CN220433235U - 过零电路、集成电路装置及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种过零电路、集成电路装置及洗衣机，所述过零电路包括：限流器、第一二极管、过压保护器、光耦合器、控制器和电源；所述过压保护器的输入端包括第一端口和第二端口，所述光耦合器的输出端包括第三端口和第四端口；所述限流器的一端与火线连接，所述限流器的另一端与所述第一端口连接，所述第一二极管的阴极与零线连接，所述第一二极管的阳极与所述第二端口连接，所述过压保护器的输出端与所述光耦合器的输入端连接，所述第三端口分别连接所述电源和所述控制器，所述第四端口接地。通过第一二极管，当市电负半周期时，因二极管单向导电，过零电路中无电流，光耦截止，即市电负半周期无功率消耗，以解决洗衣机待机消耗功率高的问题。

Description

过零电路、集成电路装置及洗衣机

技术领域

本申请涉及洗衣机技术领域，具体涉及一种过零电路、集成电路装置及洗衣机。

背景技术

洗衣机安装完成后，固定放在一个地方，并且一直插着电源，用户使用时直接操作面板上的按键，洗衣完成后，洗衣机自动关机，洗衣机上的信号灯熄灭，所有的负载都停止工作。但是控制器的单片机和电源转换电路一直处于工作状态，实时等待用户的操作，只要洗衣机插着电源，就有一定的耗电产生，即关机功耗。

降低洗衣机待机功率可以在火线线路中增加开关控制，但是设置开关控制会增加成本，同时直接控制继电器也会影响产品的电磁兼容性。

实用新型内容

本申请提供一种过零电路、集成电路装置及洗衣机，以解决洗衣机待机消耗功率高的问题。

第一方面，本申请提供一种过零电路，应用于包括零线和火线的供电系统，包括：限流器、第一二极管、过压保护器、光耦合器、控制器和电源；所述过压保护器的输入端包括第一端口和第二端口，所述光耦合器的输出端包括第三端口和第四端口；所述限流器的一端与火线连接，所述限流器的另一端与所述第一端口连接，所述第一二极管的阴极与零线连接，所述第一二极管的阳极与所述第二端口连接，所述过压保护器的输出端与所述光耦合器的输入端连接，所述第三端口分别连接所述电源和所述控制器，所述第四端口接地。

通过设置所述第一二极管，当市电负半周期时，因二极管的单向导电性，电路中无电流，光耦截止，即市电负半周期时无功率消耗，以解决洗衣机待机消耗功率高的问题。

可选的，所述限流器包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串联，所述第一电阻的一端与火线连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻连接，所述第二电阻的一端与所述第一端口连接。通过所述过零电路中串联所述第一电阻和所述第二电阻，可以限制所述过零电路中电流的大小，保护所述过零电路中的元器件不受过大的电流损坏。

可选的，所述过压保护器包括第三电阻和第二二极管，所述第三电阻与所述第二二极管串联；所述第二二极管的阴极与所述第三电阻连接，所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阳极连接。通过设置所述第三电阻，可以起到减少因电流过大而损坏其它元器件的情况发生。设置所述第二二极管，可以起到减少所述光耦合器在受到高电压时被反向击穿的情况发生。

可选的，还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述电源连接，所述第四电阻的另一端与所述第三端口连接。通过设置所述第四电阻，可以起到保护所述过零电路的作用。

可选的，还包括第五电阻，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与所述第三端口连接。通过设置所述第五电阻，可以起到保护所述过零电路的作用。

可选的，还包括滤波电容，所述滤波电容的一端与所述第三端口连接，所述滤波电容的另一端接地。通过设置所述滤波电容，可以减少所述控制器因干扰信号而出现判断高低电平错误的情况发生。

第二方面，本申请提供一种集成电路装置，包括：电路板，以及上述第一方面提供的过零电路，所述过零电路设置在所述电路板上。

第三方面，本申请提供一种洗衣机，包括：电源连接线，以及上述第二方面提供的集成电路装置，所述集成电路装置与所述电源连接线连接。通过将所述电源连接线与所述集成电路装置连接，在洗衣机待机状态时，可以减少所述洗衣机的待机功耗。

由以上技术方法可知，本申请提供一种过零电路、集成电路装置及洗衣机，所述过零电路包括：限流器、第一二极管、过压保护器、光耦合器、控制器和电源；所述过压保护器的输入端包括第一端口和第二端口，所述光耦合器的输出端包括第三端口和第四端口；所述限流器的一端与火线连接，所述限流器的另一端与所述第一端口连接，所述第一二极管的阴极与零线连接，所述第一二极管的阳极与所述第二端口连接，所述过压保护器的输出端与所述光耦合器的输入端连接，所述第三端口分别连接所述电源和所述控制器，所述第四端口接地。通过设置所述第一二极管，当市电负半周期时，因二极管的单向导电性，电路中无电流，光耦截止，即市电负半周期时无功率消耗，以解决洗衣机待机消耗功率高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的过零电路电路图；

图2为本申请实施例提供的过零电路与供电系统连接示意图；

图3为本申请实施例提供的集成电路装置示意图；

图4为本申请实施例提供的洗衣机示意图。

图示说明：

其中，1-限流器；11-第一电阻；12-第二电阻；2-第一二极管；3-过压保护器；31-第一端口；32-第二端口；33-第三电阻；34-第二二极管；4-光耦合器；41-第三端口；42-第四端口；5-控制器；6-电源；7-第四电阻；8-第五电阻；9-滤波电容。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

洗衣机安装完成后，固定放在一个地方，并且会一直插着电源，用户使用时直接操作面板上的按键，洗衣完成后，洗衣机自动关机，洗衣机上的信号灯熄灭，所有的负载都停止工作。但是控制器的单片机和电源转换电路一直处于工作状态，实时等待用户的操作，只要洗衣机插着电源，就有一定的耗电产生，即关机功耗。例如，降低洗衣机待机功率可以通过在火线线路中增加开关控制，但是设置开关控制会增加成本，同时直接控制继电器也会影响产品的电磁兼容性。

为解决洗衣机待机消耗功率高的问题，参见图1、图2，图1为本申请实施例提供的过零电路电路图，图2为本申请实施例提供的过零电路与供电系统连接示意图。本申请部分实施例提供一种过零电路，包括：限流器1、第一二极管2、过压保护器3、光耦合器4、控制器5和电源6；过压保护器3的输入端包括第一端口31和第二端口32，光耦合器4的输出端包括第三端口41和第四端口42；限流器1的一端与火线连接，限流器1的另一端与第一端口31连接，第一二极管2的阴极与零线连接，第一二极管2的阳极与第二端口32连接，过压保护器3的输出端与光耦合器4的输入端连接，第三端口41分别连接电源6和控制器5，第四端口42接地。

其中，过零电路的工作原理为：过零电路可以检测市电的过零点。其中，市电为220V/50Hz的交流电，是以50Hz频率不断变换的正弦波电压，过零电路可以检测到交流电正半波和负半波交变时的零点。电流经过限流器1为光耦合器4提供一个导通电流，该电流通过光耦转换为光信号，再转换为电信号，因光耦导通，光耦输出的信号为低电平信号，控制器5接收低电平信号。当市电为负半周期时，由于二极管的单向导电性，第一二极管2处为断路，电路中无电流，光耦合器4中无电流，光耦合器4截止，此时光耦输出的信号为高电平信号。当市电处于负半周期时，电路中无电流，即在市电负半周期时无功率消耗，使过零电流总的待机功率只在市电正半周期产生。通过设置第一二极管2，减少洗衣机的待机功率。

在一些实施例中，过压保护器3的输出端与光耦合器4的输入端连接，其中，过压保护器3包括第三电阻33和第二二极管34，第三电阻33与第二二极管34串联；第二二极管34的阴极与第三电阻33连接，第二二极管34的阳极与第一二极管2的阳极连接。

其中，第三电阻33主要起到限流的作用，将第三电阻33串联在过零电路中，可降低因电流过大而损坏其它元器件的概率。第二二极管34主要起到保护光耦合器4的作用，第二二极管34并联于过零电路中，当过零电路正常工作时，第二二极管34处于截止状态(高阻态)，不影响过零电路正常工作，当电路出现异常高压并达到第二二极管34的导通电压时，第二二极管34迅速由高阻态变为低阻态，给瞬间电流提供低阻态导通路径，同时把异常高压控制在一个安全水平之内，从而保护光耦合器4，减少光耦合器4被反向击穿的情况发生，当异常高压消失后，第二二极管34恢复至高阻态，过零电路正常工作。

在一些实施例中，光耦合器4由三部分组成，光的发射、光的接收以及信号放大，输入的电信号会驱动发光二极管发光，发光二极管发出一定波长的光后，会被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。通过电-光-电的转换，实现将电流转换为电信号，并且光耦合器4为单向传输，光耦合器4的输入端和输出端完全实现电气隔离，可以减少控制器5受到冲击而损坏的情况发生。

此外，光耦合器4还具有抗干扰能力强，使用寿命长，传输效率高等优点。光耦合器4广泛用于电平转换、信号隔离、开关电路、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器、仪器仪表、通信设备及微机接口中。

在一些实施例中，控制器5用于检测第三端口41的信号。在本实施例中，控制器5为单片机，用于检测第三端口41是高电平还是低电平。当检测到第三端口41由低电平变为高电平时，即为市电正半周期和负半周期交变时的过零点。利用过零点的配合可以实现负载功率控制。还可以通过过零点驱动继电器触点闭合或断开，减少拉弧的出现，进而减少继电器触点粘连失效的情况发生。

在一些实施例中，限流器1包括第一电阻11和第二电阻12，第一电阻11和第二电阻12串联，第一电阻11的一端与火线连接，第一电阻11的另一端与第二电阻12连接，第二电阻12的一端与第一端口31连接。第一电阻11和第二电阻12是一种限流电阻，可以限制电流的大小，在电路中，当电流通过限流电阻时，电阻会产生一定的电压降，从而限制电流的大小。因此，通过选择合适的限流电阻，可以控制电路中电流的大小，从而保护电路中的元器件不会受过大电流而损坏。通过在过零电路中串联第一电阻11和第二电阻12，可以限制过零电路中电流的大小，保护过零电路。

在一些实施例中，过零电路还包括第四电阻7，第四电阻7的一端与电源6连接，第四电阻7的另一端与第三端口41连接。电源6和第三端口41之间串联第四电阻7，第四电阻7起到保护过零电路的作用。

在一些实施例中，过零电路还包括第五电阻8，第五电阻8的一端与控制器5连接，第五电阻8的另一端与第三端口41连接。控制器5和第三端口41之间串联第五电阻8，第五电阻8起到保护过零电路的作用。

在一些实施例中，过零电路还包括滤波电容9，滤波电容9的一端与第三端口41连接，滤波电容9的另一端接地，其中，滤波电容9接地主要起到滤波的作用，利用电容的同交阻直的特性，减少控制器5因干扰信号而出现判断高低电平错误的情况发生。

在一些实施例中，如图3所示，本申请部分实施例提供一种集成电路装置，包括：电路板，集成电路装置设有上述实施例提供的过零电路，过零电路设置在电路板上。通过将过零电路设置在电路板上，便于使用。

在一些实施例中，如图4所示，本申请部分实施例还提供一种洗衣机，包括：电源连接线，洗衣机设有上述实施例提供的集成电路装置，集成电路装置与电源连接线连接。通过将电源连接线与集成电路装置连接，在洗衣机待机状态时，可以减少洗衣机的待机功耗。

由以上技术方法可知，本申请提供一种过零电路、集成电路装置及洗衣机，所述过零电路包括：限流器1、第一二极管2、过压保护器3、光耦合器4、控制器5和电源6；过压保护器3的输入端包括第一端口31和第二端口32，光耦合器4的输出端包括第三端口41和第四端口42；限流器1的一端与火线连接，限流器1的另一端与第一端口31连接，第一二极管2的阴极与零线连接，第一二极管2的阳极与第二端口32连接，过压保护器3的输出端与光耦合器4的输入端连接，第三端口41分别连接电源6和控制器5，第四端口42接地。通过设置第一二极管2，当市电负半周期时，因二极管的单向导电性，电路中无电流，光耦截止，即市电负半周期时无功率消耗，以解决洗衣机待机功率高的问题。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种过零电路，应用于包括零线和火线的供电系统，其特征在于，包括：限流器(1)、第一二极管(2)、过压保护器(3)、光耦合器(4)、控制器(5)和电源(6)；

所述过压保护器(3)的输入端包括第一端口(31)和第二端口(32)，所述光耦合器(4)的输出端包括第三端口(41)和第四端口(42)；

所述限流器(1)的一端与火线连接，所述限流器(1)的另一端与所述第一端口(31)连接，所述第一二极管(2)的阴极与零线连接，所述第一二极管(2)的阳极与所述第二端口(32)连接，所述过压保护器(3)的输出端与所述光耦合器(4)的输入端连接，所述第三端口(41)分别连接所述电源(6)和所述控制器(5)，所述第四端口(42)接地。

2.根据权利要求1所述的过零电路，其特征在于，所述限流器(1)包括第一电阻(11)和第二电阻(12)，所述第一电阻(11)和第二电阻(12)串联，所述第一电阻(11)的一端与火线连接，所述第一电阻(11)的另一端与所述第二电阻(12)连接，所述第二电阻(12)的一端与所述第一端口(31)连接。

3.根据权利要求1所述的过零电路，其特征在于，所述过压保护器(3)包括第三电阻(33)和第二二极管(34)，所述第三电阻(33)与所述第二二极管(34)串联；所述第二二极管(34)的阴极与所述第三电阻(33)连接，所述第二二极管(34)的阳极与所述第一二极管(2)的阳极连接。

4.根据权利要求1所述的过零电路，其特征在于，还包括第四电阻(7)，所述第四电阻(7)的一端与所述电源(6)连接，所述第四电阻(7)的另一端与所述第三端口(41)连接。

5.根据权利要求1所述的过零电路，其特征在于，还包括第五电阻(8)，所述第五电阻(8)的一端与所述控制器(5)连接，所述第五电阻(8)的另一端与所述第三端口(41)连接。

6.根据权利要求1所述的过零电路，其特征在于，还包括滤波电容(9)，所述滤波电容(9)的一端与所述第三端口(41)连接，所述滤波电容(9)的另一端接地。

7.一种集成电路装置，其特征在于，包括：电路板，以及权利要求1-6中任一项所述的过零电路，所述过零电路设置在所述电路板上。

8.一种洗衣机，其特征在于，包括：电源连接线，以及权利要求7中所述的集成电路装置，所述集成电路装置与所述电源连接线连接。