CN201110615Y - 空调控制器的过零信号检测电路及一种空调 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种空调控制器的过零信号检测电路及一种空调，所述过零信号检测电路包括：全波整流电路，其用于把交流电转变为正向的半波电压；过零检测电路，其用于检测所述半波电压的过零信号；所述全波整流电路的输入端与交流电连接，所述全波整流电路的输出端与所述过零检测电路的输入端连接，所述过零检测电路的输出端接单片机芯片的输入端。本实用新型的空调控制器的过零信号检测电路，其能直接接在强电电源端与单片芯片输入端之间，有效的实现了交流电过零信号的检测，且本实用新型的电路功耗较低。

Description

空调控制器的过零信号检测电路及一种空调
技术领域
本实用新型涉及家用电器，特别涉及一种采用开关电源供电的空调控制器的交流电过零信号检测电路及一种空调。
背景技术
随着待机功耗要求越来越低，并为了适应更加宽范围的电源要求，越来越多的空调控制器开始采用开关电源供电，但同时空调风机现在普遍都是采用可控硅调速控制的PG电机，这就需要检测交流电源的过零信号。在采用开关电源供电的空调控制器没有安装线性变压器的情况下，因为在线性变压器的次级电压比较低，原来接在线性变压器次级的过零信号的检测电路就不能直接接在强电电源端，需要重新设计在强电电源端直接检测过零信号的低功耗电路。
发明内容
本实用新型提供了一种空调控制器的过零信号检测电路及一种空调，其能直接接在强电电源端，且还能实现低功耗。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型的技术方案是：一种空调控制器的过零信号检测电路，包括：
全波整流电路，其用于把交流电转变为正向的半波电压；
过零检测电路，其用于检测所述半波电压的过零信号；
所述全波整流电路的输入端与交流电连接，所述全波整流电路的输出端与所述过零检测电路的输入端连接，所述过零检测电路的输出端接单片机芯片的输入端。
一种空调，包括空调控制器的过零信号检测电路，所述过零信号检测电路包括，
全波整流电路，其用于把交流电转变为正向的半波电压；
过零检测电路，其用于检测所述半波电压的过零信号；
所述全波整流电路的输入端与交流电连接，所述全波整流电路的输出端与所述过零检测电路的输入端连接，所述过零检测电路的输出端接单片机芯片的输入端。
本实用新型的空调控制器的过零信号检测电路，其能直接接在强电电源端与单片芯片输入端之间，有效的实现了交流电过零信号的检测，且本实用新型的电路功耗比较低。
附图说明
图1是本实用新型空调控制器的过零信号检测电路的电路原理图(一)；
图2是本实用新型空调控制器的过零信号检测电路的电路原理图(二)；
图3是本实用新型中交流电通过全波整流电路的波形图及过零信号端的测试波形图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来说明一下本实用新型：
本实用新型的空调控制器的过零信号检测电路，可以应用在包括空调的控制器中，所述过零信号检测电路包括：全波整流电路，其用于把交流电转变为正向的半波电压；过零检测电路，其用于检测所述半波电压的过零信号；所述全波整流电路的输入端与交流电连接，所述全波整流电路的输出端接所述过零检测电路的输入端，所述过零检测电路的输出端接单片机芯片的输入端。为了进一步的消除过零检测电路输出端的强电压的影响，在过零检测电路和单片机芯片的输入端之间还可以串接一个光耦隔离电路，光耦隔离电路的输出端接单片机芯片的输入端。
图1是本实用新型空调控制器的过零信号检测电路的电路原理图一，在此实施例中不包括光耦隔离电路，其包括全波整流电路A和过零检测电路B，全波整流电路A的输出端接过零检测电路B的输入端，过零检测电路B的输出端接单片机芯片的输入端。所述全波整流电路A包括四个二极管D1、D2、D3和D4，二极管D1的阳极和二极管D3的阴极连接，二极管D2的阳极和二极管D4的阴极连接，交流电的零线和火线分别接在二极管D1的阳极和二极管D3的阴极之间及二极管D2的阳极和二极管D4的阴极之间，二极管D1和二极管D2的阴极连接点作为全波整流电路A的正端电压输出端，二极管D3和二极管D4的阳极连接点作为全波整流电路A的负端电压输出端。
所述过零检测电路B包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、稳压二极管D10、电容C15和三极管Q1，电阻R7的一端接全波整流电路的正端电压输出端，另一端通过电阻R9接三极管Q1的基极，三极管的发射极和全波整流电路的负端电压输出端分别接地，稳压二极管D10的阴极与电阻R7连接，稳压二级管D10的阳极接地，电阻R8并联链接在稳压二极管D10的两端，电阻R8起分压作用，三极管Q1的集电极通过电阻R10与单片机芯片的电源端N连接，图中所述的结点d即为过零信号输出端，并且结点d的一端通过电容C16接地，另一端与三极管Q1的集电极连接。电阻R9在电路中起限流作用，可以不用；稳压二极管D10在电路中起保护作用，防止三极管Q1的基极电压过高，也可以不用。
交流电通过全波整流电路后变为正向的半波电压，再经限流电阻R7和R9去驱动三极管Q1，当全波整流电路输出电压达到三极管Q1的导通电压时，一般导通电压大于0.6V，三极管Q1导通，此时过零信号输出端d输出低电平，当全波整流电路输出的电压不足以达到三极管Q1的导通电压时，即电压小于0.6V，三极管Q1关闭，此时过零信号输出端d输出高电平。图3所示的即为交流电经过全波整流电路之后的正向半波电压波形图和过零信号输出端的测试波形图，图中所示D为交流电通过全波整流电路的正向半波的电压，E为过零信号输出端d的测试波形。
图2是本实用新型本实用新型空调控制器的过零信号检测电路的电路原理图二，其和图1不同的是加入了光耦隔离电路C，所述光耦隔离电路C包括光耦U3、上拉电阻R11和滤波电容C16，光耦U3的第一端1接开关电源辅助绕组M，光耦U3的第二端2接所述过零检测电路B中电阻R10的一端，光耦U3的第三端3接地，光耦U3的第四端4接单片机芯片的输入端，光耦的第四端4通过上拉电阻R11接单片机芯片的电源端并通过滤波电容C16接地，图中所示的结点d即为过零信号输出端。所述过零检测电路B包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、稳压二极管D10、电容C15和三极管Q1，电阻R7的一端接全波整流电路的正端电压输出端，另一端通过电阻R9接三极管Q1的基极，三极管的发射极和全波整流电路的负端电压输出端分别接地，稳压二极管D10的阴极与电阻R7连接，稳压二级管D10的阳极接地，电阻R8并联链接在稳压二极管D10的两端，电阻R8起分压作用；三极管Q1的集电极通过电阻R10接光耦隔离电路C的输入端。电阻R9在电路中起限流作用，可以不用；稳压二极管D10在过零检测电路中起保护作用，防止三极管Q1的基极电压过高，也可以不用。
所述全波整流电路A和图1中所示的相同，在此不详说。交流电经过全波整流电路A后变为正向的半波电压，再经限流电阻R7和R9后去驱动三极管Q1，当达到三极管Q1的导通电压时，三极管Q1导通，此时过零信号输出端d输出低电平，当全波整流电路输出的电压不足以达到三极管Q1的导通电压时，三极管关闭，此时过零信号输出端d输出高电平。图3所示的即为交流电经过全波整流电路之后的正向半波电压波形图和过零信号输出端的测试波形图，图中所示D为交流电通过全波整流电路的正向半波的电压，E为过零信号输出端d的测试波形
在本实用新型中，电路的功耗主要消耗在电阻R7和R10上，若R7取820K，R10取5.1K，开关电源辅助绕组输出电压为15V时，在最大输入电压265V情况下电路功耗近似为：(265V*265V)/820K+(15V*15V)/5.1K＝0.086W+0.044W＝0.13W，可以看出本实用新型的电路功耗很低。
通过以上所述，可以看出本实用新型的空调控制器的过零信号检测电路，其能直接接在强电电源端与单片芯片输入端之间，有效的实现了交流电过零信号的检测，且本实用新型的电路功耗比较低。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1、一种空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于，包括：
全波整流电路，其用于把交流电转变为正向的半波电压；
过零检测电路，其用于检测所述半波电压的过零信号；
所述全波整流电路的输入端与交流电连接，所述全波整流电路的输出端与所述过零检测电路的输入端连接，所述过零检测电路的输出端接单片机芯片的输入端。
2、根据权利要求1所述的空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：还包括光耦隔离电路，其连接在过零检测电路的输出端和单片机芯片的输入端之间。
3、根据权利要求1或2所述的空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：所述全波整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，第一二极管的阳极和第三二极管的阴极连接，第二二极管的阳极和第四二极管的阴极连接，第一二极管和第二二极管的阴极的连接点与所述过零检测电路的输入端的一端连接，第三二极管和第四二极管的阳极的连接点与所述过零检测电路的输入端的另一端连接，第二二极管的阳极和第四二极管的阴极连接点及第一二极管的阳极和第三二极管的阴极连接点分别接交流电的零线和火线。
4、根据权利要求1所述的空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：所述过零检测电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻和三极管，第一电阻的一端与所述全波整流电路的正端电压输出端连接，第一电阻的另一端与三极管的基极连接，第三电阻并联在三极管的基极和发射极之间，三极管的发射极接地并与所述全波整流电路的负端电压输出端连接，三极管的集电极接单片机芯片的输入端，所述单片机芯片的输入端通过一个滤波电容接地，三极管的集电极通过第二电阻接单片机芯片的电源端，第一电容并联在三极管的基极和发射极之间。
5、根据权利要求2所述的空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：所述过零检测电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻和三极管，第一电阻的一端与所述全波整流电路的正端电压输出端连接，第一电阻的另一端与三极管的基极连接，第三电阻并联在三极管的基极和发射极之间，三极管的发射极接地并与所述全波整流电路的负端电压输出端连接，三极管的集电极通过第二电阻接光耦隔离电路的输入端，第一电容并联在三极管的基极和发射极之间。
6、根据权利要求3或4所述的空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：所述过零检测电路还包括稳压二极管，稳压二极管的阳极与所述三极管的发射极连接，稳压二极管的阴极与所述三极管的基极连接。
7、根据权利要求3或4所述的空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：所述过零检测电路还包括第四电阻，所述第四电阻串接在第一电阻和所述三极管的基极之间。
8、根据权利要求2所述的空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：所述光耦隔离电路包括光耦、上拉电阻和滤波电容，光耦的第一端接开关电源辅助绕组，光耦的第二端接所述过零检测电路的输出端，光耦的第三端接地，光耦的第四端接单片机芯片的输入端，光耦的第四端通过上拉电阻接单片机芯片的电源端并通过滤波电容接地。
9、一种空调，包括空调控制器的过零信号检测电路，其特征在于：所述过零信号检测电路包括，
全波整流电路，其用于把交流电转变为正向的半波电压；
过零检测电路，其用于检测所述半波电压的过零信号；
所述全波整流电路的输入端与交流电连接，所述全波整流电路的输出端与所述过零检测电路的输入端连接，所述过零检测电路的输出端接单片机芯片的输入端。
10、根据权利要求9所述的空调，其特征在于：还包括光耦隔离电路，其连接在过零检测电路的输出端和单片机芯片的输入端之间。
11、根据权利要求9所述的空调，其特征在于：所述过零检测电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻和三极管，第一电阻的一端与所述全波整流电路的正端电压输出端连接，第一电阻的另一端与三极管的基极连接，第三电阻并联在三极管的基极和发射极之间，三极管的发射极接地并与所述全波整流电路的负端电压输出端连接，三极管的集电极接单片机芯片的输入端，所述单片机芯片的输入端通过一个滤波电容接地，三极管的集电极通过第二电阻接单片机芯片的电源端，第一电容并联在三极管的基极和发射极之间。
12、根据权利要求10所述的空调，其特征在于：所述光耦隔离电路包括光耦、上拉电阻和滤波电容，光耦的第一端接开关电源辅助绕组，光耦的第二端接所述过零检测电路的输出端，光耦的第三端接地，光耦的第四端接单片机芯片的输入端，光耦的第四端通过上拉电阻接单片机芯片的电源端并通过滤波电容接地。
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