CN112815405A - 一种外机控制电路与空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种外机控制电路与空调系统，涉及空调技术领域。空调系统还包括内机，外机控制电路包括唤醒电路与驱动电路，内机、唤醒电路以及驱动电路均与一电源电连接，唤醒电路分别与内机、驱动电路电连接，驱动电路用于连接电机；其中，当内机处于待机状态时，电源为内机供电，且唤醒电路处于第一状态，以使电源与驱动电路断开；当内机接收到开机指令时，电源通过唤醒电路唤醒驱动电路，以使驱动电路控制唤醒电路转换为第二状态；当唤醒电路处于第二状态时，电源为驱动电路供电，以驱动电机运转。本申请提供的外机控制电路与空调系统具有降低了成本与隐患的优点。

Description

一种外机控制电路与空调系统

技术领域

本申请涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种外机控制电路与空调系统。

背景技术

目前空调上，传统室外机待机功耗控制电路所用外机唤醒电源是利用通讯线将交流电直接从室内机引到室外机。此时，通讯电路中所使用的元器件承受的电应力较大，为保证可靠性，不得不采用加大功率、加大电气安全间距、提高冗余度等设计手段。

然而，此类通讯电路架构需要严格考虑线路错搭、混配问题；并且，由于通讯电路中所用元器件耐压/功率规格要同步提升，造成成本提高；此外，由于电气安全要求也将提高，增加了布板难度及安全隐患。

综上，现有技术中提供的唤醒电路存在成本高、隐患大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外机控制电路与空调系统，以解决现有技术中唤醒电路存在成本高、隐患大的问题。

为解决上述问题，一方面，本发明提供了一种外机控制电路，应用于空调系统的外机，所述空调系统还包括内机，所述外机控制电路包括唤醒电路与驱动电路，所述内机、所述唤醒电路以及所述驱动电路均与一电源电连接，所述唤醒电路分别与所述内机、所述驱动电路电连接，所述驱动电路用于连接电机；其中，

当所述内机处于待机状态时，所述电源为所述内机供电，且所述唤醒电路处于第一状态，以使所述电源与所述驱动电路断开；

当所述内机接收到开机指令时，所述电源通过所述唤醒电路唤醒所述驱动电路，以使所述驱动电路控制所述唤醒电路转换为第二状态；

当所述唤醒电路处于第二状态时，所述电源为所述驱动电路供电，以驱动所述电机运转。

由于本申请提供的外机控制电路中，仅需要利用电源唤醒驱动电路，因此在唤醒过程中，功率较小，元器件承受的电应力较小，降低了成本与隐患。

可选地，所述唤醒电路包括开关组与光耦，当所述唤醒电路处于第一状态时，所述开关组与所述光耦导通，所述电源通过所述开关组与所述光耦唤醒所述驱动电路；

当所述唤醒电路处于第二状态时，所述开关组与火线导通，所述电源通过所述开关组与所述火线为所述驱动电路供电。

可选地，所述开关组包括第一开关、第二开关以及第三开关，所述第一开关与火线连接，所述第二开关与所述光耦的受光三极管连接后与所述第一开关并联，所述第三开关分别所述光耦的发光二极管、所述内机电连接，所述光耦的发光二极管还与零线电连接；

当所述唤醒电路处于第一状态时，所述第一开关断开且所述第二开关与所述第三开关闭合；

当所述唤醒电路处于第二状态时，所述第一开关闭合且所述第二开关与所述第三开关断开。

可选地，所述唤醒电路还包括热敏电阻，所述热敏电阻与所述光耦的受光三极管串联。

可选地，所述唤醒电路还包括第一通讯电路，所述第一通讯电路分别与所述光耦的发光二极管、所述零线电连接；所述第一通讯电路用于在所述唤醒电路处于第一状态时与所述内机进行通讯。

可选地，所述唤醒电路还包括第一二极管与第一电阻，所述第一二极管的阴极、所述第一电阻以及所述第三开关依次电连接。

可选地，所述驱动电路包括电容、电源模块以及控制模块，所述电容与分别与所述唤醒电路、所述电源模块电连接，所述控制模块分别与所述电源模块、所述唤醒电路电连接；

当所述内机接收到开机指令时，所述电源通过所述唤醒电路为所述电容充电；且在所述电容充电完成后，所述控制模块控制所述唤醒电路转换为第二状态。

另一方面，本申请还提供了一种空调系统，所述空调系统包括内机与外机，且所述外机包括上述的控制电路。

可选地，所述内机包括内机控制电路，所述内机控制电路包括通信电路与电源电路，所述通信电路分别与所述电源电路、所述唤醒电路电连接；

当所述内机接收到开机指令时，所述通信电路通过所述电源电路与所述电源连接，以使所述电源通过所述电源电路、所述通信电路以及所述唤醒电路唤醒所述驱动电路。

可选地，所述通信电路包括第二通讯电路、第二电阻以及第二二极管，所述第二通讯电路、所述第二电阻以及所述第二二极管依次电连接，且所述第二通讯电路还与所述电源电路连接，所述第二二极管还与所述唤醒电路电连接。

附图说明

图1为现有技术中的空调系统的电路图。

图2为本申请实施例提供的外机控制电路的模块示意图。

图3为本申请实施例提供的升压电路的一种电路示意图。

附图标记说明：

100-外机；110-唤醒电路；120-驱动电路；200-内机；300-电源；K2R-开关组；OP1-光耦；S1-第一开关；S2-第二开关；S3-第三开关；PTC1-热敏电阻；T1-第一通讯电路；D1-第一二极管；R1-第一电阻；C1-电容；T2-第二通讯电路；R2-第二电阻；D2-第二二极管；D3-第三二极管；D4-第四二极管；DZ1-稳压管。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

正如背景技术中所述，目前传统室外机待机功耗控制电路所用外机唤醒电源是利用通讯线将交流电直接从室内机引到室外机，此种方式会导致通讯电路中所用元器件耐压/功率规格要同步提升，造成成本提高，并且隐患较大。

例如，请参阅图1，图1示出了现有技术中空调系统的电路示意图，其中，空调系统的接线排与220V市电连接，进而为内机与外机进行供电。图中，AC-N表示零线，AC-L表示火线。COMM表示通讯线，当内机处于待机状态时，K2R中开关S1断开，开关S3闭合，电源通过变压器L2、整流桥DB2为内机的电源模块供电，使得内机处于待机状态，当内机接收到卡机指令时，例如，用户通过遥控板控制空调系统制冷时，内机的控制模块会接收到来自遥控板的控制信号，进而控制开关K1R与通讯线导通。此时电源直接通过R1、D1以及温控电阻PCT1为外机进行供电，在供电过程中实际为电解电容C1进行充电，当外机中电解电容C1充电完成时，外机的控制模块会控制K2R中S3断开，且同时控制S1闭合，此时电源通过零线与火线为外机进行供电，进而驱动空调系统正常工作。

可以理解地，由于当需要唤醒控制模块时，电源直接从室内机引到室外机，因此各个元器件承受的电应力较大，需要选取性能更佳的元器件，导致成本的上升，且存在一定的风险。

有鉴于此，为了解决上述问题，本申请提供了一种外机控制电路，进而实现在不改变原通讯电路的基础上，仅在外机上增加唤醒电路110的方式，达到降低成本与减小风险的目的。

下面对本申请提供的外机控制电路进行示例性说明：

作为一种可选的实现方式，请参阅图2，该外机控制电路应用于空调系统的外机100，且空调系统中还包括内机200，外机控制电路包括唤醒电路110与驱动电路120，内机200、唤醒电路110以及驱动电路120均与一电源300电连接，唤醒电路110分别与内机200、驱动电路120电连接，驱动电路120用于连接电机，并在电源300为驱动电路120供电时，驱动电路120驱动电机运转，进而控制空调系统的正常运行。

可选地，本申请提供的接线排设置于外机100上，换言之，与传统的空调系统不同的是，本申请提供电源300设置于外机100。并且，当内机200处于待机状态时，电源300从外机100引入到内机200，进而为内机200供电。同时，当内机200处于待机状态时，唤醒电路110处于第一状态，进而使电源300与驱动电路120断开，实现低功耗的效果。当内机200接收到开机指令时，电源300通过唤醒电路110唤醒驱动电路120，以使驱动电路120控制唤醒电路110转换为第二状态；当唤醒电路110处于第二状态时，电源300为驱动电路120供电，进而使得驱动电路120驱动电机运转。

可以理解地，由于在处于待机状态时中，外机100的驱动电路120与电源300切断，因此可以实现低功耗的效果。而通过设置唤醒电路110，保证了在处于开机状态时，外机100能够顺利得电并工作。需要说明的是，由于电源300通过唤醒电路110的方式唤醒驱动电路120，因此其元器件承受的电应力较小，进而无需选择过高规模的器件，成本得以控制，且隐患较小。

作为一种实现方式，请参阅图3，唤醒电路110包括开关组K2R与光耦OP1，当唤醒电路110处于第一状态时，开关组K2R与光耦OP1导通，电源300通过开关组K2R与光耦OP1唤醒驱动电路120；当唤醒电路110处于第二状态时，开关组K2R与火线导通，电源300通过开关组K2R与火线为驱动电路120供电。

可以理解地，本申请的控制电路中包括火线、零线以及信号线，其中，光耦OP1与信号线连接，进而在通过唤醒电路110唤醒驱动电路120时，其功率更小，损耗更小。

可选地，开关组K2R包括第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3，第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3相互独立，且第一开关S1与火线连接，第二开关S2与光耦OP1的受光三极管连接后与第一开关S1并联，第三开关S3分别与光耦OP1的发光二极管、内机200电连接，光耦OP1的发光二极管还与零线电连接。

其中，如图3所示，光耦OP1的发光二极管的阳极通过信号线与内机200连接，当唤醒电路110处于第一状态时，第一开关S1断开且第二开关S2与第三开关S3闭合，当唤醒电路110处于第二状态时，第一开关S1闭合且第二开关S2与第三开关S3断开。本申请所述的第一状态，指当空调系统处于待机状态时，开关组K2R对应的状态；第二状态指驱动电路120被唤醒后开关组K2R对应的状态。

当开关组K2R处于第一状态时，由于第一开关S1断开，因此电源300无法通过火线与零线为驱动电路120供电，并且，此时虽然第二开关S2与第三开关S3闭合，然而，由于光耦OP1中发光二极管中并无电流流过，因此受光三极管处于断开状态，电源300始终与外机100的驱动电路120处于断开状态，不会消耗电能，实现了低功耗待机。

而当开关组K2R处于第二状态时，第一开关S1闭合，此时电源300能够通过零线与火线为驱动电路120进行供电，进而驱动外机100正常工作。

不仅如此，由于驱动电路120中包括电解电容C1，为了起到保护内部电解电容C1的目的，唤醒电路110还包括热敏电阻PTC1，热敏电阻PTC1与光耦OP1的受光三极管串联，并且热敏电阻PTC1与电解电容C1串联，进而起到限制冲击电流的目的。

热敏电阻PTC1是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻PTC1器(PTC)和负温度系数热敏电阻PTC1器(NTC)。热敏电阻PTC1的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻PTC1器(PTC)在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻PTC1器(NTC)在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。需要说明的是，本申请采用的热敏电阻PTC1为正温度系数的热敏电阻，当存在冲击电流时，热敏电阻PTC1的阻值相对升高，进而能够起到保护电解电容C1的目的。

唤醒电路110还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与热敏电阻PTC1电连接，第三二极管D3的阴极与火线连接，在此基础上，第二开关S2、受光三极管、热敏电阻PTC1以及第三二极管D3串联后的整体与第一开关S1并联。当热敏电阻PTC1与

此外，唤醒电路110还包括第一二极管D1与第一电阻R1，第一二极管D1的阴极、第一电阻R1以及第三开关S3依次电连接，第一二极管D1的阳极通过通讯线与内机200电连接。其中，第一二极管D1能够起到在零线、火线以及通讯线接错线时的保护，第一电阻R1用于限制回流电流，避免电流超出器件承受范围。

可选地，唤醒电路110还包括第一通讯电路T1，第一通讯电路T1分别与光耦OP1的发光二极管、零线电连接；第一通讯电路T1用于在唤醒电路110处于第一状态时与内机200进行通讯。

可选地，驱动电路120包括电容C1、电源模块以及控制模块，电容C1分别与唤醒电路110、电源模块电连接，控制模块分别与电源模块、唤醒电路110电连接，其中，该电容C1可以为电解电容C1。当内机200接收到开机指令时，电源300通过唤醒电路110为电容C1充电；且在电容C1充电完成后，控制模块控制唤醒电路110转换为第二状态。

作为一种实现方式，驱动电路120还包括变压器L1、整流桥DB1以及功率模块，其中，变压器L1的输入端分别与零线、火线连接，变压器L1的输出端与整流桥DB1连接，整流桥DB1还与电容C1连接，且电源模块还与功率模块连接。

在实际运行中，当内机200接收到开机信号后，会通过信号线输出电流信号，此时发光二极管导通并发光，受光三极管随之导通，电源300通过第二开关S2、受光三极管、热敏电阻PTC1以及第三二极管D3的回路为驱动电路120中的电容C1充电，当电容C1充电完成后，电源模块得电，进而使得控制模块得电，控制模块控制第二开关S2与第三开关S3断开，同时控制第一开关S1闭合，此时电源300直接通过火线与零线为驱动电路120供电，使得功率模块为电机供电，驱动电机运转，空调系统开始工作。

可以理解地，通过上述实现方式，本申请提供的外机控制电路的电路结构降低，控制方便，可靠性高。该外机控制电路能够完成待机、唤醒双重功能，且在待机状态下运行功耗低。此外，该外机控制电路带有自我保护功能，极大降低了因接错线、线路短路等情况下对电路的损耗。

基于上述实现方式，本申请还提供了一种空调系统，该空调系统包括内机200与外机100，且外机100包括上述的外机控制电路，内机200也包括内机200控制电路。

其中，内机200控制电路包括通信电路与电源电路，通信电路分别与电源电路、唤醒电路110电连接。当内机200接收到开机指令时，通信电路通过电源电路与电源300连接，以使电源300通过电源电路、通信电路以及唤醒电路110唤醒驱动电路120。

作为一种实现方式，通信电路包括第二通讯电路T2、第二电阻R2以及第二二极管D2，第二通讯电路T2、第二电阻R2以及第二二极管D2依次电连接，且第二通讯电路T2还与电源电路连接，第二二极管D2还与唤醒电路110电连接。

通过设置第二二极管D2，能够起到在零线、火线以及通讯线接错线时的保护，且第二电阻R2能够限制电流，避免电流超出器件承受范围。

可选的，电源电路包括第三电阻R3、稳压管DZ1、电容C1、第四二极管D4、变压器L2、整流桥DB2、电解电容C3、电源模块以及控制模块，其中，第三电阻R3的一端与开关K1R电连接，第三电阻R3的另一端分别与电容C1的一端，稳压管DZ1的阴极电连接，电容C1的另一端、稳压管DZ1的阳极均分别与额第二通讯电路T2、第四二极管D4的阳极电连接，第四二极管D4的阴极与零线电连接，变压器L2的一端分别与开关K1R、零线电连接，变压器L2的另一端与整流桥DB2电连接，整流桥DB2与电容C1、电源模块电连接，电源模块与控制模块电连接。

可以理解地，相对于现有技术，本申请提供的内机200包括第二通讯电路T2与相关的保护器件。该空调系统的工作原理为：

当处于待机状态时，220V交流电源300连接到外机100上面的接线排，此时内机200开关K1R处于断开状态，外机100开关组K2R中中第一开关S1断开、第二开关S2与第三开关S3处于闭合状态。内机电源通过电感L2、整流桥DB2给内机200电源模块供电，内机200处于待机状态。外机100由于S1未闭合，处于断电状态。

当内机200接收到遥控开机命令，内机200的控制模块控制开关K1R切换为导通状态。零火线通过第四三极管D4进行半波整流成直流。再经过由器件第三电阻R3、稳压管DZ1、电容C1、电阻R4组成的稳压电路建立空调零火线通讯的电源300。该电源300串联到零线AC-N和通讯线COMM组成的通讯环路。由于第三开关S3此时是闭合的电流将通过光耦OP1使发光二极管发光，此时受光三极管将导通。由于S2处于闭合状态，火线将通过第二开关S2、受光三极管、光敏电阻PTC1、第三二极管D3与零线给外机100供电。一定时间以后，外机100的电容C1电压稳定以后，外机100控制模块控制K2R，将第二开关S2、第三开关S3断开的同时将第一开关S1闭合。外机100将由零火线直接供电，完成外机100唤醒操作。

需要说明的是，由于通讯回路电源300通过半波整流和稳压管DZ1稳压得到，因此电源300功率有限。为了尽量减小器件的体积和降低功耗，因此设定了较低的环路电流。在此基础上，由于光耦OP1的耗能较低，因此较小的环路电流也能够驱动光耦OP1的导通。

还需要说明是，由于本申请提供的空调系统中，外机控制电路根据现有的电路改进而成，因此其还能够兼容老机型的内机200，进而在新旧内机200错配时依然能够正常启动、工作。

综上所述，本申请本发明提供了一种外机控制电路，应用于空调系统的外机，空调系统还包括内机，外机控制电路包括唤醒电路与驱动电路，内机、唤醒电路以及驱动电路均与一电源电连接，唤醒电路分别与内机、驱动电路电连接，驱动电路用于连接电机；其中，当内机处于待机状态时，电源为内机供电，且唤醒电路处于第一状态，以使电源与驱动电路断开；当内机接收到开机指令时，电源通过唤醒电路唤醒驱动电路，以使驱动电路控制唤醒电路转换为第二状态；当唤醒电路处于第二状态时，电源为驱动电路供电，以驱动电机运转。由于本申请提供的外机控制电路中，仅需要利用电源唤醒驱动电路，因此在唤醒过程中，功率较小，元器件承受的电应力较小，降低了成本与隐患。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种外机控制电路，应用于空调系统的外机(100)，所述空调系统还包括内机(200)，其特征在于，所述外机控制电路包括唤醒电路(110)与驱动电路(120)，所述内机(200)、所述唤醒电路(110)以及所述驱动电路(120)均与一电源(300)电连接，所述唤醒电路(110)分别与所述内机(200)、所述驱动电路(120)电连接，所述驱动电路(120)用于连接电机；其中，

当所述内机(200)处于待机状态时，所述电源(300)为所述内机(200)供电，且所述唤醒电路(110)处于第一状态，以使所述电源(300)与所述驱动电路(120)断开；

当所述内机(200)接收到开机指令时，所述电源(300)通过所述唤醒电路(110)唤醒所述驱动电路(120)，以使所述驱动电路(120)控制所述唤醒电路(110)转换为第二状态；

当所述唤醒电路(110)处于第二状态时，所述电源(300)为所述驱动电路(120)供电，以驱动所述电机运转。

2.根据权利要求1所述的外机控制电路，其特征在于，所述唤醒电路(110)包括开关组(K2R)与光耦(OP1)，当所述唤醒电路(110)处于第一状态时，所述开关组(K2R)与所述光耦(OP1)导通，所述电源(300)通过所述开关组(K2R)与所述光耦(OP1)唤醒所述驱动电路(120)；

当所述唤醒电路(110)处于第二状态时，所述开关组(K2R)与火线导通，所述电源(300)通过所述开关组(K2R)与所述火线为所述驱动电路(120)供电。

3.根据权利要求2所述的外机控制电路，其特征在于，所述开关组(K2R)包括第一开关(S1)、第二开关(S2)以及第三开关(S3)，所述第一开关(S1)与火线连接，所述第二开关(S2)与所述光耦(OP1)的受光三极管连接后与所述第一开关(S1)并联，所述第三开关(S3)分别与所述光耦(OP1)的发光二极管、所述内机(200)电连接，所述光耦(OP1)的发光二极管还与零线电连接；

当所述唤醒电路(110)处于第一状态时，所述第一开关(S1)断开且所述第二开关(S2)与所述第三开关(S3)闭合；

当所述唤醒电路(110)处于第二状态时，所述第一开关(S1)闭合且所述第二开关(S2)与所述第三开关(S3)断开。

4.根据权利要求3所述的外机控制电路，其特征在于，所述唤醒电路(110)还包括热敏电阻(PTC1)，所述热敏电阻(PTC1)与所述光耦(OP1)的受光三极管串联。

5.根据权利要求3所述的外机控制电路，其特征在于，所述唤醒电路(110)还包括第一通讯电路(T1)，所述第一通讯电路(T1)分别与所述光耦(OP1)的发光二极管、所述零线电连接；所述第一通讯电路用于在所述唤醒电路(110)处于第一状态时与所述内机(200)进行通讯。

6.根据权利要求3所述的外机控制电路，其特征在于，所述唤醒电路(110)还包括第一二极管(D1)与第一电阻(R1)，所述第一二极管(D1)的阴极、所述第一电阻(R1)以及所述第三开关(S3)依次电连接。

7.根据权利要求1所述的外机控制电路，其特征在于，所述驱动电路(120)包括电容(C1)、电源(300)模块以及控制模块，所述电容(C1)与分别与所述唤醒电路(110)、所述电源(300)模块电连接，所述控制模块分别与所述电源(300)模块、所述唤醒电路(110)电连接；

当所述内机(200)接收到开机指令时，所述电源(300)通过所述唤醒电路(110)为所述电容(C1)充电；且在所述电容(C1)充电完成后，所述控制模块控制所述唤醒电路(110)转换为第二状态。

8.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括内机(200)与外机(100)，且所述外机(100)包括如权利要求1至6任一项所述的外机控制电路。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述内机(200)包括内机(200)控制电路，所述内机(200)控制电路包括通信电路与电源(300)电路，所述通信电路分别与所述电源(300)电路、所述唤醒电路(110)电连接；

当所述内机(200)接收到开机指令时，所述通信电路通过所述电源(300)电路与所述电源(300)连接，以使所述电源(300)通过所述电源(300)电路、所述通信电路以及所述唤醒电路(110)唤醒所述驱动电路(120)。

10.根据权利要求9所述的空调系统，其特征在于，所述通信电路包括第二通讯电路(T2)、第二电阻(R2)以及第二二极管(D2)，所述第二通讯电路(T2)、所述第二电阻(R2)以及所述第二二极管(D2)依次电连接，且所述第二通讯电路(T2)还与所述电源(300)电路连接，所述第二二极管(D2)还与所述唤醒电路(110)电连接。

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