CN113489297A - 一种放电电路、电源电路及用电设备 - Google Patents

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金国华
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Abstract

本发明涉及一种放电电路、电源电路及用电设备，该放电电路包括：放电电阻，与负载电路的滤波电容并联，用于对所述滤波电容存储的电能进行放电；放电控制电路，与交流电源输入端相连，用于根据所述交流电源输出的电流信号，控制所述放电电阻是否接入到所述滤波电容的放电电路。本发明提供的技术方案，通过放电控制电路将放电电阻选择性地接入到放电电路中，避免了放电电阻一直耗电损失能量，从而实现了电路的低功耗涉及，满足了用电设备电气安全标准，保证了电器的安全可靠性，用户体验度好、满意度高。

Description

一种放电电路、电源电路及用电设备
技术领域
本发明涉及电气工程技术领域，具体涉及一种放电电路、电源电路及用电设备。
背景技术
随着人们生活水平的提高，每个家庭中的用电设备越来越多，人们对用电设备的用电安全越来越重视。
在电气安全要求中，电源以额定电压供电，若将用电设备的电源开关置于“断开”位置，应满足用电设备在电压峰值时从电源断开，在断开后的1s时，测量电源插头各插脚间的电压，此电压不应超过24V。
在EMC测试中，为了抑制机组电源噪声，在电源与负载之间加装滤波器件(例如，滤波电容)。但当滤波电容较大时，很难满足用电设备迅速掉电降到24V的电气安全要求，因此，通常会在用电设备的电源电路中增加几十～几百K的放电电阻，但放电电阻长期工作在运行状态下，会造成能量损耗，满足不了低功耗设计。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种放电电路、电源电路及用电设备，以解决现有技术中用电设备的放电电阻长期工作在运行状态下，会造成能量损耗，满足不了低功耗设计的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种放电电路，包括：
放电电阻，与负载电路的滤波电容并联，用于对所述滤波电容存储的电能进行放电；
放电控制电路，与交流电源输入端相连，用于根据所述交流电源输出的电流信号，控制所述放电电阻是否接入到所述滤波电容的放电电路。
优选地，所述放电电路，还包括：
开关元件，与所述放电电阻串联；
所述放电控制电路，通过所述开关元件，控制所述放电电阻是否接入到所述滤波电容的放电电路。
优选地，所述放电控制电路，包括：
电流电压转换元件，串联在所述交流电源的输入端，用于将交流电源输出的电流信号转换为电压信号；
比较器，输入端与所述电流电压转换元件相连，输出端与所述开关元件的控制端相连，用于根据所述电压信号，控制所述开关元件的启闭，进而控制所述放电电阻是否接入所述滤波电容的放电电路。
优选地，所述比较器，包括：
第一比较器，正相输入端与所述电流电压转换元件相连，反相输入端与第一参考电压源相连；和/或，
第二比较器，反相输入端与所述电流电压转换元件相连，正相输入端与第二参考电压源相连；
所述第一比较器和/或第二比较器的输出端与所述开关元件的控制端相连。
优选地，所述第一参考电压源输出第一常高电平信号；和/或，
所述第二参考电压源输出第一常低电平信号；
所述第一常高电平信号的幅值小于等于所述交流电源输出电压信号的最大峰值；和/或，
所述第一常低电平信号的幅值大于等于所述交流电源输出电压信号的最小峰值。
优选地，所述比较器根据所述电压信号，控制所述开关元件的启闭，包括：
当所述电压信号大于等于第一常高电平信号时，输出一开关控制信号，所述开关控制信号控制所述开关元件闭合；
当所述电压信号大于0且小于第一常高电平信号时，停止输出所述开关控制信号，所述开关元件打开；
和/或，
当所述电压信号小于等于第一常低电平信号时，输出一开关控制信号，所述开关控制信号控制所述开关元件闭合；
当所述电压信号小于0且大于第一常低电平信号时，停止输出所述开关控制信号，所述开关元件打开。
优选地，所述滤波电容两端并联有整流输出电路；
所述比较器的供电端与所述整流输出电路相连；
所述整流输出电路用于为负载及所述比较器供电。
优选地，
所述电流电压转换元件为电流互感器；和/或，
所述开关元件为晶体管。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种用电设备的电源电路，包括：
上述的放电电路。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种用电设备，包括：
上述的电源电路。
优选地，所述用电设备包括：家庭用电设备及工业用电设备。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过放电控制电路将放电电阻选择性地接入到放电电路中，避免了放电电阻一直耗电损失能量，从而实现了电路的低功耗涉及，满足了用电设备电气安全标准，保证了电器的安全可靠性，用户体验度好、满意度高。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种放电电路的原理框图；
图2是根据一示例性实施例示出的交流电源输出的电压波形图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例一
图1是根据一示例性实施例示出的一种放电电路的原理框图，如图1所示，该放电电路包括：
放电电阻2，与负载电路的滤波电容1并联，用于对所述滤波电容1存储的电能进行放电；
放电控制电路，与交流电源AC输入端相连，用于根据所述交流电源AC输出的电流信号，控制所述放电电阻2是否接入到所述滤波电容1的放电电路。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于用电设备的电源电路中(即上述的负载电路为电源电路)，用于在用电设备断电后，对电源电路的滤波电容1中存储的电能进行放电。
需要说明的是，所述用电设备包括：家庭用电设备及工业用电设备。
所述家庭用电设备包括但不限于：空调、冰箱、洗衣机、空气净化器、电饭煲、微波炉、电磁炉等。所述工业用电设备包括但不限于：仓库机器人、中央空调等。
优选地，所述放电电路，还包括：
开关元件3，与所述放电电阻2串联；
所述放电控制电路，通过所述开关元件3，控制所述放电电阻2是否接入到所述滤波电容1的放电电路。
在具体实践中，所述开关元件3可以选取三极管、继电器、MOS管等，具体根据用户需要进行选择。例如，图2所示本实施例中，所述开关元件3采用了晶体管。
在具体实践中，所述放电控制电路可以有多种实现方式，图一给出了其中一种实现方式，参见图1，所述放电控制电路，包括：
电流电压转换元件4，串联在所述交流电源AC的输入端，用于将交流电源AC输出的电流信号转换为电压信号；
比较器5，输入端与所述电流电压转换元件4相连，输出端与所述开关元件3的控制端相连，用于根据所述电压信号，控制所述开关元件3的启闭，进而控制所述放电电阻2是否接入所述滤波电容1的放电电路。
在具体实践中，所述电流电压转换元件4可以采用电流互感器；
电流互感器将交流电源输出的电流信号转换为电压信号后，电压信号如图2所示，参见图2，交流电源AC输出的交流电是正弦波形，电压幅值从波谷到波峰-310V～+310V变化。
电压区间在-V1～+V1时(对应图2的区间②和③，在具体实践中，所述V1的数值根据实验结果进行选取，例如，选取V1为220V)，由于此时当前电压值较低，用电设备掉电后，1S内残余电压U＝当前电压值-△U(△U为1S内电路自然掉电电压，△U≥0)，经多次实验表明，1S内残余电压U＝当前电压值-△U可以掉到24V以下，可以不接入放电电阻，断电1S后的电压峰值满足电气安全。
电压区间在-V1～-330V(对应图2的区间④)，及，电压区间在+V1～+310V时(对应图2的区间①)时，经多次实验表明，1S内残余电压U＝当前电压值-△U不能掉到24V以下，满足不了电气安全标准，因此需要接入放电电阻。
由于需要接入放电电阻的区间包括两个，对应图2的区间④和区间①，所以，具体实践中，所述比较器5，包括：
第一比较器51，正相输入端与所述电流电压转换元件4相连，反相输入端与第一参考电压源(附图中未示出)相连；和/或，
第二比较器52，反相输入端与所述电流电压转换元件4相连，正相输入端与第二参考电压源(附图中未示出)相连；
所述第一比较器51和/或第二比较器52的输出端与所述开关元件3的控制端相连。
优选地，所述第一参考电压源输出第一常高电平信号；和/或，
所述第二参考电压源输出第一常低电平信号。
需要说明的是，第一参考电压源在图1中未示出，图1中的Ref1代表第一参考电压源输出的第一常高电平信号，作为第一比较器51的参考电压信号；
第二参考电压源在图1中未示出，图1中的Ref2代表第二参考电压源输出的第一常低电平信号，作为第二比较器52的参考电压信号。
所述第一常高电平信号的幅值小于等于所述交流电源输出电压信号的最大峰值；和/或，
所述第一常低电平信号的幅值大于等于所述交流电源输出电压信号的最小峰值。
例如，若所述交流电源输出幅值在[-310V，+310V]区间的交流信号，那么，所述第一常高电平信号的幅值小于+310V；和/或，
所述第一常低电平信号的幅值大于-310V。
本实施例提供的技术方案，之所以要限定所述第一常高电平信号的幅值小于等于所述交流电源输出电压信号的最大峰值；和/或，所述第一常低电平信号的幅值大于等于所述交流电源输出电压信号的最小峰值，是因为负载电路的滤波电容储能的电能不可能超过交流电源输出的能量，所以接入放电电阻进行放电的电压幅值区间不可能超过交流电源输出电压信号的最大最小峰值区间。
以图1和图2为例，可以理解的是，第一比较器51和第二比较器52分别用于控制交流电源AC输出的电压信号处于区间①和区间④时，对滤波电容1放电。在具体实践中，所述第一比较器51和第二比较器52型号可以相同，也可以不同，具体根据用户需要进行设置。
所述第一常高电平信号的幅值的大小和第二常低电平信号的幅值的大小可以相同，也可以不同，具体根据实验结果进行设置，只要实验结果表明在用电设备断电后，1S内电源插头各插脚间的电压能够降到24V以下即可，例如，根据实验结果，可以选取所述第一常高电平信号的幅值为+220V，第二常低电平信号的幅值为-220V。再例如，根据实验结果，可以选取第一常高电平信号的幅值为+260V，第二常低电平信号的幅值为-210V等。
因此，所述比较器5根据所述电压信号，控制所述开关元件3的启闭，包括：
当所述电压信号大于等于第一常高电平信号(例如图1中的Ref1)时，输出一开关控制信号(例如一高电平信号)，所述开关控制信号控制所述开关元件(例如图1中的晶体管Q1)闭合(对应图2的区间①)；
当所述电压信号大于0且小于第一常高电平信号(例如图1中的Ref1)时，停止输出所述开关控制信号(例如输出一低电平信号)，所述开关元件打开(对应图2的区间②)；
和/或，
当所述电压信号小于等于第一常低电平信号(例如图1中的Ref2)时，输出一开关控制信号(例如一高电平信号)，所述开关控制信号控制所述开关元件闭合(对应图2的区间④)；
当所述电压信号小于0且大于第一常低电平信号(例如图1中的Ref2)时，停止输出所述开关控制信号(例如输出一低电平信号)，所述开关元件打开(对应图2的区间③)。
优选地，所述滤波电容1两端并联有整流输出电路；
所述比较器5的供电端与所述整流输出电路相连；
所述整流输出电路用于为负载及所述比较器5供电。
可以理解的是，在具体实践中，所述比较器5可以通过外接电源供电，也可以通过原有电路的电源供电。本实施例提供的技术方案，通过原有电路的整流输出电路输出的弱电为比较器5提供工作电压，简化了电路设计，减少布线，提高了电路的集成度，电路架构更精简，用户体验度好、满意度高。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过将放电电阻2与开关元件3串联，并根据交流电源输出的电流信号控制开关元件3的启闭，从而实现将放电电阻2选择性接入到放电电路中，避免了放电电阻一直耗电损失能量，从而实现了电路的低功耗涉及，满足了用电设备电气安全标准，保证了电器的安全可靠性，用户体验度好、满意度高。
实施例二
根据一示例性实施例示出的一种用电设备的电源电路，包括：
上述的放电电路。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于用电设备中。
需要说明的是，所述用电设备包括：家庭用电设备及工业用电设备。
所述家庭用电设备包括但不限于：空调、冰箱、洗衣机、空气净化器、电饭煲、微波炉、电磁炉等。所述工业用电设备包括但不限于：仓库机器人、中央空调等。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，由于电源电路中包含了上述的放电电路，而上述的放电电路只有在电源电路掉电1S内残余电压不能掉到24V以下，满足不了电气安全标准时，才会对电源电路的滤波电容存储的电能进行放电，避免了放电电阻一直耗电损失能量，从而实现了电路的低功耗涉及，满足了用电设备电气安全标准，保证了电器的安全可靠性，用户体验度好、满意度高。
实施例三
根据一示例性实施例示出的一种用电设备，包括：
上述的电源电路。
优选地，所述用电设备包括：家庭用电设备及工业用电设备。
需要说明的是，所述家庭用电设备包括但不限于：空调、冰箱、洗衣机、空气净化器、电饭煲、微波炉、电磁炉等。所述工业用电设备包括但不限于：仓库机器人、中央空调等。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，由于用电设备包含了上述的电源电路，而上述的电源电路只有在掉电1S内残余电压不能掉到24V以下，满足不了电气安全标准时，才会接入放电电阻，避免了放电电阻一直耗电损失能量，从而实现了电路的低功耗涉及，满足了用电设备电气安全标准，保证了电器的安全可靠性，用户体验度好、满意度高。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种放电电路，其特征在于，包括：
放电电阻，与负载电路的滤波电容并联，用于对所述滤波电容存储的电能进行放电；
放电控制电路，与交流电源输入端相连，用于根据所述交流电源输出的电流信号，控制所述放电电阻是否接入到所述滤波电容的放电电路。
2.根据权利要求1所述的放电电路，其特征在于，还包括：
开关元件，与所述放电电阻串联；
所述放电控制电路，通过所述开关元件，控制所述放电电阻是否接入到所述滤波电容的放电电路。
3.根据权利要求2所述的放电电路，其特征在于，所述放电控制电路，包括：
电流电压转换元件，串联在所述交流电源的输入端，用于将交流电源输出的电流信号转换为电压信号；
比较器，输入端与所述电流电压转换元件相连，输出端与所述开关元件的控制端相连，用于根据所述电压信号，控制所述开关元件的启闭，进而控制所述放电电阻是否接入所述滤波电容的放电电路。
4.根据权利要求3所述的放电电路，其特征在于，所述比较器，包括：
第一比较器，正相输入端与所述电流电压转换元件相连，反相输入端与第一参考电压源相连；和/或，
第二比较器，反相输入端与所述电流电压转换元件相连，正相输入端与第二参考电压源相连；
所述第一比较器和/或第二比较器的输出端与所述开关元件的控制端相连。
5.根据权利要求4所述的放电电路，其特征在于，
所述第一参考电压源输出第一常高电平信号；和/或，
所述第二参考电压源输出第一常低电平信号；
所述第一常高电平信号的幅值小于等于所述交流电源输出电压信号的最大峰值；和/或，
所述第一常低电平信号的幅值大于等于所述交流电源输出电压信号的最小峰值。
6.根据权利要求5所述的放电电路，其特征在于，所述比较器根据所述电压信号，控制所述开关元件的启闭，包括：
当所述电压信号大于等于第一常高电平信号时，输出一开关控制信号，所述开关控制信号控制所述开关元件闭合；
当所述电压信号大于0且小于第一常高电平信号时，停止输出所述开关控制信号，所述开关元件打开；
和/或，
当所述电压信号小于等于第一常低电平信号时，输出一开关控制信号，所述开关控制信号控制所述开关元件闭合；
当所述电压信号小于0且大于第一常低电平信号时，停止输出所述开关控制信号，所述开关元件打开。
7.根据权利要求3所述的放电电路，其特征在于，
所述滤波电容两端并联有整流输出电路；
所述比较器的供电端与所述整流输出电路相连；
所述整流输出电路用于为负载及所述比较器供电。
8.根据权利要求3～7任一项所述的放电电路，其特征在于，
所述电流电压转换元件为电流互感器；和/或，
所述开关元件为晶体管。
9.一种用电设备的电源电路，其特征在于，包括：
权利要求1～8任一项所述的放电电路。
10.一种用电设备，其特征在于，包括：
权利要求9所述的电源电路；
所述用电设备包括：家庭用电设备及工业用电设备。
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