CN215646173U - 一种防触电电路、电子设备以及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种防触电电路、电子设备以及空调器，涉及防触电技术领域。该防触电电路包括电压输出模块、负载模块、放电模块、MCU、负载模块、储能电容以及电压检测模块，电压输出模块与负载模块通过火线与零线电连接，放电模块、储能电容均连接于火线与零线之间，电压检测模块与负载模块电连接，MCU分别与电压检测模块、放电模块电连接；其中，电压检测模块用于检测负载模块的电压；MCU用于在负载模块的电压为零时，控制放电模块导通，以对储能电容进行放电。本申请提供的防触电电路、电子设备以及空调器具有在外机掉电时，迅速对储能元件进行放电，且功耗较低的优点。

Description

一种防触电电路、电子设备以及空调器

技术领域

本发明涉及防触电技术领域，具体而言，涉及一种防触电电路、电子设备以及空调器。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，空调已经逐渐成为每个家庭的必需品。

目前在空调外机使用中，当外机掉电时由于零火线电路之间含有X电容等储能元件，电压会缓慢的降低，若此时人触碰到插头就会产生触电现象。

综上所述，现有技术中存在当外机掉电时，储能元件放电缓慢的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防触电电路、电子设备以及空调器，以解决现有技术中当外机掉电时，储能元件放电缓慢的问题。

为解决上述问题，第一方面，本申请提供了一种防触电电路，所述防触电电路包括电压输出模块、负载模块、放电模块、MCU、负载模块、储能电容以及电压检测模块，所述电压输出模块与所述负载模块通过火线与零线电连接，所述放电模块、所述储能电容均连接于所述火线与所述零线之间，所述电压检测模块与所述负载模块电连接，所述MCU分别与所述电压检测模块、所述放电模块电连接；其中，

所述电压检测模块用于检测所述负载模块的电压；

所述MCU用于在所述负载模块的电压为零时，控制所述放电模块导通，以对所述储能电容进行放电。

由于本申请增加了放电模块，因此当外机掉电时，负载模块的电压为零，此时MCU会控制放电模块导通，进而对储能元件进行放电，实现在外机掉电时，迅速对储能元件进行放电的效果，避免了触电情况的产生。此外，由于该放电模块仅在外机掉电时才会导通，因此在外机正常工作时，放电模块并不会导通，进而可以达到降低功耗的效果。

可选地，所述放电模块包括放电电阻、第一继电器以及第一驱动电路，所述放电电阻与所述第一继电器串联于所述火线与所述零线之间，所述第一驱动电路分别与所述第一继电器、所述MCU电连接；其中，

所述MCU用于在所述负载模块的电压为零时，通过所述第一驱动电路控制所述第一继电器导通，以对所述储能电容进行放电。

可选地，所述第一驱动电路包括开关管、第一电阻以及第二电阻，所述开关管的第一端通过所述第一电阻与所述MCU电连接，所述开关管的第二端通过所述第二电阻接地，所述开关管的第三端与通过所述第一继电器与一驱动电源电连接；其中，

所述MCU用于在所述负载模块的电压为零时，控制所述开关管导通，以控制所述第一继电器闭合。

可选地，所述开关管包括NPN三极管，所述三极管的基极与所述MCU电连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述第一继电器电连接。

可选地，所述第一驱动电路还包括二极管，所述二极管的阳极与所述开关管的第三端电连接，所述二极管的阴极与所述驱动电源电连接。

可选地，所述防触电电路还包括防冲击模块，所述防冲击模块分别与所述电压输出模块、负载模块以及所述MCU电连接，其中，

所述MCU还用于在所述负载模块的电压达到预设值时，控制所述防冲击模块停止工作。

可选地，所述防冲击模块包括热敏电阻、第二继电器以及第二驱动电路，所述热敏电阻与所述第二继电器并联后分别与所述电压输出模块、所述负载模块电连接，所述第二驱动电路分别与所述第二继电器、所述MCU电连接；其中，

所述MCU还用于在所述负载模块的电压达到预设值时，通过所述第二驱动电路控制所述第二继电器导通，以使所述热敏电阻短路。

可选地，所述负载模块包括PFC电路，所述电压检测模块包括第一电压检测模块与第二电压检测模块，所述第一电压检测模块与所述第二电压检测模块分别连接于所述PFC电路的两端，且所述第一电压检测模块与所述第二电压检测模块均与所述MCU电连接。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的防触电电路。

第三方面，本申请实施例还提供了一种空调器，所述空调器包括上述的防触电电路。

附图说明

图1为现有技术中空调外机的电路示意图。

图2为本申请提供的防触电电路的模块示意图。

图3为本申请提供的防触电电路的电路示意图。

附图标记说明：

100-防触电电路；110-电压输出模块；120-负载模块；130-放电模块；140-MCU；150-储能电容；160-电压检测模块；170-防冲击模块；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；Rx-放电电阻；Q1-第一开关管；K1-第一继电器；Q2-第二开关管；K2-第二继电器；PTC-热敏电阻。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

正如背景技术中所述，目前在空调外机使用中，当外机掉电时由于零火线电路之间含有X电容等储能元件，电压会缓慢的降低，若此时人触碰到插头就会产生触电现象。

例如，请参阅图1，图1示出了现有技术中空调外机的电路示意图，其中，AC-N为插头零线，AC-L为火线，GND为地线；CRV1,CRV2为X电容，起消除差模干扰作用，同时通电时电容也会储存部分电能；CRV3、CRV4以及CRV5均为共模电容。当在电路工作时，CRV1,CRV2等电容会存储电能，导致在外机掉电后，电容存储的电能缓慢降低，存在触电风险。

有鉴于此，本申请提供了一种防触电电路，通过在设置放电模块的方式，在外机掉电时对电容放点，进而避免出现触电的情况。

下面对本申请提供的防触电电路100进行示例性说明：

作为一种可选的实现方式，请参阅图2，该防触电电路100包括电压输出模块110、负载模块120、放电模块130、MCU140、储能电容150以及电压检测模块160，电压输出模块110与负载模块120通过火线与零线电连接，放电模块130、储能电容150均连接于火线与零线之间，电压检测模块160与负载模块120电连接，MCU140分别与电压检测模块160、放电模块130电连接；其中，电压检测模块160用于检测负载模块120的电压，MCU140用于在负载模块120的电压为零时，控制放电模块130导通，以对储能电容150进行放电。

通过设置放电模块130的方式，在外机掉电时，负载模块120的电压为零，此时MCU140会控制放电模块130导通，进而通过放电模块130对储能元件进行放电，实现在外机掉电时，迅速对储能元件进行放电的效果，避免了触电情况的产生。此外，由于该放电模块130仅在外机掉电时才会导通，因此在外机正常工作时，放电模块130并不会导通，进而可以达到降低电路功耗的效果。

作为一种可选的实现方式，请参阅图3，放电模块130包括放电电阻Rx、第一继电器K1以及第一驱动电路，放电电阻Rx与第一继电器K1串联于火线与零线之间，第一驱动电路分别与第一继电器K1、MCU140电连接。当MCU140接收到负载模块120的电压为零时，可以通过第一驱动电路控制第一继电器K1导通，以对储能电容150进行放电。图3中，AC-N为插头零线，AC-L为火线，GND为地线；CRV1,CRV2为X电容。

一般地，驱动电路的形式多样，例如驱动电路可利用第一开关管Q1实现，或者利用光耦实现等。作为示例性的说明，本申请以驱动电路包括第一开关管Q1为例，但本领域技术人员可以理解地，驱动电路并不以此为限。

可选地，第一驱动电路包括第一开关管Q1、第一电阻R1以及第二电阻R2，第一开关管Q1的第一端通过第一电阻R1与MCU140电连接，第一开关管Q1的第二端通过第二电阻R2接地，第一开关管Q1的第三端与通过第一继电器K1与一驱动电源电连接；其中，MCU140用于在负载模块120的电压为零时，控制第一开关管Q1导通，以控制第一继电器K1闭合。

需要说明的是，第一继电器K1一般包括触点开关与线圈，其中，触点开关与放电电阻Rx串联，线圈与第一开关管Q1连接，进而MCU140可通过发送控制信号的方式，控制线圈的导通与关断，进而控制触点开关的导通与关断。

当然的，本申请并不对第一开关管Q1的种类进行限定，例如，第一开关管Q1可以包括三极管、MOS管、IGBT等，本申请以三极管为例进行说明，可选的，当第一开关管Q1为NPN三极管时，三极管的基极与MCU140电连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极与第一继电器K1电连接。

在此基础上，MCU140在接收到负载模块120的电压为零时，表示空调外机掉电，此时MCU140与第一开关管Q1连接的引脚输出高电平，以使NPN三极管导通。当NPN三极管导通后，驱动电源、线圈、NPN三极管形成回路，线圈中有电流流过，进而吸合触点开关闭合，放电电阻Rx连通与火线与零线之间，此时火线与零线之间的电容与放电电阻Rx之间形成回路，利用放电电阻Rx对电容内存储的电量进行快速放电。

当然地，第一开关管Q1也可以选用PNP三极管，此时当需要控制第一开关管Q1导通时，MCU140输出低电平即可。

此外，为了保护起到保护继电器与第一开关管Q1的效果，可选地，第一驱动电路还包括二极管，二极管的阳极与第一开关管Q1的第三端电连接，二极管的阴极与驱动电源电连接。

并且，需要说明的是，作为一种实现方式，在外机掉电后，MCU140始终向第一开关管Q1发送高电平，以使第一开关管Q1一直导通，直至外机再次上电，此时MCU140通过电压检测模块160可以检测到负载模块120的电压持续上升且不再为零，才会控制第一开关管Q1断开，使得在外机上电后，降低电路的功耗。作为另一种实现方式，在外机掉电后，MCU140仅在一段时间内向第一开关管Q1发送高电平，例如，MCU140只向第一开关管Q1发送5S的高电平，利用放电电阻Rx对电容进行放电，在5S后MCU140停止发送高电平信号。

此外，在一种可选的实现方式中，防触电电路100还包括防冲击模块170，防冲击模块170分别与电压输出模块110、负载模块120以及MCU140电连接，其中，MCU140还用于在负载模块120的电压达到预设值时，控制防冲击模块170停止工作。

其中，本申请并不对电压输出模块110与负载模块120的具体电路进行限定，例如，负载电路中包括电解电容，还可以包括整流桥、压敏电阻、PFC电路等，电压输出模块110与市电相连，用于通过抗冲击模块向负载模块120进行供电。

当外机上电时，由于刚上电时电解电容无储能，电压为零，输入电压与电解电容压差很大，导致会产生一个较大的电流会对电路产生损害，所以在电路中需要增加防冲击模块170，进而起到保护电路的作用。

其中，防冲击模块170包括热敏电阻PTC、第二继电器K2以及第二驱动电路，热敏电阻PTC与第二继电器K2并联后分别与电压输出模块110、负载模块120电连接，第二驱动电路分别与第二继电器K2、MCU140电连接；其中，MCU140还用于在负载模块120的电压达到预设值时，通过第二驱动电路控制第二继电器K2导通，以使热敏电阻PTC短路。

可选地，与第一驱动电路类似，第二驱动电路包括第二开关管Q2、第三电阻R3以及第四电阻R4，第二开关管Q2的第一端通过第三电阻R3与MCU140电连接，第二开关管Q2的第二端通过第四电阻R4接地，第二开关管Q2的第三端与第二继电器K2的线圈电连接，第二继电器K2的线圈还与驱动电源电连接，且第二继电器K2的触点开关与热敏电阻PTC并联。

在实际工作中，当外机上电时，电压检测模块160检测到的电压逐渐升高，此时防冲击模块170正常工作，电流流过热敏电阻PTC时发热导致热敏电阻PTC的阻值升高，电路中的电流减小，防止冲击电流流过，随着电解电容的充电，与输入电压差值减小，电路电流减小，MCU140通过直流检测电路检测到电解电容的电压值达到预定值后，发送信号使第二的开关管导通，进而使第二继电器K2的触点开关导通，热敏电阻PTC被短路，避免了热敏电阻PTC长期接在电路中导致发热加剧阻值增大影响电路工作。

需要说明的是，一旦外机上电，则放电模块130持续保持断开状态，放电电阻Rx的不接入电路，进而降低电路功耗。

此外，负载模块120包括PFC电路，电压检测模块160包括第一电压检测模块160与第二电压检测模块160，第一电压检测模块160与第二电压检测模块160分别连接于PFC电路的两端，且第一电压检测模块160与第二电压检测模块160均与MCU140电连接，进而是的MCU140可通过第一电压检测模块160与第二电压检测模块160获取负载模块120的电压，电压检测的结果更加准确。

需要说明的是，第一电压检测模块160与第二电压检测模块160实际为电压采样模块，其可以通过分压电路实现采样，电压采样方式为现有技术，因此不再对其具体采样方式进行赘述。

通过上述实现方式，可以理解地，本申请提供的防触电电路100的工作原理为：

当刚上电时，热敏电阻PTC接在共模电感HND1和整流桥之间的回路中，避免刚上电时产生过大的电流冲击，MCU140通过电压检测模块160检测负载模块120的电压，当电解电压达到预设值时，MCU140通过发送信号控制第二开关管Q2导通，第二继电器K2随之导通短路热敏电阻PTC，避免热敏电阻PTC长期接在电路中导致发热加剧阻值增大影响电路工作。通电时，放电模块130始终保持断开状态，放电电阻Rx不接入电路，降低功耗。

当断电时，电压检测模块160检测不到负载模块120的电压，即负载模块120的电压稳为零，MCU140立即发送信号控制第一开关管Q1导通，第一继电器K1随之导通，放电电阻Rx接入电路并联在X电容CRV1两端，使X电容快速放电降低残压，避免在人接触的时候发生触电。

通过本申请提供的防触电电路100，一方面，放电电阻Rx接入使X电容迅速放电，降低残压，保护人身安全，且电路简单高效，可靠性高。另一方面，正常通电时放电电阻Rx不接入电路，不增加损耗。

基于上述实现方式，本申请还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的防触电电路100，其中，本申请所述的电子设备包括电视机等电器设备。

基于上述实现方式，本申请还提供了一种空调器，该空调器包括上述的防触电电路100。

综上所述，本申请提供了一种防触电电路、电子设备以及空调器，防触电电路包括电压输出模块、负载模块、放电模块、MCU、负载模块、储能电容以及电压检测模块，电压输出模块与负载模块通过火线与零线电连接，放电模块、储能电容均连接于火线与零线之间，电压检测模块与负载模块电连接，MCU分别与电压检测模块、放电模块电连接；其中，电压检测模块用于检测负载模块的电压；MCU用于在负载模块的电压为零时，控制放电模块导通，以对储能电容进行放电。由于本申请增加了放电模块，因此当外机掉电时，负载模块的电压为零，此时MCU会控制放电模块导通，进而对储能元件进行放电，实现在外机掉电时，迅速对储能元件进行放电的效果，避免了触电情况的产生。此外，由于该放电模块仅在外机掉电时才会导通，因此在外机正常工作时，放电模块并不会导通，进而可以达到降低功耗的效果。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种防触电电路(100)，其特征在于，所述防触电电路(100)包括电压输出模块(110)、负载模块(120)、放电模块(130)、MCU(140)、储能电容(150)以及电压检测模块(160)，所述电压输出模块(110)与所述负载模块(120)通过火线与零线电连接，所述放电模块(130)、所述储能电容(150)均连接于所述火线与所述零线之间，所述电压检测模块(160)与所述负载模块(120)电连接，所述MCU(140)分别与所述电压检测模块(160)、所述放电模块(130)电连接；其中，

所述电压检测模块(160)用于检测所述负载模块(120)的电压；

所述MCU(140)用于在所述负载模块(120)的电压为零时，控制所述放电模块(130)导通，以对所述储能电容(150)进行放电。

2.根据权利要求1所述的防触电电路(100)，其特征在于，所述放电模块(130)包括放电电阻(Rx)、第一继电器(K1)以及第一驱动电路，所述放电电阻(Rx)与所述第一继电器(K1)串联于所述火线与所述零线之间，所述第一驱动电路分别与所述第一继电器(K1)、所述MCU(140)电连接；其中，

所述MCU(140)用于在所述负载模块(120)的电压为零时，通过所述第一驱动电路控制所述第一继电器(K1)导通，以对所述储能电容(150)进行放电。

3.根据权利要求2所述的防触电电路(100)，其特征在于，所述第一驱动电路包括开关管、第一电阻(R1)以及第二电阻(R2)，所述开关管的第一端通过所述第一电阻(R1)与所述MCU(140)电连接，所述开关管的第二端通过所述第二电阻(R2)接地，所述开关管的第三端与通过所述第一继电器(K1)与一驱动电源电连接；其中，

所述MCU(140)用于在所述负载模块(120)的电压为零时，控制所述开关管导通，以控制所述第一继电器(K1)闭合。

4.根据权利要求3所述的防触电电路(100)，其特征在于，所述开关管包括NPN三极管，所述三极管的基极与所述MCU(140)电连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述第一继电器(K1)电连接。

5.根据权利要求3所述的防触电电路(100)，其特征在于，所述第一驱动电路还包括二极管，所述二极管的阳极与所述开关管的第三端电连接，所述二极管的阴极与所述驱动电源电连接。

6.根据权利要求1所述的防触电电路(100)，其特征在于，所述防触电电路(100)还包括防冲击模块(170)，所述防冲击模块(170)分别与所述电压输出模块(110)、负载模块(120)以及所述MCU(140)电连接，其中，

所述MCU(140)还用于在所述负载模块(120)的电压达到预设值时，控制所述防冲击模块(170)停止工作。

7.根据权利要求6所述的防触电电路(100)，其特征在于，所述防冲击模块(170)包括热敏电阻(PTC)、第二继电器(K2)以及第二驱动电路，所述热敏电阻(PTC)与所述第二继电器(K2)并联后分别与所述电压输出模块(110)、所述负载模块(120)电连接，所述第二驱动电路分别与所述第二继电器(K2)、所述MCU(140)电连接；其中，

所述MCU(140)还用于在所述负载模块(120)的电压达到预设值时，通过所述第二驱动电路控制所述第二继电器(K2)导通，以使所述热敏电阻(PTC)短路。

8.根据权利要求1所述的防触电电路(100)，其特征在于，所述负载模块(120)包括PFC电路，所述电压检测模块(160)包括第一电压检测模块(160)与第二电压检测模块(160)，所述第一电压检测模块(160)与所述第二电压检测模块(160)分别连接于所述PFC电路的两端，且所述第一电压检测模块(160)与所述第二电压检测模块(160)均与所述MCU(140)电连接。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至8任一项所述的防触电电路(100)。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求1至8任一项所述的防触电电路(100)。

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