CN212991958U - 一种低电压保护电路、控制板以及电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于家用电器领域，提供了一种低电压保护电路、控制板以及电器设备，其中，低电压保护电路包括电源输入单元、低电压检测单元以及负载控制单元，负载控制单元连接外部负载；电源输入单元发送供电电压到低电压检测单元，低电压检测单元根据供电电压输出检测信号到负载控制单元，负载控制单元根据检测信号控制负载导通或截止；其中，低电压检测单元包括分压模块、与分压模块连接的电压检测模块以及与电压检测模块连接的光耦隔离模块。本方案的低电压检测单元中强弱电信号之间通过光耦传输，强弱电之间充分隔离，安全系数高，且通过各模块的作用，在低电压时控制负载断开，使得负载处于保护状态，解决负载低电压时的安全隐患。

Description

一种低电压保护电路、控制板以及电器设备

技术领域

本实用新型属于家用电器领域，尤其涉及一种低电压保护电路、控制板以及电器设备。

背景技术

壁挂炉是燃气壁挂炉的简称，全称是“燃气壁挂式采暖炉”，是一种以天然气为能源的热水器。传统的壁挂炉控制方式比较单一，在低电压时壁挂炉上风机负载不能稳定工作，此时风机转速会偏低，造成两个方面的安全隐患：一是燃气和空气混比异常，燃烧过程不充分，产生的烟气中一氧化碳会超标；二是熄火时烟气排放不干净，烟气中包含有没有燃烧的燃气和其他气体，当重新点火时，如果烟气中燃气含量达到一定量，会出现爆燃现象。综上，如何解决低电压时壁挂炉的安全隐患，显得十分必要。

实用新型内容

本实用新型提供一种低电压保护电路，旨在解决低电压时壁挂炉的安全隐患的问题。

本实用新型是这样实现的，一种低电压保护电路，包括电源输入单元、低电压检测单元以及负载控制单元，负载控制单元连接外部负载；

电源输入单元发送供电电压到低电压检测单元，低电压检测单元根据供电电压输出检测信号到负载控制单元，负载控制单元根据检测信号控制负载导通或截止；

其中，低电压检测单元包括分压模块、与分压模块连接的电压检测模块以及与电压检测模块连接的光耦隔离模块。

优选的，电压检测模块包括基准源、第一分压电阻、第二分压电阻以及第一滤波电容，基准源分别连接第一分压电阻、所述第二分压电阻、所述第一滤波电容以及光耦隔离模块。

优选的，光耦隔离模块包括光耦、第一限流电阻以及上拉电阻，光耦分别连接第一限流电阻、上拉电阻以及基准源。

优选的，分压模块包括整流二极管、稳压二极管、第三分压电阻以及第四分压电阻，整流二极管的负极分别连接第一分压电阻、第一滤波电容以及第一限流电阻，整流二极管的正极分别连接稳压二极管的负极、第三分压电阻一端以及第四分压电阻一端，第三分压电阻另一端连接电源输入单元，第四分压电阻另一端分别连接稳压二极管的正极以及电源输入单元。

优选的，负载控制单元包括继电器、三极管、第二限流电阻以及第二滤波电容，继电器的通电端连接三极管的集电极，继电器的开关端连接负载，三极管的发射极连接第二限流电阻，三极管的基极分别连接第二滤波电容以及光耦隔离模块。

优选的，电源输入单元为交流电源输入单元。

本实用新型还提供一种控制板，包括上述的低电压保护电路。

本实用新型还提供一种电器设备，包括上述的控制板。

本实用新型的有益效果在于，由于低电压检测电路中强弱电信号之间通过光耦传输，所以强弱电之间充分隔离，安全系数高，且在低电压时，电压检测模块将检测到的低压信号，通过光耦隔离模块发送给负载控制单元，实现低压信号的单向传输，负载控制单元在收到低压信号后，在低电压时控制负载断开，使得负载处于保护状态，消除了负载低电压时的安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种低电压保护电路的第一实施例的结构示意图；

图2是图1中一种低电压保护电路的电源输入单元的结构示意图；

图3是图1中一种低电压保护电路的低电压检测单元的结构示意图；

图4是图1中一种低电压保护电路的负载控制单元的结构示意图。

标号说明：

1、电源输入单元；

2、低电压检测单元；21、分压模块；22、电压检测模块；23、光耦隔离模块；

3、负载控制单元。

具体实施方式

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。

由于低电压检测电路中强弱电信号之间通过光耦传输，所以强弱电之间充分隔离，安全系数高，且在低电压时，电压检测模块22将检测到的低压信号，通过光耦隔离模块23发送给负载控制单元3，实现低压信号的单向传输，负载控制单元3在收到低压信号后，在低电压时控制负载断开，使得负载处于保护状态，消除了负载低电压时的安全隐患。

实施例一

参考图1，本实用新型提供一种低电压保护电路，包括电源输入单元1、低电压检测单元2以及负载控制单元3，负载控制单元3连接外部负载；举例来说，负载可为壁挂炉；

电源输入单元1发送供电电压到低电压检测单元2，低电压检测单元2根据供电电压输出检测信号到负载控制单元3，负载控制单元3根据检测信号控制负载导通或截止；

其中，低电压检测单元2包括分压模块21、与分压模块21连接的电压检测模块22以及与电压检测模块22连接的光耦隔离模块23。

在本实用新型实施例中，电源输入单元1一端连接外部电压，一端连接低电压检测单元2，将外部电压转换成低电压检测单元2的所需电压。低电压检测单元2用于检测负载控制板的供电电压，并根据供电电压输出检测信号到负载控制单元3，负载控制单元3连接外部负载(即风机)，负载控制单元3根据检测信号控制负载导通或截止，即控制风机的开启与关闭。

在本实用新型实施例中，低电压检测单元2包括分压模块21、电压检测模块22以及光耦隔离模块23，其中，分压模块21的作用将外部输入的高电压转成控制板工作所需的低电压，电压检测模块22用于检测负载控制板的供电电压，光耦隔离模块23用于低电压保护。

如图1所示，VDD1和VDD2是两套电源系统的电压，电路不能直接相连，需要通过光耦隔离模块23的电-光-电的转化，光耦隔离模块23对输入、输出信号起到隔离作用，其中VDD1为电压检测模块22检测的供电电压。

本实用新型实施例的低电压保护电路工作过程如下所述，外部电压通过电源输入单元1给控制板供电，控制板中的低电压检测单元2实时检测供电电压(VDD1)，并判断其电压的强弱。当供电电压小于预设电压时，电压检测模块22将检测到的低压信号，通过光耦隔离模块23发送给负载控制单元3，实现低压信号的单向传输，负载控制单元3在收到低压信号后，在低电压时控制负载断开，使得负载处于保护状态，解决了负载低电压时的安全隐患。

在本实用新型另一实施例中，当供电电压大于预设电压时，电压检测模块22将检测到的高压信号，通过光耦隔离模块23发送给负载控制单元3，实现高压信号的单向传输，负载控制单元3在收到高压信号后，连接负载，负载正常工作。

综上，由于低电压检测电路中强弱电信号之间通过光耦传输，所以强弱电之间充分隔离，安全系数高，且在低电压时，电压检测模块22将检测到的低压信号，通过光耦隔离模块23发送给负载控制单元3，实现低压信号的单向传输，负载控制单元3在收到低压信号后，在低电压时控制负载断开，使得负载处于保护状态，解决了负载低电压时的安全隐患。

实施例二

参照图3，电压检测模块22包括基准源U1、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4以及第一滤波电容C1，基准源U1分别连接第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、第一滤波电容C1以及光耦隔离模块23。

在本实用新型实施例中，基准源U1的作用在于向提供光耦隔离模块23提供一个稳定、标准的电压源。第一分压电阻R3和第二分压电阻R4作用在于避免电压检测模块22因输入电压过大而损毁，第一滤波电容C1的作用在于过滤整流电路中的交流成分。

基准源U1接收到分压模块21传输的供电电压后，若供电电压低于预设电压，则基准源U1断开，若供电电压高于预设电压，则基准源U1导通。

实施例三

参照图3，光耦隔离模块23包括光耦OPT1、第一限流电阻R7以及上拉电阻R6，光耦OPT1分别连接第一限流电阻R7、上拉电阻R6以及基准源U1。

在基准源U1导通时，光耦OPT1传输低电平信号到负载控制单元3，在基准源U1断开时，通过上拉电阻R6的上拉作用，光耦OPT1传输高电平到负载控制单元3。

实施例四

参照图3，分压模块21包括整流二极管D1、稳压二极管Z1、第三分压电阻R1以及第四分压电阻R2，整流二极管D1的负极分别连接第一分压电阻R3、第一滤波电容C1以及第一限流电阻R5，整流二极管D1的正极分别连接稳压二极管Z1的负极、第三分压电阻R1一端以及第四分压电阻R2一端，所述第三分压电阻R1另一端连接电源输入单元1，第四分压电阻R2另一端分别连接稳压二极管Z1的正极以及电源输入单元1。

当电源输入单元1输入交流电到整流二极管D1时，通过整流二极管D1的整流作用，将交流电转换为直流电，再将直流电传输到低电压检测单元2。

实施例五

参照图4，负载控制单3包括继电器、三极管Q1、第二限流电阻R8以及第二滤波电容C2，继电器的通电端连接三极管Q1的集电极，继电器的开关端连接负载，三极管Q1的发射极连接第二限流电阻R8，三极管Q1的基极分别连接第二滤波电容C2以及光耦隔离模块23。

在三极管Q1的基极接收到光耦OPT1传输的低电平信号时，三极管Q1得以导通，供电电压传输到继电器，继电器接收到供电电压后产生磁性，使开关吸附闭合，供电电压得以传输到负载，从而使得负载正常工作。在三极管Q1的基极接收到光耦OPT1传输的高电平信号时，三极管Q1断开，继电器未能接收到供电电压，开关断开，使得负载无法工作，从而达到低电压保护的目的。

实施例六

参照图2，电源输入单元1为交流电源输入单元。

在本实用新型实施例中，由于家庭用电一般是交流电，电源输入单元1为交流电源输入单元，更符合家庭用电。

结合实施例一至实施例六，以及结合图1至图4，本实用新型实施例的低电压保护电路工作过程如下所述：

在VDD1电压低于预设电压(本实用新型实施例预设电压取2.5V)时，电压检测模块22中的基准源断开，在光耦隔离模块23中，通过上拉电阻的上拉作用，传输高电平到负载控制单元3，负载控制单元3中的三极管Q1处于截止状态，传输低电平信号至继电器，继电器根据接收到的低电平信号断开开关RL1，使得负载处于截止状态；反之，VDD1电压由第一分压电阻R3和第二分压电阻R4的分压决定，在VDD1电压高于2.5V时，例如VDD1电压为3V时，电压检测模块22中的基准源导通，在光耦隔离模块23中，传输低电平到负载控制单元3，三极管Q1处于导通状态，传输高电平信号至继电器，继电器根据高电平信号连接开关RL1，使得负载导通，实现正常工作。

综上，低电压检测电路中强弱电信号之间通过光耦传输，强弱电之间充分隔离，安全系数高，且通过光耦隔离模块23的作用，在低电压时控制负载断开，使得负载处于保护状态，解决了负载低电压时的安全隐患。

实施例七

参照图1，本实用新型还提供一种控制板，包括上述的低电压保护电路。

在本实用新型实施例中，当外部交流电输入后，经过整流二极管的整流作用，转换为直流电，并发送到低电压检测单元2；在供电电压低于预设电压(取2.5V)时，基准源U1断开，在光耦隔离模块23中，通过上拉电阻的上拉作用，传输高电平到负载控制单元3，从而负载断开；反之，在供电电压高于2.5V时，基准源U1导通，在光耦隔离模块23中，传输低电平到负载控制单元3，从而负载导通，实现正常工作。

实施例八

进一步地，本实用新型还提供一种电器设备，包括上述的控制板。

在本实用新型实施例中，当外部输入电器设备的供电电压小于预设电压时，电器设备处于低电压保护状态，断开外接负载，从而解决安全隐患。

综上，本实用新型提供一种低电压保护电路，通过低电压检测电路中强弱电信号之间通过光耦传输，强弱电之间充分隔离，安全系数高，且在低电压时，电压检测模块22将检测到的低压信号，通过光耦隔离模块23发送给负载控制单元3，实现低压信号的单向传输，负载控制单元3在收到低压信号后，在低电压时控制负载断开，使得负载处于保护状态，解决了负载低电压时的安全隐患。

此外，本实用新型还提供一种控制板，包括上述的低电压保护电路。当外部交流电输入后，经过整流二极管的整流作用，转换为直流电，并发送到低电压检测单元2；在供电电压低于预设电压(取2.5V)时，基准源U1断开，在光耦隔离模块23中，通过上拉电阻的上拉作用，传输高电平到负载控制单元3，从而负载断开；反之，在供电电压高于2.5V时，基准源U1导通，在光耦隔离模块23中，传输低电平到负载控制单元3，从而负载导通，实现正常工作。

最后，本实用新型还提供一种电器设备，包括上述的控制板。当外部输入电器设备的供电电压小于预设电压时，电器设备处于低电压保护状态，断开外接负载，从而解决安全隐患。

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 (8)

1.一种低电压保护电路，其特征在于，包括电源输入单元、低电压检测单元以及负载控制单元，所述负载控制单元连接外部负载；

所述电源输入单元发送供电电压到所述低电压检测单元，所述低电压检测单元根据所述供电电压输出检测信号到所述负载控制单元，所述负载控制单元根据所述检测信号控制负载导通或截止；

其中，所述低电压检测单元包括分压模块、与所述分压模块连接的电压检测模块以及与所述电压检测模块连接的光耦隔离模块。

2.如权利要求1所述的低电压保护电路，其特征在于，所述电压检测模块包括基准源、第一分压电阻、第二分压电阻以及第一滤波电容，所述基准源分别连接所述第一分压电阻、所述第二分压电阻、所述第一滤波电容以及所述光耦隔离模块。

3.如权利要求2所述的低电压保护电路，其特征在于，所述光耦隔离模块包括光耦、第一限流电阻以及上拉电阻，所述光耦分别连接所述第一限流电阻、所述上拉电阻以及所述基准源。

4.如权利要求3所述的低电压保护电路，其特征在于，所述分压模块包括整流二极管、稳压二极管、第三分压电阻以及第四分压电阻，所述整流二极管的负极分别连接所述第一分压电阻、所述第一滤波电容以及所述第一限流电阻，所述整流二极管的正极分别连接所述稳压二极管的负极、所述第三分压电阻一端以及所述第四分压电阻一端，所述第三分压电阻另一端连接所述电源输入单元，所述第四分压电阻另一端分别连接所述稳压二极管的正极以及所述电源输入单元。

5.如权利要求1所述的低电压保护电路，其特征在于，所述负载控制单元包括继电器、三极管、第二限流电阻以及第二滤波电容，所述继电器的通电端连接所述三极管的集电极，所述继电器的开关端连接所述负载，所述三极管的发射极连接所述第二限流电阻，所述三极管的基极分别连接所述第二滤波电容以及所述光耦隔离模块。

6.如权利要求1所述的低电压保护电路，其特征在于，所述电源输入单元为交流电源输入单元。

7.一种控制板，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的低电压保护电路。

8.一种电器设备，其特征在于，包括如权利要求7所述的控制板。

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