CN216751522U - 一种放电电路和家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种放电电路和家用电器，该电路包括掉电检测电路、控制电路、负载及储能元件。掉电检测电路的第一端用于连接交流电源的第一端，掉电检测电路的第二端用于连接交流电源的第二端，掉电检测电路的第三端连接控制电路的输入端，控制电路的输出端连接负载的控制端，负载的第一端分别连接交流电源的第一端和储能元件的第一端，负载的第二端分别连接交流电源的第二端和储能元件的第二端。掉电检测电路用于将交流电源转换成方波信号，并将其传输至控制电路，控制电路用于在接收不到方波信号时，传输控制信号至负载，使负载开启，以使得储能元件通过负载放电。上述电路能使家用电器的残余电压得到快速释放。

Description

一种放电电路和家用电器

技术领域

本实用新型实施例涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种放电电路和家用电器。

背景技术

家用电器的电气元件中使用了电容器等储能元件，当家用电器正常工作时,其中的储能元件将贮存电荷；当家用电器的插头从电源插座拔出时，如果在设计上未考虑在规定的时间内有效释放残余电荷,若人体触摸到插头,就会因家用电器储能元件贮存的电荷或能量大于人体的承受限值,而产生触电危险。家用电器产品国家安全标准中对电器产品的残余电压也明确做出了相关的要求:当电器产品在电压峰值时断开，在其断开1秒后,其插头各插脚间的电压不能超过34V。

现有技术中，家用电器断电后的残余电压往往由于无法得到快速释放，而可能给消费者带来触电风险。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种放电电路和家用电器，能使家用电器的残余电压得到快速释放。

在第一方面，提供一种放电电路，放电电路包括掉电检测电路、控制电路、负载及储能元件。

掉电检测电路的第一端用于连接交流电源的第一端，掉电检测电路的第二端用于连接交流电源的第二端，掉电检测电路的第三端连接控制电路的输入端；控制电路的输出端连接负载的控制端，储能元件的第一端用于分别与负载的第一端和交流电源的第一端连接，储能元件的第二端用于分别与负载的第二端和交流电源的第二端连接。

掉电检测电路用于将上述交流电源转换成方波信号，并将方波信号传输至控制电路，控制电路用于在接收不到方波信号的情况下，传输控制信号至负载，控制负载开启，以使得储能元件通过负载放电，其中，当交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开时，控制电路接收不到方波信号。

在一些实施例中，掉电检测电路包括降压电路、转换电路和第一电源。

降压电路的第一端连接交流电源的第一端，降压电路的第二端连接转换电路的第一端，转换电路的第二端连接第一电源及控制电路的输入端，转换电路的第三端间接交流电源的第二端。

降压电路用于将交流电源转换成待转换电源，并将该待转换电源传输至转换电路，其中，待转换电源的电压小于交流电源的电压；转换电路用于将待转换电源转换成方波信号。

在一些实施例中，降压电路包括第一电阻。

第一电阻的第一端连接交流电源的第一端，第一电阻的第二端连接转换电路的第一端。

在一些实施例中，转换电路包括开关管。

开关管的控制端连接降压电路的第二端，开关管的第一端分别连接第一电源和控制电路的输入端，开关管的第二端接地。

在一些实施例中，降压电路包括AC/DC转换器。

AC/DC转换器的第一端连接交流电源的第一端，AC/DC转换器的第二端连接交流电源的第二端，AC/DC转换器的输出端连接转换电路的第一端。

在一些实施例中，降压电路包括AC/AC变换器。

AC/AC变换器的第一端连接交流电源的第一端，AC/AC变换器的第二端连接交流电源的第二端，AC/AC转换器的输出端连接转换电路的第一端。

在一些实施例中，转换电路还包括第二电阻和第三电阻。

第二电阻的第一端及第三电阻的第一端连接所述降压电路的第二端，第二电阻的第二端接地，第三电阻的第二端连接开关管的控制端。

在一些实施例中，掉电检测电路还包括第四电阻。

第四电阻的第一端连接第一电源，第四电阻的第二端分别连接开关管的第一端和控制电路的输入端。

在一些实施例中，开关管为NPN型三极管，开关管的控制端、第一端及第二端分别对应NPN型三极管的基极、集电极及发射极。

在第二方面，提供一种家用电器，该家用电器包括放电电路。

区别于现有技术，本实用新型实施例提供一种放电电路，放电电路包括掉电检测电路、控制电路、负载和储能元件。掉电检测电路能够检测交流电源与掉电检测电路及负载的连接是否断开，在交流电源与掉电检测电路及负载的连接时，传输方波信号给控制电路，在交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开时，停止传输方波信号给控制电路，从而控制电路能够在接收不到方波信号的情况下，判断交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开，从而传输控制信号控制负载开启，使得储能元件通过负载放电，由于掉电检测电路在交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开时就停止传输方波信号给控制电路，因此，控制电路能够在交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开时就立即控制负载开启，从而能够使得储能元件的储存的电量(残余电压)得到快速释放。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型一实施例提供的放电电路的原理框图；

图2是本实用新型一实施例提供的放电电路的电路结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例提供的放电电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本申请，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本申请的保护范围。

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种放电电路的原理框图，放电电路10包括掉电检测电路101、控制电路102、负载103及储能元件104。

放电电路10用于使家用电器的残余电压得到快速泄放，以保证消费者的使用安全。家用电器可以是洗衣机、脱水机、烘干机、冰箱等。

掉电检测电路101的第一端用于连接交流电源的第一端，掉电检测电路101的第二端用于连接交流电源的第二端，掉电检测电路101的第三端连接控制电路102的输入端；控制电路102的输出端连接负载103的控制端，储能元件104的第一端用于分别与负载103的第一端及交流电源20的第一端连接，储能元件104的第二端用于分别与交流电源20的第二端和负载103的第二端连接。

掉电检测电路101用于将上述交流电源转换成方波信号，并将方波信号传输至控制电路102，控制电路102用于在接收不到方波信号的情况下，传输控制信号至负载103，控制负载103开启，以使得储能元件通过负载103放电，其中，当交流电源与掉电检测电路101及负载103的连接断开时，控制电路102接收不到方波信号。

需要说明的是，交流电源20的第二端、掉电检测电路101的第二端、负载103的第二端和储能元件104的第二端接地。

交流电源20可以是220V的交流电。方波信号可以是50Hz的方波信号。控制信号可以是电平信号，例如高电平或者低电平。负载103开启后，负载103的第一端与第二端导通，储能元件104与负载103形成回路，从而储能元件104可通过负载103进行放电。

交流电源20与掉电检测电路101及负载103的连接断开可以是交流电源20的第一端与掉电检测电路101的第一端及负载103的第一端的连接断开，也可以是交流电源20的第二端与掉电检测电路101的第二端及负载103的第二端的连接断开。当交流电源20与掉电检测电路101及负载103的连接断开时，掉电检测电路101检测不到交流电源20，也就停止传输方波信号给控制电路102，因此，控制电路102接收不到方波信号。

区别于现有技术，本实用新型实施例提供一种放电电路，掉电检测电路能够检测交流电源与掉电检测电路及负载的连接是否断开，在交流电源与掉电检测电路及负载的连接时，传输方波信号给控制电路，在交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开时，停止传输方波信号给控制电路，从而控制电路能够在接收不到方波信号的情况下，判断交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开，从而传输控制信号控制负载开启，使得储能元件通过负载放电，由于掉电检测电路在交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开时就停止传输方波信号给控制电路，因此，控制电路能够在交流电源与掉电检测电路及负载的连接断开时就立即控制负载开启，从而能够使得储能元件的储存的电量(残余电压)得到快速释放。

在一些实施例中，即当掉电检测电路101输出的信号为方波信号时，则表示家用电器通电(交流电源20与掉电检测电路101及负载103的连接导通)工作，而当掉电检测电路101输出的信号为非方波信号时，则表示家用电器断电(交流电源20与掉电检测电路101及负载103的连接断开)。此时，当控制电路102接收到掉电检测电路101输出的方波信号时，则判定家用电器通电工作，而当控制电路102从掉电检测电路101接收到的信号是非方波信号时，则判定家用电器断电，此时控制电路102便向负载103输出控制信号，启动负载103以消耗储能元件104的残余电压。

另外，在其他一些实施例中，负载103可以是家用电器中的某个耗能元件或装置(如洗衣机中的排水泵)。

在一些实施例中，请参阅图2，掉电检测电路101包括降压电路1011、转换电路1012和第一电源1013。

降压电路1011的第一端连接交流电源20的第一端，降压电路1011的第二端连接转换电路1012的第一端，转换电路1012的第二端连接第一电源1013及控制电路102的输入端，转换电路1012的第三端连接交流电源20的第二端。

降压电路1011用于将交流电源20转换成待转换电源，并将该待转换电源传输至转换电路1012，其中，待转换电源的电压小于交流电源20的电压；转换电路1012用于将待转换电源转换成方波信号。

掉电检测电路101的工作原理如下：

降压电路1011在家用电器通电工作时，将交流电源20转换成待转换电源，并将该待转换电源传输至转换电路1012；转换电路1012将接收到的待转换电源转换为方波信号输出至控制电路102的输入端。而当家用电器断电后，控制电路102接收不到方波信号，便向负载103发出控制信号使负载103启动，以使储能元件104储存的残余电压通过负载103泄放。

在本实施例中，通过降压电路1011降低交流电源20的电压，可以使得传输给转换电路1012的待转换电源为低压电源，因此，可以降低转换电路1012的选型要求，从而降低物料成本。

在一些实施例中，请参阅图2，降压电路1011包括第一电阻R1。

第一电阻R1的第一端连接交流电源的第一端，第一电阻R1的第二端连接转换电路1012的第一端。

采用第一电阻R1降低交流电源20的电压，能够极大的降低电路物料成本，且可以通过改变第一电阻R1的阻值改变得到的待转换电源的电压，从而可以根据待转换电源的电压要求选用一定阻值的第一电阻R1。

第一电阻R1的数量可以是多个，多个第一电阻R1串联连接形成串联支路，串联支路的第一端作为降压电路的第一端，串联支路的第二端作为降压电路的第二端。通过采用多个第一电阻R1串联组成降压电路，能够保证转换得到的待转换电源的电压远远小于交流电源20的电压。例如，在一些实施例中，请参阅图3，第一电阻R1的数量可以是3个，每个第一电阻R1的阻值可以是220千欧。

在其他一些实施例中，降压电路1011可以包括AC/DC转换器，AC/DC转换器的第一端连接交流电源20的第一端，AC/DC转换器的第二端连接交流电源20的第二端，AC/DC转换器的输出端连接转换电路1012的第一端。

AC/DC转换器用于将交流电源20转换成直流的待转换电源，AC/DC转换器可以是半波整流电路，从而使得转换电路1012能够根据直流的待转换电源转换得到方波信号。

在其他一些实施例中，降压电路可以包括AC/AC变换器，AC/AC变换器的第一端连接交流电源20的第一端，AC/AC变换器的第二端连接交流电源的第二端，AC/AC变换器的输出端连接转换电路1012的第一端。

AC/AC变换器可以将交流电压较高的交流电源20转换成交流电压较低的待转换电源，转换电路1012能够根据交流电压较低的待转换电源转换得到方波信号。

采用AC/DC转换器和AC/AC变换器可以使得转换得到的待转换电源更精准。

在一些实施例中，请再次参阅图2，转换电路1012包括开关管Q1。

开关管Q1的控制端连接降压电路1011的第二端，开关管Q1的第一端分别连接第一电源1013和控制电路102的输入端，开关管Q2的第二端接地。

转换电路1012的工作原理如下，当接收到降压电路1011传输的待转换电源(即家用电器通电)时，开关管Q1周期性地导通或截止，从而在其第一端产生一方波信号并传输至控制电路1012的输入端；当其未接收到待转换电源(即家用电器断电)时，开关管Q1处于持续的截止状态，其第一端不输出方波信号。

采用开关管Q1对待转换电源转换得到方波信号，可以简化转换电路1012的电路结构，降低转换电路1012的物料成本。

在一些实施例中，请再次参阅图2，转换电路1012还包括第二电阻R2和第三电阻R3。

第二电阻R2的第一端及第三电阻R3的第一端连接降压电路1011的第二端，第二电阻R2的第二端接地，第三电阻R3的第二端连接开关管Q1的控制端。

第二电阻R2为开关管Q1的偏置电阻，用于保证开关管Q1的可靠截止，防止当开关管Q1需要处于截止状态时，因为开关管Q1的控制端的杂波干扰而使开关管Q1误动作。

第三电阻R3为开关管Q1的限流电阻，用于防止开关管Q1通过大电流而被烧坏。

在一些实施例中，请再次参阅图2，掉电检测电路101还包括第四电阻R4。

第四电阻R4的第一端连接第一电源1013，第四电阻R2的第二端分别连接开关管Q1的第一端和控制电路102的输入端。

第四电阻R4用于保证开关管Q1的第一端输出确定的电平信号，具体的，当开关管Q1截止时，开关管Q1的第一端输出高电平信号，当开关管Q1导通时，开关管Q1的第一端输出低电平信号，从而开关管Q1能够在交流电源20与掉电检测电路101及负载103的连接时，输出稳定的方波信号，在交流电源20与掉电检测电路101及负载103的连接断开时，没有方波信号输出。

在一些实施例中，请再次参阅图2，开关管Q1为NPN型三极管，开关管Q1的控制端、第一端及第二端分别对应NPN型三极管的基极、集电极及发射极。三极管的开关动作快、反应灵敏，在运行过程中无跃动，而且价格便宜，因此可以进一步节约设计的成本。在其他一些实施例中，开关管也可以PNP型三极管、MOS管等其他具备开关功能的元件，再此不做限定。

在一些实施例中，请再次参阅图2，控制电路102包括单片机MCU，单片机具有功能强大、价格低、集成度高、体积小、可靠性好、功耗低等特点。

在一些实施例中，请再次参阅图3，图3示出了一种放电电路的电路结构示意图。

在该实施例中，放电电路包括掉电检测电路、控制电路、负载R0和储能元件C0；掉电检测电路又包括降压电路、转换电路和第一电源VCC，控制电路包括单片机MCU；降压电路包括3个第一电阻R1；转换电路包括NPN型三极管Q1、第二电阻R2、第三电阻R3；掉电检测电路还包括第四电阻R4。

3个第一电阻R1串联连接，且首端的第一电阻R1的第一端连接交流电源20的第一端，尾端的第一电阻R1的第二端分别连接第二电阻R2的第一端和第三电阻R3的第一端，第二电阻R2的第二端分别连接NPN型三极管Q1的发射极并接地，第三电阻R3的第二端连接NPN型三极管Q1的基极，第四电阻R4的第一端连接第一电源VCC，第四电阻R4的第二端分别连接NPN型三极管Q1的集电极和单片机MCU的输入端，单片机MCU的输出端连接负载R0的控制端。在一些实施例中，负载R0可以是洗衣机的排水泵、排气扇等装置，负载R0的第一端分别连接交流电源20的第一端和储能元件C0的第一端，负载R0的第二端分别连接交流电源20的第二端和储能元件C0的第二端。

该放电电路的工作过程如下：

当家用电器通电工作时，交流电源20(220V市电)经过3个串联的第一电阻R1分压得到待转换电源，并经过第三电阻R3限流，施加于NPN型三极管Q1的基极，当该待转换电源大于NPN型三极管Q1的导通电压(一般为0.7V)时，NPN型三极管Q1导通，而当施加于NPN三极管Q1的基极电压小于NPN型三极管Q1的导通电压时，NPN型三极管Q1截止，此时第二电阻R2的作用是保证NPN型三极管处于可靠截止状态，而由于交流电源20为周期性的正弦信号，因此，在家用电器通电期间，NPN三极管Q1也呈周期性的导通和截止状态，具体的，当NPN型三极管Q1导通时，第四电阻R4的第二端输出低电平信号，当NPN型三极管Q1截止时，第四电阻R4的第二端输出高电平信号，因此单片机MCU在家用电器通电时，其输入端接收到的信号为一方波信号。而当家用电器断电后，NPN型三极管Q1的基极电压为0，因此NPN型三极管在家用电器断电后会一直处于截止状态，则单片机MCU输入端接收到的信号持续为高电平信号。因此，当单片机MCU输入端接收到的信号为方波信号时，则表示家用电器处于通电工作状态，而当单片机MCU输入端接收到的信号非方波信号(即接收不到方波信号)时，则表示家用电器已断电，此时，单片机MCU向负载R0的控制端输出控制信号，使负载R0启动，从而对储能元件C0的残余电压进行消耗，因此加速了家用电器残余电压的泄放，最终使得残余电压得以快速释放。

本实用新型实施例还提供一种家用电器1000，家用电器1000包括上述任一实施例所述的放电电路10，以使其在断电后，得以快速释放残余电压。家用电器1000可以是洗衣机、脱水机、冰箱等。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种放电电路，其特征在于，包括：掉电检测电路、控制电路、负载及储能元件；

所述掉电检测电路的第一端用于连接交流电源的第一端，所述掉电检测电路的第二端用于连接交流电源的第二端，所述掉电检测电路的第三端连接所述控制电路的输入端，所述控制电路的输出端连接所述负载的控制端，所述储能元件的第一端用于分别与所述负载的第一端及所述交流电源的第一端连接，所述储能元件的第二端用于分别与所述交流电源的第二端和所述负载的第二端连接；

所述掉电检测电路用于将所述交流电源转换成方波信号，并将所述方波信号传输至所述控制电路，所述控制电路用于在接收不到所述方波信号的情况下，传输控制信号至所述负载，控制所述负载开启，以使得所述储能元件通过所述负载放电，其中，当所述交流电源与所述掉电检测电路及所述负载的连接断开时，所述控制电路接收不到所述方波信号。

2.根据权利要求1所述的放电电路，其特征在于，所述掉电检测电路包括降压电路、转换电路和第一电源；

所述降压电路的第一端连接所述交流电源的第一端，所述降压电路的第二端连接所述转换电路的第一端，所述转换电路的第二端连接所述第一电源及所述控制电路的输入端，所述转换电路的第三端连接所述交流电源的第二端；

所述降压电路用于将所述交流电源转换成待转换电源，并将所述待转换电源传输至所述转换电路，其中，所述待转换电源的电压小于所述交流电源的电压；

所述转换电路用于将所述待转换电源转换成所述方波信号。

3.根据权利要求2所述的放电电路，其特征在于，所述降压电路包括第一电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述交流电源的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述转换电路的第一端。

4.根据权利要求2或3所述的放电电路，其特征在于，所述转换电路包括开关管；

所述开关管的控制端连接所述降压电路的第二端，所述开关管的第一端分别连接所述第一电源和所述控制电路的输入端，所述开关管的第二端接地。

5.根据权利要求2所述的放电电路，其特征在于，所述降压电路包括AC/DC转换器；

所述AC/DC转换器的第一端连接所述交流电源的第一端，所述AC/DC转换器的第二端连接所述交流电源的第二端，所述AC/DC转换器的输出端连接所述转换电路的第一端。

6.根据权利要求2所述的放电电路，其特征在于，所述降压电路包括AC/AC变换器；

所述AC/AC变换器的第一端连接所述交流电源的第一端，所述AC/AC变换器的第二端连接所述交流电源的第二端，所述AC/AC变换器的输出端连接所述转换电路的第一端。

7.根据权利要求4所述的放电电路，其特征在于，所述转换电路还包括第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻的第一端及所述第三电阻的第一端连接所述降压电路的第二端，所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端连接所述开关管的控制端。

8.根据权利要求4所述的放电电路，其特征在于，所述掉电检测电路还包括第四电阻；

所述第四电阻的第一端连接所述第一电源，所述第四电阻的第二端分别连接所述开关管的第一端和所述控制电路的输入端。

9.根据权利要求4所述的放电电路，其特征在于，所述开关管为NPN型三极管，所述开关管的控制端、第一端及第二端分别对应NPN型三极管的基极、集电极及发射极。

10.一种家用电器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的放电电路。

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