CN209229952U - 四通阀控制电路、空调器控制电路及变频空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型应用于四通阀控制领域，提供一种四通阀控制电路、空调器控制电路及变频空调器，通过电压检测模块检测整流模块输出的直流电压大小，输出控制信号控制开关模块的对应的子开关接通，以使变压器的次级输出对应的电压驱动四通阀工作，由于直流电压的大小与输入的交流电源电压同步，因此使得变压器通过对于的次级输出合适的电压使得四通阀能可靠工作。以使得四通阀在低电压环境下能正常工作，从而最终实现了四通阀所在的空调器能正常进行工作。

Description

四通阀控制电路、空调器控制电路及变频空调器

技术领域

本实用新型涉及四通阀控制领域，尤其涉及一种四通阀控制电路、空调器控制电路及变频空调器。

背景技术

由于电网电压波动大，特别是在一些电网负载供应偏低的农村地区，电源电压可降到150V(针对220V交流电供应地区)以下，由于空调器的四通阀的最小工作电压一般为150V左右，因此当电网电压很低导致低于150V以下时，有可能导致四通阀不能可靠吸合，使得空调器不能进行正常的制冷和制热模式的切换，从而导致空调器无法正常工作。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种四通阀控制电路、空调器控制电路及变频空调器，目的在于解决现有的空调器处于电网电压很低情况下由于四通阀无法正常吸合导致空调器无法正常工作的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种四通阀控制电路，四通阀控制电路包括变压器、开关模块、电压检测模块、MCU、整流模块和四通阀；

变压器的初级的两端连接交流电源，变压器的次级具有N个绕组，开关模块具有对应的N路子开关，具有N个输入端，其中N≥2；

变压器的次级绕组的公共端和四通阀的一个电源输入端共接于交流电源的火线/或零线，变压器次级绕组的每个输出端对应连接开关模块的每路子开关；开关模块的输出端连接四通阀的另一个电源输入端；开关模块的控制端连接MCU；

整流模块输入端连接交流电源，整流模块的输出端连接电压检测模块，电压检测模块输出端连接MCU；

MCU根据电压检测模块检测的整流模块输出的直流电压大小，输出控制信号控制开关模块的对应的子开关接通，以使变压器次级输出对应的电压驱动四通阀工作。

可选地，开关模块包括N个开关单元，每个开关单元对应开关模块的每路子开关；

每个开关单元的一端分别为开关模块的每个输入端,每个开关单元的输出端共接后形成开关模块的输出端；

每个开关单元的控制端为开关模块的控制端。

可选地，开关模块还包括滤波单元，滤波单元的一端连接开关模块的输出端，滤波单元的另一端连接变压器的次级绕组的公共端。

可选地，每个开关单元为单刀继电器；

单刀继电器的开关的两端分别为开关单元的输入和输出端，单刀继电器的线圈的控制端为开关单元的控制端。

可选地，当N为2时，每个开关单元组成单刀双掷继电器；

单刀双掷继电器的两个输入端分别为每个开关单元的输入端，单刀双掷继电器的输出端为开关单元的共同输出端；

单刀双掷继电器的控制端为每个开关单元的公共控制端。

可选地，滤波单元包括第七电阻和第八电容；

第七电阻的一端为滤波单元的一端，第七电阻的另一端连接第八电容的一端，第八电容的另一端为滤波单元的另一端。

可选地，四通阀控制电路还包括开关驱动模块；

开关驱动模块的控制端连接MCU，开关模块的输出端连接开关模块的控制端。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种空调器控制电路，空调器控制电路包括PFC电路、滤波电路、逆变器和压缩机，该空调器控制电路还包括上述的四通阀控制电路；

PFC电路的输入端连接整流模块的输出端，PFC电路的输出端连接直流母线，直流母线与滤波电路并联，直流母线连接逆变器，以为逆变器提供直流电源。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种变频空调器，该变频空调器包括上述的空调器控制电路。

通过电压检测模块检测整流模块输出的直流电压大小，输出控制信号控制开关模块的对应的子开关接通，以使变压器的次级输出对应的电压驱动四通阀工作，由于直流电压的大小与输入的交流电源电压同步，因此使得变压器通过对于的次级输出合适的电压使得四通阀能可靠工作。以使得四通阀在低电压环境下能正常工作。

附图说明

图1为本实用新型四通阀控制电路的电路结构示意图；

图2为本实用新型四通阀控制电路的另一实施例的电路结构示意图。

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。

本实用新型提出一种四通阀控制电路，在本实用新型的四通阀控制电路的第一实施例中，如图1所示，四通阀70控制电路包括变压器20、开关模块10、电压检测模块50、MCU40、整流模块A0和四通阀70；

变压器20的初级的两端连接交流电源，变压器20的次级具有N个绕组，开关模块10具有对应的N路子开关，具有N个输入端，其中N≥2；

变压器20的次级绕组的公共端和四通阀70的一个电源输入端共接于交流电源的火线/或零线，变压器20次级绕组的每个输出端对应连接开关模块10的每路子开关；开关模块10的输出端连接四通阀70的另一个电源输入端；开关模块10的控制端连接MCU40；

整流模块A0输入端连接交流电源，整流模块A0的输出端连接电压检测模块50，电压检测模块50输出端连接MCU40；

MCU40根据电压检测模块50检测的整流模块A0输出的直流电压大小，输出控制信号控制开关模块10的对应的子开关接通，以使变压器20次级输出对应的电压驱动四通阀70工作。

本实施例的四通阀控制电路，通过电压检测模块50检测整流模块A0输出的直流电压大小，由于直流电压的大小与输入的交流电源电压同步，因此直流电压的大小间接反映了交流电源电压大小；变压器20实现将输入到初级的交流电压升压后从各个次级绕组输出，其中每个次级绕组的升压比不同，MCU40电压检测模块50输入的直流电压的大小来控制开关模块的其中一个子开关导通，使得变压器20的其中一个次级绕组的输出电压连接到四通阀70的电源输入端，为四通阀70的工作进行供电。如当MCU40判断为直流电压很低，此时由于交流电源电压很低(如低于有效值150V以下)，此时MCU控制其中一个子开关导通，使得变压器20的其中一个升压比相对高次级绕组连接到四通阀70的电源输入端，而当MCU40判断为直流电压相对低，此时MCU控制其中另外一个子开关导通，使得变压器20的其中一个升压比相对低次级绕组连接到四通阀70的电源输入端，以此实现了在低电压环境下，MCU40能根据具体的交流输入电压的大小选择一个合适的子开关导通，使得变压器20的其中一个合适的升压比的绕组输出相应的交流电为四通阀70供电，使得四通阀70在低电压环境下可以正常工作。最终实现了四通阀所在的空调器能正常进行工作。

上述电压检测模块50如图1所示，可由简单的电阻分压电路组成，如图1中由电阻R9和R10组成的分压电路。

具体的，上述开关模块10包括N个开关单元，每个开关单元对应开关模块10的每路子开关，每个开关单元的一端分别为开关模块的每个输入端,每个开关单元的输出端共接后形成开关模块的输出端；每个开关单元的控制端为开关模块的控制端。如图1中，N等于2，即开关模块10有两路子开关，对应包括两个开关单元分别为开关单元11和开关单元12。

每个开关单元的具体电路形式不限，可以是由三极管、MOS管或者可控硅组成的电子开关，也可以是由继电器组成的机械款开关，在图1中开关单元由继电器组成，如开关单元11由继电器RY1组成，该继电器RY1为单刀继电器，该继电器RY1的开关的两端分别为开关单元11的输入和输出端，继电器RY1的线圈的控制端为开关单元11的控制端。同理开关单元12由单刀继电器RY2组成，其电路连接方式与RY1相同。

进一步的，开关模块10还包括滤波单元13，滤波单元13的一端连接开关模块10的输出端，滤波单元13的另一端连接变压器20的次级绕组的公共端。具体的，滤波单元13包括第七电阻R7和第八电容C8，第七电阻R7的一端为滤波单元13的一端，第七电阻R7的另一端连接第八电容C8的一端，第八电容C8的另一端为滤波单元13的另一端。由于四通阀70为线圈绕组工作的感性负载，当开关单元11或者开关单元13进行开关切换使得变压器20的次级绕组输出的电压对四通阀70供电时，其开通或者关断瞬间会在四通阀70两端形成感应电压尖峰脉冲，因此通过第七电阻R7和第八电容C8串联后并联于四通阀70的两端，起到吸收此电压尖峰作用，减少对电网的干扰，以及保护尖峰脉冲不会损坏四通阀供电线路上的元器件。

上述图1中的具体电路工作原理如下：MCU40通过电阻R9和R10组成的分压电路获取到整流桥堆BR1输出的脉动直流电，该脉动直流电的大小与输入的交流电源大小对应变化，当MCU40判断该直流电相对低时可以判断外界的交流电压也相对低如160V，此时，MCU40输出控制信号控制继电器RY2导通，使得变压器20的其中一个次级绕组4接通对四通阀70供电，该次级绕组在该低电压情况下可升压到四通阀70的可靠工作电压如200V左右，保证四通阀70能正常工作；当外界交流电下降到更低如120V以下时，MCU40输出控制信号控制继电器RY1导通同时控制RY2断开，使得变压器20的另一个次级绕组3接通对四通阀70供电，该次级绕组3的升压比相对次级绕组4要高，以此使得在当前更低的外界电流电输入时，仍可以输出可靠的工作电压如200V左右对四通阀70供电，保证四通阀70能正常工作。

因此上述电路MCU40根据获取到的脉动直流电压的大小，输出控制信号控制继电器RY1或者RY2工作，使得变压器20的其中一个合适的次级绕组接通，输出可靠的工作电压对四通阀70供电，以此保证四通阀70在低电压环境下都可以可靠的正常工作。

当N等于2即开关单元为两个时，且这两个开关单元都为继电器组成时，这两个继电器还可以组成一个单刀双掷继电器，如图2所示的单刀双掷继电器RY3，此时，单刀双掷继电器RY3的两个输入端分别为每个开关单元的输入端，单刀双掷继电器RY3的输出端为开关单元的共同输出端，单刀双掷继电器RY3的控制端为每个开关单元的公共控制端。此时MCU40只需要一个控制引脚输出控制信号，控制该单刀双掷继电器RY3的输出端与该继电器RY3中的开关其中一个输入端接通即可实现上述图1中的功能。如当MCU40控制单刀双掷继电器RY3的线圈接电时，该继电器的输入端4与输出端3接通，以此实现变压器20的其中一个次级绕组4接通对四通阀70供电；当MCU40控制单刀双掷继电器RY3的线圈断电时，该继电器的输入端8与输出端3接通，以此实现变压器20的另一个次级绕组3接通对四通阀70供电。

进一步的，上述四通阀控制电路还包括开关驱动模块，如图1和图2所示，开关驱动模块的控制端连接MCU40，开关模块的输出端连接开关模块10的控制端，这里的开关模块的具体数量与开关模块中的控制端的数量相同，在图1所示电路中，控制端为两个，因此包括两个与控制端分别连接的开关驱动模块C0和开关驱动模块30,在图2所示电路中，控制端为1个，因而只有一个开关驱动模块30。开关驱动模块基于三极管组成的电路组成。如图1中分别基于三极管Q3和三极管Q1组成，实现对继电器RY2和继电器RY1的驱动。

本实用新型还提出一种空调器控制电路，如图1所示，空调器控制电路包括PFC电路60、滤波电路、逆变器80和压缩机90，空调器控制电路还包括上述的四通阀控制电路；

PFC电路60的输入端连接整流模块A0的输出端，PFC电路的输出端连接直流母线，直流母线与滤波电路并联，直流母线连接逆变器80，以为逆变器80提供直流电源。上述PFC电路60主要由电感L1、IGBT开关管Q7和续流二极管D1组成，实现对整流模块A0输出的脉动直流电进行功率因素校正。这里MCU40除了输出PWM信号控制上述开关模块10的工作，还同时输出控制信号控制PFC电路60中的IGBT开关管Q7工作，以实现PFC电路60的功率因素校正，使其输出直流电连接到直流母线后，再经滤波电路中的大电解电容E2、E3和E4滤波输出平滑直流电，为逆变器80的工作进行供电，这里逆变器80主要由IPM模块(智能功率模块)组成，逆变器80同时也由MCU40控制工作，以此实现将直流电转换成交流电对压缩机90供电，实现压缩机90的按照预算转速运行。

上述空调器控制电路还可进一步包括限流模块B0，该限流模块B0主要有PTC电阻F1、继电器RY4和三极管Q4构成的驱动电路组成，其中PTC电阻F1与继电器RY4的开关两端并联，三极管Q4用于驱动继电器RY4的线圈使其工作。PTC电子F1串联于空调器控制电路的输入的交流供电回路中，由于空调器控制电路中存在有大容量的电解电容构成的滤波电路，因此在上电时由于瞬间对其充电形成大的冲击电流，此大的冲击电流会对电流途径的元器件如整流模块A0的桥堆BR1、续流二极管D1进行冲击导致其过流损坏，通过串联PTC电阻F1后，当经过其的电流突增时功率增大导致电阻温升增高，其电阻根据PTC电阻的阻值温升特性，其阻值进而随之升高，以此实现了对冲击电流的限流作用，对冲击电流起到抑制作用，防止其突增。当经过预设时间完成对滤波电路的充电后，交流供电回路中不再存在大的冲击电流了，此时MCU40通过三极管Q4再控制继电器RY4开通，此时继电器RY4的开关对PTC电阻F1短路，以此实现将PTC电阻F1从交流供电回路中断开，此时交流电源经继电器RY4实现对后续电路的正常供电。

本发明实施例还提出一种变频空调器，包括上述的空调器控制电路，通过该空调器控制电路，可实现在超低电压环境下(如低压150V)四通阀负载的正常工作，避免了现有技术中处于超低电压环境时四通阀不能可靠吸合导致空调器不能正常工作问题。因而实现了变频空调器在超低电压环境下仍可以可靠工作。

在本说明书的描述中，参考术语“第一实施例”、“第二实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上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 (9)

1.一种四通阀控制电路，所述四通阀控制电路包括变压器、开关模块、电压检测模块、MCU、整流模块和四通阀；

所述变压器的初级的两端连接交流电源，所述变压器的次级具有N个绕组，所述开关模块具有对应的N路子开关，具有N个输入端，其中N≥2；

所述变压器的次级绕组的公共端和所述四通阀的一个电源输入端共接于所述交流电源的火线/或零线，所述变压器次级绕组的每个输出端对应连接所述开关模块的每路子开关；所述开关模块的输出端连接所述四通阀的另一个电源输入端；所述开关模块的控制端连接所述MCU；

所述整流模块输入端连接所述交流电源，所述整流模块的输出端连接所述电压检测模块，所述电压检测模块输出端连接所述MCU；

所述MCU根据所述电压检测模块检测的所述整流模块输出的直流电压大小，输出控制信号控制所述开关模块的对应的子开关接通，以使所述变压器次级输出对应的电压驱动所述四通阀工作。

2.如权利要求1所述的四通阀控制电路，其特征在于，所述开关模块包括N个开关单元，所述每个开关单元对应所述开关模块的每路子开关；

所述每个开关单元的一端分别为所述开关模块的每个输入端,所述每个开关单元的输出端共接后形成所述开关模块的输出端；

所述每个开关单元的控制端为所述开关模块的控制端。

3.如权利要求1所述的四通阀控制电路，其特征在于，所述开关模块还包括滤波单元，所述滤波单元的一端连接所述开关模块的输出端，所述滤波单元的另一端连接所述变压器的次级绕组的公共端。

4.如权利要求2所述的四通阀控制电路，其特征在于，所述每个开关单元为单刀继电器；

所述单刀继电器的开关的两端分别为所述开关单元的输入和输出端，所述单刀继电器的线圈的控制端为所述开关单元的控制端。

5.如权利要求4所述的四通阀控制电路，其特征在于，当所述N为2时，所述每个开关单元组成单刀双掷继电器；

所述单刀双掷继电器的两个输入端分别为所述每个开关单元的输入端，所述单刀双掷继电器的输出端为所述开关单元的共同输出端；

所述单刀双掷继电器的控制端为所述每个开关单元的公共控制端。

6.如权利要求3所述的四通阀控制电路，其特征在于，所述滤波单元包括第七电阻和第八电容；

所述第七电阻的一端为所述滤波单元的一端，所述第七电阻的另一端连接所述第八电容的一端，所述第八电容的另一端为所述滤波单元的另一端。

7.如权利要求1所述的四通阀控制电路，其特征在于，所述四通阀控制电路还包括开关驱动模块；

所述开关驱动模块的控制端连接所述MCU，所述开关模块的输出端连接所述开关模块的控制端。

8.一种空调器控制电路，所述空调器控制电路包括PFC电路、滤波电路、逆变器和压缩机，其特征在于，所述空调器控制电路还包括如权利要求1至8任意一项所述的四通阀控制电路；

所述PFC电路的输入端连接所述整流模块的输出端，所述PFC电路的输出端连接直流母线，所述直流母线与所述滤波电路并联，所述直流母线连接所述逆变器，以为所述逆变器提供直流电源。

9.一种变频空调器，其特征在于，所述变频空调器包括如权利要求8所述的空调器控制电路。