CN220691279U - 一种主控装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种主控装置，包括主控单元、通讯单元、检测单元、开关控制单元、被控器件接口和电源转换单元；所述电源转换单元输入端能够与交流电源电连接，所述电源转换单元输出端能够与所述主控单元、通讯单元、开关控制单元的供电端电连接；所述开关控制单元一端与所述被控器件接口一端电连接，所述开关控制单元另一端能够与所述交流电源一端电连接；所述被控器件接口另一端能够与所述交流电源另一端电连接；所述通讯单元和检测单元与所述主控单元电连接，所述主控单元还与所述开关控制单元的控制端电连接。该主控装置能够参与温度调节系统的控制，并至少能够控制温度调节系统中的阀件。

Description

一种主控装置

技术领域

本申请涉及温度调节技术领域，具体涉及一种温度调节系统的主控装置。

背景技术

温度调节系统，比如空调、水机等，包括温控器/手操器/恒温器/线控器、室内主控板、室外主控板、驱动板、压缩机以及阀件等。用户通过温控器/手操器/恒温器/线控器将温度调节需求发送至室内主控板，室内主控板再根据用户需求发送相关参数值至室外主控板，室外主控板再根据这些参数控制温度调节系统中的阀件、驱动板/压缩机等的工作状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种主控装置，该主控装置适用于温度调节系统，至少能够对温度调节系统中的被控器件，比如阀件进行控制。

为实现上述目的，本实用新型的一种实施方式采用如下技术方案：

一种主控装置，包括主控单元、通讯单元、检测单元、开关控制单元、被控器件接口和电源转换单元；

所述电源转换单元输入端能够与交流电源电连接，所述电源转换单元输出端能够与所述主控单元、通讯单元、开关控制单元的供电端电连接；

所述开关控制单元一端与所述被控器件接口一端电连接，所述开关控制单元另一端能够与所述交流电源一端电连接；所述被控器件接口另一端能够与所述交流电源另一端电连接；

所述通讯单元和检测单元与所述主控单元电连接，所述主控单元还与所述开关控制单元的控制端电连接。

本申请实施例提供的主控装置，包括主控单元、通讯单元、检测单元、开关控制单元、被控器件接口和电源转换单元；通讯单元和检测单元与所述主控单元电连接，主控单元还与开关控制单元控制端电连接，主控单元能够根据通讯单元和检测单元发送的通讯数据和/或检测数据控制开关控制单元工作，进而使得被控器件接口接入交流电源或从交流电源断开，实现对与被控器件接口电连接的被控器件的控制。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的主控装置的原理示意图；

图2是本实用新型第二实施例提供的主控装置的原理示意图；

图3是本实用新型实施例提供的输出数据扩展单元的原理示意图；

图4是本实用新型实施例提供的输入数据扩展单元的原理示意图；

图5是本实用新型实施例提供的温度检测电路示意图；

图6是本实用新型实施例提供的压力检测电路示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种电压检测单元的电路示意图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种电压检测单元的电路示意图；

图9是本实用新型提供的电源转换单元和LED指示单元的电路示意图；

图10是本实用新型提供的设置单元的电路示意图；

图11是一种缺相检测电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了实现对温度调节系统的控制，设置有主控装置，主控装置往往设置在室外机、用于控制温度调节系统的阀件以及向驱动板发送压缩机信号等；同时主控装置还能对系统运行状态进行监测，进而根据系统运行状态进行控制或执行保护，系统运行状态包括排气压力、吸气压力、出水温度、进水温度、水流开关、压缩机排气侧温度/进气侧温度等等，不同温度调节系统中，系统运行状态不同，具体可以根据系统需求进行设定，本申请对此不作限定。

如图1所示，本申请实施例提供了一种主控装置，适用于温度调节系统，包括主控单元10、通讯单元11、检测单元12、开关控制单元13、被控器件接口14和电源转换单元20；

电源转换单元20输入端能够与交流电源AC电连接，电源转换单元20输出端能够与主控单元10、通讯单元11、开关控制单元13的供电端电连接；电源转换单元20将输入的交流电源转换为各单元所需的电源电压，并为各单元进行供电；如图9所示，在一个实施例中，电源转换单元20包括滤波模块、整流模块和反激式变换电路，反激式变换电路将整流桥后的高压直流电VDC+转化为低压直流电VDC2，比如12V、15V、24V等；再根据各个单元所需的电源电压设置电源芯片，将VDC2转换VDC3，比如5V等；更进一步的，还可以对VDC3再次进行转换，将其转换为VDC1，比如3.3V等。VDC1/VDC2/VDC3的具体取值由各单元所需的电源电压设置，本申请对此不作限定。为了得到不同参考地的电源，反激式变换电路还可以设置多个副边绕组，按电路需求为不同单元进行供电，且可以提供不同的参考地。

如图1所示，开关控制单元13一端与被控器件接口14一端电连接，开关控制单元另一端能够与交流电源AC一端电连接；被控器件接口14另一端能够与交流电源AC另一端电连接；开关控制单元13包括电控制器件，比如继电器等，开关控制单元13的控制端与主控单元10电连接，开关控制单元13在主控单元10的控制下接通或关断，从而使得与被控器件接口电连接的被控器件接通交流电或从交流电断开：接通时，被控器件得电工作；断开时，被控器件失电不工作；被控器件可以是四通阀、电磁阀、水阀、辅助水加热器、压缩机电加热带、底盘加热带等等，被控器件的具体数量和类型也是由温度调节系统决定，本申请对其种类和数量不作限定。

通讯单元11和检测单元12与主控单元10电连接，通讯单元11可以用于与温度调节系统的线控器进行通讯、接收用户的设定信息、比如设定的温度信息，主控单元根据该设定信息通过开关控制单元对温度调节系统的被控器件进行控制；检测单元用于检测系统运行状态，比如压力状态、水流状态、温度状态等，主控单元根据该系统运行状态通过开关控制单元对被控器件进行控制或执行保护，如过压力或者过温关闭温度调节系统，水机中，有水流才开启温度调节系统等，具体控制策略由不同的温度调节系统进行设定，本申请对此不作限定。

其中，在一个实施例中，通讯单元包括Homebus通讯电路和485通讯电路，当然也可以仅包括其中一种通讯电路，通讯电路的具体设置按照系统需求进行设定，需要和线控器进行通讯，也可以去其它主控装置进行通讯。在其它实施例中，通讯单元还可以包括零火线通讯电路或者CAN(Controller Area Network：控制器局域网总线)通讯电路；通讯电路的设定由系统决定，本申请对此不作限定。

上述实施例中，主控单元包括主控芯片，为了进行程序烧写，设置主控装置还包括烧录单元15，如图2所示，烧录单元15与主控单元10电连接。在一个实施例中，主控装置还包括显示单元16和设置单元17；显示单元16和设置单元17均与主控单元10电连接；电源转换单元20还与设置单元17和显示单元16电连接。显示单元16可以用来显示故障代码或者设置状态或者运行状态或者测试状态等信息；而设置单元17可以用来设置系统运行模式或者用来在安装时进行参数调试设置或者测试设置。

为了拓展运用，在一个实施例中，主控装置还包括USB单元、存储单元和晶振产生单元，USB单元、存储单元和晶振产生单元均与所述主控单元电连接。通过USB单元可以实现对主控单元数据的读取或者对主控单元进行程序更新；存储单元可以是I2C电路，用于实现断电存储功能，防止一些运行数据或者故障代码断电后丢失；晶振产生单元用于为主控芯片提供时钟信号。

具体的，在一个实施例中，如图10所示，设置单元17包括多个拨码开关电路171和按键电路172；图中以1个拨码开关电路171和按键电路172为例，拨码开关电路171和按键电路172输出端均与主控单元10电连接，将接收到的拨码信号或者按键信号传递至主控单元10，主控单元根据该拨码信号或者按键信号执行控制；同时拨码开关还与电源转换单元20电连接、从电源转换单元20获取工作电压。某些情况下，受限于主控单元的控制芯片的I/O(Input/Output)口资源，如拨码开关电路和按键电路数量很多，则拨码开关电路和按键电路可以通过输入数据扩展单元与主控单元10电连接；输入数据扩展单元包括移位寄存器，通过移位寄存器将多位输入数据进行串行输出至控制芯片。

在一个实施例中，显示单元包括移位寄存器和数码管，移位寄存器输入端与主控单元电连接，移位寄存器输出端与数码管控制端电连接；此处的移位寄存器用于将控制芯片输出的数据进行并行处理输出至各数码管控制端，如此可以避免控制芯片的一个I/O口对接一个数码管控制端，从而节省控制芯片的硬件资源。

在一个实施例中，如图3所示，被控器件接口具有N个，温度调节系统中N个被控器件分别与对应的被控器件接口14电连接，开关控制单元13具有N个继电器；主控装置还包括输出数据扩展单元18和N个信号放大单元；其中，输出数据扩展单元18至少具有一个数据输入端和多个数据输出端；输出数据扩展单元18的数据输入端与主控单元的一个数据I/O口电连接；输出数据扩展单元18的至少部分数据输出端通过信号放大单元19与继电器的控制端电连接；输出数据扩展单元可以包括移位寄存器(比如8位移位寄存器)，用于将一个输入数据并行输出至多路输出数据，以实现对不同继电器的控制，信号放大单元19用于将输出数据进行放大，以满足对继电器的控制能力；其中，N为正整数且N≥2。

在一个实施例中，如图4所示，检测单元12包括多个检测电路；检测电路可以如1201所示为开关检测电路，开关检测电路包括开关接口KS、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和电容C1；KS一端与电源转换单元20电连接，另一端与R1第一端电连接，R1第二端通过R2连接到地；R1第二端还通过R3连接到输入数据扩展单元的输入端，将开关信号IK1/IK2……发送至输入数据扩展单元；D1、C1串联在输入数据扩展单元的供电电源和地之间，用于保护输入数据扩展单元且对数据进行滤波；开关接口KS设置在主控装置，开关设置在温度调节系统内对应位置，开关通过开关接口KS与主控装置电连接；如果开关为压力开关，则可设置在压缩机排气口；如果为水流开关，则可设置在水流管道内；当然也可以是其它开关，具体开关类型和数量由温度调节系统决定，本申请对此不作限定。本实施例中，开关接通或断开时，R1第二端电压不同，由此可以将开关信息通过输入数据扩展单元110传递至主控单元10。

如图5所示，检测单元还可以包括温度检测电路1202，温度检测电路1202包括温度接口RT，用于与检测温度的温度电阻电连接，温度电阻设定在系统中需要进行温度检测的地方，比如压缩机排气侧、室外温度侧、回水温度侧、出水温度侧等，温度检测电路1202包括温度接口RT、电阻R5、电阻R4和二极管D1、电容C1，此处D1/C1与开关检测电路1201中的D1/C1所起作用相同，故用相同标识表示，但不代表是相同器件。本实施例中，温度检测处的温度不同，温度电阻阻值则不同，由温度电阻和R4进行分压得到的分压值也不同，从而将不同的温度检测信息IT1发送至主控单元；

如图6所示，检测单元还可以包括压力传感器电路，该电路包括传感器接口PS、电阻R6、二极管D1和电容C1，D1/C1与开关检测电路1201中的D1/C1作用相同，但不代表是相同器件；本实施例中，将压力传感器设置在系统需要检测压力的地方，比如吸气侧、排气侧，压力传感器通过对应的传感器接口PS与主控装置电连接，不同压力下，传感器输出的电压信号不同，则压力传感器电路输出信号不同，从而将不同的压力信息IP1发送至主控单元。

本实施例中，因为检测单元的检测电路数量众多，则可在主控装置设置输入数据扩展单元110，输入数据扩展单元至少具有一个数据输出端和多个数据输入端；检测电路的输出端分别与输入数据扩展单元的数据输入端电连接；所述输入数据扩展单元的数据输出端与所述主控单元的一个数据I/O口电连接，从而将多个检测数据发送主主控单元。进一步的，输入数据扩展单元可以包括移位寄存器，而进一步为了传输更多数据，还可以将移位寄存器进行级联，如图4所示。同理，对输出数据扩展单元也可以进行级联，以使主控单元能够利用更少的I/O口输出更多的控制参数。

在一个实施例中，为了获取供电电压信息，还设置电压检测单元111；如图7或8所示，电压检测单元一端与电源转换单元输出端电连接，用于检测该端电压值，电压检测单元对电源转换单元输出的电压进行分压，并将分压后的电压输入至主控单元，主控单元根据该分压值判断电压是否正常。

进一步的，电压检测单元如图7所示，包括电阻R13、R14、R15、二极管D11和电容C13，R13和R14对电压VDC进行分压，二极管D11和电容C13起保护作用。如图8所示，在另一个实施例中，电压检测单元包括电阻R11、R12、C11、C12，电阻R11第一端与电源转换单元20电连接，第二端与电容C11第一端电连接，电阻R11第二端与电阻R12第一端电连接，电阻R12第二端与主控单元电连接，将电源电压信号VCC-CHECK发送至主控单元；电容C12第一端与所述电阻R12第二端电连接；所述电容C11和电容C12第二端均与地电连接；电容C12为输入数据进行滤波及延时。当电压VDC1发送变化时，C11上的电压值也发生变化，从而VCC-CHECK变化。

进一步的，在一个实施例中，如图9所示，主控装置还包括LED指示单元；LED指示单元包括母线电压指示电路1121和/或低压电源指示电路1122和/或通信指示电路1123；电源转换单元包括反激式变换电路；

母线电压指示电路通过分压电阻R31和R32连接在所述反激式变换电路输入正端DC+和地之间，母线电压指示电路包括母线LED指示灯L31，L31与其中与一个分压电阻并联，本实施例中与R32并联；通过对分压电阻阻值设定，在母线电压正常时，R32上的分压大于L31的驱动电压，L31亮起；而当母线电压不正常偏低时，R32上的分压小，L31灭。

低压电源指示电路1122通过分压电阻R33和R34连接在反激式变换电路输出正端VDC2和地之间，低压电源指示电路包括低压LED指示灯L32，低压LED指示灯L32与其中一个分压电阻并联，本实施例中与R34并联，通过设置分压电阻R33和R34的阻值，使得R34上的分压在VDC2正常时能够驱动L32亮起；而偏低时，L32灭；

通信指示电路1123包括串联的限流电阻和通信LED指示灯L33，串联的限流电阻和通信LED一端与所述485通讯电路电连接，另一端与电源转换单元电连接。本实施例中，485通讯电路在收发数据时，其数据传输端RS485_RXD会出现不同的电平，从而使得L33闪烁，可判断485通讯电路是否在传输数据。需要说明的数，为了适应多个通讯需求，485通讯电路可以设置为多个，相应的，通信指示电路1123也可以设置为多个。

在一个实施例中，温度调节系统为三相输入设备，与三相四线制电源电连接，为主控装置供电的交流电源为三相电源中的其中一相，也即，主控装置的电源转换单元输入端与三相四线制电源中的其中一相和零线电连接，为了提高安全性，主控装置还包括缺相逆相保护单元，如图11所示，缺相逆相保护单元与三相四线制电源的三相电连接，图中仅示出了检测R相电是否缺相，所述缺相逆相保护单元还与所述主控单元电连接。为了实现S和T相电是否缺相异常，在S相和中线N之间也可以设置如图11所述的缺相逆相保护单元。

需要说明的是：电连接包括直接电连接和间接电连接，以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种主控装置，其特征在于，包括主控单元、通讯单元、检测单元、开关控制单元、被控器件接口和电源转换单元；

所述电源转换单元输入端能够与交流电源电连接，所述电源转换单元输出端能够与所述主控单元、通讯单元、开关控制单元的供电端电连接；

所述开关控制单元一端与所述被控器件接口一端电连接，所述开关控制单元另一端能够与所述交流电源一端电连接；所述被控器件接口另一端能够与所述交流电源另一端电连接；

所述通讯单元和检测单元与所述主控单元电连接，所述主控单元还与所述开关控制单元的控制端电连接。

2.根据权利要求1所述的主控装置，其特征在于，还包括烧录单元、显示单元和设置单元；所述烧录单元、显示单元和设置单元均与所述主控单元电连接；所述电源转换单元还与所述设置单元、烧录单元和显示单元均电连接。

3.根据权利要求1或2所述的主控装置，其特征在于，所述被控器件接口具有N个，所述开关控制单元具有N个继电器；所述主控装置还包括输出数据扩展单元和N个信号放大单元；所述输出数据扩展单元至少具有一个数据输入端和多个数据输出端；所述输出数据扩展单元的数据输入端与所述主控单元的一个数据I/O口电连接；所述输出数据扩展单元的至少部分数据输出端通过所述信号放大单元与所述继电器的控制端电连接；其中，N为正整数且N≥2。

4.根据权利要求1或2所述的主控装置，其特征在于，所述检测单元包括多个检测电路；所述主控装置还包括输入数据扩展单元，所述输入数据扩展单元至少具有一个数据输出端和多个数据输入端；所述检测电路的输出端分别与所述输入数据扩展单元的数据输入端电连接；所述输入数据扩展单元的数据输出端与所述主控单元的一个数据I/O口电连接。

5.根据权利要求1或2所述的主控装置，其特征在于，所述通讯单元包括Homebus通讯电路和/或485通讯电路和/或零火线通讯电路和/或CAN通讯电路。

6.根据权利要求1或2所述的主控装置，其特征在于，还包括电压检测单元；所述电压检测单元一端与所述电源转换单元输出端电连接，所述电压检测单元对所述电源转换单元输出的电压进行分压，并将分压后的电压输入至所述主控单元。

7.根据权利要求6所述的主控装置，其特征在于，所述电压检测单元包括电阻R11、R12、C11、C12；所述电阻R11第一端与电源转换单元电连接，第二端与电容C11第一端电连接，所述电阻R11第二端与电阻R12第一端电连接，所述电阻R12第二端与所述主控单元电连接；所述电容C12第一端与所述电阻R12第二端电连接；所述电容C11和电容C12第二端均与地电连接。

8.根据权利要求5所述的主控装置，其特征在于，还包括LED指示单元；所述LED指示单元包括母线电压指示电路和/或低压电源指示电路和/或通信指示电路；所述电源转换单元包括反激式变换电路；

所述母线电压指示电路通过分压电阻连接在所述反激式变换电路输入正端和地之间，所述母线电压指示电路包括母线LED指示灯，所述母线LED指示灯与其中与一个分压电阻并联；

所述低压电源指示电路通过分压电阻连接在所述反激式变换电路输出正端和地之间，所述低压电源指示电路包括低压LED指示灯，所述低压LED指示灯与其中一个分压电阻并联；

所述通信指示电路包括串联的限流电阻和通信LED指示灯，串联的限流电阻和通信LED指示灯一端与所述485通讯电路电连接，另一端与所述电源转换单元电连接。

9.根据权利要求2所述的主控装置，其特征在于，所述设置单元包括多个拨码开关电路和按键电路；所述拨码开关电路和所述按键电路输出端与所述主控单元电连接，或者，所述拨码开关电路和所述按键电路输出端通过输入数据扩展单元与所述主控单元电连接；

所述显示单元包括移位寄存器和数码管，所述移位寄存器输入端与所述主控单元电连接，所述移位寄存器输出端与所述数码管控制端电连接。

10.根据权利要求1所述的主控装置，其特征在于，所述交流电源的输入端为三相四线制电源中的其中一相和零线，所述主控装置还包括缺相逆相保护单元，所述缺相逆相保护单元与所述三相四线制电源的三相电连接，所述缺相逆相保护单元还与所述主控单元电连接；

所述主控装置还包括USB单元、存储单元和晶振产生单元，所述USB单元、存储单元和晶振产生单元均与所述主控单元电连接。