CN208539565U - 一种采样电阻保护电路及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种采样电阻保护电路及空调器，该采样电阻保护电路包括：二极管以及三相电流采样电路；二极管的正端连接于采样电阻保护电路的原接地端，二极管的负端连接于三相电流采样电路的原总采样输出节点；二极管，用于当采样电阻保护电路的电源接反时，承受原接地端施加的电压，以保护采样电阻；其中，原接地端和原总采样输出节点为采样电阻保护电路的电源正接时的接地端与总采样输出节点。由此，当电源接反后，二极管由于自身的反向截止特性，可以承受来自原接地端(现正极)的电压，以避免电流过大烧毁采样电阻。

Description

一种采样电阻保护电路及空调器

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，具体而言，涉及一种采样电阻保护电路及空调器。

背景技术

目前，电机驱动保护电路一般是通过采集采样电阻中流过的总电流，并判断总电流是否超出设定阈值来进行驱动电路的保护。具体地，可通过精密采样电阻采集各相相电流信息，并将各相相电流信息相加，或者直接采集三相电流汇合后的总电流信息。其中，精密采样电阻的功率可以根据实际电机功率值来选取，但是当超出采样电阻的功率范围时，容易烧毁采样电阻。

针对现有技术中电机驱动保护电路容易烧毁采样电阻的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

为解决现有技术中电机驱动保护电路容易烧毁采样电阻的问题，第一方面，本实用新型提供一种采样电阻保护电路及空调器，所述采样电阻保护电路包括：二极管以及三相电流采样电路；

所述二极管的正端连接于所述采样电阻保护电路的原接地端，所述二极管的负端连接于所述三相电流采样电路的原总采样输出节点；

所述二极管，用于当所述采样电阻保护电路的电源接反时，承受所述原接地端施加的电压，以保护采样电阻；其中，所述原接地端和所述原总采样输出节点为采样电阻保护电路的电源正接时的接地端与总采样输出节点。

进一步地，所述三相电流采样电路包括：特定数量的采样支路，每相采样支路包括一个二极管和一个三极管；其中，每相采样支路的二极管的一端连接于所述三极管的集电极，每相采样支路的二极管的另一端连接于所述三极管的发射极；

进一步地，所述三极管为金属氧化物半导体MOS管或者绝缘栅双极型晶体管IGBT。

进一步地，所述采样电阻保护电路还包括：特定数量的采样电阻，每个采样电阻的一端均与所述原总采样输出节点连接，另一端与所述 MOS管或者所述IGBT的漏极连接。

进一步地，所述每相采样支路的三极管为NPN型三极管，所述每相采样支路的二极管的负端连接于所述三极管的集电极，所述二极管的正端连接于所述三极管的发射极，所述三极管的基极通过一个偏置电阻和集电极共同连接于一个正电源，所述三极管的发射极共同连接于一个发射极电阻作为采样输出节点。

进一步地，所述每相采样支路的三极管为PNP型三极管，所述每相采样支路的二极管的正端连接于所述三极管的集电极，所述二极管的负端连接于所述三极管的发射极，所述三极管的基极和集电极共同连接于一个负电源，所述三极管的发射极共同连接于一个发射极电阻作为采样输出节点。

进一步地，所述采样电阻保护电路还包括：与所述三相电流采样电路连接的运放差分电路，与所述运放差分电路连接的故障报警装置，

所述运放差分电路，用于采集流经每个采样电阻的电流，并将总电流与预设电流值相比，根据比较结果触发故障报警装置进行报警，以保护所述三相电流采样电路。

进一步地，所述运放差分电路还包括加法器，

所述加法器，用于累加流经每个采样电阻的电流；

所述运放差分电路，还用于当确定所述总电流大于或等于所述预设电流值时，触发故障报警装置。

进一步地，所述采样电阻保护电路与电机连接，所述三极管用于在电源正接时，在数字信号处理技术DSP芯片的作用下，使电机内部线圈中流过的电流不间断地变换方向，根据电磁感应原理，带动电机转子运动。

第二方面，本实用新型还提供一种空调器，所述空调包括第一方面所述的采样电阻保护电路。

应用本实用新型的技术方案，所述采样电阻保护电路包括：二极管以及三相电流采样电路；二极管的正端连接于采样电阻保护电路的原接地端，二极管的负端连接于三相电流采样电路的原总采样输出节点，二极管用于承受当所述采样电阻保护电路的电源接反时，原接地端施加的电压，以保护采样电阻；其中，原接地端和原总采样输出节点为采样电阻保护电路的电源正接时的接地端与总采样输出节点。由此，当电源接反后，二极管由于自身的反向截止特性，可以承受来自原接地端(现正极)的电压，以避免电流过大烧毁采样电阻。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的一种采样电阻保护电路的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，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。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

为了解决现有技术中电机驱动保护电路容易烧毁采样电阻的问题，本实用新型提供一种采样电阻保护电路，如图1所示，该采样电阻保护电路包括：二极管以及三相电流采样电路；二极管的正端连接于采样电阻保护电路的原接地端，二极管的负端连接于三相电流采样电路的原总采样输出节点；二极管，用于当采样电阻保护电路的电源接反时，承受原接地端施加的电压，以保护采样电阻；其中，原接地端和原总采样输出节点为采样电阻保护电路的电源正接时的接地端与总采样输出节点。

由此，当电源接反后，二极管由于自身的反向截止特性，可以承受来自原接地端(现正极)的电压，以避免电流过大烧毁采样电阻。

在一种可能的实现方式中，三相电流采样电路还包括：特定数量的采样支路，每相采样支路包括一个二极管和一个三极管；其中，每相采样支路的二极管的负端连接于对应的三极管的集电极，另一端连接于对应的三极管的发射极。其中，三极管可以为MOS(metaloxide semiconductor，金属氧化物半导体)管或者IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，则每相采样支路的二极管的正端连接于对应的MOS管或者IGBT的漏极。在一种可能的实现方式中，采样电阻保护电路还包括：特定数量的采样电阻，每个采样电阻的一端均与原总采样输出节点连接，另一端与MOS管或者IGBT的漏极连接。

在一种可能的实现方式中，每相采样支路的三极管可以为NPN型三极管，则对应的连接方式为每相采样支路的二极管的负端连接于对应三极管的集电极，二极管的正端连接于对应的三极管的发射极，三极管的基极通过一个偏置电阻和集电极共同连接于一个正电源，三极管的发射极共同连接于一个发射极电阻作为采样输出节点。

在一种可能的实现方式中，每相采样支路的三极管可以PNP型三极管，每相采样支路的二极管的正端连接于对应三极管的集电极，二极管的负端连接于对应的三极管的发射极，三极管的基极和集电极共同连接于一个负电源，三极管的发射极共同连接于一个发射极电阻作为采样输出节点。

由此，可根据三极管种类的不同选取合适的连接方式，提高了采样电阻保护电路的多样性。但与采用MOS管或者IGBT管相比，三极管的电流较小，所以，一般情况下，均采用MOS管或者IGBT管。

在一种可能的实现方式中，采样电阻保护电路还包括：与三相电流采样电路连接的运放差分电路，与运放差分电路连接的故障报警装置，运放差分电路，用于采集流经每个采样电阻的电流，并将总电流与预设电流值相比，根据比较结果触发故障报警装置进行报警，以保护三相电流采样电路。

在一种可能的实现方式中，运放差分电路还包括加法器，加法器，用于累加流经每个采样电阻的电流；运放差分电路，还用于当确定总电流大于或等于所述预设电流值时，触发故障报警装置，以提示用户采样电阻保护电路出现故障，需进行维修或更换相关元器件。

需要说明的是，也可以通过软件程序计算总电流。

在一种可能的实现方式中，采样电阻保护电路还包括：特定数量的采样电阻，每个采样电阻的一端均与原总采样输出节点连接，另一端与三极管的发射极连接。其中，采样电阻保护电路可以与电机连接，此时，三极管用于在电源正接时，在DSP(Digital SignalProcessing，数字信号处理技术)芯片的作用下，使电机内部线圈中流过的电流不间断地变换方向，根据电磁感应原理，带动电机转子运动。

可以理解的是，在一种应用性示例中，采样支路为6个，采样电阻为3个，对应地，采样支路的二极管为6个，三极管为6个，此电路用于驱动电机工作。正常情况下，当电源V_DC和V_GND以正向方式接入电路后，电路正常工作。Q1～Q6功率器件(MOS管或者IGBT 管)在DSP芯片的控制下，通过驱动芯片驱动6个功率器件。在特定程序的控制下，电机驱动可以将输入的直流电V_DC转化输出为交流电V_AC，以驱动电机Motor内的线圈L1、L2、L3，使电机转动。进一步地，L1、L2、L3为电机的内部线圈，Q1～Q6功率器件在控制信号作用的下，使L1、L2、L3中流过的电流不停换向，形成正弦交流电流，正弦交流电流流过线圈后会产生旋转的磁场，带动电机转子运动。且电机正常运行后，电流采样通过运放差分电路，采集Rs1、Rs2、Rs3 三个采样电阻两端的电压，通过软件将采集到的三相电流加起来可得到总电流，并可通过比较总电流是否超出设定阈值来进行驱动电路的保护。

当电路出现异常时，例如，电源V_DC和V_GND以反向方式接入电路后，电流会通过Q1～Q6功率器件(MOS管或者IGBT管)的续流二极管(D1～D6)形成回路。电流从V_GND→(Rs1→D4→D1)、(Rs2 →D5→D2)、(Rs3→D6→D3)→V_DC，这个通路很容易将采样电阻烧毁，同时也可能将功率器件烧毁。

增加二极管Dr1后，即使当电源V_DC和V_GND以反向方式接入电路后，由于二极管Dr1的反向截止特性(非线性特性)，可以承受 V_DC的反向高压，电流无法从Dr1流向采样电阻Rs1、Rs2、Rs3，从而起到了保护采样电阻的作用。

需要说明的是，为了使逆变电路续流回路保持通畅，二极管Dr1 在电路中需要安装在采样电阻电流汇总后的电路上，不能串联在各个相电流之路中，否则会导致电路工作异常。

本实用新型通过抗击输入电源极性反接时的电流，有效防止了电机驱动输入电源反接时，烧毁采样电阻的现象，达到了保护电机驱动电流采样电阻的目的。另一方面，本实用新型也提高了电机驱动的适应能力，降低了电机驱动售后的维护成本。

本实用新型还提供一种空调器，该空调器包括如图1所示的采样电阻保护电路。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

上面结合图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种采样电阻保护电路，其特征在于，所述采样电阻保护电路包括：二极管以及三相电流采样电路；

所述二极管的正端连接于所述采样电阻保护电路的原接地端，所述二极管的负端连接于所述三相电流采样电路的原总采样输出节点；

所述二极管，用于当所述采样电阻保护电路的电源接反时，承受所述原接地端施加的电压，以保护采样电阻；其中，所述原接地端和所述原总采样输出节点为采样电阻保护电路的电源正接时的接地端与总采样输出节点。

2.根据权利要求1所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述三相电流采样电路包括：特定数量的采样支路，每相采样支路包括一个二极管和一个三极管；其中，每相采样支路的二极管的一端连接于所述三极管的集电极，每相采样支路的二极管的另一端连接于所述三极管的发射极。

3.根据权利要求2所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述三极管为金属氧化物半导体MOS管或者绝缘栅双极型晶体管IGBT。

4.根据权利要求3所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述采样电阻保护电路还包括：特定数量的采样电阻，每个采样电阻的一端均与所述原总采样输出节点连接，另一端与所述MOS管或者所述IGBT的漏极连接。

5.根据权利要求2所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述每相采样支路的三极管为NPN型三极管，所述每相采样支路的二极管的负端连接于所述三极管的集电极，所述二极管的正端连接于所述三极管的发射极，所述三极管的基极通过一个偏置电阻和集电极共同连接于一个正电源，所述三极管的发射极共同连接于一个发射极电阻作为采样输出节点。

6.根据权利要求2所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述每相采样支路的三极管为PNP型三极管，所述每相采样支路的二极管的正端连接于所述三极管的集电极，所述二极管的负端连接于所述三极管的发射极，所述三极管的基极和集电极共同连接于一个负电源，所述三极管的发射极共同连接于一个发射极电阻作为采样输出节点。

7.根据权利要求1所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述采样电阻保护电路还包括：与所述三相电流采样电路连接的运放差分电路，与所述运放差分电路连接的故障报警装置，

所述运放差分电路，用于采集流经每个采样电阻的电流，并将总电流与预设电流值相比，根据比较结果触发故障报警装置进行报警，以保护所述三相电流采样电路。

8.根据权利要求7所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述运放差分电路还包括加法器，

所述加法器，用于累加流经每个采样电阻的电流；

所述运放差分电路，还用于当确定所述总电流大于或等于所述预设电流值时，触发故障报警装置。

9.根据权利要求2所述的采样电阻保护电路，其特征在于，所述采样电阻保护电路与电机连接，

所述三极管用于在电源正接时，在数字信号处理技术DSP芯片的作用下，使电机内部线圈中流过的电流不间断地变换方向，根据电磁感应原理，带动电机转子运动。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求1至权利要求9中任意一项所述的采样电阻保护电路。