CN218495295U - 一种空调器滤网检测装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调器滤网检测装置及空调器，空调器滤网检测装置包括驱动模块和电流检测模块，驱动模块用于与电机连接，并根据驱动信号驱动电机转动；电流检测模块用于检测电机的运行电流，并输出驱动信号至驱动模块；电流检测模块包括依次连接的电流互感器、负载单元、整流单元和检测单元；电流互感器用于感应电机的运行电流以输出感应电流，负载单元用于根据感应电流输出感应电压；整流单元用于将感应电压进行整流后输出直流电压；检测单元用于在直流电压大于预设电压时停止输出驱动信号至驱动模块，使得电机停机；本实用新型能够有效简化电流检测模块的电路结构，提高电流检测模块的可靠性。

Description

一种空调器滤网检测装置及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种空调器滤网检测装置及空调器。

背景技术

随着空调行业的快速发展，新风空调也逐渐取代了空气净化器。由于新风空调有空气净化的要求，因此加入了各种过滤网。在空调器长时间使用过程中，如果长时间未清洗过滤网，滤网积灰过多，导致空调电机出风或进风不畅，风阻增大，使得电机的电流逐渐增加，影响电机寿命。因此检测风机的电流能够比较准确的检测滤网的积尘情况。

因电流检测电路相应的需要连接至检测器，检测器所需要的电流均很小；而电机的电流较大。为了避免与检测电路连接的检测器过载，检测电路需要设置多个电阻来分压、分流，增加了检测电路的复杂性。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空调器滤网检测装置及空调器，能够有效简化电流检测模块的电路结构，提高电流检测模块的可靠性。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

本申请实施例提供一种空调器滤网检测装置，包括驱动模块和电流检测模块，驱动模块用于与电机连接，并根据驱动信号驱动电机转动；电流检测模块用于检测电机的运行电流，并输出驱动信号至驱动模块；

电流检测模块包括依次连接的电流互感器、负载单元、整流单元和检测单元；电流互感器用于感应电机的运行电流以输出感应电流，负载单元用于根据感应电流输出感应电压；整流单元用于将感应电压进行整流后输出直流电压；检测单元用于在直流电压大于预设电压时停止输出驱动信号至驱动模块，使得电机停机。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，电流检测模块还包括输出单元，输出单元与整流单元和检测单元连接；输出单元用于将直流电压限制在预设电压范围内，并将直流电压输出至检测单元。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，负载单元包括第一电阻，第一电阻的一端与电流互感器的一端和整流单元连接，第一电阻的另一端接地。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，整流单元包括第一二极管，第一二极管的正极与负载单元和电流互感器的一端连接，第一二极管的负极与输出单元连接。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，输出单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第二二极管，第二电阻的一端与第一二极管的负极连接，第二电阻的另一端、第三电阻的一端和第一电容的一端均与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端、第二电容的一端和第二二极管的正极均与检测单元连接，第二二极管的另一端接电，第二电容的另一端、第三电阻的另一端和第一电容的另一端均接地。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，检测单元包括控制器，控制器与驱动模块和第四电阻的另一端连接。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，驱动模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、三极管、第三电容、第四电容和第一光电耦合器；

第五电阻的一端与控制器连接，第五电阻的另一端和第六电阻的一端均与三极管的基极连接，第六电阻的另一端和三极管的发射极均接地，三极管的集电极与第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端与第一光电耦合器的第1脚连接，第一光电耦合器的第2脚接电，第一光电耦合器的第3脚通过第八电阻接电，第一光电耦合器的第4脚与第九电阻的一端连接，第十电阻的一端、第三电容的一端和第四电容的一端均与第一光电耦合器的第4脚连接，第十电阻的另一端、第三电容的另一端和第四电容的另一端均接地，第九电阻的另一端与电机连接。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，空调器滤网检测装置还包括转速检测模块，转速检测模块与电机和检测单元连接；转速检测模块用于根据电机的当前转速输出反馈信号至检测单元。

在一些实施例中的空调器滤网检测装置，转速检测模块包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第二光电耦合器、第五电容和第六电容；

第十一电阻的一端和第六电容的一端均与检测单元连接，第六电容的另一端接地，第十一电阻的一端和第十二电阻的一端均与第二光电耦合器的第3脚连接，第二光电耦合器的第4脚接地，第二光电耦合器的第2脚通过第十三电阻接电，第五电容的一端与第二光电耦合器的第1脚连接，第二光电耦合器的第1脚与电机连接，第五电容的另一端接地。

本申请实施例还提供一种空调器，该空调器包括上述的空调器滤网检测装置。

相较于现有技术，本实用新型提供了一种空调器滤网检测装置及空调器，其中，空调器滤网检测装置通过设置电流互感器实现对电机的运行电流进行检测，一方面因电流互感器具有降低电流的作用，能够使得电流检测模块的感应电流保持在较低的水平，由此可以避免电流检测模块本身受高电流影响而损坏，提高了电流检测模块的安全性；另一方面，在小电流的工作环境下，电流检测模块不需要设置过多的电阻进行分压、分流，由此可以简化电路的结构，降低电路的设计成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的空调器滤网检测装置的结构框图。

图2为本实用新型提供的空调器滤网检测装置中电流检测模块的结构框图。

图3为本实用新型提供的空调器滤网检测装置中电流互感器、负载单元、整流单元和输出单元的电路示意图。

图4为本实用新型提供的空调器滤网检测装置中驱动模块和转速检测模块的电路示意图。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种空调器滤网检测装置及空调器，能够有效简化电流检测模块的电路结构，提高电流检测模块的可靠性。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的一种空调器滤网检测装置，包括驱动模块和电流检测模块12，其中，驱动模块11用于与电机20连接，并根据驱动信号驱动电机20转动；电流检测模块12用于检测电机20的运行电流，并输出驱动信号至驱动模块11。当空调器中的滤网出现堵塞产生风阻时，电机20出风或进风不畅，电机20的运行电流会增大，由此，可以通过电流检测模块12检测电机20的运行电流来判断滤网的堵塞情况，以便于后续输出相应的滤网更换提示报警信息，避免电机20损坏。

具体实施时，电流检测模块12包括依次连接的电流互感器121、负载单元122、整流单元123和检测单元124；电流互感器121用于感应电机20的运行电流以输出感应电流，负载单元122用于根据感应电流输出感应电压；整流单元123用于将感应电压进行整流后输出直流电压；检测单元124用于在直流电压大于预设电压时停止输出驱动信号至驱动模块11，使得电机20停机；本实用新型中当整流单元123输出的直流电压大于预设电压，则表明此时滤网的积尘较多，堵塞严重；在直流电压大于预设电压时停止输出驱动信号，使得电机20停机，能够实现对电机20的有效保护，避免电机20损坏。

本实用新型中通过设置电流互感器121实现对电机20的运行电流进行检测，一方面因电流互感器121具有降低电流的作用，能够使得电流检测模块12的感应电流保持在较低的水平，由此可以避免电流检测模块12本身受高电流影响而损坏，提高了电流检测模块12的安全性；另一方面，在小电流的工作环境下，电流检测模块12不需要设置过多的电阻进行分压、分流，由此可以简化电路的结构，降低电路的设计成本。

在一些实施例中，请参阅图2，电流检测模块12还包括输出单元125，输出单元125与整流单元123和检测单元124连接；输出单元125用于将直流电压限制在预设电压范围内，并将直流电压输出至检测单元124；其中，检测单元124为控制器，输出单元125与控制器的AD检测端口连接，控制器通过该AD检测端口接收该直流电压；本实用新型中通过输出单元125将整流单元123输出的直流电压限制在预设电压范围内，保证输入至控制器的电压不超过预设范围，避免引起控制器的误判；同时也能够避免控制器过载损坏，进一步提高电流检测电路的可靠性。

作为一种实施例，请参阅图3，负载单元122包括第一电阻R1，第一电阻R1的一端与电流互感器121的一端和整流单元123连接，第一电阻R1的另一端接地。第一电阻R1作为负载电阻，将电流互感器121输出的感应电流转换为感应电压输出至整流模块，以便于后续为检测单元124提供直流电压；具体地，记需要检测的运行电流为Ii，根据电流互感器121固定的初级/次级线圈匝数比(常量)C，则感应电流Io＝Ii/C，则负载电阻两端的电压即感应电压Uo＝R1*Io＝R1*Ii/C。

作为一种实施例，整流单元123包括第一二极管D1，第一二极管D1的正极与负载单元122和电流互感器121的一端连接，第一二极管D1的负极与输出单元125连接。本实用新型中通过电流互感器121采样电机20的运行电流，因电流互感器121能够降低电流的作用，使得电流检测模块12工作在小电流的环境中，电流检测模块12中的滤波部分可以选择单个二极管即可，且对二极管的耐压性能要求较低，由此简化了电流检测模块12的复杂性以及电路设计的成本。

作为一种实施例，输出单元125包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2和第二二极管D2，第二电阻R2的一端与第一二极管D1的负极连接，第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端均与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端、第二电容C2的一端和第二二极管D2的正极均与检测单元124连接，第二二极管D2的另一端接电，第二电容C2的另一端、第三电阻R3的另一端和第一电容C1的另一端均接地。其中，控制器的驱动端口与驱动模块11连接，而控制器的AD检测端口(本实施例中为DL_AD信号端)与第四电阻R4的另一端连接；第二二极管D2为限幅二极管，第二二极管D2的负极连接至5V接电端，能够将输入至控制器的AD检测端口的电压限制在不超过5V的范围内，由此可避免控制器的误判断，进而提高电流检测模块12的可靠性。

具体地，本实用新型中的第一电阻R1的阻值远小于第二电阻R2和第三电阻R3的阻值，通常第一电阻R1的阻值选择1KΩ，感应电压在经过第一二极管D1的半波整流之后，第一二极管D1的负极到地之间的直流电压V1＝＝1.414/2*Uo＝0.707*R1*Ii/C-0.5V，其中，0.5V为第一二极管D1上的压降；直流电压V1经过第二电阻R2和第三电阻R3的分压之后，得到的直流电压V2＝R3/(R3+R2)*V1＝R3/(R3+R2)*(0.707*R1*Ii/C-0.5)，则直流电压V2为控制器的AD检测端口检测得到的直流电压。

进一步地，请参阅图4，驱动模块11包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、三极管Q1、第三电容C3、第四电容C4和第一光电耦合器IC1；第五电阻R5的一端与控制器的驱动端口(本实施例中为FAN_PWM信号端)连接，第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的一端均与三极管Q1的基极连接，第六电阻R6的另一端和三极管Q1的发射极均接地，三极管Q1的集电极与第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与第一光电耦合器IC1的第1脚连接，第一光电耦合器IC1的第2脚接电，第一光电耦合器IC1的第3脚通过第八电阻R8接电，第一光电耦合器IC1的第4脚与第九电阻R9的一端连接，第十电阻R10的一端、第三电容C3的一端和第四电容C4的一端均与第一光电耦合器IC1的第4脚连接，第十电阻R10的另一端、第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端均接地，第九电阻R9的另一端与电机20连接。

其中，第三电容C3和第四电容C4均为滤波电容，能够滤除干扰；第一光电耦合器IC1则能够起到隔离电机20与控制器的作用。本实施例中驱动模块11与电机20的连接通过连接端口CN1实现，相应的，第九电阻R9的另一端与连接端口CN1的第5脚连接。由控制器输出驱动信号即带有占空比的PWM信号至驱动模块11，由驱动模块11驱动电机20转动。当控制器检测到直流电压大于预设电压时，即此时电机20的运行电流过大，控制器会相应的停止输出驱动信号，使得电机20停转，避免电机20受损。

在一些实施例中，空调器滤网检测装置还包括转速检测模块14，转速检测模块14与电机20和检测单元124连接；转速检测模块14用于根据电机20的当前转速输出反馈信号至检测单元124。同样，本实施例中的转速检测模块14通过连接端口CN1与电机20连接，在电机20转动时，由转速检测模块14检测电机20的实际转速，并将电机20的实际转速反馈至控制器，以便于控制器根据反馈的实际转速与输出的PWM信号对应的驱动转速是否对应来检测电机20的运行情况，可实现对电机20的有效保护。

作为一种实施例，转速检测模块14包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二光电耦合器IC2、第五电容C5和第六电容C6；第十一电阻R11的一端和第六电容C6的一端均与控制器(本实施例中为控制器的FAN_FG1信号端)连接，第六电容C6的另一端接地，第十一电阻R11的一端和第十二电阻R12的一端均与第二光电耦合器IC2的第3脚连接，第二光电耦合器IC2的第4脚接地，第二光电耦合器IC2的第2脚通过第十三电阻R13接电，第五电容C5的一端与第二光电耦合器IC2的第1脚连接，第二光电耦合器IC2的第1脚与电机20连接，第五电容C5的另一端接地。其中，第二光电耦合器IC2的第1脚与连接端口CN1的第6脚连接，第六电容C6为滤波电容。转速检测模块14通过连接端口CN1检测电机20的当前转速即实际转速，并将其反馈至控制器，以便于检测电机20的运行状态。

进一步地，本实用新型还相应提供了一种空调器，空调器板包括上述的空调器滤网检测装置，由于上文对该空调器滤网检测装置进行了详细说明，此处不再赘述。

综上，本实用新型提供的一种空调器滤网检测装置及空调器，空调器滤网检测装置包括驱动模块和电流检测模块，驱动模块用于与电机连接，并根据驱动信号驱动电机转动；电流检测模块用于检测电机的运行电流，并输出驱动信号至驱动模块；电流检测模块包括依次连接的电流互感器、负载单元、整流单元和检测单元；电流互感器用于感应电机的运行电流以输出感应电流，负载单元用于根据感应电流输出感应电压；整流单元用于将感应电压进行整流后输出直流电压；检测单元用于在直流电压大于预设电压时停止输出驱动信号至驱动模块，使得电机停机；本实用新型能够有效简化电流检测模块的电路结构，提高电流检测模块的可靠性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调器滤网检测装置，其特征在于，包括驱动模块和电流检测模块，所述驱动模块用于与电机连接，并根据驱动信号驱动所述电机转动；所述电流检测模块用于检测所述电机的运行电流，并输出所述驱动信号至所述驱动模块；

所述电流检测模块包括依次连接的电流互感器、负载单元、整流单元和检测单元；所述电流互感器用于感应所述电机的运行电流以输出感应电流，所述负载单元用于根据所述感应电流输出感应电压；所述整流单元用于将所述感应电压进行整流后输出直流电压；所述检测单元用于在所述直流电压大于预设电压时停止输出所述驱动信号至所述驱动模块，使得所述电机停机。

2.根据权利要求1所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述电流检测模块还包括输出单元，所述输出单元与所述整流单元和所述检测单元连接；所述输出单元用于将所述直流电压限制在预设电压范围内，并将所述直流电压输出至所述检测单元。

3.根据权利要求1所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述负载单元包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述电流互感器的一端和所述整流单元连接，所述第一电阻的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述整流单元包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述负载单元和所述电流互感器的一端连接，所述第一二极管的负极与所述输出单元连接。

5.根据权利要求4所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述输出单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第二二极管，所述第二电阻的一端与所述第一二极管的负极连接，所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的一端和所述第一电容的一端均与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端、所述第二电容的一端和所述第二二极管的正极均与所述检测单元连接，所述第二二极管的另一端接电，所述第二电容的另一端、所述第三电阻的另一端和所述第一电容的另一端均接地。

6.根据权利要求5所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述检测单元包括控制器，所述控制器与所述驱动模块和所述第四电阻的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述驱动模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、三极管、第三电容、第四电容和第一光电耦合器；

所述第五电阻的一端与所述控制器连接，所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端均与三极管的基极连接，所述第六电阻的另一端和所述三极管的发射极均接地，所述三极管的集电极与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端与所述第一光电耦合器的第1脚连接，所述第一光电耦合器的第2脚接电，所述第一光电耦合器的第3脚通过所述第八电阻接电，所述第一光电耦合器的第4脚与所述第九电阻的一端连接，所述第十电阻的一端、所述第三电容的一端和所述第四电容的一端均与所述第一光电耦合器的第4脚连接，所述第十电阻的另一端、所述第三电容的另一端和所述第四电容的另一端均接地，所述第九电阻的另一端与所述电机连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述空调器滤网检测装置还包括转速检测模块，所述转速检测模块与所述电机和所述检测单元连接；所述转速检测模块用于根据所述电机的当前转速输出反馈信号至所述检测单元。

9.根据权利要求8所述的空调器滤网检测装置，其特征在于，所述转速检测模块包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第二光电耦合器、第五电容和第六电容；

所述第十一电阻的一端和所述第六电容的一端均与所述检测单元连接，所述第六电容的另一端接地，所述第十一电阻的一端和所述第十二电阻的一端均与所述第二光电耦合器的第3脚连接，所述第二光电耦合器的第4脚接地，所述第二光电耦合器的第2脚通过所述第十三电阻接电，所述第五电容的一端与所述第二光电耦合器的第1脚连接，所述第二光电耦合器的第1脚与所述电机连接，所述第五电容的另一端接地。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的空调器滤网检测装置。

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