CN203231457U - 空调控制器及具有其的空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种空调控制器，包括：电源电路，包括交流输出端、第一直流输出单元和第二直流输入单元，第一直流输出单元与交流输出端相连，第二直流输入单元与第一直流输出单元相连；对输入的交流电进行过零检测的过零检测电路，过零检测电路的一端与交流输出端相连，另一端与第二直流输入单元相连；控制空调的风机工作的风机控制电路，与第二直流输入单元的相连；通信电路，与第二直流输入单元相连；主控电路，分别与过零检测电路、风机控制电路、通信电路相连；根据接收到的用户指令唤醒主控电路的遥控接收及按键电路，与第二直流输入单元和主控电路相连。本实用新型还提出一种空调装置。本实用新型可以降低待机功耗，节约能源。

Description

空调控制器及具有其的空调装置

技术领域

本实用新型涉及电路控制技术领域，特别涉及一种空调控制器及具有该空调控制器的空调装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，空调已经成为每户家庭的必备家电设备。用户在不使用空调器时一般只对空调器关机而不是断开电源，此时空调器处在通电待机状态，普通的空调器的待机功耗一般在4-5W。以我国拥有1.3亿台空调计算，全国每年仅空调待机能耗就达到30亿度以上，这种无意识的浪费怵目惊心。为此，空调器厂家纷纷采用各种办法来降低待机功耗。

降低待机功耗的方案之一是增加蓄电池以实现耗测试时的低待机功耗，但这只是在非待机时把电能存储蓄电池，待机时再由蓄电池为机器提供电能。这种方式不但增加成本，而且没有到真正的减少待机功耗，节约能源，同时还因为电池而带来环境污染。

降低待机功耗的方案之二是增加通过额外增加的MCU来控制断开/接通空调器的电源以降低功耗，这种简单的断开电源的方式，用户无法通过按键方式操控空调器，即使使用遥控器也会丢失第一次遥控操作，用户操作不便，另外空调器无法实现定时开机、压缩机预热等功能。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提供一种空调控制器，该空调控制器可以降低空调的功耗。本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述空调控制器的空调装置。

为实现上述目的，本实用新型第一方面的实施例提出一种空调控制器，包括：电源电路，所述电源电路包括交流输出端、第一直流输出单元和第二直流输入单元，所述第一直流输出单元与所述交流输出端相连，所述第二直流输入单元与所述第一直流输出单元相连；对输入的交流电进行过零检测的过零检测电路，所述过零检测电路的一端与所述交流输出端相连，另一端与所述第二直流输入单元相连；控制所述空调的风机工作的风机控制电路，所述风机控制电路与所述第二直流输入单元的相连，；通信电路，所述通信电路与所述第二直流输入单元相连；主控电路，所述主控电路分别与所述过零检测电路、所述风机控制电路、所述通信电路相连；根据接收到的用户指令唤醒所述主控电路的遥控接收及按键电路，所述遥控接收及按键电路分别与所述第二直流输入单元和所述主控电路相连。

根据本实用新型实施例的空调控制器，有超低功耗的特点，空调器待机功耗低，实现空调控制器的超低待机功耗小于0.1W，节约能源，同时保持了按键、遥控等用户接口处在工作状态，没有影响用户操作，能快速的响应用户操作。另外定时开机、压缩机预热等所有待机功能都保持有效。此外，本实用新型实施例的空调控制器没有增加额外的蓄能器件，节约能源，降低环境污染。

其中，第一直流输出单元为交流转直流开关电源。并且，第二直流输入单元为直流斩波器或低压差线性稳压器。

具体地，过零检测电路包括：限流电阻，所述限流电阻的一端与所述交流输出端相连；第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述限流电阻的另一端相连；光电耦合器，所述光电耦合器的一端与所述第一可控开关的另一端相连，另一端输出过零检测信号。

其中，第一可控开关为机械继电器或固态继电器。电耦合器为高压耦合器或低压耦合器。

此外，风机控制电路包括：第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述第二直流输入单元相连；风机工作电路，所述风机工作电路的一端与所述第二可控开关的另一端相连，另一端输出风速信号。

其中，第二可控开关为固态继电器或三极管。

进一步，空调控制器还包括显示电路，所述显示电路分别与所述第二直流单元和所述主控电路相连。

并且，空调控制器还包括负载驱动电路，所述负载驱动电路分别与所述第一直流输出单元和所述主控电路相连。

具体地，负载驱动电路包括步进电机、蜂鸣器和继电器。

本实用新型第二方面的实施例提供一种空调装置，包括本实用新型第一方面实施例提供的空调控制器。

根据本实用新型实施例的空调装置，有超低功耗的特点，空调器待机功耗低，实现空调控制器的超低待机功耗小于0.1W，节约能源，同时保持了按键、遥控等用户接口处在工作状态，没有影响用户操作，能快速的响应用户操作。另外定时开机、压缩机预热等所有待机功能都保持有效。此外，本实用新型实施例的空调装置没有增加额外的蓄能器件，节约能源，降低环境污染。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型第一实施例的空调控制器的示意图；

图2为根据本实用新型实施例的过零检测电路的示意图；

图3为根据本实用新型实施例的过零检测电路的电路图；

图4为根据本实用新型实施例的风机控制电路的示意图；

图5为根据本实用新型实施例的风机控制电路的电路图；

图6为根据本实用新型实施例的通信电路的示意图；

图7为根据本实用新型第二实施例的空调控制器的示意图；以及

图8为根据本实用新型第三实施例的空调控制器的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1描述根据本实用新型第一方面实施例的空调控制器。

如图1所示，本实用新型实施例的空调控制器包括电源电路100、过零检测电路200、风机控制电路300、通信电路400、主控电路500和遥控接收及按键电路600。

具体地，电源电路100包括交流输出端、第一直流输出单元和第二直流输入单元。其中，交流输出端输出220V交流电。第一直流输出单元与交流输出端相连，用于对输入的交流电进行交流转直流（AC-DC）变化，将交流市电转换为第一直流电压，其中第一直流电压可以为12V。在本实用新型的一个示例中，第一直流输出单元可以交流转直流（AC-DC）开关电源。

第二直流输入单元与第一直流输出单元相连，将第一直流输出单元输出的第一直流单元进行电压变换生成第二直流电压，其中第二直流电压可以为5V。在本实用新型的一个示例中，第二直流输入单元可以直流斩波器（DC-DC）或LDO(Low Dropout Regulator，低压差线性稳压器)。

电源电路100在待机时，电源电路100由于负载变轻，从而进入休眠模式。

过零检测电路的一端与交流输出端相连，另一端与第二直流输入单元相连，可以对输入的交流电进行过零检测。如图2和图3所示，过零检测电路200包括限流电阻201、第一可控开关202和光电耦合器203。其中，限流电阻201的一端与交流输出端相连，第一可控开关202的一端与限流电阻201的另一端相连，另一端与光电耦合器203的一端相连，光电耦合器203的另一端输出对交流电进行过零检测的过零检测信号。并且，第一可控开关202和光电耦合器203均与第二直流输入单元相连，在第二直流输入单元提供的5V直流电的供电下工作。

过零检测电路200是一个可以关断的电路，在待机时可以由主控电路500控制关断，停止过零检测，从而可以降低待机功耗。

在本实用新型的一个示例中，第一可控开关202可以为机械继电器或固态继电器。需要说明的是，第一可控开关202也可以为其他类似机械继电器或固态继电器用途的开关器件，在此不再赘述。

在本实用新型的一个示例中，光电耦合器203可以为高压耦合器或低压耦合器，并且光电耦合器203可以为单向耦合器或双向耦合器。

风机控制电路300分别与第二直流输入单元和空调的风扇电机（简称风机）相连，可以控制空调的风扇电机工作。如图4和图5所示，风机控制电路300包括：第二可控开关301和风机工作电路302。第二可控开关301的一端与第二直流输入单元相连，在第二直流输入单元提供的5V直流电的供电下工作。第二可控开关301的另一端与风机工作电路302相连，风机工作电路302的另一端输出风速信号。

风机控制电路300是可控关断的电路，在待机时被主控电路500控制关断，即关断风机工作电路302的电源，从而降低待机功耗，即降低电路功率消耗。

在本实用新型的一个实施例中，第二可控开关301可以为固态继电器或三极管。需要说明的是，第二可控开关301也可以为其他类似固态继电器或三极管用途的开关器件，在此不再赘述。

通信电路400与第二直流输入单元相连，在第二直流输入单元提供的5V直流电的供电下工作。通信电路400可以采用I2C(Inter－Integrated Circuit）总线协议或UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置)等通讯方式。通信电路400可以在主控电路500的控制下停止通信工作，从而降低待机功耗。当有用户操作时，通信恢复正常。

图6示出了通信电路400的通信示意图。通信电路的接收、发送是相同的结构，具体通信过程如下：

（1）发送高电平“1”时，A点为高电平，Q1截止，B点为低电平，C点为低电平，Q3截止，D点因R6上拉为高电平“1”。

（2）发送低电平“0”时，A点为低电平，Q1导通，B点为高电平，C点为高电平，Q3导通，D点因Q3饱和导通而为电平“0”。

在待机时由于发送端为低电平，使发送和接收端的三级管都为截止状态，从而使得整个通信电路降低了功耗。

主控电路500分别与过零检测电路200、风机控制电路300和通信电路400相连，并且主控电路500与第二直流输入单元相连，在第二直流输入单元提供的5V直流电的供电下工作。主控电路500包括MCU(Micro Control Unit，微控制器)及外围电路。在待机时，外围电路被停止工作，MCU进行低功耗的休眠状态，从而可以降低待机功耗。

遥控接收及按键电路600分别与第二直流输入单元和主控电路500相连，可以根据通过遥控接收及按键电路600接收到的用户指令唤醒主控电路500。遥控接收及按键电路600在待机时保持工作状态，在接收到用户通过遥控接收及按键电路600发出的开机指令时，及时唤醒主控电路500，从而可以保证用户的正常操作。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，本实用新型实施例的空调控制器还包括显示模块700，显示模块700分别与第二直流输入单元和主控电路500相连，在第二直流输入单元输出的5V直流电的供电下工作。在本实用新型的一个示例中，显示模块700可以为LED（Light Emitting Diode，发光二极管）显示屏或LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示屏，也可以为指示灯等显示装置。显示模块700可以在主控电路500的控制下停止显示工作，从而可以降低待机功耗。

在本实用新型的一个实施例中，如图7所示，本实用新型实施例的空调控制器还包括负载驱动电路800，负载驱动电路800分别与第一直流输出单元和主控电路500相连。负载驱动电路800在待机时能在主控电路500的控制下关闭所有负载驱动输出，从而降低待机功耗。

在本实用新型的一些示例中，负载驱动电路800可以包括继电器、步进电机和继电器。

图8进一步示出了本实用新型的空调控制器的详细示意图，其中，本实用新型实施例的空调控制器包括电源电路100、过零检测电路200、风机控制电路300、通信电路400、主控电路500、遥控接收及按键电路600、显示电路700和负载驱动电路800。其中，过零检测电路200包括限流电阻201（未示出）、第一可控开关202和光电耦合器203。风机控制电路300包括：第二可控开关301和风机工作电路302。

具体地，主控电路500在收到遥控接收及按键电路600的关机指令，主控电路500可以通过可控开关关闭过零检测电路200、关闭风机控制电路300，停止显示电路700的通信，停止通信电路400通信、停止负载驱动电路800的输出，然后主控电路500进入低功耗的休眠模式，降低能源消耗，从而与主控电路5800连接的电源电路100进入休眠模式，空调控制器消耗能量可以进一步降低。

根据本实用新型实施例的空调控制器，具有超低功耗的特点，空调器待机功耗低，实现空调控制器的超低待机功耗小于0.1W，节约能源，同时保持了按键、遥控等用户接口处在工作状态，没有影响用户操作，能快速的响应用户操作。另外定时开机、压缩机预热等所有待机功能都保持有效。此外，本实用新型实施例的空调控制器没有增加额外的蓄能器件，节约能源，降低环境污染。

本实用新型第二方面的实施例提供一种包括上述第一方面实施例提供的空调控制器的空调装置。

根据本实用新型实施例的空调装置，有超低功耗的特点，空调器待机功耗低，实现空调控制器的超低待机功耗小于0.1W，节约能源，同时保持了按键、遥控等用户接口处在工作状态，没有影响用户操作，能快速的响应用户操作。另外定时开机、压缩机预热等所有待机功能都保持有效。此外，本实用新型实施例的空调装置没有增加额外的蓄能器件，节约能源，降低环境污染。

应当理解，本实用新型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，在本实用新型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实用新型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实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种空调控制器，其特征在于，包括： 

电源电路，所述电源电路包括交流输出端、第一直流输出单元和第二直流输入单元，所述第一直流输出单元与所述交流输出端相连，所述第二直流输入单元与所述第一直流输出单元相连； 

对输入的交流电进行过零检测的过零检测电路，所述过零检测电路的一端与所述交流输出端相连，另一端与所述第二直流输入单元相连； 

控制所述空调的风机工作的风机控制电路，所述风机控制电路与所述第二直流输入单元的相连； 

通信电路，所述通信电路与所述第二直流输入单元相连； 

主控电路，所述主控电路分别与所述过零检测电路、所述风机控制电路、所述通信电路相连；以及 

根据接收到的用户指令唤醒所述主控电路的遥控接收及按键电路，所述遥控接收及按键电路分别与所述第二直流输入单元和所述主控电路相连。 

2.如权利要求1所述的空调控制器，其特征在于，所述第一直流输出单元为交流转直流开关电源。 

3.如权利要求1所述的空调控制器，其特征在于，所述第二直流输入单元为直流斩波器或低压差线性稳压器。 

4.如权利要求1所述的空调控制器，其特征在于，所述过零检测电路包括： 

限流电阻，所述限流电阻的一端与所述交流输出端相连； 

第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述限流电阻的另一端相连； 

光电耦合器，所述光电耦合器的一端与所述第一可控开关的另一端相连，另一端输出过零检测信号。 

5.如权利要求4所述的空调控制器，其特征在于，所述第一可控开关为机械继电器或固态继电器。 

6.如权利要求4所述的空调控制器，其特征在于，所述光电耦合器为高压耦合器或低压耦合器。 

7.如权利要求1所述的空调控制器，其特征在于，所述风机控制电路包括： 

第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述第二直流输入单元相连； 

风机工作电路，所述风机工作电路的一端与所述第二可控开关的另一端相连，另一端输出风速信号。 

8.如权利要求7所述的空调控制器，其特征在于，所述第二可控开关为固态继电器或三极管。 

9.如权利要求1所述的空调控制器，其特征在于，所述空调控制器还包括显示电路，所述显示电路分别与所述第二直流单元和所述主控电路相连。 

10.如权利要求1所述的空调控制器，其特征在于，所述空调控制器还包括负载驱动电路，所述负载驱动电路分别与所述第一直流输出单元和所述主控电路相连。 

11.如权利要求10所述的空调控制器，其特征在于，所述负载驱动电路包括步进电机、蜂鸣器和继电器。 

12.一种空调装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的空调控制器。 

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