CN212518518U - 一种家电性能及安规检测互锁控制保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其包括MCU控制芯片和与MCU控制芯片电连接的控制继电器开关电路，控制继电器开关电路包括第一控制继电器开关回路、第二控制继电器开关回路、第三控制继电器开关回路以及第四控制继电器开关回路，第一控制继电器开关回路和第四控制继电器开关回路分别电连接入安规检测仪的输出口L与输出口N，第二控制继电器开关回路和第三控制继电器开关回路分别电连接入家用电源的火线和零线，第一控制继电器开关回路与第二控制继电器开关回路电连接，第三控制继电器开关回路与第四控制继电器开关回路电连接。本实用新型可有效防止操作失误或控制软件出错时，双电源同时打开导致的电源故障。

Description

一种家电性能及安规检测互锁控制保护电路

技术领域

本实用新型涉及家电安全技术领域，特别涉及一种家电性能及安规检测互锁控制保护电路。

背景技术

根据国家标准《GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》中要求，家电类产品必须符合耐压强度，绝缘电阻等电气安全特性。为了产品更高效和高质量的生产，将产品性能检测与安规检测集成在一起，这样可以提高生产检测的便捷性，提高生产效率。然而家电产品的正常使用电压和安规检测电压是不同的，产品性能检测时使用的是标准电压AC220V50Hz，而安规检测中耐压检测一般是AC1250V以上，绝缘电阻一般采用DC500V，检测的时候涉及到电源的切换，如果电源端切换不正常，会直接导致产品损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种家电性能及安规检测互锁控制保护电路，可有效防止操作失误或控制软件出错时，双电源同时打开导致的电源故障。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其包括MCU控制芯片和与所述MCU控制芯片电连接的控制继电器开关电路，所述控制继电器开关电路包括第一控制继电器开关回路、第二控制继电器开关回路、第三控制继电器开关回路以及第四控制继电器开关回路，所述第一控制继电器开关回路和第四控制继电器开关回路分别电连接入安规检测仪的输出口L与输出口N，所述第二控制继电器开关回路和第三控制继电器开关回路分别电连接入家用电源的火线和零线，所述第一控制继电器开关回路与第二控制继电器开关回路电连接，所述第三控制继电器开关回路与第四控制继电器开关回路电连接。

此外，本实用新型还包括如下附属技术方案：

所述第一控制继电器开关回路包括三极管Q1和继电器K1，所述三极管Q1 的基极电连接至所述MCU控制芯片的PB15号脚位，所述三极管Q1的集电极分别电连接至所述继电器K1的3号脚位和4号脚位。

所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1的3号脚位之间电连接有二极管 D1，所述继电器K1的3号脚位电连接有5V电压，所述继电器K1的2号脚位电连接至安规检测仪的输出口L，所述继电器K1的1号脚位电连接至家电输入口 L。

所述第二控制继电器开关回路包括三极管Q2和继电器K2，所述三极管Q2 的基极电连接至所述MCU控制芯片的PA7号脚位，所述三极管Q1的集电极分别电连接至所述继电器K1的3号脚位和4号脚位。

所述三极管Q2的发射极电连接至所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极电连接至所述三极管Q2的基极。

所述三极管Q2的集电极与所述继电器K2的4号脚位之间电连接有二极管 D2，所述继电器K2的4号脚位电连接有5V电压，所述继电器K2的2号脚位电连接至家用电源的火线，所述继电器K2的1号脚位电连接至家电输入口L。

所述第四控制继电器开关回路包括三极管Q4和继电器K4，所述三极管Q4 的基极电连接至所述MCU控制芯片的PB15号脚位，所述三极管Q4的集电极分别电连接至所述继电器K4的3号脚位和4号脚位。

所述三极管Q4的集电极与所述继电器K4的4号脚位之间电连接有二极管 D4，所述继电器K4的4号脚位电连接有5V电压，所述继电器K4的2号脚位电连接至安规检测仪的输出口N，所述继电器K4的1号脚位电连接至家电输入口N。

所述第三控制继电器开关回路包括三极管Q3和继电器K3，所述三极管Q3 的基极电连接至所述MCU控制芯片的PA7号脚位，所述三极管Q3的集电极分别电连接至所述继电器K3的3号脚位和4号脚位，所述三极管Q3的发射极电连接至所述三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极电连接至所述三极管Q3的基极。

所述三极管Q3的集电极与所述继电器K3的3号脚位之间电连接有二极管 D3，所述继电器K3的3号脚位电连接有5V电压，所述继电器K3的2号脚位电连接至家用电源的零线，所述继电器K3的1号脚位电连接至家电输入口N。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

采用MCU控制芯片和控制继电器开关电路，从硬件电路上解决家电产品性能检测和安规检测涉及的电源切换电路，实现双电源切换互锁，可有效防止操作失误或控制软件出错时，双电源同时打开，导致电源故障。

附图说明

图1是本实用新型中MCU控制芯片的电路图。

图2是本实用新型中控制继电器开关电路的电路图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1和图2所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其包括MCU控制芯片和与MCU控制芯片电连接的控制继电器开关电路，控制继电器开关电路包括第一控制继电器开关回路、第二控制继电器开关回路、第三控制继电器开关回路以及第四控制继电器开关回路，第一控制继电器开关回路和第四控制继电器开关回路为一组，分别电连接入安规检测仪的输出口L与输出口N；第二控制继电器开关回路和第三控制继电器开关回路为一组，分别电连接入家用电源的火线和零线。第一控制继电器开关回路与第二控制继电器开关回路电连接，第三控制继电器开关回路与第四控制继电器开关回路电连接。

具体的，第一控制继电器开关回路包括三极管Q1和继电器K1，三极管Q1 的基极电连接至MCU控制芯片的PB15号脚位，三极管Q1的集电极分别电连接至继电器K1的3号脚位和4号脚位。三极管Q1的集电极与继电器K1的3号脚位之间电连接有二极管D1，继电器K1的3号脚位电连接有5V电压，继电器K1的 2号脚位电连接至安规检测仪的输出口L，即图2中B_IN_L接口，继电器K1的 1号脚位电连接至家电输入口L，即图2中OUT_L接口。

第二控制继电器开关回路包括三极管Q2和继电器K2，三极管Q2的基极电连接至MCU控制芯片的PA7号脚位，三极管Q1的集电极分别电连接至继电器K1 的3号脚位和4号脚位。三极管Q2的发射极电连接至三极管Q1的基极，三极管 Q1的发射极电连接至三极管Q2的基极。三极管Q2的集电极与继电器K2的4号脚位之间电连接有二极管D2，继电器K2的4号脚位电连接有5V电压，继电器K2 的2号脚位电连接至家用电源的火线，即图2中A_IN_L接口，继电器K2的1号脚位电连接至家电输入口L，即图2中OUT_L接口。

第四控制继电器开关回路包括三极管Q4和继电器K4，三极管Q4的基极电连接至MCU控制芯片的PB15号脚位，三极管Q4的集电极分别电连接至继电器K4 的3号脚位和4号脚位。三极管Q4的集电极与继电器K4的4号脚位之间电连接有二极管D4，继电器K4的4号脚位电连接有5V电压，继电器K4的2号脚位电连接至安规检测仪的输出口N，即图2中B_IN_N接口，继电器K4的1号脚位电连接至家电输入口N，即图2中OUT_N接口。

第三控制继电器开关回路包括三极管Q3和继电器K3，三极管Q3的基极电连接至MCU控制芯片的PA7号脚位，三极管Q3的集电极分别电连接至继电器K3 的3号脚位和4号脚位，三极管Q3的发射极电连接至三极管Q4的基极，三极管 Q4的发射极电连接至三极管Q3的基极。三极管Q3的集电极与继电器K3的3号脚位之间电连接有二极管D3，继电器K3的3号脚位电连接有5V电压，继电器K3 的2号脚位电连接至家用电源的零线，即图2中A_IN_N接口，继电器K3的1号脚位电连接至家电输入口N，即图2中OUT_N接口。

上述描述中，A_IN_L接口与A_IN_N接口为一组，分别接入AC220V的家用电源的火线和零线；B_IN_L接口与B_IN_N接口为一组，分别接入安规检测仪的输出口L和输出口N，可输出AC1800V的高压，用于家电产品的耐压检测；OUT_L 接口的电压来源分为A_IN_L接口和B_IN_L接口，OUT_N接口的电压来源分为 A_IN_N接口和B_IN_N接口。由于输出端设备的电气要求，在同一时间，A_IN_L 接口和B_IN_L接口不能同时有效，A_IN_N接口和B_IN_N接口也不能同时有效，所以通过软件控制MCU控制芯片的PA7号脚位和PB15号脚位的高低电平即可以控制OUT_L接口和OUT_N接口的来源同时只能有一个有效。

本实用新型的家电性能及安规检测互锁控制保护电路的工作原理为：

三极管Q1的发射极电连接到三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极电连接到三极管Q1的基极；三极管Q3的发射极电连接到三极管Q4的基极，三极管Q4 的发射极电连接到三极管Q3的基极。

因此，当MCU控制芯片的PA7号脚位和PB15号脚位同时为高电平(+3.3V) 时，三极管Q1和三极管Q2为截止状态，即三极管Q1和三极管Q2的集电极为 +5V，继电器K1和继电器K2为断开状态。同理，当MCU控制芯片的PA7号脚位和PB15号脚位同时为高电平(+3.3V)时，三极管Q3和三极管Q4为截止状态，即三极管Q3和三极管Q4的集电极为+5V，继电器K3和继电器K5为断开状态。

当MCU控制芯片的PA7号脚位和PB15号脚位同时为低电平(0V)时，三极管Q1和三极管Q2为截止状态，即三极管Q1和三极管Q2的集电极为+5V，继电器K1和继电器K2为断开状态。同理，当MCU控制芯片的PA7号脚位和PB15号脚位同时为低电平(0V)时，三极管Q3和三极管Q4为截止状态，即三极管Q3 和三极管Q4的集电极为+5V，继电器K3和继电器K5为断开状态。

当MCU控制芯片的PB15号脚位为高电平(+3.3V)，PA7号脚位为低电平 (0V)时，三极管Q1和三极管Q4为导通状态，三极管Q2和三极管Q3为截止状态，继电器K1和继电器K4闭合，继电器K2和继电器K3断开，此时OUT_L接口的电压来源是B_IN_L接口，OUT_N接口的电压来源是B_IN_N接口，是AC2000V 的高压。

当MCU控制芯片的PB15号脚位为低电平(0V)，PA7号脚位为高电平 (+3.3V)时，三极管Q1和三极管Q4为截止状态，三极管Q2和三极管Q3为导通状态，继电器K1和继电器K4断开，继电器K2和继电器K3闭合，此时OUT_L 接口的电压来源是A_IN_L接口，OUT_N接口的电压来源是A_IN_N接口，是AC220V 的家用电源。

本实用新型的家电性能及安规检测互锁控制保护电路，采用MCU控制芯片和控制继电器开关电路，从硬件电路上解决家电产品性能检测和安规检测涉及的电源切换电路，实现双电源切换互锁，可有效防止操作失误或控制软件出错时，双电源同时打开，导致电源故障。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：其包括MCU控制芯片和与所述MCU控制芯片电连接的控制继电器开关电路，所述控制继电器开关电路包括第一控制继电器开关回路、第二控制继电器开关回路、第三控制继电器开关回路以及第四控制继电器开关回路，所述第一控制继电器开关回路和第四控制继电器开关回路分别电连接入安规检测仪的输出口L与输出口N，所述第二控制继电器开关回路和第三控制继电器开关回路分别电连接入家用电源的火线和零线，所述第一控制继电器开关回路与第二控制继电器开关回路电连接，所述第三控制继电器开关回路与第四控制继电器开关回路电连接。

2.根据权利要求1所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述第一控制继电器开关回路包括三极管Q1和继电器K1，所述三极管Q1的基极电连接至所述MCU控制芯片的PB15号脚位，所述三极管Q1的集电极分别电连接至所述继电器K1的3号脚位和4号脚位。

3.根据权利要求2所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1的3号脚位之间电连接有二极管D1，所述继电器K1的3号脚位电连接有5V电压，所述继电器K1的2号脚位电连接至安规检测仪的输出口L，所述继电器K1的1号脚位电连接至家电输入口L。

4.根据权利要求2所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述第二控制继电器开关回路包括三极管Q2和继电器K2，所述三极管Q2的基极电连接至所述MCU控制芯片的PA7号脚位。

5.根据权利要求4所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述三极管Q2的发射极电连接至所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极电连接至所述三极管Q2的基极。

6.根据权利要求4所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述三极管Q2的集电极与所述继电器K2的4号脚位之间电连接有二极管D2，所述继电器K2的4号脚位电连接有5V电压，所述继电器K2的2号脚位电连接至家用电源的火线，所述继电器K2的1号脚位电连接至家电输入口L。

7.根据权利要求1所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述第四控制继电器开关回路包括三极管Q4和继电器K4，所述三极管Q4 的基极电连接至所述MCU控制芯片的PB15号脚位，所述三极管Q4的集电极分别电连接至所述继电器K4的3号脚位和4号脚位。

8.根据权利要求7所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述三极管Q4的集电极与所述继电器K4的4号脚位之间电连接有二极管D4，所述继电器K4的4号脚位电连接有5V电压，所述继电器K4的2号脚位电连接至安规检测仪的输出口N，所述继电器K4的1号脚位电连接至家电输入口N。

9.根据权利要求7所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述第三控制继电器开关回路包括三极管Q3和继电器K3，所述三极管Q3的基极电连接至所述MCU控制芯片的PA7号脚位，所述三极管Q3的集电极分别电连接至所述继电器K3的3号脚位和4号脚位，所述三极管Q3的发射极电连接至所述三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极电连接至所述三极管Q3的基极。

10.根据权利要求9所述家电性能及安规检测互锁控制保护电路，其特征在于：所述三极管Q3的集电极与所述继电器K3的3号脚位之间电连接有二极管D3，所述继电器K3的3号脚位电连接有5V电压，所述继电器K3的2号脚位电连接至家用电源的零线，所述继电器K3的1号脚位电连接至家电输入口N。

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