CN215990184U - 一种扫地机的过压保护电路及扫地机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种扫地机的过压保护电路及扫地机。本实用新型实施例提供的扫地机的过压保护电路，包括电源开关、电压检测模块、控制模块、电源输入端和电压输出端；电压检测模块通过电源输入端与电源连接；电压检测模块通过电源开关与电压输出端连接；电压检测模块用于检测电源输入端输入的电源信号；电压输出端用于与核心控制板连接；控制模块与电压检测模块以及电源开关连接，控制模块用于接收电压检测模块输出的电源信号，并将电压检测模块检测到的电源信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果控制电源开关导通或关断。本实用新型实施例提供的技术方案解决了现有的扫地机在使用过程中，存在过电压的问题。

Description

一种扫地机的过压保护电路及扫地机

技术领域

本实用新型实施例涉及电路技术，尤其涉及一种扫地机的过压保护电路及扫地机。

背景技术

随着科技的发展，智能家居受到广泛关注，扫地机产品得到广泛应用。在扫地机的实际使用过程中，特别是在扫地机接触回充座的时候，会产生浪涌，浪涌产生的瞬间电压会高于扫地机内部某些器件能承受的电压，容易引起器件损坏，影响用户体验。

现有的扫地机在使用过程中，存在过电压的问题成为业内亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种扫地机的过压保护电路及扫地机，以解决现有的扫地机在使用过程中，存在过电压的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种扫地机的过压保护电路，包括：

电源开关、电压检测模块、控制模块、电源输入端和电压输出端；

电压检测模块通过电源输入端与电源连接；电压检测模块通过电源开关与电压输出端连接；电压检测模块用于检测电源输入端输入的电源信号；电压输出端用于与核心控制板连接；

控制模块与电压检测模块以及电源开关连接，控制模块用于接收电压检测模块输出的电源信号，并将电压检测模块检测到的电源信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果控制电源开关导通或关断。

可选的，当电压检测模块检测到的电源信号大于预设阈值时，控制模块用于向电源开关发送开关关断信号；电源开关用于根据接收到的开关关断信号断开。

可选的，扫地机的过压保护电路，还包括电源转换模块，电源转换模块分别与电源和电源输入端连接，电源转换模块用于将电源输出的电压转换为稳定的电压。

可选的，电源转换模块包括DC-DC转换器；电源开关包括开关MOS管；

开关MOS管包括第一端、第二端和控制端，开关MOS管的第一端与电压检测模块连接，开关MOS管的第二端与电压输出端连接，开关MOS管的控制端与控制模块连接。

可选的，扫地机的过压保护电路，还包括电流检测模块和过流保护模块；

电流检测模块的第一端连接于电源开关与电压输出端之间，电流检测模块的第二端与控制模块连接，过流保护模块的第一端与电流检测模块连接，过流保护模块的第二端接地；

控制模块还用于根据电流检测模块检测到的核心控制板的工作电流，当核心控制板的工作电流超过过流保护模块的预设电流时，控制模块用于控制电源开关关断；

过流保护模块用于对核心控制板的过电流进行保护。

可选的，过流保护模块包括第一电阻，第一电阻的第一端与电流检测模块电连接，第一电阻的第二端接地。

可选的，扫地机的过压保护电路，还包括：限压模块和通讯接口，通讯接口通过限压模块与控制模块连接，限压模块用于保护通讯接口输出稳定的信号。

可选的，限压模块包括：第二电阻和第三电阻，第二电阻的第一端与第三电阻的第一端以及控制模块连接，第二电阻的第二端接地；第三电阻的第二端与通讯接口连接。

第二方面，本实用新型还提供一种扫地机，包括第一方面任意扫地机的过压保护电路，以及电源、核心控制板以及控制器；

电源与控制器连接，电源通过扫地机的过压保护电路与核心控制板连接，电源用于为控制器和核心控制板供电；

控制器分别与核心控制板以及扫地机的过压保护电路通信连接；控制器用于根据与核心控制板的通信信号，控制扫地机的过压保护电路将核心控制板重启。

可选的，电源与扫地机的过压保护电路的电源输入端连接；扫地机的过压保护电路的电压输出端与核心控制板连接；扫地机的过压保护电路的通讯接口与控制器的第一接口连接；

核心控制板的通信接口与控制器的第二接口连接，核心控制板包括CPU；

在CPU正常工作时，核心控制板的通信接口用于发送心跳包给控制器的第二接口；

在CPU死机时，控制器用于在未接收到所述心跳包，并延时第一预设时间后仍未接收到心跳包，则判定CPU死机，并通过第一接口控制扫地机的过压保护电路的电源开关关断，并延时第二预设时间后，控制扫地机的过压保护电路的电源开关打开，重启CPU。

本实用新型实施例通过设置电压检测模块检测电源输入端输入的电源信号；并通过控制模块接收电压检测模块输出的电源信号，并将电压检测模块检测到的电源信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果控制电源开关导通或关断，起到保护核心控制板不受过电压冲击而损坏的作用，在有过电压故障时，控制模块可以向电源开关发送开关关断信号，电源开关可以根据接收到的开关关断信号断开，使得电源与核心控制板之间的连接通过电源开关断开，防止浪涌或其他过电压状况时损坏核心控制板，从而解决现有的扫地机在使用过程中存在的过电压的问题，提高扫地机的耐压能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种扫地机的过压保护电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种扫地机的过压保护电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种扫地机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种扫地机的过压保护电路的结构示意图。参见图1，本实用新型实施例提供的扫地机的过压保护电路300包括电源开关1、电压检测模块2、控制模块3，电源输入端4和电压输出端5；电压检测模块2通过电源输入端4与电源100连接；电压检测模块通过电源开关1与电压输出端5连接；电压检测模块2用于检测电源输入端4输入的电源信号；电压输出端5用于与核心控制板200连接；控制模块3与电压检测模块2以及电源开关1连接，控制模块3用于接收电压检测模块2输出的电源信号，并将电压检测模块2检测到的电源信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果控制电源开关1导通或关断。

具体的，电压检测模块2可以检测电源输入端4输入的电源信号；控制模块3可以接收电压检测模块2输出的电源信号，并将电压检测模块2检测到的电源信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果控制电源开关1导通或关断。可选的，可以设置当电压检测模块2检测到的电源信号大于预设阈值时，控制模块3向电源开关1发送开关关断信号，电源开关1根据接收到的开关关断信号断开，使得电源与核心控制板之间的连接通过电源开关1断开，防止浪涌或其他过电压状况时损坏核心控制板，从而解决现有的扫地机在使用过程中存在的过电压的问题，提高扫地机的耐压能力。

本实用新型实施例通过设置电压检测模块检测电源输入端输入的电源信号；并通过控制模块接收电压检测模块输出的电源信号，并将电压检测模块检测到的电源信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果控制电源开关导通或关断，起到对核心控制板进行过电压保护的作用，在有过电压故障时，控制模块可以向电源开关发送开关关断信号，电源开关可以根据接收到的开关关断信号断开，使得电源与核心控制板之间的连接通过电源开关断开，防止浪涌或其他过电压状况时损坏核心控制板，从而解决现有的扫地机在使用过程中存在的过电压的问题，提高扫地机的耐压能力。

可选的，图2为本实用新型实施例提供的另一种扫地机的过压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图2，本实用新型实施例提供的扫地机的过压保护电路300还包括电源转换模块6，电源转换模块6分别与电源和电源输入端4连接，电源转换模块6用于将电源输出的电压转换为稳定的电压。

具体的，电源转换模块6可以将电源输出的电压转换为稳定的电压，输出至电源输入端4，为核心控制板提供稳定的电压。

可选的，电源转换模块6可以包括DC-DC转换器；电源开关1可以包括开关MOS管；开关MOS管包括第一端、第二端和控制端，开关MOS管的第一端与电压检测模块2连接，开关MOS管的第二端与电压输出端连接，开关MOS管的控制端与控制模块3连接。

具体的，电源转换模块6可以包括DC-DC转换器，这样设置能实现电压转换的同时，可以降低成本。电源开关1可以包括开关MOS管或继电器。开关MOS管包括第一端、第二端和控制端，开关MOS管的第一端与电压检测模块连接，开关MOS管的第二端与电压输出端5连接，开关MOS管的控制端与控制模块3连接，这样设置，可以通过控制模块3向开关MOS管的控制端输入控制信号，控制开关MOS管的第一端和第二端导通或关断，实现将电源与核心控制板之间的连接导通或断开。需要说明的是，开关MOS管的第一端可以为源极，开关MOS管的第二端可以为漏极，开关MOS管的控制端可以为栅极。

可选的，图3为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图3，本实用新型实施例提供的扫地机的过压保护电路300还包括电流检测模块7和过流保护模块8；电流检测模块7的第一端连接于电源开关1与电压输出端5之间，电流检测模块7的第二端与控制模块3连接，过流保护模块8的第一端与电流检测模块7连接，过流保护模块8的第二端接地；控制模块3还用于根据电流检测模块7检测到的核心控制板的工作电流，当核心控制板的工作电流超过所述过流保护模块8的预设电流时，控制模块3用于控制电源开关1关断；过流保护模块8用于对核心控制板的过电流进行保护。

具体的，电流检测模块7可以检测电源与核心控制板之间的电流，控制模块3可以将电流检测模块7检测到的核心控制板的工作电流于预设电流进行比较，当核心控制板的工作电流超过所述过流保护模块8的预设电流时，控制模块3可以控制电源开关1关断，对核心控制板起过电流保护作用。过流保护模块8的第一端与电流检测模块7连接，过流保护模块8的第二端接地，过流保护模块8可以在过电流故障时，快速对核心控制板进行过电流保护。

可选的，图4为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图4，过流保护模块8可以包括第一电阻81，第一电阻81的第一端与电流检测模块7电连接，第一电阻81的第二端接地。

具体的，第一电阻81在过电流故障时，快速对核心控制板进行过电流保护，第一电阻81的阻值可以根据需要设置，例如可以设置第一电阻81的阻值为51kΩ。

可选的，图5为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图5，本实用新型实施例提供的扫地机的过压保护电路300还包括限压模块9和通讯接口10，通讯接口10通过限压模块9与控制模块3连接，限压模块9用于保护通讯接口10输出稳定的信号。

具体的，由于通讯接口10与控制器连接，限压模块9可以保护通讯接口10输出稳定的信号，防止过电压信号经过通讯接口10烧坏控制器。

可选的，图6为本实用新型实施例提供的又一种扫地机的过压保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图6，限压模块9可以包括第二电阻91和第三电阻92，第二电阻91的第一端与第三电阻92的第一端以及控制模块3连接，第二电阻91的第二端接地；第三电阻92的第二端与通讯接口10连接。

具体的，第二电阻91起限流作用，第三电阻92起分压作用。

图7为本实用新型实施例提供的一种扫地机的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图7，本实用新型实施例提供的扫地机500包括上述任意实施例提出的扫地机的过压保护电路300，以及电源100、核心控制板200以及控制器400；电源100与控制器400连接，电源100通过扫地机的过压保护电路300与核心控制板200连接，电源100用于为控制器和核心控制板供电；控制器400分别与核心控制板200以及扫地机的过压保护电路300通信连接；控制器400用于根据与核心控制板200的通信信号，控制扫地机的过压保护电路300将核心控制板200重启。

具体的，控制器400与核心控制板200通信连接，接收核心控制板200发出的通信信号，当控制器400未接收到核心控制板200的通信信号时，控制器400等待第一时间段后，向扫地机的过压保护电路300发送控制信号，控制扫地机的过压保护电路300将核心控制板200重启。

可选的，继续参见图7，本实用新型实施例提供的扫地机500可以设置电源100与扫地机的过压保护电路300的电源输入端4连接；扫地机的过压保护电路300的电压输出端5与核心控制板200连接；扫地机的过压保护电路300的通讯接口10与控制器400的第一接口连接；核心控制板200的通信接口与控制器400的第二接口连接，核心控制板200包括CPU；在CPU正常工作时，核心控制板200的通信接口用于发送心跳包给控制器400的第二接口；在CPU死机时，控制器400用于在未接收到心跳包，并延时第一预设时间后仍未接收到心跳包，则判定CPU死机，并通过第一接口控制扫地机的过压保护电路300的电源开关关断，并延时第二预设时间后，控制扫地机的过压保护电路300的电源开关打开，重启CPU。

具体的，电源100可以包括电池或者充电电压。电源100通过电源转换模块6，例如DC-DC转换器转化为电压值为5V的恒定电压，供电给扫地机的过压保护电路300的电源输入端4，当电源100上的电压峰值超过保护电路设定的预设电压，例如6.1V时，扫地机的过压保护电路300会快速，例如几个微秒内自动断开，通过电压输出端5的给核心控制板200的供电，以保证核心控制板200的芯片不会因为电压过高而烧坏，控制器400的第一接口与扫地机的过压保护电路300的通讯接口10连接，控制扫地机的过压保护电路300的电源开关1是否关断。

当核心控制板200的工作电流超过扫地机的过压保护电路300的设定电流值，例如2A时，电源开关1关断，没电压再输入到核心控制板200，不会再形成大电流，这样保护了前级DC-DC转换器过流损坏的风险，同时也不会影响控制器400的正常工作电压。因核心控制板200的CPU长时间工作有死机风险，通过设置电源100与扫地机的过压保护电路300的电源输入端4连接，扫地机的过压保护电路300的电压输出端5与核心控制板200连接，扫地机的过压保护电路300的通讯接口10与控制器400的第一接口，例如I/O接口连接；核心控制板200的通信接口与控制器400的第二接口，例如I/O接口连接，CPU正常工作时，通过核心控制板200的通信接口发送心跳包给控制器400的第二接口，CPU死机时控制器400接收不到心跳包，可以设置若控制器400在第一预设时间，例如30S内均没有收到心跳包，控制器400判定CPU死机，控制器400通过第一接口控制扫地机的过压保护电路300的电源开关1关断，并经第二预设时间，例如5秒后再控制扫地机的过压保护电路300的电源开关1打开，重启CPU。

本实用新型实施例提供的扫地机可以实现防止浪涌或其他过电压状况时损坏核心控制板，从而解决现有的扫地机在使用过程中存在的过电压的问题，提高扫地机的耐压能力，可以并可以自动判定扫地机死机并重启扫地机。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种扫地机的过压保护电路，其特征在于，包括：电源开关、电压检测模块、控制模块、电源输入端和电压输出端；

所述电压检测模块通过所述电源输入端与电源连接；所述电压检测模块通过所述电源开关与电压输出端连接；所述电压检测模块用于检测所述电源输入端输入的电源信号；所述电压输出端用于与核心控制板连接；

所述控制模块与所述电压检测模块以及所述电源开关连接，所述控制模块用于接收所述电压检测模块输出的电源信号，并将所述电压检测模块检测到的所述电源信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果控制所述电源开关导通或关断。

2.根据权利要求1所述的扫地机的过压保护电路，其特征在于，

当所述电压检测模块检测到的所述电源信号大于所述预设阈值时，所述控制模块用于向所述电源开关发送开关关断信号；所述电源开关用于根据接收到的所述开关关断信号断开。

3.根据权利要求1所述的扫地机的过压保护电路，其特征在于，还包括电源转换模块，所述电源转换模块分别与所述电源和电源输入端连接，所述电源转换模块用于将所述电源输出的电压转换为稳定的电压。

4.根据权利要求3所述的扫地机的过压保护电路，其特征在于，

所述电源转换模块包括DC-DC转换器；

所述电源开关包括开关MOS管；

所述开关MOS管包括第一端、第二端和控制端，所述开关MOS管的所述第一端与所述电压检测模块连接，所述开关MOS管的所述第二端与所述电压输出端连接，所述开关MOS管的所述控制端与所述控制模块连接。

5.根据权利要求1所述的扫地机的过压保护电路，其特征在于，还包括电流检测模块和过流保护模块；

所述电流检测模块的第一端连接于所述电源开关与电压输出端之间，所述电流检测模块的第二端与所述控制模块连接，所述过流保护模块的第一端与所述电流检测模块连接，所述过流保护模块的第二端接地；

所述控制模块还用于根据所述电流检测模块检测到的所述核心控制板的工作电流，当所述核心控制板的工作电流超过所述过流保护模块的预设电流时，所述控制模块用于控制所述电源开关关断；

所述过流保护模块用于对所述核心控制板的过电流进行保护。

6.根据权利要求5所述的扫地机的过压保护电路，其特征在于，所述过流保护模块包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与电流检测模块电连接，所述第一电阻的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的扫地机的过压保护电路，其特征在于，还包括：限压模块和通讯接口，所述通讯接口通过所述限压模块与所述控制模块连接，所述限压模块用于保护所述通讯接口输出稳定的信号。

8.根据权利要求7所述的扫地机的过压保护电路，其特征在于，所述限压模块包括：

第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的第一端与所述第三电阻的第一端以及所述控制模块连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第三电阻的第二端与所述通讯接口连接。

9.一种扫地机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的扫地机的过压保护电路，以及电源、核心控制板以及控制器；

所述电源与所述控制器连接，所述电源通过所述扫地机的过压保护电路与所述核心控制板连接，所述电源用于为所述控制器和所述核心控制板供电；

所述控制器分别与所述核心控制板以及所述扫地机的过压保护电路通信连接；所述控制器用于根据与所述核心控制板的通信信号，控制所述扫地机的过压保护电路将所述核心控制板重启。

10.根据权利要求9所述的扫地机，其特征在于，

所述电源与所述扫地机的过压保护电路的电源输入端连接；所述扫地机的过压保护电路的电压输出端与所述核心控制板连接；所述扫地机的过压保护电路的通讯接口与所述控制器的第一接口连接；

所述核心控制板的通信接口与所述控制器的第二接口连接，所述核心控制板包括CPU。

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