CN202550481U - 异常电压保护显示电路及定速空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种异常电压保护显示电路及定速空调器，其中异常电压保护显示电路包括AC/DC转换电路、电压采样电路、采样电压保护电路、主控制器、电源输出控制电路及电压状态显示电路，电压采样电路对AC/DC转换电路输出端的电压进行采样，输出一采样电压给采样电压保护电路，采样电压保护电路对采样电压进行高电压保护检测，输出一检测电压给主控制器，主控制器根据检测电压分别控制电源输出控制电路的电源输出，以及控制电压状态显示电路的电压状态显示。本实用新型避免了定速空调器因电网电压的过高或过低而被损坏，从而保证了定速空调器的正常使用，同时，本实用新型还能够实时地显示定速空调器所输入电源的电压状态。

Description

异常电压保护显示电路及定速空调器

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种异常电压保护显示电路及定速空调器。

背景技术

目前，定速空调器广泛应用于农村地区，而农村地区电网电压的不稳定，难以保证定速空调器的正常运行。如非洲农村的宽电源电压地区，其电网电压时高时低，若其额定电压为220V，则该地区的电网电压，低电压时可以低于187V，高电压时可以高于265V。然而，现有的定速空调器没有异常电压保护功能，该定速空调器在电网电压低于187V条件下工作时，其压缩机将会出现频繁堵转的现象，从而导致压缩机线圈的温度过高，严重时将烧毁压缩机；当现有定速空调器在电网电压高于265V条件下工作时，其电控板上的元器件将会受到损坏，从而影响定速空调器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种异常电压保护显示电路，旨在避免定速空调器因电网电压的过低而烧毁其压缩机，以及避免定速空调器电控板元器件因电网电压的过高而被损坏，从而延长定速空调器的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种异常电压保护显示电路，包括AC/DC转换电路、电压采样电路、采样电压保护电路、主控制器、电源输出控制电路及电压状态显示电路，所述电压采样电路对所述AC/DC转换电路输出端的电压进行采样，输出一采样电压给所述采样电压保护电路，所述采样电压保护电路对所述采样电压进行高电压保护检测，输出一检测电压给所述主控制器，所述主控制器根据所述检测电压分别控制所述电源输出控制电路的电源输出，以及控制所述电压状态显示电路对所述AC/DC转换电路所输入AC电源的电压状态进行实时显示。

优选地，所述电压采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、极性电容及第一电容，所述第一电阻的一端与所述AC/DC转换电路的输出端连接，其另一端经所述第二电阻接地，所述第三电阻的一端连接于所述第一电阻和第二电阻之间，其另一端与所述采样电压保护电路连接，且分别经所述极性电容及第一电容接地。

优选地，所述采样电压保护电路包括电感、第四电阻、第五电阻、第二电容、双向开关二极管及第一工作电压输入端，所述第四电阻的一端经所述电感与所述电压采样电路中第三电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端经所述双向开关二极管与所述第一工作电压输入端连接，所述第二电容与所述第五电阻相互并联，其一公共端接地，另一公共端连接于所述第四电阻和所述双向开关二极管之间，且作为所述采样电压保护电路的输出端与所述主控制器连接。

优选地，所述电压状态显示电路包括第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、第六电阻、第七电阻及第八电阻，所述第一LED灯的阳极与所述主控制器连接，其阴极经所述第六电阻接地，所述第二LED灯的阳极与所述主控制器连接，其阴极经所述第七电阻接地，所述第三LED灯的阳极与所述主控制器连接，其阴极经所述第八电阻接地。

优选地，所述主控制器为TMP89FH09芯片，所述TMP89FH09芯片的模拟电压输入端口与所述采样电压保护电路的输出端连接，所述TMP89FH09芯片的P1端口与所述第一LED灯的阳极连接，所述TMP89FH09芯片的P2端口与所述第二LED灯的阳极连接，所述TMP89FH09芯片的P3端口与所述第三LED灯的阳极连接，所述TMP89FH09芯片的P4端口与所述电源输出控制电路连接。

优选地，所述电源输出控制电路包括第九电阻、NPN三极管、继电器、第二工作电压输入端及电源输出端，所述NPN三极管的基极经所述第九电阻与所述TMP89FH09芯片的P4端口连接，所述NPN三极管的集电极经所述继电器的线圈与所述第二工作电压输入端连接，所述NPN三极管的发射极接地；所述电源输出端的电源输出由所述继电器控制。

优选地，所述第二工作电压输入端的输入电压为12V。

本实用新型还提出一种定速空调器，所述定速空调器包括异常电压保护显示电路，所述异常电压保护显示电路包括AC/DC转换电路、电压采样电路、采样电压保护电路、主控制器、电源输出控制电路及电压状态显示电路，所述电压采样电路对所述AC/DC转换电路输出端的电压进行采样，输出一采样电压给所述采样电压保护电路，所述采样电压保护电路对所述采样电压进行高电压保护检测，输出一检测电压给所述主控制器，所述主控制器根据所述检测电压分别控制所述电源输出控制电路的电源输出，以及控制所述电压状态显示电路对所述AC/DC转换电路所输入AC电源的电压状态进行实时显示。

本实用新型提出的异常电压保护显示电路，电路中的主控制器能够根据采样电压保护电路输出给其的检测电压，控制电路中电源输出控制电路的电源输出状态，避免了定速空调器因电网电压的过低而烧毁其压缩机，以及避免了定速空调器电控板元器件因电网电压的过高而被损坏，从而延长了定速空调器的使用寿命。同时，本实用新型电路中的电压状态显示电路还能够实时地显示定速空调器所输入AC电源的电压状态，使得用户能够及时方便地知晓定速空调器的电源状态。

附图说明

图1是本实用新型异常电压保护显示电路较佳实施例的电路原理框图；

图2是本实用新型异常电压保护显示电路较佳实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，图1是本实用新型异常电压保护显示电路较佳实施例的电路原理框图。本实用新型异常电压保护显示电路包括AC/DC转换电路1、电压采样电路2、采样电压保护电路3、主控制器4、电源输出控制电路5以及电压状态显示电路6。其中，AC/DC转换电路1将AC交流电源转换为DC直流电源，电压采样电路2对AC/DC转换电路1中直流输出端的电压进行采样，输出一采样电压给采样电压保护电路3，采样电压保护电路3对电压采样电路2的采样电压进行高电压保护检测，输出一适合电压范围的检测电压给主控制器4，主控制器4根据采样电压保护电路3输出的检测电压分别控制电源输出控制电路5的电源输出，以及控制电压状态显示电路6对AC/DC转换电路1所输入AC电源的电压状态进行实时显示。

本实用新型实施例中的主控制器4为TMP89FH09芯片，电压状态显示电路6为采用不同颜色的LED灯分别对过高电压状态、正常电压状态以及过低电压状态进行显示，以提示用户此时的电源电压状态。当输入给主控制器4的检测电压过高或过低时(即AC/DC转换电路1所输入AC电源的电压过高或过低时)，主控制器4将输出控制量给电源输出控制电路5，以控制电源输出控制电路5的电源输出，从而使得用电对象在其电源电压过高或过低时受到保护而不被损坏。

参照图2，图2是本实用新型异常电压保护显示电路较佳实施例的电路结构示意图。本实用新型异常电压保护显示电路包括AC/DC转换电路1、电压采样电路2、采样电压保护电路3、主控制器4、电源输出控制电路5以及电压状态显示电路6。

其中，主控制器4为TMP89FH09芯片；

AC/DC转换电路1包括AC电源、整流桥堆D1及极性电容E1；

电压采样电路2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、极性电容E2及第一电容C1；

采样电压保护电路3包括电感L1、第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2、双向开关二极管D2及第一工作电压输入端VCC；

电源输出控制电路5包括第九电阻R9、NPN三极管Q1、继电器J1、第二工作电压输入端、AC电源及电源输出端52；

电压状态显示电路6包括第一LED灯LED1、第二LED灯LED2、第三LED灯LED3、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8。

具体的，AC/DC转换电路1中的整流桥堆D1将AC电源转换为DC直流电源，极性电容E1用于对整流桥堆D1输出端的直流电源进行滤波。如图所示，AC/DC转换电路1中的AC电源经过整流桥堆D1后变为脉动直流电源，该脉动直流电源再经过极性电容E1的滤波后，变为较平滑的直流电源，该平滑的直流电源输给电压采样电路2以进行电压采样。

电压采样电路2中第一电阻R1的一端与AC/DC转换电路1的输出端连接，第一电阻R1的另一端经第二电阻R2接地，第三电阻R3的一端连接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，第三电阻R3的另一端与采样电压保护电路3中电感L1的一端连接，且第三电阻R3的该端还分别经极性电容E2及第一电容C1接地。其中，极性电容E2和第一电容C1用于滤除外界的干扰信号。本实用新型中电压采样电路2的电压采样点设于第三电阻R3与第一电容C1的结点处，即图中V-IN′为采样电压。

采样电压保护电路3中第四电阻R4的一端经电感L1与电压采样电路2中第三电阻R3的一端连接，第四电阻R4的另一端经双向开关二极管D2与第一工作电压输入端VCC连接，第二电容C2与第五电阻R5相互并联，其一公共端接地，另一公共端连接于第四电阻R4和双向开关二极管D2之间，且该端作为采样电压保护电路3的输出端与主控制器4的模拟电压输入端口ANIO连接。其中，电感L1和第二电容C2用于滤除外界的干扰信号。

主控制器4的模拟电压输入端口ANIO与采样电压保护电路3的输出端连接，TMP89FH09芯片的P1端口与第一LED灯(图示标号为LED1)的阳极连接，TMP89FH09芯片的P2端口与第二LED灯(图示标号为LED2)的阳极连接，TMP89FH09芯片的端P3口与第三LED灯(图示标号为LED3)的阳极连接，TMP89FH09芯片的P4端口与电源输出控制电路5中第九电阻R9的一端连接。本实用新型实施例中的第一LED灯为红色LED灯，第二LED灯为绿色LED灯，第三LED灯为橙色LED灯。

电压状态显示电路6中第一LED灯LED1的阳极与主控制器4的P1端口连接，第一LED灯LED1的阴极经第六电阻R6接地，第二LED灯LED2的阳极与主控制器4的P2端口连接，第二LED灯LED2的阴极经第七电阻R7接地，第三LED灯LED3的阳极与主控制器4的P3端口连接，第三LED灯LED3的阴极经第八电阻R8接地。

电源输出控制电路5中第二工作电压输入端的输入电压为+12V，该电压为继电器J1提供工作电压。NPN三极管Q1的基极经第九电阻R9与TMP89FH09芯片的P4端口连接，NPN三极管Q1的集电极经继电器51的线圈与第二工作电压输入端连接，NPN三极管Q1的发射极接地。本实用新型通过主控制器4控制继电器51的断开与闭合，以控制AC电源从电源输出端52输出给用电对象。

本实用新型由于AC电源的电压过高时，电压采样电路2的采样电压V-IN′，其电压值也随之增大，若不限制采样电压V-IN′的电压值，将其直接输送给主控制器4的模拟电压输入端口ANIO，则会损坏主控制器4，因此，本实用新型必须对采样电压V-IN′进行过高电压保护检测后，才能输送给主控制器4的模拟电压输入端口ANIO。其中，采样电压保护电路3中的双向开关二极管D2能够对采样电压V-IN′的电压值进行钳位，即当采样电压V-IN′的电压值过高时(大于主控制器4的正常工作电压值)，双向开关二极管D2将会导通，从而使得主控制器4模拟电压输入端口ANIO所输入的电压(图示标号为V-IN)被钳位在主控制器4的正常工作电压值以内。即如图所示，电压采样电路2的采样电压V-IN′经采样电压保护电路3的高电压保护检测后，变为一合适电压范围的检测电压V-IN，再将该合适电压范围的检测电压V-IN输送给主控制器4的模拟电压输入端口ANIO。

若AC电源的额定电压值为220V，则本实用新型实施例用于对定速空调器进行异常电压保护时，其工作原理如下：

(1)当AC电源的电压＞265V时，则主控制器4输出控制量给电压状态显示电路6，以控制LED1亮(即红色LED灯亮)，以提示用户此时AC电源的电压为过高状态，同时，主控制器4输出控制量给电源输出控制电路5，以控制电源输出控制电路5中的继电器51为断开状态，即断开定速空调器的电源输入，使空调器失电关闭；

(2)当AC电源的电压在187V-265V范围内时，则主控制器4输出控制量给电压状态显示电路6，以控制LED2亮(即绿色LED灯亮)，以提示用户此时AC电源的电压为正常电压状态，同时，主控制器4输出控制量给电源输出控制电路5，以控制电源输出控制电路5中的继电器51为闭合状态，使空调器得电工作；

(3)当AC电源的电压＜187V时，则主控制器4输出控制量给电压状态显示电路6，以控制LED3亮(即橙色LED灯亮)，以提示用户此时AC电源的电压为电压过低状态，同时，主控制器4输出控制量给电源输出控制电路5，以控制电源输出控制电路5中的继电器51为断开状态，即断开定速空调器的电源输入，使空调器失电关闭。

当本实用新型异常电压保护显示电路用于定速空调器的异常电压保护时，其电压状态显示电路6的电压状态显示可设于空调器室内机显示面板的右侧，以便用户随时观测空调器的电源电压状态。

本实用新型实施例是以AC电源的额定电压为220V为例来进行电源电压状态的判定，即当AC电源的电压＞265V时，则本实用新型判定该电源的电压为过高状态，进而关断定速空调器的电源输入，从而使得空调器失电关闭；当AC电源的电压在187V-265V范围内时，则本实用新型判定该电源的电压为正常状态，进而维持定速空调器电源的正常输入，从而使得定速空调器得电工作；当AC电源的电压＜187V时，则本实用新型判定该电源的电压为过低状态，进而关断定速空调器的电源输入，从而使得空调器失电关闭。本实用新型同样适用于其他不同电源电压的判定。

本实用新型还提出一种定速空调器，该定速空调器包括异常电压保护显示电路，其异常电压保护显示电路的电路结构参照上面实施例所述异常电压保护显示电路的电路结构，此处不再赘述。

本实用新型的有益效果是：本实用新型由于电路中的主控制器能够根据采样电压保护电路输出给其的检测电压，控制电路中电源输出控制电路的电源输出状态，避免了定速空调器因电网电压的过低而烧毁其压缩机，以及避免了定速空调器电控板元器件因电网电压的过高而被损坏，从而延长了定速空调器的使用寿命。同时，本实用新型电路中的电压状态显示电路还能够实时地显示定速空调器所输入AC电源的电压状态，使得用户能够及时方便地知晓定速空调器的电源状态。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种异常电压保护显示电路，其特征在于，包括AC/DC转换电路、电压采样电路、采样电压保护电路、主控制器、电源输出控制电路及电压状态显示电路，所述电压采样电路对所述AC/DC转换电路输出端的电压进行采样，输出一采样电压给所述采样电压保护电路，所述采样电压保护电路对所述采样电压进行高电压保护检测，输出一检测电压给所述主控制器，所述主控制器根据所述检测电压分别控制所述电源输出控制电路的电源输出，以及控制所述电压状态显示电路对所述AC/DC转换电路所输入AC电源的电压状态进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的异常电压保护显示电路，其特征在于，所述电压采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、极性电容及第一电容，所述第一电阻的一端与所述AC/DC转换电路的输出端连接，其另一端经所述第二电阻接地，所述第三电阻的一端连接于所述第一电阻和第二电阻之间，其另一端与所述采样电压保护电路连接，且分别经所述极性电容及第一电容接地。

3.根据权利要求1或2所述的异常电压保护显示电路，其特征在于，所述采样电压保护电路包括电感、第四电阻、第五电阻、第二电容、双向开关二极管及第一工作电压输入端，所述第四电阻的一端经所述电感与所述电压采样电路中第三电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端经所述双向开关二极管与所述第一工作电压输入端连接，所述第二电容与所述第五电阻相互并联，其一公共端接地，另一公共端连接于所述第四电阻和所述双向开关二极管之间，且作为所述采样电压保护电路的输出端与所述主控制器连接。

4.根据权利要求1所述的异常电压保护显示电路，其特征在于，所述电压状态显示电路包括第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、第六电阻、第七电阻及第八电阻，所述第一LED灯的阳极与所述主控制器连接，其阴极经所述第六电阻接地，所述第二LED灯的阳极与所述主控制器连接，其阴极经所述第七电阻接地，所述第三LED灯的阳极与所述主控制器连接，其阴极经所述第八电阻接地。

5.根据权利要求4所述的异常电压保护显示电路，其特征在于，所述主控制器为TMP89FH09芯片，所述TMP89FH09芯片的模拟电压输入端口与所述采样电压保护电路的输出端连接，所述TMP89FH09芯片的P1端口与所述第一LED灯的阳极连接，所述TMP89FH09芯片的P2端口与所述第二LED灯的阳极连接，所述TMP89FH09芯片的P3端口与所述第三LED灯的阳极连接，所述TMP89FH09芯片的P4端口与所述电源输出控制电路连接。

6.根据权利要求5所述的异常电压保护显示电路，其特征在于，所述电源输出控制电路包括第九电阻、NPN三极管、继电器、第二工作电压输入端及电源输出端，所述NPN三极管的基极经所述第九电阻与所述TMP89FH09芯片的P4端口连接，所述NPN三极管的集电极经所述继电器的线圈与所述第二工作电压输入端连接，所述NPN三极管的发射极接地；所述电源输出端的电源输出由所述继电器控制。

7.根据权利要求6所述的异常电压保护显示电路，其特征在于，所述第二工作电压输入端的输入电压为12V。

8.一种定速空调器，其特征在于，所述定速空调器包括权利要求1-7中任一项所述的异常电压保护显示电路。

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