CN111599644A - 一种控制器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种控制器，该控制器至少包括第一可控开关管、第二可控开关管和驱动控制单元，所述第一可控开关管和第二可控开关管串联，所述驱动控制单元执行以下步骤：根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通；当接收到关断控制信号时，控制所述第一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失；当再次接收到所述关断控制信号时，控制所述第二可控开关管关断，直到所述关断控制信号再次消失。本申请通过控制串联的可控开关管轮流关断，可以提高可控开关管的使用寿命。

Description

一种控制器

技术领域

本申请涉及电子信息控制技术领域，尤其涉及一种包括可控开关管的控制器。

背景技术

可控开关管是一种电控制器件，通常应用在电器设备的控制电路中。使用过程中，如何提高可控开关管的使用寿命是亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种控制器，能够有效减少可控开关管的开关次数，延长可控开关管的使用寿命。

为了实现上述目的，本申请提供了下述技术特征：

一种控制器，至少包括第一可控开关管、第二可控开关管和驱动控制单元，所述第一可控开关管和第二可控开关管串联，所述驱动控制单元执行以下步骤：

根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通；

当接收到关断控制信号时，控制所述第一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失；

当再次接收到所述关断控制信号时，控制所述第二可控开关管关断，直到所述关断控制信号再次消失。

可选的，所述第一可控开关管和第二可控开关管与交流负载串联后连接在交流电源之间。

可选的，所述控制器运用于热水器控制，所述交流负载包括所述热水器的加热器件，所述控制器还包括：

水温检测单元，用于检测当前水温；

水温判断单元，用于判断所述当前水温与设定水温的高低；

第一信号产生单元，当所述当前水温高于所述设定水温时，产生所述关断控制信号。

可选的，所述控制器运用于电机的启停控制，所述交流负载包括所述电机，所述控制器还包括：

电机运动判断单元，用于判断所述电机是否需要停转；

第二信号产生单元，用于当所述电机需要停转时，产生所述关断控制信号。

可选的，所述电机为洗衣机电机，所述控制器还包括：

水量检测单元，用于检测洗衣机水量；

水量判断单元，用于判断所述洗衣机水量是否达到设定水量；

第三信号产生单元，用于当所述洗衣机水量未达到所述设定水量时，产生所述关断控制信号。

可选的，所述第一可控开关管和第二可控开关管为继电器。

可选的，所述控制器还包括：

过零检测单元，用于检测所述交流电源过零区间；在所述交流电源过零区间内，方可产生所述关断控制信号。

可选的，所述交流电源过零区间为交流电源过零点附近10％的交流电源周期内。

可选的，所述根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通包括根据所述开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管依次开通。

可选的，所述控制器还包括：

开关管检测单元，用于检测所述第一可控开关管和/或第二可控开关管的失效状态，当其中一个可控开关管失效时，所述驱动控制单元每次接收到所述关断控制信号时，控制另一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失。

基于上述技术方案，本发明提供的一种控制器，至少包括第一可控开关管、第二可控开关管和驱动控制单元，所述第一可控开关管和第二可控开关管串联，所述驱动控制单元执行以下步骤：根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通；当接收到关断控制信号时，控制所述第一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失；当再次接收到所述关断控制信号时，控制所述第二可控开关管关断，直到所述关断控制信号再次消失。所述驱动控制单元根据关断控制信号，轮流断开串联的可控开关管，避免了单一可控开关管的频繁开关，有利于提高可控开关管的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例公开的一种控制器的电路结构示意图；

图2为本申请一实施例公开的可控开关管的控制方法流程示意图；

图3为本申请另一实施例公开的一种控制器的电路结构示意图；

图4为本申请另一实施例公开的一种控制器的电路结构示意图；

图5为本申请另一实施例公开的一种控制器的电路结构示意图；

图6为本申请另一实施例公开的一种控制器的电路结构示意图；

图7为本申请一实施例公开的交流电源过零区间示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1所示，本申请一实施例公开了一种控制器，包括第一可控开关管、第二可控开关管和驱动控制单元，第一可控开关管和第二可控开关管串联，驱动控制单元用于驱动控制第一可控开关管和第二可控开关管；具体的，如图2所示，驱动控制单元通过执行以下步骤进行驱动控制：

S01，控制第一、第二可控开关管导通：根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通；开通控制信号为驱动控制单元接收到的、控制第一可控开关管和第二可控开关管导通的控制信号；

S02，当接收到关断控制信号时，控制所述第一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失；当需要断开第一可控开关管和第二可控开关管串联的电路回路时，驱动控制单元接收一关断控制信号，并根据该关断控制信号控制串联的可控开关管中的其中一个断开，而其它可控开关管可以依旧闭合，从而可以减少其它可控开关管的开关次数；

S03，当再次接收到所述关断控制信号时，控制所述第二可控开关管关断，直到所述关断控制信号再次消失。当需要再次断开第一可控开关管和第二可控开关管串联的电路回路时，驱动控制单元再次接收到一关断控制信号，并根据该关断控制信号控制步骤S02中未进行断开操作的其他可控开关管断开，而步骤S02中执行过断开操作的可控开关管可以依旧闭合，从而可以减少该可控开关管的开关次数。

在本实施例中，一共有2个可控开关管串联，在需要频繁切断此2个可控开关管串联的电路回路时，可以分次根据关断控制信号分别控制第一、第二可控开关管关断，从而避免了每次切断过程中，第一、第二可控开关管均执行关断操作，造成可控开关管的频繁动作，导致其寿命降低。进一步的，当有多个(大于2个)可控开关管串联时，也可以使用本申请提供的控制逻辑进行驱动控制，可以依次轮流切断多个可控开关管。该控制器使用时，连接到被控设备即负载，与负载串联连接。驱动控制单元可以驱动可控开关管工作即可：既可以使用1个集成的驱动控制单元控制多个可控开关管，也可以使用多个独立的驱动控制单元分别控制不同可控开关管。

进一步的，如图1所示，第一可控开关管和第二可控开关管与交流负载Load串联后连接在交流电源之间，交流电源可以为市电。

在家用电器领域，尤其是强电高功率负载，可采用继电器作为可控开关管。对于需要频繁工作的负载回路，利用本申请实施例提供的控制器及控制方法，不仅可以提高可控开关管的使用寿命，且当其中一个可控开关管失效粘连时，另一个还能起到一定的控制作用，有效防止了负载回路过功率或者损坏或者失去控制。

在一个实施例中，上述控制器用于热水器控制，如图3所示，交流负载包括热水器的加热器件，比如电加热丝，控制器还包括：

水温检测单元，用于检测当前水温；

水温判断单元，用于判断所述当前水温与设定水温的高低；设定水温可以为使用者根据需要进行的设定。

第一信号产生单元，当所述当前水温高于所述设定水温时，产生关断控制信号。该关断控制信号输出至驱动控制单元。当驱动控制单元接收到关断控制信号时，断开第一可控开关管，而第二可控开关管可以继续闭合；当驱动控制单元再次接收到关断控制信号时，断开第二可控开关管，而第一可控开关管可以继续闭合。通过第一、第二可控开关管的轮流控制，可以提高可控开关管的使用寿命。对于热水器，当当前水温高于设定水温时，则无需继续加热，驱动控制单元接收关断控制信号，利用上述轮流断开可控开关管的方式切断加热器件的加热回路；而当当前水温低于设定水温时，加热器件需要继续加热工作，驱动控制单元接收开通控制信号，通过控制串联的可控开关管均导通来实现加热器件的加热回路通路。

在另一实施例中，上述控制器运用于电机的启停控制，如图4所示，所述交流负载包括电机，控制器还包括：

电机运动判断单元，用于判断所述电机是否需要停转；

第二信号产生单元，用于当所述电机需要停转时，产生所述关断控制信号。对于电机控制，当电机需要停转时，驱动控制单元接收关断控制信号，利用上述轮流断开可控开关管的方式切断加热器件的加热回路；而当电机需要转动时，驱动控制单元接收开通控制信号，通过控制串联的可控开关管均导通来实现加热器件的加热回路通路。进一步的，在本实施例中，所述电机可以为洗衣机电机，所述控制器还包括：

水量检测单元，用于检测洗衣机水量；

水量判断单元，用于判断所述洗衣机水量是否达到设定水量；设定水量由用户根据需要进行设定。

第三信号产生单元，用于当所述洗衣机水量未达到所述设定水量时，产生所述关断控制信号。该关断控制信号输出至驱动控制单元。当驱动控制单元接收到关断控制信号时，断开第一可控开关管，而第二可控开关管可以继续闭合；当驱动控制单元再次接收到关断控制信号时，断开第二可控开关管，而第一可控开关管可以继续闭合；通过第一、第二可控开关管的轮流控制，可以提高可控开关管的使用寿命。对于洗衣机，当洗衣机水量达到设定水量时，电机需要转动，电机回路需要通路，此时驱动控制单元接收开通控制信号；而当洗衣机水量未达到设定水量时，电机需要停转，此时驱动控制单元接收关断控制信号，并利用上述轮流切断串联可控开关管的方式控制电机回路断开。

在上述实施例中，为了进一步提高可控开关管，比如继电器的使用寿命，可在控制器中设置过零检测单元，用于检测所述交流电源过零区间；在所述交流电源过零区间内，所述过零检测单元发送过零信号至所述驱动控制单元，所述驱动控制单元在同时接收到所述过零信号和所述关断控制信号时，执行可控开关管的关断操作。换句话说，如果交流电源在过零区间外，即使接收到关断控制信号也暂不执行关断操作，而等到交流电源处于过零区间时，才根据关断控制信号执行关断操作。进一步的，所述交流电源过零区间为交流电源过零点附近10％的交流电源周期T内，如图7所示，过零区间如区间A所示。

在上述实施例中，步骤S01根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通包括根据所述开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管依次开通。

进一步的，在上述实施例中，控制器还可以包括开关管检测单元，该开关管检测单元用于检测所述第一可控开关管和/或第二可控开关管的失效状态，当其中一个可控开关管失效时，所述驱动控制单元每次接收到所述关断控制信号时，控制另一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失。本实施例中，若可控开关管发生失效粘连时，可通过开关管检测单元进行判断，此后，通过控制其他可控开关管关断可以继续实现负载回路的通断控制。

在以上所有实施例中，如果需要关机断开，可控制多个串联的可控开关管都断开。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种控制器，其特征在于，至少包括第一可控开关管、第二可控开关管和驱动控制单元，所述第一可控开关管和第二可控开关管串联，所述驱动控制单元执行以下步骤：

根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通；

当接收到关断控制信号时，控制所述第一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失；

当再次接收到所述关断控制信号时，控制所述第二可控开关管关断，直到所述关断控制信号再次消失。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第一可控开关管和第二可控开关管与交流负载串联后连接在交流电源之间。

3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述控制器运用于热水器控制，所述交流负载包括所述热水器的加热器件，所述控制器还包括：

水温检测单元，用于检测当前水温；

水温判断单元，用于判断所述当前水温与设定水温的高低；

第一信号产生单元，当所述当前水温高于所述设定水温时，产生所述关断控制信号。

4.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述控制器运用于电机的启停控制，所述交流负载包括所述电机，所述控制器还包括：

电机运动判断单元，用于判断所述电机是否需要停转；

第二信号产生单元，用于当所述电机需要停转时，产生所述关断控制信号。

5.根据权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述电机为洗衣机电机，所述控制器还包括：

水量检测单元，用于检测洗衣机水量；

水量判断单元，用于判断所述洗衣机水量是否达到设定水量；

第三信号产生单元，用于当所述洗衣机水量未达到所述设定水量时，产生所述关断控制信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的控制器，其特征在于，所述第一可控开关管和第二可控开关管为继电器。

7.根据权利要求3-5任一项所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括：

过零检测单元，用于检测所述交流电源过零区间；在所述交流电源过零区间内，所述过零检测单元发送过零信号至所述驱动控制单元，所述驱动控制单元在同时接收到所述过零信号和所述关断控制信号时，执行可控开关管的关断操作。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述交流电源过零区间为交流电源过零点附近10％的交流电源周期内。

9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述根据开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管开通包括根据所述开通控制信号控制所述第一可控开关管和第二可控开关管依次开通。

10.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括：

开关管检测单元，用于检测所述第一可控开关管和/或第二可控开关管的失效状态，当其中一个可控开关管失效时，所述驱动控制单元每次接收到所述关断控制信号时，控制另一可控开关管关断，直到所述关断控制信号消失。

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