CN202561966U - 空调器的控制电路和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调器的控制电路和空调器。其中，空调器的控制电路包括：第一开关单元，设置在第一供电线路上，用于在接收到第一断开信号时断开，或者，在接收到第一导通信号时导通；第二开关单元，设置在第二供电线路上，用于在接收到第二断开信号时断开，或者，在接收到第二导通信号时导通；控制单元，与第一开关单元和第二开关单元分别相连接。通过本实用新型，解决了现有技术中空调器的智能功率模块容易烧坏的问题，进而达到了提高空调器的智能功率模块的寿命的效果。

Description

空调器的控制电路和空调器

技术领域

本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种空调器的控制电路和空调器。

背景技术

日常生活中，大多数用户将空调器的电源插头插入插座后便不再拔出，这样导致的一个问题是，即使用户不使用空调器，该空调器也会产生待机功耗。虽然一台空调器的待机功耗并不大，但当大多数空调器都产生待机功耗时，会浪费大量的电力资源。特别是使用直流电机的空调器，如果该类型的空调器在待机时，其直流电机的310V和15V电源依然处于通电状态的话，会大大提高空调器待机时的功耗。

公开号为CN1987244A的实用新型专利申请，公开了一种空调器的待机电力控制装置及其方法，以在空调器停止驱动时切断空调器各个负载的供电，但是，该实用新型专利申请所公开的技术方案在切断空调器各个负载的供电时容易烧坏空调器风机中的智能功率(Intelligent Power Module，简称IPM)模块。

另外，在控制空调器开机时，现有技术中的技术方案在控制空调器的各个负载上电时，同样存在容易烧坏空调器风机中的智能功率模块的问题。

针对相关技术中空调器的智能功率模块容易烧坏的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种空调器的控制电路和空调器，以解决现有技术中空调器的智能功率模块容易烧坏的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种空调器的控制电路，包括：第一开关单元，设置在第一供电线路上，用于在接收到第一断开信号时断开，或者，在接收到第一导通信号时导通，其中，第一供电线路为空调器风机的驱动电路工作电压的供电线路；第二开关单元，设置在第二供电线路上，用于在接收到第二断开信号时断开，或者，在接收到第二导通信号时导通，其中，第二供电线路为空调器风机的驱动电路控制电压的供电线路；控制单元，与第一开关单元和第二开关单元分别相连接，用于在发送第一断开信号至第一开关单元之后第一预设时间发送第二断开信号至第二开关单元，或者，在发送第一导通信号至第二开关单元之后第二预设时间发送第二导通信号至第一开关单元。

进一步地，控制单元包括：第一输出端子，与第一开关单元相连接，用于向第一开关单元发送第一控制信号，其中，第一控制信号包括第一断开信号和第一导通信号；以及第二输出端子，与第二开关单元相连接，用于向第二开关单元发送第二控制信号，其中，第二控制信号包括第二断开信号和第二导通信号。

进一步地，第一开关单元包括：继电器，其中，继电器的触点设置在第一供电线路上；以及继电器驱动子单元，连接在第一输出端子和继电器的控制线圈之间。

进一步地，继电器驱动子单元包括：第一三极管，其中，第一三极管的基极与第一输出端子相连接，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与第一继电器的控制线圈相连接；以及第一电阻，连接在第一三极管的基极和第一输出端子之间。

进一步地，控制电路还包括：二极管，并联在继电器的控制线圈两端；热敏电阻，设置在第一供电线路的火线上；以及第一电阻，连接在第一三极管的基极和第一输出端子之间。

进一步地，第二开关单元包括：第二开关子单元，连接在驱动电路的供电电源和驱动电路之间；光隔芯片，包括输入端和输出端，其中，光隔芯片的输入端与第二输出端子相连接，光隔芯片的输出端与第二开关子单元相连接；以及光隔芯片控制子单元，连接在光隔芯片的输入端和第二输出端子之间。

进一步地，第二开关子单元包括：第二三极管，第二三极管的发射极与驱动电路的供电电源相连接，第二三极管的集电极与驱动电路相连接，第二三极管的基极与光隔芯片的输出端相连接；第二电阻，连接在驱动电路的供电电源和第二三极管的基极之间；以及第三电阻，连接在第二三极管的基极和光隔芯片的输出端之间。

进一步地，第二开关子单元还包括：第四电阻，连接在第二三极管的发射极和第二三极管的集电极之间。

进一步地，光隔芯片控制子单元包括：第三三极管，第三三极管的发射极与光隔芯片的第一输入端相连接，第三三极管的基极与第二输出端子相连接，第三三极管的集电极接地；第四电阻，连接在第三三极管的基极和第二输出端子之间；以及第五电阻，连接在光隔芯片的第二输入端和直流电源之间，其中，直流电源用于为光隔芯片供电。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调器，包括本实用新型上述内容所提供的任一种空调器的控制电路。

通过本实用新型，采用包括以下结构的控制电路：第一开关单元，设置在第一供电线路上，用于在接收到第一断开信号时断开，或者，在接收到第一导通信号时导通，其中，第一供电线路为空调器风机的驱动电路工作电压的供电线路；第二开关单元，设置在第二供电线路上，用于在接收到第二断开信号时断开，或者，在接收到第二导通信号时导通，其中，第二供电线路为驱动电路控制电压的供电线路；控制单元，与第一开关单元和第二开关单元分别相连接，用于在发送第一断开信号至第一开关单元之后第一预设时间发送第二断开信号至第二开关单元，或者，在发送第一导通信号至第二开关单元之后第二预设时间发送第二导通信号至第一开关单元，通过控制第一开关单元断开之后再控制第二开关单元断开，实现了控制空调器风机驱动电路的工作电压的供电线路在控制电压的供电线路之前断开，控制第二开关单元导通之后再控制第一开关单元导通，实现了控制空调器风机驱动电路的控制电压的供电线路在风机驱动电路的工作电压的供电线路之前导通，实现了保护驱动电路中的智能功率模块，避免了空调器智能功率模块重复导通的弊端，解决了现有技术中空调器的智能功率模块容易烧坏的问题，进而达到了提高空调器的智能功率模块的寿命的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的控制电路与风机的第一连接示意图；

图2是根据本实用新型实施例的控制电路与风机的第二连接示意图；

图3是根据本实用新型实施例的控制电路的第一开关单元和驱动电路工作电压的供电电路的具体电路图；

图4是根据本实用新型实施例的控制电路的第二开关单元的具体电路图；

图5是根据本实用新型实施例的控制方法的流程图；

图6是根据本实用新型实施例的控制方法进行空调器开机控制和关机控制的示意图；以及

图7是根据空调器的开机或关机命令执行本实用新型实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种空调器的控制电路，图1是根据本实用新型实施例的控制电路与风机的第一连接示意图，如图1所示，在该实施例中，控制电路包括第一开关单元10、第二开关单元20和控制单元30。

其中，第一开关单元10设置在空调器风机的驱动电路工作电压的供电线路上，第二开关单元20设置在空调器风机的驱动电路控制电压的供电线路上，其中，第一开关单元10接收到发送给第一开关单元10的断开信号时断开以使风机驱动电路工作电压的供电线路断路，第一开关单元10接收到发送给第一开关单元10的导通信号时导通以使风机驱动电路控制电压的供电线路连通，第二开关单元20接收到发送给第二开关单元20的导通信号时导通以使风机驱动电路控制电压的供电线路连通，第二开关单元20接收到发送给第二开关单元20的断开信号时断开以使风机驱动电路工作电压的供电线路断开，控制单元30则用于向第一开关单元10和第二开关单元20发送导通信号和断开信号，具体地，控制单元30可以先发送第一断开信号至第一开关单元10，然后经历第一预设时间后发送第二断开信号至第二开关单元20；也可以先发送第一导通信号至第二开关单元20，然后经历第二预设时间后发送第二导通信号至第一开关单元10。其中，第一预设时间和第二预设时间可以根据具体需要进行设置，在该实施例中可以以第一预设时间为2分钟，第二预设时间为2秒钟进行举例说明。

对于空调器而言，影响其智能功率模块寿命的主要因素是空调器风机驱动电路的两个供电电源的不合理控制，这两个供电电源分别是风机驱动电路工作电压的供电电源和风机驱动电路控制电压的供电电源，分别为310V电源和15V电源，在空调正常工作时，给直流风机供电的310V，15V电源均处于导通状态，空调正常工作。15V电源给IPM模块里面的MOS管栅极供电，310V电源给MOS管漏极供电，直流风机正常运转。在直流风机停止运转时，如果310V和15V电源同时断开，或15V先切断，再切断310V，即会出现以下情况：由于MOS管为电压控制电流的器件，在MOS管截止时，栅极和漏极处于高阻态，这里如果栅极出现很小的电流，根据U＝I*R，也会出现很高的电压，使MOS管重复导通，时间长了即会对MOS管造成损坏。当空调由待机状态进入正常工作状态时，如果直流风机的310V及15V同时导通或310V先通过，即会出现以下情况：由于MOS管为电压控制电流的器件，在MOS管截止时，栅极和漏极处于高阻态，这里如果栅极出现很小的电流，根据U＝I*R，也会出现很高的电压，使MOS管重复导通，时间长了同样会对MOS管造成损坏。而该实施例的控制电路在空调由正常工作状态进入待机状态下，控制单元30先切断给直流风机驱动电路供电的310V电源，2分钟后再切断给直流风机驱动电路供电的15V电源，此时空调运行于低待机功耗模式下；在空调控制器由待机状态进行正常工作状态时，先导通15V电源，2秒钟后，即，在15V电源稳定后，再导通310V电源。其中，图2示出了另一种本实用新型实施例的控制电路与风机的连接示意图，在图2中示出了驱动电路中的IPM模块、15V电源和310V电源。

该实施例的控制电路通过控制第一开关单元10断开之后再控制第二开关单元20断开，实现了控制空调器风机的驱动电路工作电压的供电线路在风机驱动电路控制电压的供电线路之前断开，控制第二开关单元20导通之后再控制第一开关单元10导通，实现了控制空调器风机驱动电路控制电压的供电线路在风机驱动电路工作电压的供电线路之前导通，实现了保护驱动电路中的智能功率模块，避免了空调器智能功率模块重复导通的弊端，解决了现有技术中空调器的智能功率模块容易烧坏的问题，进而达到了提高空调器的智能功率模块的寿命的效果。同时，通过在空调器待机时，控制风机驱动电路工作电压的供电线路和风机驱动电路控制电压的供电线路均断开，实现了降低空调器待机功耗、减小空调器额外耗电，达到了节能省电的效果。

进一步地，本实用新型实施例控制电路中所提供的第一开关单元10的具体电路连接图可以通过图3来说明，图3是根据本实用新型实施例的控制电路的第一开关单元和风机驱动电路工作电压的供电电路的具体电路图，如图3所示，第一开关单元10主要由继电器K4，三极管Q20、电阻R1和二极管D9组成，其中，电阻R1的第一端与控制单元的DC-CONTROL输出端子相连接，电阻R1的第二端与三极管Q20的基极相连接，三极管Q20的发射极接地，三极管Q20的集电极与继电器K4的控制线圈相连接，二极管D9为续流二极管，并联在继电器K4的控制线圈的两端，用于保护继电器K4，继电器K4的开关触点设置在风机驱动电路工作电压310V的供电线路上(图3中示出的是设置的零线上)，在该实施例中，控制单元可以为空调器的主集成电路(Integrated Circuit，简称IC)，当空调正常工作时，主IC“DC-CONTROL”引脚输出高电平，三极管Q20导通，继电器K4处于闭合状态，此时整流桥DB2正常工作，电容C216充电到310V，以给直流风机驱动电路供工作电，电容C36可以对310V进行整流滤波；当空调工作在待机状态时，主IC“DC-CONTROL”引脚输出低电平，三极管Q20截止，继电器K4处于断开状态，此时整流桥DB2停止工作，电容C216由于得不到充电，并且有放电电阻R93，R95，R96，R97不停消耗电容C216存储的电量，使电容C216的电压很快降到零。由于整流桥输入端为交流电，电压有效值为220V左右，而整流桥输出端为直流电，电压有效值为310V左右，因此用继电器控制整流桥输入端比控制直流端更安全，对继电器的要求也更低，其中，RNTC2为热敏电阻，通过在风机驱动电路工作电压的供电线路的火线上设置热敏电阻，可以降低温漂电路的影响。

本实用新型实施例控制电路中所提供的第二开关单元20的具体电路图可以通过图4来说明，图4是根据本实用新型实施例的控制电路的第二开关单元的具体电路图，如图4所示，第二控制单元20主要有三极管Q10、三极管Q11、光隔芯片U5及电阻R4、R5、R8、R10和R13组成，其中，三极管Q11的基极通过电阻R10与主IC的输出端子CONRTONL相连接，三极管Q10的集电极与风机驱动电路相连接，当空调正常工作时，主IC“CONRTONL”引脚输出低电平，三极管Q11导通，光耦U5的“2”脚相当于接地，使光耦U5导通，当光耦U5导通时，其第3脚和第4脚相当于短路，这样R4与R5间的电压U1＝15/(5100+2700)*2700＝5.19V(其中，R4与R5的阻值分别为5100欧姆、2700欧姆)，由于三极管Q10的BE极压差大于0.7V，三极管Q10导通，使15V电压通过三极管的CE极给直流风机供电。当空调进入待机状态时，主IC“CONRTONL”引脚输出高电平，三极管Q11，光耦U5处于截止状态，这样三极管Q10的B极与E极同电位，三极管Q10也处于截止状态，15V无法通过三极管Q10给直流风机供电。其中，各个元器件的作用分别为：

R10：限流电阻；

Q11：控制光耦U5使其处于导通或截止状态；

U5：控制三极管Q10使其处于导通或截止状态；

R4，R5：分压电阻，使光耦导通时，三极管Q10的B、E极形成大于0.7V的压差；

Q10：导通时，15V电压给直流风机的驱动电路供电，截止时，切断给直流风机驱动电路供电的15V电源；

R8：预留电阻，测试时使用。

图3和图4中所示出的本实用新型实施例的控制电路主要通过继电器、三极管及光隔芯片对风机的供电情况进行控制，相比现有技术中的控制电路而言，增加的元件有：5A继电器一个，三极管三个、光隔芯片一个及贴片电阻，与现有空调器的控制主板相比成本增加几乎可以忽略不计，所以本实用新型实施例的控制电路达到了在不增加空调器成本的同时提高空调器的智能功率模块的寿命的效果。

本实用新型实施例还提供了一种空调器的控制方法，该控制方法可以通过本实用新型实施例所提供的控制电路来执行，图5是根据本实用新型实施例的控制方法的流程图，如图5所示，该实施例的控制方法包括步骤S502至步骤S504。

S502：发送第一断开信号至设置在第一供电线路上的第一开关单元或发送第一导通信号至设置在第二供电线路上的第二开关单元。其中，第一供电线路是空调器风机的驱动电路工作电压的供电线路，第二供电线路是风机驱动电路控制电压的供电线路，当需要控制空调器从开机状态转为待机状态时，则发送第一断开信号至第一开关单元，第一开关单元接收到第一断开信号时断开风机的供电线路，当需要控制空调器从待机状态转为开机状态时，则发送第一导通信号至第二开关单元，第二开关单元接收到第一导通信号时导通风机驱动电路的供电线路。

S504：在发送第一断开信号至第一开关单元之后第一预设时间发送第二断开信号至第二开关单元，或在发送第一导通信号至第二开关单元之后的第二预设时间发送第二导通信号至第一开关单元，其中，当需要控制空调器从开机状态转为待机状态时，则步骤S502是发送第一断开信号至第一开关单元，此时，步骤S504则在发送第一断开信号至第一开关单元之后第一预设时间发送第二断开信号至第二开关单元，第二开关单元接收到第二断开信号后断开风机驱动电路的供电线路；当需要控制空调器从待机状态转为开机状态时，则步骤S502是发送第一导通信号至第二开关单元，此时，步骤S504则在发送第一导通信号至第二开关单元之后第二预设时间发送第二导通信号至第一开关单元，第一开关单元接收到第二导通信号后导通风机的供电线路。其中，第一预设时间和第二预设时间可以根据具体需要进行设置，在该实施例中可以以第一预设时间为2分钟，第二预设时间为2秒钟进行举例说明。

对于空调器而言，影响其智能功率模块寿命的主要因素是空调器风机驱动电路的两个供电电源的不合理控制，这两个供电电源分别是风机驱动电路工作电压的供电电源和风机驱动电路控制电压的供电电源，分别为310V电源和15V电源，在空调正常工作时，给直流风机供电的310V，15V电源均处于导通状态，空调正常工作。15V电源给IPM模块里面的MOS管栅极供电，310V电源给MOS管漏极供电，直流风机正常运转。在直流风机停止运转时，如果310V和15V电源同时断开，或15V先切断，再切断310V，即会出现以下情况：由于MOS管为电压控制电流的器件，在MOS管截止时，栅极和漏极处于高阻态，这里如果栅极出现很小的电流，根据U＝I*R，也会出现很高的电压，使MOS管重复导通，时间长了即会对MOS管造成损坏。当空调由待机状态进入正常工作状态时，如果直流风机的310V及15V同时导通或310V先通过，即会出现以下情况：由于MOS管为电压控制电流的器件，在MOS管截止时，栅极和漏极处于高阻态，这里如果栅极出现很小的电流，根据U＝I*R，也会出现很高的电压，使MOS管重复导通，时间长了同样会对MOS管造成损坏。

而该实施例的控制方法在空调由正常工作状态进入待机状态下，控制单元30先切断给直流风机驱动电路工作电压供电的310V电源，2分钟后再切断给直流风机驱动电路控制电压供电的15V电源，此时空调运行于低待机功耗模式下；在空调控制器由待机状态进行正常工作状态时，先导通15V电源，2秒钟后，即，在15V电源稳定后，再导通310V电源。具体控制流程如图6所示。

本实用新型实施例的控制方法通过控制第一开关单元断开之后再控制第二开关单元断开，实现了控制空调器风机驱动电路的工作电压的供电线路在控制电压的供电线路之前断开，控制第二开关单元导通之后再控制第一开关单元导通，实现了控制空调器风机驱动电路的控制电压的供电线路在驱动电路的工作电压的供电线路之前导通，实现了保护驱动电路中的智能功率模块，避免了空调器智能功率模块重复导通的弊端，解决了现有技术中空调器的智能功率模块容易烧坏的问题，进而达到了提高空调器的智能功率模块的寿命的效果。同时，通过在空调器待机时，控制风机驱动电路工作电压的供电线路和风机驱动电路控制电压的供电线路均断开，实现了降低空调器待机功耗、减小空调器额外耗电，达到了节能省电的效果。

进一步地，本实用新型实施例的控制方法中可以根据是否接收到关机指令来判断空调器是否从工作状态(开机状态)转为待机状态，根据是否接收到开机指令来判断空调器是否从待机状态转为开机状态(工作状态)。具体流程如图7所示。

此外，本实用新型实施例还提供了一种空调器，该空调器可以是具有本实用新型实施例所提供的任一种空调器的控制电路的空调器，也可以是采用本实用新型实施例所提供的空调器的控制方法的空调器。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型达到了提高空调器的智能功率模块的寿命和节能省电的效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调器的控制电路，其特征在于，包括：

第一开关单元，设置在第一供电线路上，用于在接收到第一断开信号时断开，或者，在接收到第一导通信号时导通，其中，所述第一供电线路为空调器风机的驱动电路工作电压的供电线路；

第二开关单元，设置在第二供电线路上，用于在接收到第二断开信号时断开，或者，在接收到第二导通信号时导通，其中，所述第二供电线路为所述空调器风机的驱动电路控制电压的供电线路；

控制单元，与所述第一开关单元和第二开关单元分别相连接，用于在发送所述第一断开信号至第一开关单元之后第一预设时间发送所述第二断开信号至第二开关单元，或者，在发送所述第一导通信号至所述第二开关单元之后第二预设时间发送所述第二导通信号至所述第一开关单元。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制单元包括：

第一输出端子，与所述第一开关单元相连接，用于向所述第一开关单元发送第一控制信号，其中，所述第一控制信号包括所述第一断开信号和所述第一导通信号；以及

第二输出端子，与所述第二开关单元相连接，用于向所述第二开关单元发送第二控制信号，其中，所述第二控制信号包括所述第二断开信号和所述第二导通信号。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关单元包括：

继电器，其中，所述继电器的触点设置在所述第一供电线路上；以及

继电器驱动子单元，连接在所述第一输出端子和所述继电器的控制线圈之间。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述继电器驱动子单元包括：

第一三极管，其中，所述第一三极管的基极与所述第一输出端子相连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一继电器的控制线圈相连接；以及

第一电阻，连接在所述第一三极管的基极和所述第一输出端子之间。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

二极管，并联在所述继电器的控制线圈两端；

热敏电阻，设置在所述第一供电线路的火线上；以及

第一电阻，连接在所述第一三极管的基极和所述第一输出端子之间。

6.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第二开关单元包括：

第二开关子单元，连接在所述驱动电路的供电电源和所述驱动电路之间；

光隔芯片，包括输入端和输出端，其中，所述光隔芯片的输入端与所述第二输出端子相连接，所述光隔芯片的输出端与所述第二开关子单元相连接；以及

光隔芯片控制子单元，连接在所述光隔芯片的输入端和所述第二输出端子之间。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述第二开关子单元包括：

第二三极管，所述第二三极管的发射极与所述驱动电路的供电电源相连接，所述第二三极管的集电极与所述驱动电路相连接，所述第二三极管的基极与所述光隔芯片的输出端相连接；

第二电阻，连接在所述驱动电路的供电电源和所述第二三极管的基极之间；以及

第三电阻，连接在所述第二三极管的基极和所述光隔芯片的输出端之间。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述第二开关子单元还包括：

第四电阻，连接在所述第二三极管的发射极和所述第二三极管的集电极之间。

9.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述光隔芯片控制子单元包括：

第三三极管，所述第三三极管的发射极与所述光隔芯片的第一输入端相连接，所述第三三极管的基极与所述第二输出端子相连接，所述第三三极管的集电极接地；

第四电阻，连接在所述第三三极管的基极和所述第二输出端子之间；以及

第五电阻，连接在所述光隔芯片的第二输入端和直流电源之间，其中，所述直流电源用于为所述光隔芯片供电。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的空调器的控制电路。

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