜112上流下的水的作用，同时当湿膜112上的水分蒸发后，还可吸收加湿盒113中的水继续蒸发。

本申请所提供的上述空调10，能够在需要加湿时，通过水泵111将水箱114中的水抽出并淋在湿膜112上。由于湿膜112的自身结构特征，因此能够很大程度增加空气与其表面之间接触面积，进而使其表面的水能够迅速蒸发，达到加湿室内空气的效果。

另外，本申请实施例中还提供一种控制电路，能够用于控制上述加湿装置11。需要说明的是，上述加湿装置11仅为本申请实施例所提供的控制电路的一种应用场景。本领域技术人员在具体实施时，也可根据需要设计其他结构的加湿装置。只要该加湿装置也是通过控制水泵来控制加湿功能工作的，均可以采用本申请实施例所提供的控制电路进行控制，对此本申请可不做限制。

在一种实现方式中，如图2所示，该控制电路20包括供电电路201以及保护电路202。其中：

控制电路201的第一端与直流电源VCC连接，供电电路201的第二端与加湿装置11中水泵111的电源输入端连接；供电电路201的控制端与空调中的控制芯片连接(示例性的，图2中供电电路201的控制端连接至控制芯片的PUMP_B引脚。在具体实施时，PUMP_B引脚可以是控制芯片的一个I/O引脚)。

保护电路202的第一端与水泵111的接地端连接，保护电路202的第二端连接电路的参考地，保护电路的第三端连接控制芯片(示例性的，图2中供电电路202的控制端连接至控制芯片的A/D引脚。在具体实施时，也可根据需要连接控制芯片的其他输入引脚)。

其中，供电电路201，用于根据控制芯片发送的控制指令，控制供电电路201的第一端与供电电路201的第二端之间的通断。

保护电路202，用于根据待测电流的大小生成检测信号，并将检测信号发送至控制芯片；待测电流指水泵111的接地端与参考地之间的电流。

本申请实施例所提供的控制电路，能够根据空调中的控制芯片发送的控制指令，控制供电电路的第一端与供电电路的第二端之间的通断，进而控制加湿装置中水泵的供电，从而能够通过空调中的控制芯片来进行对加湿功能的控制。在使用中，用户可以根据实际需要，通过传统的使用遥控器操作的方式，向空调中的控制芯片发送相应信号，以使控制芯片控制水泵启动或关闭，进而实现控制加湿功能开关的效果。另外，本申请实施例中的控制电路，还通过保护电路对水泵的负端与参考地之间的电流进行检测，进而能够确定水泵的工作电流大小。若水泵出现故障，则可控制芯片可根据检测到的检测信号及时发现故障，以便进行后续检测、告警等任务。

需要说明的是，本申请实施例中所称“控制芯片”，具体可以指空调中用于控制空调各功能单元的单片机MCU芯片、数字信号处理DSP芯片或者还可以是其他控制芯片，对此本申请可以不做限制。

本申请实施例中所称“参考地”，具体指电路中的中性点接地端，附图中用三条长度逐渐变短的线条表示。在一些场景中也被成为“工作接地”、“接地”、“零电位”等名称，这些名称均可用于表示本申请实施例中的“参考地”。

另外，为了便于读者阅读，本申请所提供的附图中所提供的功能模块中，标记有对应功能模块端脚的端脚名称。例如，图2中供电电路201的第一端处标记有“1”、第二端处标记有“2”、控制端处标记有“控制端”。保护电路202的第一端处标记有“1”、第二端处标记有“2”、第三端处标记有“3”。若无特殊说明，本申请中其他附图也适用上述标记规则，重复之处下文不再赘述。

在一种实现方式中，如图3所示，供电电路201，包括：NPN型的三极管T以及P沟道的MOS管FET。

其中，三极管T的基极b连接至供电电路201的控制端；三极管的集电极c连接至MOS管FET的栅极g，三极管的集电极c还连接至上拉电源VCC；三极管T的发射极e连接参考地。

MOS管FET的源极s连接至供电电路201的第一端；MOS管FET的漏极d连接至供电电路201的第二端。

具体的，为了简化电路结构，本申请实施例中，如图3中，三极管T的上拉电源和水泵111的直流电源可以采用同一电源VCC，例如12V电源。此时，可以通过调整R3的电阻值来调节三极管上的分压。当然，可以理解的是，在某些实现方式中，也可将三极管T的上拉电源和水泵111的直流电源设为不同的电源，对此本申请可以不做限制。

本申请中，首先利用MOS管的开关特性，来实现对直流电源VCC与水泵111之间通断的控制。当MOS管FET的栅极g处于低电平时源漏两极之间导通，使水泵111开始工作；当MOS管FET的栅极g处于高电平时源漏两极之间断开，使水泵111停止工作。另外，本申请中考虑到空调控制芯片输出的控制信号的电压大小与MOS管FET的栅极导通电压可能存在不匹配的问题，因此本申请中通过在控制芯片与MOS管之间增加三极管T，从而能够利用三极管T在不同状态下的集电极电压来控制MOS管的通断。具体的，当控制芯片向三极管T的基极b输出低电平时，三极管T处于截止状态，进而MOS管的栅极g处于高电平状态，源漏两极之间断开；当控制芯片向三极管T的基极b输出高电平时，三极管T的集电极c点的电压被拉低，进而MOS管的栅极g处于低电平状态，源漏两极之间导通。

另外，在一种实现方式中，考虑到为了避免控制芯片的输入信号波动对三极管通断状态的影响，本申请实施例中，当控制芯片的PUMP_B引脚输出高电平时，三极管T应处于饱和区。为了实现这一目的，如图3所示，供电电路201中还可以包括：第一电阻单元R1、第二电阻单元R2、第三电阻单元R3、第四电阻单元R4。

其中，三极管T的基极b具体通过第一电阻单元R1连接至供电电路201的控制端；第二电阻单元R2跨接在三极管T的基极b与发射极e之间。

本申请实施例中，可以通过调整R1、R2的阻值，能够使当控制芯片的PUMP_B引脚输出高电平时，三极管T处于饱和区。

另外，如图3所示，为了保证三极管T导通时，集电极c的电压能够达到触发MOS管FET低电平状态的电压水平，供电电路201中还可以包括：第三电阻单元R3。

其中，三极管T的集电极c具体通过第三电阻单元R3连接至上拉电源VCC。

另外，如图3所示，为了限制MOS管FET的栅极电流，供电电路201中还可以包括：第四电阻单元R4。

其中，三极管T的集电极c具体通过第四电阻单元R4连接至MOS管的栅极g。

需要说明的是，本申请所提供的控制电路中，R1-R4所称“电阻单元”具体可以由单独一个电阻元件构成，也可以由多个电阻元件以及其他电子元件，通过并联和/或串联的方式组成一个“电阻单元”用于实现电阻的功能，对此本申请可以不做限制。下文中的其他电阻单元、电容单元等元件，也做同样解释，之后不再赘述。

在一种实现方式中，考虑到水泵属于感性负载在启停过程中可能存在电源波动，为了避免水泵启停过程对其他电路的影响。本申请实施例中，供电电路201，还包括：第一电容单元C1。

第一电容单元C1跨接在供电电路201的第一端与参考地之间。

其中，第一电容单元C1具体可以为电解电容。

另外，在一种实现方式中，为了避免水泵启停过程对其他电路的影响。如图3所示，控制电路20，还包括：二极管D1。

二极管D1的阴极连接至水泵111的电源输入端(图3中未标记水泵111的电源输入端)，二极管D1的阳极连接至水泵11的接地端(图3中未标记水泵111的接地端)。

另外，在一种实现方式中，如图3所示，保护电路202，包括：第五电阻单元R5、运算放大器OPA、第六电阻单元R6、第七电阻单元R7、第八电阻单元R8、第九电阻单元R9。

其中，第五电阻单元R5跨接在水泵111的接地端与参考地之间。

水泵111的接地端通过第六电阻单元R6与第七电阻单元R7串联在水泵111的接地端与参考地之间。

运算放大器OPA的正相输入端连接在第六电阻单元R6与第七电阻单元R7之间；

第八电阻单元R8与第九电阻单元R9，串联在运算放大器OPA的输出端与参考地之间。

运算放大器OPA的反相输入端连接在第八电阻单元R8与第九电阻单元R9之间。

运算放大器OPA的输出端连接至保护电路202的第三端。

具体的，R5的电阻选型要考虑阻值大小和功率大小两个方面。一方面：R5阻值太大会影响通过水泵111的电流，影响水泵111正常工作。R5阻值太小，会导致R5两端电压值太小，控制芯片判定时出现故障。

另一方面：要根据通过水泵111的峰值电流大小，算出R5需求的电阻最大功率(P＝UI)，并留有30％的裕量，最终选择合适的电阻功率值。

进一步的，为了便于对检测到的第五电阻单元R5上的电压信号Vi的放大倍数进行调整，本申请实施例中，第六电阻单元R6与第七电阻单元R7的电阻值相等，第八电阻单元R8与第九电阻单元R9的电阻值相等。

进而，运算放大器OPA的输出端电压Vo则符合条件：Vo＝β·Vi。

其中，β＝Ro/Ri；Ro为R8、R9的阻值，Ri为R6、R7的阻值。

进一步的，在一种实现方式中，如图3所示，保护电路202还包括第十电阻单元R10、第二电容单元C2。

运算放大器OPA的输出端，具体通过第十电阻单元R10连接至保护电路202的第三端；第二电容单元C2跨接在保护电路202的第三端与参考地之间。

其中，第十电阻单元R10、第二电容单元C2构成RC滤波电路，对运放OPA输出的电压信号进行滤波。

本申请实施例中，通过保护电路对水泵的负端与参考地之间的电流进行检测，进而能够确定水泵的工作电流大小。若水泵出现故障，则可控制芯片可根据检测到的检测信号及时发现故障，以便进行后续检测、告警等任务。具体的，控制芯片，用于当检测到保护电路的第三端的电压(以图3为例，即检测A/D引脚的电压)大于第一阈值时，确定水泵111堵转故障。进而生成第一告警信号。另外，控制芯片，还用于当检测到保护电路的第三端的电压(以图3为例，即检测A/D引脚的电压)小于第二阈值时，确定水泵111驱动故障。进而生成第二告警信号。

实施例二：

本申请实施例提供一种加湿装置，应用于空调中，如图1所示，该加湿装置11包括：水箱114、水泵111、湿膜112、加湿盒113以及如上述实施例一所提供的控制电路20(图1中未示出控制电路20)。

其中，湿膜112设在空调10的室内进风口；加湿盒113设在湿膜112的下方；水泵111用于将水箱114中的水抽出并淋在湿膜112上。

此时，加湿盒113能够起到收集湿膜112上流下的水的作用，同时当湿膜112上的水分蒸发后，还可吸收加湿盒113中的水继续蒸发。

实施例三：

本申请实施例提供一种空调，包括如上述实施例一所提供的控制电路，或者包括如上述实施例二所提供的加湿装置。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控制电路，其特征在于，应用于控制空调中的加湿装置；所述控制电路包括：供电电路和保护电路；其中：

所述供电电路的第一端与直流电源连接，所述供电电路的第二端与所述加湿装置中水泵的正端连接，所述供电电路的控制端与空调中的控制芯片连接；

所述保护电路的第一端与所述水泵的负端连接，所述保护电路的第二端连接电路的参考地，所述保护电路的第三端连接至所述控制芯片；

所述供电电路，用于根据所述控制芯片发送的控制指令，控制所述供电电路的第一端与所述供电电路的第二端之间的通断；

所述保护电路，用于根据待测电流的大小生成检测信号，并将所述检测信号发送至所述控制芯片；所述待测电流指所述水泵的负端与所述参考地之间的电流。

2.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，所述供电电路，包括：NPN型的三极管以及P沟道的场效应MOS管；

其中，所述三极管的基极连接至所述供电电路的控制端；三极管的集电极连接至所述MOS管的栅极，三极管的集电极还连接至上拉电源；所述三极管的发射极连接所述参考地；

所述MOS管的源极连接至所述供电电路的第一端；所述MOS管的漏极连接至所述供电电路的第二端。

3.根据权利要求2所述控制电路，其特征在于，所述供电电路，还包括：第一电阻单元、第二电阻单元、第三电阻单元、第四电阻单元；

其中，所述三极管的基极具体通过所述第一电阻单元连接至所述供电电路的控制端；所述第二电阻单元跨接在三极管的基极与发射极之间；

所述三极管的集电极具体通过第三电阻单元连接至上拉电源；

所述三极管的集电极具体通过第四电阻单元连接至所述MOS管的栅极。

4.根据权利要求2所述控制电路，其特征在于，所述供电电路，还包括：第一电容单元；

所述第一电容单元跨接在供电电路的第一端与参考地之间。

5.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，所述控制电路，还包括：二极管；

所述二极管的阴极连接至所述水泵的正端，所述二极管的阳极连接至所述水泵的负端。

6.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，所述保护电路，包括：第五电阻单元、运算放大器、第六电阻单元、第七电阻单元、第八电阻单元、第九电阻单元；

其中，第五电阻单元跨接在所述水泵的负端与所述参考地之间；

所述水泵的负端通过第六电阻单元与所述第七电阻单元串联在所述水泵的负端与所述参考地之间；

所述运算放大器的正相输入端连接在所述第六电阻单元与所述第七电阻单元之间；

所述第八电阻单元与所述第九电阻单元，串联在所述运算放大器的输出端与所述参考地之间；

所述运算放大器的反相输入端连接在所述第八电阻单元与所述第九电阻单元之间；

所述运算放大器的输出端连接至所述保护电路的第三端。

7.根据权利要求6所述控制电路，其特征在于，所述第六电阻单元与所述第七电阻单元的电阻值相等，所述第八电阻单元与所述第九电阻单元的电阻值相等。

8.根据权利要求6所述控制电路，其特征在于，所述保护电路还包括第十电阻单元、第二电容单元；

所述运算放大器的输出端，具体通过所述第十电阻单元连接至所述保护电路的第三端；所述第二电容单元跨接在所述保护电路的第三端与所述参考地之间。

9.一种加湿装置，其特征在于，应用于空调中，所述加湿装置包括：水箱、水泵、湿膜、加湿盒以及如权利要求1-8任一项所提供的控制电路；

其中，所述湿膜设在所述空调的室内进风口；所述加湿盒设在所述湿膜的下方；所述水泵用于将所述水箱中的水抽出并淋在所述湿膜上。

10.一种空调，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所提供的控制电路，或者包括如权利要求9所提供的加湿装置。