CN204559106U - 一种变频空调及其电解电容器过压保护电路 - Google Patents

一种变频空调及其电解电容器过压保护电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于过压保护技术领域,提供了一种变频空调及其电解电容器过压保护电路。本实用新型通过在变频空调中采用包括过压检测模块和过压保护控制模块的电解电容器过压保护电路,在电解电容器的电压小于参考电压时,由过压检测模块输出导通信号以使过压保护控制模块将电解电容器的负极连通至地,则此时电解电容器因未过压而能够正常工作;在电解电容器的电压不小于参考电压时,由过压检测模块输出关断信号以使过压保护控制模块断开电解电容器的负极与地之间的通路,从而使电解电容器在过压时无法充电工作,以对电解电容器实现过压保护,进而避免了因电解电容器过压损坏而导致变频空调存在火灾安全隐患的问题。

Description

一种变频空调及其电解电容器过压保护电路
技术领域
[0001] 本实用新型属于过压保护技术领域,尤其涉及一种变频空调及其电解电容器过压保护电路。
背景技术
[0002] 目前,电网出现瞬间高压的原因包括:经济落后地区的电网较为不稳定而使电网本身存在瞬间的高压;电网不稳定地区的用户通常会使用稳压器对家用电器(如变频空调)进行供电,而稳压器在进行功率档位切换时会产生瞬间高压;电网受到雷击时也会产生瞬间高压等等。电网中所出现的瞬间高压容易使变频空调中的电解电容器因过压而损坏,电解电容器的损坏甚至还会造成电路板因过热而起火,从而造成严重的安全隐患。因此,针对电解电容器的过压损坏问题,需要对电解电容器实现过压保护以解决变频空调的火灾安全隐患。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种变频空调的电解电容器过压保护电路,旨在对电解电容器实现过压保护以解决变频空调的火灾安全隐患。
[0004] 本实用新型是这样实现的,一种变频空调的电解电容器过压保护电路,与所述变频空调中的电解电容器连接;
[0005] 所述电解电容器过压保护电路包括过压检测模块和过压保护控制模块;所述过压检测模块的过压检测端连接所述电解电容器的正极,所述过压检测模块的输出端连接所述过压保护控制模块的受控端,所述过压保护控制模块的过压保护端连接所述电解电容器的负极,所述过压保护控制模块的地端接地;
[0006] 在所述电解电容器的电压小于参考电压时,所述过压检测模块输出导通信号以使所述过压保护控制模块将所述电解电容器的负极连通至地;在所述电解电容器的电压不小于所述参考电压时,所述过压检测模块输出关断信号以使所述过压保护控制模块断开所述电解电容器的负极与地之间的通路。
[0007] 本实用新型还提供了一种变频空调,其包括整流电路、电解电容器及智能功率模块,所述整流电路接入交流电并通过直流电源线路输出直流电至所述智能功率模块,所述电解电容器的正极连接所述直流电源线路;所述变频空调还包括上述的电解电容器过压保护电路。
[0008] 本实用新型通过在变频空调中采用包括过压检测模块和过压保护控制模块的电解电容器过压保护电路,在电解电容器的电压小于参考电压时,由过压检测模块输出导通信号以使过压保护控制模块将电解电容器的负极连通至地,则此时电解电容器因未过压而能够正常工作;在电解电容器的电压不小于参考电压时,由过压检测模块输出关断信号以使过压保护控制模块断开电解电容器的负极与地之间的通路,从而使电解电容器在过压时无法充电工作,以对电解电容器实现过压保护,进而避免了因电解电容器过压损坏而导致变频空调存在火灾安全隐患的问题。
附图说明
[0009] 图1是本实用新型实施例提供的变频空调的电解电容器过压保护电路的模块结构图;
[0010] 图2是本实用新型实施例提供的变频空调的电解电容器过压保护电路的示例电路结构图;
[0011] 图3是本实用新型实施例提供的变频空调的电解电容器过压保护电路的另一示例电路结构图;
[0012] 图4是本实用新型实施例提供的变频空调的电路结构示意图;
[0013] 图5是本实用新型实施例提供的变频空调的另一电路结构示意图。
具体实施方式
[0014] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。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。
[0015] 图1示出了本实用新型实施例提供的变频空调的电解电容器过压保护电路的模块结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下:
[0016] 电解电容器过压保护电路100与变频空调中的电解电容器E (其代表一个或多个并联的电解电容器)连接;电解电容器过压保护电路100包括过压检测模块101和过压保护控制模块102 ;过压检测模块101的过压检测端连接电解电容器E的正极,过压检测模块101的输出端连接过压保护控制模块102的受控端,过压保护控制模块102的过压保护端连接电解电容器E的负极,过压保护控制模块102的地端接地。
[0017] 在电解电容器E的电压VCCl小于参考电压时,过压检测模块101输出导通信号以使过压保护控制模块102将电解电容器E的负极连通至地,此时电解电容器因未过压而能够正常工作;在电解电容器E的电压VCCl不小于参考电压时,过压检测模块101输出关断信号以使过压保护控制模块102断开电解电容器E的负极与地之间的通路,从而使电解电容器在过压时无法充电工作,以对电解电容器实现过压保护。
[0018] 具体的,如图2所示,过压检测模块101包括:
[0019] 第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容Cl以及比较器ICl ;
[0020] 第一电阻Rl的第一端为过压检测模块101的过压检测端,第一电阻Rl的第二端与第三电阻R3的第一端及电容Cl的第一端共接于比较器ICl的反相输入端_,第二电阻R2的第一端与比较器ICl的正电源端共接于直流电源VCC2,第二电阻R2的第二端与第四电阻R4的第一端共接于比较器ICl的同相输入端+,第三电阻R3的第二端与电容Cl的第二端、第四电阻R4的第二端以及比较器ICl的负电源端共接于地,比较器ICl的输出端为过压检测模块101的输出端。
[0021] 过压保护控制模块102包括第五电阻R5和IGBT管Ql,第五电阻R5的第一端接入驱动信号S (其来自外部控制器,且可以为高电平),第五电阻R5的第二端与IGBT管Ql的门极的共接点为过压保护控制模块102的受控端,IGBT管Ql的集电极和发射极分别为过压保护控制模块102的过压保护端和地端。
[0022] 以下结合工作原理对图2所示的电解电容器过压保护电路100作进一步说明:
[0023] 直流电源VCC2的输出电压经过第二电阻R2和第四电阻R4分压后得到参考电压Vref输入至比较器ICl的同相输入端+,第一电阻Rl和第三电阻R3对电解电容器E的电压VCCl进行分压得到分压电压Vin输入至比较器ICl的反相输入端_,电容Cl用于滤除Vin中的干扰信号。在正常工作时,外部控制器所提供的驱动信号S为高电平;iVin〈Vref时,表明电解电容器E未过压,则比较器ICl的输出为高阻状态,即输出正逻辑信号(其为上述的导通信号),此时由于驱动信号S为高电平,所以IGBT管Ql的门极电位Vg为高电平,因此IGBT管Ql导通,电解电容器E可正常工作;当Vin彡Vref时,表明电解电容器E出现过压,则比较器IC的输出为低阻状态,即输出负逻辑信号(其为上述的关断信号),此时尽管驱动信号S还是高电平,但由于第五电阻R5所起的限流作用,所以IGBT管Ql的门极电位Vg为低电平,因此IGBT管Ql关断,电解电容器E因其负极无法连接至地而无法充电,从而对电解电容器E实现过压保护以避免其受损。
[0024] 此外,由于比较器的型号的不同会导致比较器的输出信号存在不同,如果比较器ICl在电解电容器E未过压时为高电平输出,而在电解电容器E过压时为低电平输出,则比较器ICl的输出属于带电流输出形式,为了能够使上述电解电容器过压保护电路100能够正常工作以起到对电解电容器E实现过压保护的作用,如图3所示,电解电容器过压保护电路100还包括二极管D1,二极管Dl的阴极连接比较器ICl的输出端,二极管Dl的阳极同时连接第五电阻R5的第二端和IGBT管Ql的门极。
[0025] 基于上述电解电容器过压保护电路100在变频空调中对电解电容器E所起到的过压保护作用,本实用新型实施例还提供了一种变频空调,如图4(对应图2)和图5(对应图3)所示,其包括整流电路200、电解电容器E(其代表一个或多个并联的电解电容器)及智能功率模块300,整流电路200接入交流电AC并通过直流电源线路输出直流电至智能功率模块300,电解电容器E的正极连接该直流电源线路;变频空调还包括上述的电解电容器过压保护电路100。
[0026] 当电网中存在瞬间高压时,即交流电AC中存在瞬间高压,此时瞬间高压会通过整流电路100传到电解电容器E的两极,此时如果高压超过电解电容器E的耐压值且持续时间较长,则会导致电解电容器E因过压而损坏。由于电解电容器过压保护电路100能够检测电解电容器E的电压VCCl,当电解电容器E出现过压时控制IGBT管Ql关断电解电容器E的负极与地之间的通路,从而可使电解电容器E无法充电工作,以避免电解电容器E因过压而损坏。
[0027] 本实用新型实施例通过在变频空调中采用包括过压检测模块101和过压保护控制模块102的电解电容器过压保护电路100,在电解电容器E的电压小于参考电压时,由过压检测模块101输出导通信号以使过压保护控制模块102将电解电容器E的负极连通至地,则此时电解电容器E因未过压而能够正常工作;在电解电容器E的电压不小于参考电压时,由过压检测模块101输出关断信号以使过压保护控制模块102断开电解电容器的负极与地之间的通路,从而使电解电容器E在过压时无法充电工作,以对电解电容器E实现过压保护,进而避免了因电解电容器E过压损坏而导致变频空调存在火灾安全隐患的问题。
[0028] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变频空调的电解电容器过压保护电路,与所述变频空调中的电解电容器连接;其特征在于,所述电解电容器过压保护电路包括过压检测模块和过压保护控制模块;所述过压检测模块的过压检测端连接所述电解电容器的正极,所述过压检测模块的输出端连接所述过压保护控制模块的受控端,所述过压保护控制模块的过压保护端连接所述电解电容器的负极,所述过压保护控制模块的地端接地; 在所述电解电容器的电压小于参考电压时,所述过压检测模块输出导通信号以使所述过压保护控制模块将所述电解电容器的负极连通至地;在所述电解电容器的电压不小于所述参考电压时,所述过压检测模块输出关断信号以使所述过压保护控制模块断开所述电解电容器的负极与地之间的通路。
2.如权利要求1所述的电解电容器过压保护电路,其特征在于,所述过压检测模块包括: 第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容以及比较器; 所述第一电阻的第一端为所述过压检测模块的过压检测端,所述第一电阻的第二端与所述第三电阻的第一端及所述电容的第一端共接于所述比较器的反相输入端,所述第二电阻的第一端与所述比较器的正电源端共接于直流电源,所述第二电阻的第二端与所述第四电阻的第一端共接于所述比较器的同相输入端,所述第三电阻的第二端与所述电容的第二端、所述第四电阻的第二端以及所述比较器的负电源端共接于地,所述比较器的输出端为所述过压检测模块的输出端。
3.如权利要求2所述的电解电容器过压保护电路,其特征在于,所述过压保护控制模块包括第五电阻和IGBT管,所述第五电阻的第一端接入驱动信号,所述第五电阻的第二端与所述IGBT管的门极的共接点为所述过压保护控制模块的受控端,所述IGBT管的集电极和发射极分别为所述过压保护控制模块的过压保护端和地端。
4.如权利要求3所述的电解电容器过压保护电路,其特征在于,所述电解电容器过压保护电路还包括二极管,所述二极管的阴极连接所述比较器的输出端,所述二极管的阳极同时连接所述第五电阻的第二端和所述IGBT管的门极。
5.一种变频空调,其包括整流电路、电解电容器及智能功率模块,所述整流电路接入交流电并通过直流电源线路输出直流电至所述智能功率模块,所述电解电容器的正极连接所述直流电源线路;其特征在于,所述变频空调还包括如权利要求1-4任一项所述的电解电容器过压保护电路。
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