CN216486181U - 用于交流供电电路的输出控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于交流供电电路的输出控制装置，其包括过零检测电路，其用于检测交流供电电路的交流供电电源的电压过零点，在交流供电电源处于电压过零点时生成过零检测信号；控制电路，其与过零检测电路电连接并用于从其处获取过零检测信号，根据该信号所对应的电压过零点和预设的触发滞后角生成导通控制信号；功率开关触发电路，其与控制电路电连接并用于获取导通控制信号，根据该信号生成导通触发信号；功率开关，其连接在交流供电电路中并与功率开关触发电路电连接，其用于获取导通触发信号，并根据该信号将交流供电电路导通，以为负载供电。本方案可以对交流供电电路的输出电压和功率进行无级调节，节省电能，结构简单，成本低。

Description

用于交流供电电路的输出控制装置

技术领域

本实用新型一般地涉及交流供电电路的输出控制领域。更具体地，本实用新型涉及一种用于交流供电电路的输出控制装置。

背景技术

目前一些场所需要用到大量设备来进行通风或加热等，例如规模化养猪猪舍需要用到大量风机进行通风调节以及利用红外暖灯实现加热功能。根据场所条件的不同往往需要对这些设备的输出功率进行调节，以满足需求。

以风机和红外暖灯为例来说，目前风机通过变频器进行转速调节，该种调节方式控制效果比较好，但成本较高。红外暖灯一般采用已有的功率调节装置进行功率调节，但是该种装置一般尺寸较大而且成本较高，因此不利于推广应用。

基于此，需要设计一种结构紧凑，成本低廉，工作可靠，功能可自定义的交流功率可调节且节能的输出控制装置。

实用新型内容

为了至少部分地解决背景技术中提到的技术问题，本实用新型的方案提供了一种用于交流供电电路的输出控制装置。

本实用新型提供一种用于交流供电电路的输出控制装置，所述交流供电电路用于为负载供电，所述输出控制装置包括：

过零检测电路，其用于检测所述交流供电电路的交流供电电源的电压过零点，并在所述交流供电电源处于所述电压过零点时生成过零检测信号；

控制电路，其与所述过零检测电路电连接并且用于从所述过零检测电路处获取所述过零检测信号，以及根据所述过零检测信号所对应的电压过零点和预设的触发滞后角生成导通控制信号；

功率开关触发电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述导通控制信号，以及根据所述导通控制信号生成导通触发信号；以及

功率开关，其连接在所述交流供电电路中并且与所述功率开关触发电路电连接，其用于从所述功率开关触发电路处获取所述导通触发信号，并根据所述导通触发信号将所述交流供电电路导通，以为所述负载供电。

在一个实施例中，输出控制装置还包括：

电流检测电路，其与所述交流供电电路电连接，并且用于检测所述交流供电电路的供电电流并生成电流检测信号；

其中所述控制电路还与所述电流检测电路电连接，并且用于从所述电流检测电路处获取所述电流检测信号，以及在根据所述电流检测信号判断获知所述交流供电电路的供电电流的电流值大于或等于第一预设值时生成关断控制信号；

其中所述功率开关触发电路还用于从所述控制电路处获取所述关断控制信号，并根据所述关断控制信号生成关断触发信号；以及

其中所述功率开关还用于从所述功率开关触发电路处获取所述关断触发信号，并根据所述关断触发信号关断所述交流供电电路，以停止为所述负载供电。

在一个实施例中，所述控制电路还用于在判断获知所述交流供电电路的供电电流的电流值满足第一预设条件时，生成提示信号；所述输出控制装置还包括：

第一提示电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述提示信号，以及根据所述提示信号进行提示。

在一个实施例中，输出控制装置还包括：

过载保护电路，其连接在所述交流供电电路中并且用于在所述交流供电电路中的电流值大于或等于第二预设值时切断所述交流供电电路，以停止为所述负载供电。

在一个实施例中，输出控制装置还包括：

散热器，其与所述功率开关接触或对应设置并且用于为所述功率开关进行散热；

温度检测电路，其与所述散热器接触或对应设置，并且用于检测所述散热器的温度并生成温度信号；

其中所述控制电路还与所述温度检测电路电连接并且用于从所述温度检测电路处获取所述温度信号，以及在根据所述温度信号判断获知所述散热器的温度大于或等于第一温度阈值时生成启动散热信号；以及

散热风扇，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述启动散热信号，以及根据所述启动散热信号为所述散热器进行散热。

在一个实施例中，所述温度信号包括至少两个温度子信号，所述温度检测电路包括：

至少两个温度传感器，其中每个所述温度传感器分别布置于所述散热器的不同位置处，以检测所述位置处的温度并生成各自的温度子信号；

其中所述控制电路还用于：

根据所述至少两个温度子信号判断所述散热器的至少两个位置处的温度是否分别大于或等于所述第一温度阈值并且所述至少两个位置处的温度之间的差值是否小于或等于预设差值；以及

在所述散热器的至少两个位置处的温度分别大于或等于所述第一温度阈值并且所述至少两个位置处的温度之间的差值小于或等于预设差值时，确定所述散热器的温度大于或等于所述第一温度阈值。

在一个实施例中，所述控制电路还用于根据所述温度信号生成调速信号，所述输出控制装置还包括：

调速电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述调速信号，以及根据所述调速信号生成调速驱动信号；以及

其中所述散热风扇还与所述调速电路电连接并且用于从所述调速电路处获取所述调速驱动信号，以及根据所述调速驱动信号进行调速。

在一个实施例中，所述控制电路还用于在判断获知所述散热器的温度大于或等于第二温度阈值时生成关断控制信号；

其中所述功率开关触发电路还用于从所述控制电路处获取所述关断控制信号，并根据所述关断控制信号生成关断触发信号；以及

其中所述功率开关还用于从所述功率开关触发电路处获取所述关断触发信号，并根据所述关断触发信号关断所述交流供电电路，以停止为所述负载供电。

在一个实施例中，输出控制装置还包括：

风扇电流检测电路，其与所述散热风扇的供电电路电连接，并且用于检测所述散热风扇的供电电路的供电电流并生成风扇电流检测信号；

其中所述控制电路还与所述风扇电流检测电路电连接并且用于从所述风扇电流检测电路处获取所述风扇电流检测信号，以及在根据所述风扇电流检测信号判断获知所述散热风扇的供电电流的电流值满足第二预设条件时，生成提示信号；以及

第二提示电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述提示信号，以及根据所述提示信号进行提示。

在一个实施例中，输出控制装置还包括：

通信接口，其用于从外部设备处获取输出电压百分比；以及

其中所述控制电路还与所述通信接口电连接并且还用于从所述通信接口处获取所述输出电压百分比，以及根据所述输出电压百分比计算得到所述触发滞后角。

基于上述关于本实用新型方案的描述，本领域技术人员可以理解由于本方案可以根据电压过零点和预设的触发滞后角来控制交流供电电路导通的时间，因此可以对交流供电电路的输出电压进行无级调节(0％～100％)，进而可以对交流供电电路的输出功率进行无级调节。该调节方式可以节约电能并且功能稳定，并且可以使得输出控制装置的电路结构比较简单，从而降低其成本。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，可以更好地理解本实用新型的上述特征，并且其众多目的、特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图，其中:

图1是示出根据本实用新型一实施例的输出控制装置的示意图；

图2是示出根据本实用新型实施例的过零检测电路的电路图；

图3是示出AC输入波形图和过零信号波形图；

图4是示出根据本实用新型实施例的功率开关触发电路、功率开关、电流检测电路以及过载保护电路的电路图；

图5-图10分别是示出根据本实用新型多个实施例的输出控制装置的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是示出根据本实用新型一实施例的用于交流供电电路的输出控制装置100的示意图。其中，交流供电电路用于为负载供电，此处的交流供电电路可以为单相交流供电电路，两相交流供电电路，也可以为三相交流供电电路。另外，负载可以包括交流调压风机或红外暖灯等功率可调设备。

如图1中所示，输出控制装置100可以包括过零检测电路101、控制电路102、功率开关触发电路103和功率开关104。其中，过零检测电路101可以用于检测交流供电电路的交流供电电源的电压过零点，并在交流供电电源处于电压过零点时生成过零检测信号。

图2是示出根据本实用新型一实施例的过零检测电路101的电路图。如图2中所示，过零检测电路101可以包括耐高压功率电阻R11、二极管D1、电容C8、光电耦合器U4、上拉电阻R10、滤波电容C9、NMOS管(“N-Metal-Oxide-Semiconductor”，NMOS管)Q1、电阻R8、电阻R9和电容C7。其中，上述交流供电电源的电源输入端AC_L1(火线)通过耐高压功率电阻R11连接二极管D1的阳极，电容C8连接在二极管D1的阴极并且连接在交流供电电源的电源输入端AC_L1(火线)和AC_N(零线)之间。光电耦合器U4的光耦输入端与电容C8并联，滤波电容C9和上拉电阻R10串联连接在5V电源和地之间，并且滤波电容C9连接在光电耦合器U4的输出端。滤波电容C9和上拉电阻R10的连接节点还连接NMOS管Q1的栅极，NMOS管Q1的源极和漏极连接在3.3V(图中3V3D)电源和地之间，电阻R8连接在3.3V电源和NMOS管Q1的漏极之间。NMOS管Q1的漏极和过零检测电路101的输出管脚ZERO1_CHK之间还连接由电阻R9和电容C7组成的滤波电路，过零检测电路101的输出管脚ZERO1_CHK连接控制电路102的输入端(例如MCU的中断触发引脚)。

在进行过零检测时，交流供电电源由电源输入端AC_L1和AC_N(零线)输入后经过耐高压功率电阻R11降压，然后经过二极管D1使交流信号正半周波形通过，再经过电容C8滤波后进入光电耦合器U4的输入端，以进行强弱电隔离。光电耦合器U4的输出信号经过上拉电阻R10使其处于高电平并进行限流，经过该处理后的信号再经过滤波电容C9滤波后输出给NMOS管Q1的栅极，以进行5V到3.3V电平转换和信号整形增强。经过电平转换和信号征信增强后的信号再经电阻R9和电容C7组成的滤波电路进行滤波，滤波后的信号通过输出管脚ZERO1_CHK输入至控制电路102的输入端，以使控制电路102得到过零检测信号。

为了更加充分的理解本方案的交流供电电源的波形和过零信号波形，图3中示例性的示出了AC输入波形图和过零信号波形图。其中，上面图为AC输入波形图，下面图为过零信号波形图。由图可以看出，在每一个过零点均有一个电平变化的边沿。

上文结合图2对过零检测电路101进行了描述，现在继续图1。由图1可以看出，上述控制电路102可以与过零检测电路101电连接并且用于从该过零检测电路101处获取上述过零检测信号，以及根据该过零检测信号所对应的电压过零点和预设的触发滞后角生成导通控制信号。

在一个实施例中，控制电路102可以根据负载所应用环境的当前温湿度等数据计算交流供电电路的当前输出功率，并根据该当前输出功率和预设的电流计算得到交流供电电源的输出电压百分比。接着，控制电路102可以根据该输出电压百分比计算出功率开关104的触发滞后角，并将其存储在存储器中，以使控制电路102在获取到过零检测信号后，根据该过零检测信号所对应的电压过零点和由存储器中调取的触发滞后角生成导通控制信号。

可以理解的是，此处仅示例性的提供了一种触发滞后角的获取方法，本领域技术人员还可以根据需要通过其他方法来获取触发滞后角，例如根据其他数据来获取或事先设定等。在一种实现中，控制电路102可以包括微控制单元MCU(“Microcontroller Unit”，MCU)等控制元件。

在图1所示的实施例中，上述功率开关触发电路103可以与控制电路102电连接并且用于从该控制电路102处获取上述导通控制信号，以及根据该导通控制信号生成导通触发信号。

图4中示出了一种功率开关触发电路103的电路图，下面将结合图4来对功率开关触发电路103进行说明。如图4中所示，功率开关触发电路103可以包括光耦限流电阻R5、电阻R3、随机性双向晶闸管光耦U2、分压电阻R6和R7。其中，功率开关触发电路103的控制端SCR_ON1连接控制电路102的输出端(例如MCU的定时器PWM引脚)，控制端SCR_ON1还通过光耦限流电阻R5和电阻R3连接随机性双向晶闸管光耦U2的光耦输入端。随机性双向晶闸管光耦U2的第6管脚(电源端)与火线连接，其第4管脚(输出端)连接由分压电阻R6和R7组成的分压电路，并且随机性双向晶闸管光耦U2的第6管脚和分压电路的输出端共同作为功率开关触发电路103的输出端。

功率开关触发电路103先通过控制端SCR_ON1从控制电路102处获取导通控制信号，导通控制信号再经过光耦限流电阻R5进行限流后进入随机性双向晶闸管光耦U2，以通过该随机性双向晶闸管光耦U2对导通控制信号进行隔离。随机性双向晶闸管光耦U2的输出信号经过由电阻R6和R7组成的分压电路进行分压得到导通触发信号并输出。

继续回到图1，上述功率开关104可以连接在交流供电电路中并且与上述功率开关触发电路103电连接，其可以用于从功率开关触发电路103处获取上述导通触发信号，并根据该导通触发信号将交流供电电路导通，以为负载供电。在一种实现中，功率开关104可以包括双向可控硅，而双向可控硅例如可以包括双向晶闸管等。

图4中还示出了双向可控硅U3及其外围电路的具体电路。如图4中所示，双向可控硅U3的G管脚(门极)连接上述功率开关触发电路103的输出端，以从其处获取导通触发信号。另外，交流供电电源连接双向可控硅U3，使得交流供电电源的电流可以从双向可控硅U3的A2管脚进入，并从双向可控硅U3的A1管脚输出。负载可以连接在电源输出端AC_L1_OUT(火线)和AC_N(零线，图4中未示出)之间，在双向可控硅U3根据导通触发信号将交流供电电路导通后，交流供电电源可以通过电源输出端AC_L1_OUT和AC_N为负载供电。

另外，双向可控硅U3的外围电路可以包括图4中所示的由耐高压功率电阻R4和高压插件电容C4组成的RC吸收电路，该RC吸收电路可以与双向可控硅U3并联，并且可以用于限制电源输出端的电压电流上升率，以起到保护双向可控硅U3的作用。进一步，输出控制装置还可以包括与RC吸收电路并联的压敏电阻RES1，其可以用于当负载为风机等感性负载时，限制冲击电压值，从而对其进行保护。

通过上述描述可知，本方案可以根据电压过零点和预设的触发滞后角来控制交流供电电路导通的时间，从而可以对交流供电电路的输出电压进行无级调节(0％～100％)，进而可以对交流供电电路的输出功率进行无级调节。该调节方式可以节约电能并且功能稳定，并且可以使得输出控制装置100的电路结构比较简单，从而降低其成本。

下面举例来说明本方案的效果。

以交流供电电源的交流电频率为50Hz为例来说，其一个波形的周期是1/50秒＝20毫秒，半个波形时间是10毫秒，即两个交流电波形的电压过零点之间的持续时间是10毫秒。假设前一个电压过零点为控制时间起点，下一个电压过零点为控制时间终点，则整个调节时间范围是10毫秒。

假设以1毫秒为一个控制时间间隔，则在整个调节时间范围内一共有10个间隔，对应的输出电压百分比分别为0％、10％、20％、30％、40％…80％、90％、100％。

(1)若从零点给出导通触发信号，则从零点即输出波形，此时交流供电电路的输出呈现的是一个完整的波形。即，此时的波形未被斩波，等效于输出电压百分比为100％的情况。

(2)若从1毫秒时间点开始给出导通触发信号，则从0毫秒～1毫秒的1毫秒时间内，波形无输出；从1毫秒～10毫秒的9毫秒时间内，波形有输出，对应输出电压百分比为90％的情况。该种方式相当于开始的1毫秒的波形(10％的波形)被斩切掉了。

(3)依此类推，若从9毫秒时间点开始给出导通触发信号，则从0毫秒～9毫秒的9毫秒时间内，波形无输出；从9毫秒～10毫秒的1毫秒时间内，波形有输出，对应输出电压百分比为10％的情况。该种方式相当于开始的9毫秒的波形(90％的)被斩切掉了。

由此可见，通过设置对应的触发滞后角可以改变交流供电电路的输出电压，从而可以对交流供电电路的输出功率进行无级调节，进而可以达到节约电能的目的。

图5是示出根据本实用新型另一实施例的输出控制装置500的原理框图。

如图5中所示，本方案的输出控制装置500还可以包括电流检测电路105。其中，电流检测电路105可以与交流供电电路电连接，并且用于检测交流供电电路的供电电流并生成电流检测信号。

图4中还示出了一种电流检测电路。如图4中所示，电流检测电路105可以包括霍尔电流传感器U1、分压电阻R1和分压电阻R2。在一个实施场景中，霍尔电流传感器U1可以采用线性霍尔电流传感器，分压电阻R1和分压电阻R2可以为1％精度电阻。电源输入端AC_L1(火线)连接霍尔电流传感器U1的输入端，霍尔电流传感器U1的输出端连接由分压电阻R1和分压电阻R2组成的分压电路，滤波电容C2与分压电阻R2并联连接电流检测电路105的输出端AC_l1_AD。霍尔电流传感器U1的第3管脚和第4管脚还连接双向可控硅U3的A2管脚。

在操作中，交流供电电源可以通过电源输入端AC_L1传输至霍尔电流传感器U1，再由分压电阻R1和分压电阻R2组成的分压电路对霍尔电流传感器U1输出的电流信号进行分压，并经滤波电容C2进行滤波，滤波后的信号由输出端AC_l1_AD输出至控制电路102的输入端(如MCU的ADC引脚)，以使控制电路102得到电流检测信号。另外，从霍尔电流传感器U1输出的电流还进入双向可控硅U3的A2管脚，以为负载供电。

基于上述电流检测电路105的设置，控制电路102还可以与该电流检测电路105电连接，并且用于从该电流检测电路105处获取上述电流检测信号，以及在根据该电流检测信号判断获知交流供电电路的供电电流的电流值大于或等于第一预设值时生成关断控制信号。

控制电路102在获取到电流检测信号后可以对其进行A/D转换，并通过例如交流采样算法计算出交流供电电路的供电电流的电流值。可以理解的是，第一预设值可以为与交流供电电路短路的场景相对应的第一电流值，其大小可以根据需要具体设定，例如可以为20～23A之间的一个数值，具体可为22A等。

基于此，上述功率开关触发电路103还可以用于从控制电路102处获取该关断控制信号，并根据该关断控制信号生成关断触发信号，并通过功率开关触发电路103的输出端输出。

在功率开关触发电路103生成关断触发信号后，上述功率开关104还可以用于从功率开关触发电路103处获取上述关断触发信号(即双向可控硅U3的G管脚接收到关断触发信号)，并根据该关断触发信号关断交流供电电路，以停止为负载供电。由此可见，本方案可以在交流供电电路短路时快速关断交流供电电路，从而可以实现负载短路故障保护。

在控制电路102获取到电流检测信号后，其还可以用于在判断获知交流供电电路的供电电流的电流值满足第一预设条件时，生成提示信号。此处的第一预设条件可以包括上述的交流供电电路的供电电流的电流值大于或等于第一预设值，也可以包括交流供电电路的供电电流的电流值小于或等于第三预设值，并且该第三预设值可以为与交流供电电路断路的场景相对应的第三电流值，例如为0等。

基于此，本方案的输出控制装置600还可以如图6所示包括第一提示电路106。其中，第一提示电路106可以与控制电路102电连接并且用于从该控制电路102处获取上述提示信号，以及根据该提示信号进行提示。

在一个实施场景中，该第一提示电路106可以包括显示模块，以显示报警信息。显示模块例如可以包括液晶显示器或触摸屏等显示设备，该显示模块除了可以显示报警信息外，还可以显示设备的工作信息和工作参数等，例如前述的输出电压百分比、交流供电电路的输出电流值(交流供电电路的供电电流的电流值)以及用于为功率开关104进行散热的散热器的温度信息(稍后详述)等。可以理解的是，第一提示电路106也可以包括蜂鸣器或指示灯(例如数码管制作的指示灯)等，以进行声音报警以及闪灯报警。

在一个实施例中，输出控制装置还可以包括与控制电路102电连接的人机交互模块。人机交互模块除了可以包括上述的触摸屏外，还可以包括按键输入模块，按键输入模块可以用于实现工作参数(例如操作人员的控制命令)的输入。

通过上述描述可知，本方案可以在交流供电电路短路或断路时进行报警提示，以便操作人员进行处理，从而可以防止损坏输出控制装置以及负载，进而保证了输出控制装置的正常工作。

为了进一步保护输出控制装置以及负载，在另一个实施例中，本方案的输出控制装置还可以包括过载保护电路。过载保护电路可以连接在交流供电电路中并且用于在交流供电电路的供电电流的电流值大于或等于第二预设值时切断交流供电电路，以停止为负载供电。

图4中还示出了一种过载保护电路。如图4中所示，过载保护电路可以包括连接在电源输入端AC_L1(火线)和霍尔电流传感器U1之间的圆柱形立式保险管座FU1(其中安装慢断型保险管)。由电源输入端AC_L1输入的交流供电电源可以进入圆柱形立式保险管座FU1，并且由圆柱形立式保险管座FU1输出的电流可以输入至霍尔电流传感器U1。在交流供电电路的供电电流的电流值大于或等于第二预设值时圆柱形立式保险管座FU1可以熔断，从而切断交流供电电路。替代地或附加地，过载保护电路也可以包括普通的保险丝。

本实施例中的第二预设值可以为与交流供电电路短路的场景相对应的第二电流值，并且该第二电流值可以大于第一电流值，例如可以为23A～27A之间的一个数值，具体可为25A等，从而可以在交流供电电路中的供电电流的电流值过大时切断交流供电电路，进而实现负载短路故障保护。显然，通过负载短路故障保护可以提高输出控制装置的工作稳定性，从而保护负载装置的安全。

为了防止上述功率开关104由于电路短路等原因导致温度过高而损坏，在图7所示的实施例中，输出控制装置700还可以包括散热器109，其可以与上述功率开关104接触或对应设置并且用于为该功率开关104进行散热。散热器109可以采用多种散热器件，例如散热铝块，散热铝块可以与功率开关104接触以为其散热。

为了进一步保护功率开关104，输出控制装置700还可以包括温度检测电路107和散热风扇108。其中，温度检测电路107可以与散热器109接触或对应设置，并且用于检测散热器109的温度并生成温度信号。温度检测电路107可以采用例如NTC温度传感器。

基于此，上述控制电路102可以与该温度检测电路107电连接并且用于从该温度检测电路107处获取上述温度信号，以及在根据该温度信号判断获知散热器109的温度大于或等于第一温度阈值时生成启动散热信号。第一温度阈值可以根据需要具体设定，例如可以为60°等。

上述散热风扇108可以与控制电路102电连接并且用于从该控制电路102处获取上述启动散热信号，以及根据该启动散热信号为散热器109进行散热。本实施例中的散热风扇108可以与散热器109对应设置，以对散热器109进行散热。本方案可以通过散热器109以及散热风扇108进行散热，从而可以降低功率开关104的温度，进而对其进行保护。

在一个实施例中，上述温度信号可以包括至少两个温度子信号。温度子信号的数目可以根据需要具体设定，例如可以为2个或3个等。基于此，上述温度检测电路107可以包括至少两个温度传感器，温度传感器的数目可以与上述温度子信号的数目对应，例如相等。

上述至少两个温度传感器中的每个温度传感器可以分别布置于散热器109的不同位置处，以检测该位置处的温度并生成各自的温度子信号。基于此，上述控制电路102还可以用于根据上述至少两个温度子信号判断散热器109的至少两个位置处的温度是否分别大于或等于上述第一温度阈值并且上述至少两个位置处的温度之间的差值是否小于或等于预设差值。预设差值可以根据需要具体设定，例如可以为3°～5°之间的一个数值，具体可为4°等。

在散热器109的至少两个位置处的温度分别大于或等于第一温度阈值并且该至少两个位置处的温度之间的差值小于或等于上述预设差值时，确定散热器109的温度大于或等于第一温度阈值。由此可见，本方案可以通过多个温度子信号来确定散热器109的温度信号，从而可以防止部分温度子信号不准确导致的温度信号不准确的问题。

为了保证散热效果，在一个实施例中，上述控制电路102还可以用于根据温度信号生成调速信号。具体地，调速信号可以与温度呈对应关系，例如当散热器109的温度在预设温度范围内(如在60°～85°之间)时，当判断获知散热器109的温度较高时，可以生成升高转速的调速信号；相应地，当判断获知散热器109的温度较低时，则可以生成降低转速的调速信号。

基于此，输出控制装置800还可以如图8所示包括调速电路110，该调速电路110可以与上述控制电路102电连接并且用于从该控制电路102处获取调速信号，以及根据该调速信号生成调速驱动信号。调速电路110可以采用常规的调速电路，例如PWM电路等。

进一步，散热风扇108还可以与上述调速电路110电连接并且用于从该调速电路110处获取上述调速驱动信号，以及根据该调速驱动信号进行调速。在本实施例中，散热风扇108可以为例如DC24V供电的直流调压调速风扇。本方案可以根据散热器109的温度来调节散热风扇108的转速，从而可以保证对散热器109的散热效果。

为了进一步保护输出控制装置800和负载，在另一个实施例中，上述控制电路102还可以用于在判断获知散热器109的温度大于或等于第二温度阈值时生成关断控制信号。第二温度阈值可以根据需要具体设定，例如可以为85°等。

基于此，上述功率开关触发电路103还可以用于从控制电路102处获取上述关断控制信号，并根据该关断控制信号生成关断触发信号。

在功率开关触发电路103生成关断触发信号后，功率开关104可以用于从功率开关触发电路103处获取该关断触发信号，并根据该关断触发信号关断交流供电电路，以停止为负载供电。由此可见，本方案可以在散热器109的温度过高时关断交流供电电路，从而可以保护输出控制装置800以及负载。

为了防止散热风扇108被损坏，在图9所示的实施例中，输出控制装置900还可以包括风扇电流检测电路111和第二提示电路112。其中，风扇电流检测电路111可以与散热风扇的供电电路电连接，并且用于检测散热风扇的供电电路的供电电流并生成风扇电流检测信号。风扇电流检测电路111可以采用多种电流检测电路来实现，例如可以在散热风扇的供电电路中串接一个采样电阻(采样电阻的阻值可以根据需要进行选择)，采样电阻采集的信号经运放电路调理后送入控制电路102(例如MCU的A/D引脚)进行采样转换，从而得到风扇电流值。

基于此，上述控制电路102还可以与上述风扇电流检测电路111电连接并且用于从该风扇电流检测电路111处获取风扇电流检测信号，以及在根据该风扇电流检测信号判断获知散热风扇108的供电电流的电流值满足第二预设条件时，生成提示信号。

第二预设条件可以包括散热风扇108的供电电流的电流值大于或等于第三预设值或小于或等于第四预设值。其中，第三预设值和第四预设值均可以根据需要具体设定，例如第三预设值可以为与散热风扇108的供电电路短路的场景相对应的第三电流值，其大小可以根据需要具体设定，例如当散热风扇108采用DC24V供电时，第三电流值可以为500mA。第四预设值可以为与散热风扇108的供电电路断路的场景相对应的第四电流值，例如可以为0。

进一步，上述第二提示电路112可以与控制电路102电连接并且用于从该控制电路102处获取上述提示信号，以及根据该提示信号进行提示。第二提示电路112可以与前述的第一提示电路相似，即可以包括显示模块、蜂鸣器或指示灯等，此处不再赘述。由此可见，本方案可以在散热风扇108的供电电路短路、断路或散热风扇108发生堵转等故障时进行提示，以便操作人员进行处理，从而可以防止损坏散热风扇108或散热风扇108的供电电路，进而保证了散热风扇108的正常工作。

根据前述描述可知，输出控制装置需要进行工作参数以及设备工作信息等数据的传输，基于此，在图10所示的实施例中，本方案的输出控制装置1000还可以包括通信接口113，该通信接口113可以用于从外部设备处获取输出电压百分比。在一个实施场景中，通信接口113可以包含两路485通信接口，其中一路485通信接口可以用于实现与远端主机(一种外部设备)的通信，例如可以向该主机反馈设备工作状态信息以及接收主机发送的工作参数或控制命令等。另一路485通信接口可以作为备用通信接口，以用于实现输出控制装置1000的扩展功能。

基于此，上述控制电路102还可以与通信接口113电连接并且还用于从该通信接口113处获取输出电压百分比，以及根据该输出电压百分比计算得到触发滞后角。可以理解的是，通过该通信接口113不仅可以传输输出电压百分比，还可以传输前述的各类参数，例如操作人员的控制命令等。

为了满足多个直流供电元器件(例如MCU和散热风扇108)的用电需求，本方案的输出控制装置还可以包括DC-DC电源模块，其可以连接直流电源和直流供电元器件，并可以实现输入的宽范围直流电压到各个元器件所需的低电压的转换。例如，DC-DC电源模块可以将9～30V的直流电源转换为5V或24V的直流电源，以分别供给MCU和散热风扇108等使用。可以理解的是，DC-DC电源模块可以转换为其他电压，例如3.3V的直流电源，以供其他直流供电元器件使用。

为了减小装置的体积，输出控制装置还可以包括壳体，输出控制装置的电路可以设置在该壳体内。显然，该种结构可以使输出控制装置形成一个结构紧凑而且小巧的高效节能装置。

应当理解，本实用新型的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本实用新型。如在本实用新型说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本实用新型说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

虽然本实用新型的实施方式如上，但所述内容只是为便于理解本实用新型而采用的实施例，并非用以限定本实用新型的范围和应用场景。任何本实用新型所述技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于交流供电电路的输出控制装置，所述交流供电电路用于为负载供电，其特征在于，所述输出控制装置包括：

过零检测电路，其用于检测所述交流供电电路的交流供电电源的电压过零点，并在所述交流供电电源处于所述电压过零点时生成过零检测信号；

控制电路，其与所述过零检测电路电连接并且用于从所述过零检测电路处获取所述过零检测信号，以及根据所述过零检测信号所对应的电压过零点和预设的触发滞后角生成导通控制信号；

功率开关触发电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述导通控制信号，以及根据所述导通控制信号生成导通触发信号；以及

功率开关，其连接在所述交流供电电路中并且与所述功率开关触发电路电连接，其用于从所述功率开关触发电路处获取所述导通触发信号，并根据所述导通触发信号将所述交流供电电路导通，以为所述负载供电。

2.根据权利要求1所述的输出控制装置，其特征在于，还包括：

电流检测电路，其与所述交流供电电路电连接，并且用于检测所述交流供电电路的供电电流并生成电流检测信号；

其中所述控制电路还与所述电流检测电路电连接，并且用于从所述电流检测电路处获取所述电流检测信号，以及在根据所述电流检测信号判断获知所述交流供电电路的供电电流的电流值大于或等于第一预设值时生成关断控制信号；

其中所述功率开关触发电路还用于从所述控制电路处获取所述关断控制信号，并根据所述关断控制信号生成关断触发信号；以及

其中所述功率开关还用于从所述功率开关触发电路处获取所述关断触发信号，并根据所述关断触发信号关断所述交流供电电路，以停止为所述负载供电。

3.根据权利要求2所述的输出控制装置，其特征在于，其中所述控制电路还用于在判断获知所述交流供电电路的供电电流的电流值满足第一预设条件时，生成提示信号；所述输出控制装置还包括：

第一提示电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述提示信号，以及根据所述提示信号进行提示。

4.根据权利要求1所述的输出控制装置，其特征在于，还包括：

过载保护电路，其连接在所述交流供电电路中并且用于在所述交流供电电路中的电流值大于或等于第二预设值时切断所述交流供电电路，以停止为所述负载供电。

5.根据权利要求1所述的输出控制装置，其特征在于，还包括：

散热器，其与所述功率开关接触或对应设置并且用于为所述功率开关进行散热；

温度检测电路，其与所述散热器接触或对应设置，并且用于检测所述散热器的温度并生成温度信号；

其中所述控制电路还与所述温度检测电路电连接并且用于从所述温度检测电路处获取所述温度信号，以及在根据所述温度信号判断获知所述散热器的温度大于或等于第一温度阈值时生成启动散热信号；以及

散热风扇，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述启动散热信号，以及根据所述启动散热信号为所述散热器进行散热。

6.根据权利要求5所述的输出控制装置，其特征在于，其中所述温度信号包括至少两个温度子信号，所述温度检测电路包括：

至少两个温度传感器，其中每个所述温度传感器分别布置于所述散热器的不同位置处，以检测所述位置处的温度并生成各自的温度子信号；

其中所述控制电路还用于：

根据所述至少两个温度子信号判断所述散热器的至少两个位置处的温度是否分别大于或等于所述第一温度阈值并且所述至少两个位置处的温度之间的差值是否小于或等于预设差值；以及

在所述散热器的至少两个位置处的温度分别大于或等于所述第一温度阈值并且所述至少两个位置处的温度之间的差值小于或等于预设差值时，确定所述散热器的温度大于或等于所述第一温度阈值。

7.根据权利要求5所述的输出控制装置，其特征在于，其中所述控制电路还用于根据所述温度信号生成调速信号，所述输出控制装置还包括：

调速电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述调速信号，以及根据所述调速信号生成调速驱动信号；以及

其中所述散热风扇还与所述调速电路电连接并且用于从所述调速电路处获取所述调速驱动信号，以及根据所述调速驱动信号进行调速。

8.根据权利要求5所述的输出控制装置，其特征在于，其中所述控制电路还用于在判断获知所述散热器的温度大于或等于第二温度阈值时生成关断控制信号；

其中所述功率开关触发电路还用于从所述控制电路处获取所述关断控制信号，并根据所述关断控制信号生成关断触发信号；以及

其中所述功率开关还用于从所述功率开关触发电路处获取所述关断触发信号，并根据所述关断触发信号关断所述交流供电电路，以停止为所述负载供电。

9.根据权利要求5所述的输出控制装置，其特征在于，还包括：

风扇电流检测电路，其与所述散热风扇的供电电路电连接，并且用于检测所述散热风扇的供电电路的供电电流并生成风扇电流检测信号；

其中所述控制电路还与所述风扇电流检测电路电连接并且用于从所述风扇电流检测电路处获取所述风扇电流检测信号，以及在根据所述风扇电流检测信号判断获知所述散热风扇的供电电流的电流值满足第二预设条件时，生成提示信号；以及

第二提示电路，其与所述控制电路电连接并且用于从所述控制电路处获取所述提示信号，以及根据所述提示信号进行提示。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的输出控制装置，其特征在于，还包括：

通信接口，其用于从外部设备处获取输出电压百分比；以及

其中所述控制电路还与所述通信接口电连接并且还用于从所述通信接口处获取所述输出电压百分比，以及根据所述输出电压百分比计算得到所述触发滞后角。

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