CN111750509A - 一种过零检测电路及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过零检测电路，包括过零信号输出单元和主控制单元，还包括：微控制单元和开关单元，所述微控制单元连接所述主控制单元的第一端和所述开关单元的第一端，所述开关单元的第二端和所述过零信号输出单元的第一端连接交流电源，所述开关单元的第三端连接所述过零信号输出单元的第二端，所述过零信号输出单元的第三端连接所述主控制单元的第二端，通过微控制单元向开关单元发出开关信号，使开关单元根据该开关信号控制过零信号输出电路，从而可以根据需要停止过零信号输出，进而降低了空调的整机功耗。

Description

一种过零检测电路及空调器

技术领域

本申请涉及空调控制技术领域，更具体地，涉及一种过零检测电路及空调器。

背景技术

过零检测电路是空调控制器经常使用的一种电路，它主要用于采集交流电的过零点，生成过零信号，可利用此过零信号去检测交流电有无或者作为时钟信号用于PG电机转速控制。

现有技术中的过零检测电路存在以下特点：

如图4所示为现有技术中一种过零检测电路应用原理图，主控制单元根据过零信号输出电路产生的过零信号与信号源输出的被控信号完成电路控制，该电路的优点是电路简单，缺点是过零信号输出不可控制，即当控制电路需要停止输入过零信号时，过零信号输出电路不受控制，并且由于过零信号输出电路一直输出过零信号，会导致空调的整机功耗偏高。

因此，如何提供一种可以控制过零信号输出的过零检测电路，进而降低空调的整机功耗，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种过零检测电路，用于解决现有技术中过零检测电路中过零信号输出不可控制，导致空调的整机功耗偏高的技术问题。

本申请一些实施例中的过零检测电路中，包括过零信号输出单元和主控制单元，所述过零检测电路还包括：微控制单元和开关单元，

所述微控制单元连接所述主控制单元的第一端和所述开关单元的第一端，所述开关单元的第二端和所述过零信号输出单元的第一端连接交流电源，所述开关单元的第三端连接所述过零信号输出单元的第二端，所述过零信号输出单元的第三端连接所述主控制单元的第二端；

所述微控制单元，用于接收所述主控制单元发出的控制命令，并根据所述控制命令向所述开关单元输出开关信号；

所述开关单元，用于根据所述开关信号控制所述过零信号输出单元的输出。

本申请一些实施例中的过零检测电路中，所述开关单元还包括第一光耦、第一开关三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，

所述第一电阻的第一端为所述开关单元的第二端，所述第一电阻的第二端连接所述第一光耦的光敏三极管的集电极，所述第一光耦的光敏三极管的发射极为所述开关单元的第三端，所述光耦的发光二极管的阴极连接所述第二电阻的第一端，所述光耦的发光二极管的阳极连接第一直流电源，所述第二电阻的第二端连接所述第一开关三极管的集电极，所述第三电阻的第一端与所述第四电阻的第一端的共接点连接所述第一开关三极管的基极，所述第三电阻的第二端为所述开关单元的第一端，所述第四电阻的第二端与所述第一开关三极管的发射极的共接点接地。

本申请一些实施例中的过零检测电路中，所述过零信号输出单元还包括：第二光耦、第二开关三极管、二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和电容，

所述第五电阻的第一端为所述过零信号输出单元的第二端，所述第五电阻的第二端为所述过零信号输出单元的第一端，所述二极管的阴极与所述第二光耦的发光二极管的阳极的共接点连接所述第五电阻的第一端，所述二极管的阳极与所述第二光耦的发光二极管的阴极的共接点连接所述第五电阻的第二端，所述第二光耦的光敏三极管的集电极与所述第八电阻的第一端的共接点连接第二直流电源，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端的共接点连接所述第二开关三极管的集电极，所述第九电阻的第二端与所述电容的第一端的共接点为所述过零信号输出单元的第三端，所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端的共接点连接所述第二光耦的光敏三极管的发射极，所述第六电阻的第二端连接所述第二开关三极管的基极，所述第七电阻的第二端、所述电容的第二端及所述第二开关三极管的发射极的共接点接地。

本申请一些实施例中的过零检测电路中，所述主控制单元的第三端连接信号源，所述主控制单元根据从所述过零信号输出单元接收的过零信号和从所述信号源接收的被控信号进行电路控制。

本申请一些实施例中的过零检测电路中，所述开关信号为高电平信号或低电平信号。

本发明还提供一种空调器，包括如上所述的过零检测电路，还包括：

冷媒循环回路，使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀和减压器组成回路中进行循环；

压缩机，用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；

室外热交换器和室内热交换器，其中，一个为凝缩器进行工作，另一个为蒸发器进行工作；

四通阀，用于控制所述冷媒回路中冷媒流向，以使室外热交换器和室内热交换器，作为冷凝器和蒸发器之间进行切换；

室内环境温度传感器，用于检测室内环境温度；

室内盘管温度传感器，用于检测室内盘管温度。

通过应用以上技术方案，在现有技术过零检测电路的基础上增加微控制单元和开关单元，并通过微控制单元向开关单元发出开关信号，使开关单元根据该开关信号控制过零信号输出电路，并且开关单元中的光耦为隔离器件，可有效实现强电电路与弱电电路电气隔离，提高了安全性，从而可以根据需要停止过零信号输出，进而降低了空调的整机功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是示出实施方式的空调器的外观的立体图。

图2是示出实施方式的空调器的结构的概要的电路图。

图3是示出空调器的控制系统的结构的概要的框图。

图4示出了现有技术中一种过零检测电路应用原理图。

图5示出了本发明实施例中一种过零检测电路的结构示意图。

图6示出了本发明另一实施例中一种过零检测电路的结构示意图。

图7示出了本发明实施例中过零信号正常输出时的波形图。

图8示出了本发明实施例中过零信号停止输出时的波形图。

标号说明

1：空调器；2：室外机；3：室内机；10：制冷剂回路；11：压缩机；12：四通切换阀；13：室外热交换器；

14：膨胀阀；16：室内热交换器；21：室外风扇；31：室内风扇；32：室内温度传感器；33：室内热交换器温度传感器；

63：垂直挡板；64，65：水平挡板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。

室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

图1所示的空调器1具备：室内机3，以室内挂机(图中示出)为例，室内挂机通常安装在室内壁面WL等上。再如，室内柜机(图中未示出)也是室内机的一种室内机形态。

室外机2，通常设置在户外，用于室内环境换热。另外，在图1示出中，由于室外机2隔着壁面WL位于与室内机3相反一侧的户外，用虚线来表示室外机2。

图2中示出空调器1电路结构，该空调器1具备制冷剂回路10，通过使制冷剂回路10中的制冷剂循环，能够执行蒸气压缩式制冷循环。使用连接配管4连接于室内机3和室外机2，以形成供制冷剂循环的制冷剂回路10。

此外，如图3中示出，空调器1具备控制部50以控制内部的空调器中各部件工作，以使空调器1各个部件运行实现空调器的各预定功能。其中，在空调器1中还附属有遥控器5，该遥控器5具有例如使用红外线或其他通信方式与控制部50进行通信的功能。遥控器5用于用户可以对空调器的各种控制，实现用户与空调器之间交互。

如背景技术所述，现有技术中的过零检测电路中过零信号输出不可控制，导致空调的整机功耗偏高。

为解决上述问题，本申请实施例提出了一种过零检测电路，通过在现有技术过零检测电路的基础上增加微控制单元和开关单元，并通过微控制单元向开关单元发出开关信号，使开关单元根据该开关信号控制过零信号输出电路，从而可以根据需要停止过零信号输出，进而降低了空调的整机功耗。

如图5所示为本发明实施例提出的一种过零检测电路的结构示意图，包括过零信号输出单元101和主控制单元102，所述过零检测电路还包括：微控制单元103和开关单元104，

所述微控制单元103连接所述主控制单元102的第一端和所述开关单元104的第一端，所述开关单元104的第二端和所述过零信号输出单元101的第一端连接交流电源AC，所述开关单元104的第三端连接所述过零信号输出单元101的第二端，所述过零信号输出单元101的第三端连接所述主控制单元102的第二端；

所述微控制单元103，用于接收所述主控制单元102发出的控制命令，并根据所述控制命令向所述开关单元104输出开关信号；

所述开关单元104，用于根据所述开关信号控制所述过零信号输出单元101的输出。

具体的，在需要开始或保持过零信号输出时，首先，主控制单元102向微控制单元103发出对应控制命令，然后，微控制单元103根据接收的控制命令向开关单元104发出使过零信号输出对应的开关信号，最后，开关单元104根据该开关信号使过零信号输出单元101输出过零信号至主控制单元102。

在需要停止过零信号输出时，首先，主控制单元102向微控制单元103发出对应控制命令，然后，微控制单元103根据接收的控制命令向开关单元104发出停止过零信号输出对应的开关信号，最后，开关单元104根据该开关信号使过零信号输出单元101停止输出过零信号至主控制单元102。

为进一步保证开关单元可靠的控制零信号输出单元101的输出，在本申请优选的实施例中，如图6所示，所述开关单元104还包括第一光耦B1、第一开关三极管V1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4，所述第一电阻R1的第一端为所述开关单元104的第二端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一光耦B1的光敏三极管的集电极，所述第一光耦B1的光敏三极管的发射极为所述开关单元104的第三端，所述光耦B1的发光二极管的阴极连接所述第二电阻R2的第一端，所述光耦B1的发光二极管的阳极连接第一直流电源，第一直流电源可以为12V，所述第二电阻R2的第二端连接所述第一开关三极管V1的集电极，所述第三电阻R3的第一端与所述第四电阻R4的第一端的共接点连接所述第一开关三极管V1的基极，所述第三电阻R3的第二端为所述开关单元104的第一端，所述第四电阻R4的第二端与所述第一开关三极管V1的发射极的共接点接地。

需要说明的是，以上优选实施例的方案仅为本申请所提出的一种具体实现方案，本领域技术人员可根据实际情况选择其他开关单元的结构，这并不影响本申请的保护范围。

为进一步保证过零信号输出单元输出的过零信号可控，在本申请优选的实施例中，如图6所示，所述过零信号输出单元101还包括：第二光耦B2、第二开关三极管V2、二极管V、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和电容C，

所述第五电阻R5的第一端为所述过零信号输出单元101的第二端，所述第五电阻R5的第二端为所述过零信号输出单元101的第一端，所述二极管V的阴极与所述第二光耦B2的发光二极管的阳极的共接点连接所述第五电阻R5的第一端，所述二极管V的阳极与所述第二光耦B2的发光二极管的阴极的共接点连接所述第五电阻R5的第二端，所述第二光耦B2的光敏三极管的集电极与所述第八电阻R8的第一端的共接点连接第二直流电源，第二直流电源可以为5V，所述第八电阻R8的第二端与所述第九电阻R9的第一端的共接点连接所述第二开关三极管V2的集电极，所述第九电阻R9的第二端与所述电容C的第一端的共接点为所述过零信号输出单元101的第三端，所述第六电阻R6的第一端和所述第七电阻R7的第一端的共接点连接所述第二光耦B2的光敏三极管的发射极，所述第六电阻R6的第二端连接所述第二开关三极管V2的基极，所述第七电阻R7的第二端、所述电容C的第二端及所述第二开关三极管V2的发射极的共接点接地。

需要说明的是，以上优选实施例的方案仅为本申请所提出的一种具体实现方案，本领域技术人员可根据实际情况选择其他过零信号输出单元的结构，这并不影响本申请的保护范围。

为了更好的对被控信号进行控制，在本申请优选的实施例中，如图6所示，所述主控制单元102的第三端连接信号源105，所述主控制单元102根据从所述过零信号输出单元101接收的过零信号和从所述信号源105接收的被控信号进行电路控制。

具体的，信号源可以为PG电机转速信号或其他负载控制信号，用于向主控制单元102发送被控信号，主控制单元102可以根据从过零信号输出单元101接收的过零信号和从信号源105接收的被控信号进行电路控制。

为了对开关单元进行准确的控制，在本申请优选的实施例中，所述开关信号为高电平信号或低电平信号。当然本领域技术人员也可选择其他类型的开关信号，这并不影响本申请的保护范围。

以下结合图6对本申请实施例中的过零检测电路的工作原理进行说明：

主控制单元102输出控制命令给微控制单元103，微控制单元103输出高电平VH或低电平VL。

当微控制单元103输出高电平VH时，第一开关三极管V1导通，光耦B1的发光二极管导通发光，光耦B1的光敏三极管导通，光耦B1导通，交流电通过电阻R1降压限流后流经光耦B2，交流电正半周光耦B2导通，开关三极管V2输出低电平VL，交流电负半周光耦B2截止，开关三极管V2输出高电平VH，周而复始，过零信号输出单元101输出高低电平交替的脉宽信号，图7示出了本发明实施例中过零信号正常输出时的波形图。

当微控制单元103输出低电平VL时，第一开关三极管V1截止，光耦B1关断，交流电通过电阻R1降压限流后无法流经光耦B2，过零信号输出单元101的输入回路被断开，开关三极管V2一直输出高电平VH保持不变，过零信号停止输出，图8示出了本发明实施例中过零信号停止输出时的波形图。

通过应用以上技术方案，在现有技术过零检测电路的基础上增加微控制单元和开关单元，并通过微控制单元向开关单元发出开关信号，使开关单元根据该开关信号控制过零信号输出电路，并且开关单元中的光耦为隔离器件，可有效实现强电电路与弱电电路电气隔离，提高了安全性，从而可以根据需要停止过零信号输出，进而降低了空调的整机功耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种过零检测电路，包括过零信号输出单元和主控制单元，其特征在于，所述过零检测电路还包括：微控制单元和开关单元，

所述微控制单元连接所述主控制单元的第一端和所述开关单元的第一端，所述开关单元的第二端和所述过零信号输出单元的第一端连接交流电源，所述开关单元的第三端连接所述过零信号输出单元的第二端，所述过零信号输出单元的第三端连接所述主控制单元的第二端；

所述微控制单元，用于接收所述主控制单元发出的控制命令，并根据所述控制命令向所述开关单元输出开关信号；

所述开关单元，用于根据所述开关信号控制所述过零信号输出单元的输出。

2.如权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述开关单元还包括第一光耦、第一开关三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，

所述第一电阻的第一端为所述开关单元的第二端，所述第一电阻的第二端连接所述第一光耦的光敏三极管的集电极，所述第一光耦的光敏三极管的发射极为所述开关单元的第三端，所述光耦的发光二极管的阴极连接所述第二电阻的第一端，所述光耦的发光二极管的阳极连接第一直流电源，所述第二电阻的第二端连接所述第一开关三极管的集电极，所述第三电阻的第一端与所述第四电阻的第一端的共接点连接所述第一开关三极管的基极，所述第三电阻的第二端为所述开关单元的第一端，所述第四电阻的第二端与所述第一开关三极管的发射极的共接点接地。

3.如权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述过零信号输出单元还包括：第二光耦、第二开关三极管、二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和电容，

所述第五电阻的第一端为所述过零信号输出单元的第二端，所述第五电阻的第二端为所述过零信号输出单元的第一端，所述二极管的阴极与所述第二光耦的发光二极管的阳极的共接点连接所述第五电阻的第一端，所述二极管的阳极与所述第二光耦的发光二极管的阴极的共接点连接所述第五电阻的第二端，所述第二光耦的光敏三极管的集电极与所述第八电阻的第一端的共接点连接第二直流电源，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端的共接点连接所述第二开关三极管的集电极，所述第九电阻的第二端与所述电容的第一端的共接点为所述过零信号输出单元的第三端，所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端的共接点连接所述第二光耦的光敏三极管的发射极，所述第六电阻的第二端连接所述第二开关三极管的基极，所述第七电阻的第二端、所述电容的第二端及所述第二开关三极管的发射极的共接点接地。

4.如权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述主控制单元的第三端连接信号源，所述主控制单元根据从所述过零信号输出单元接收的过零信号和从所述信号源接收的被控信号进行电路控制。

5.如权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述开关信号为高电平信号或低电平信号。

6.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的过零检测电路，还包括：

冷媒循环回路，使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀和减压器组成回路中进行循环；

压缩机，用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；

室外热交换器和室内热交换器，其中，一个为凝缩器进行工作，另一个为蒸发器进行工作；

四通阀，用于控制所述冷媒回路中冷媒流向，以使室外热交换器和室内热交换器，作为冷凝器和蒸发器之间进行切换；

室内环境温度传感器，用于检测室内环境温度；

室内盘管温度传感器，用于检测室内盘管温度。

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