过流保护电路、空调控制器及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种过流保护电路、空调控制器及空调器。


背景技术：

2.为了保证用电设备，如空调控制器等的安全性，一般会设置过流保护电路，如空调控制器的过流保护电路，从而避免电流过大而损坏空调控制器。
3.目前的过流保护电路，电流通过采样电阻，在采样电阻两端产生电压信号，该电压信号输入至比较器，与比较器的另一参考电平进行比较，若根据比较结果判断出现过流时，比较器输出过流保护信号，从而实现过流保护。
4.然而，目前的过流保护电路中，输入阻抗不匹配，信号采样只从采样电阻其中一端取样，导致电路抗干扰性差。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
6.为此，本实用新型的一个目的在于提出一种过流保护电路，该过流保护电路中，采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性。
7.为此，本实用新型的第二个目的在于提出一种空调控制器。
8.为此，本实用新型的第三个目的在于提出一种空调器。
9.为实现上述目的，本实用新型第一方面公开了一种过流保护电路，包括：采样单元，用于将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元，与所述采样单元相连，用于根据所述采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，所述处理单元包括第一分压电路和第一滤波电路，所述第一分压电路与第一参考地相连，所述第一滤波电路与第二参考地相连；比较单元，与所述处理单元相连，用于对所述第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元，与所述比较单元相连，用于将所述第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。
10.根据本实用新型的过流保护电路，采样单元将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，其第一分压电路与第一参考地相连，其第一滤波电路与第二参考地相连；比较单元对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元将第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。从而，使得该过流保护电路的采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性。
11.另外，本实用新型上述的过流保护电路还可以具有如下附加的技术特征：
12.在一些示例中，所述采样单元包括采样电阻，所述采样电阻的一端与所述第一参
考地相连；所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述第一参考地相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与电源相连；所述第一滤波电路包括第一至第三电容，所述第一电容的一端连接于所述第一电阻和第二电阻之间，所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端与所述第二参考地相连，所述第三电容的一端连接于所述第一电阻和第二电阻之间，且同时与所述第一电容的一端相连，所述第三电容的另一端与所述第二参考地相连。
13.在一些示例中，所述处理单元，还包括：第二分压电路，所述第二分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述采样电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端连接于所述第一电容和第二电容之间，且同时与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与所述电源相连。
14.在一些示例中，所述第一电阻和第三电阻的阻值相同。
15.在一些示例中，所述第一电阻和第三电阻的阻值小于10千欧。
16.在一些示例中，所述第二电阻和第四电阻的阻值小于10千欧。
17.在一些示例中，所述比较单元，包括：第一比较器，所述第一比较器的第一输入端口连接于所述第三电阻和第四电阻之间；所述第一比较器的第二输入端口连接于所述第一电阻和第二电阻之间，且同时连接于所述第一电容和第三电容之间。
18.在一些示例中，所述输出单元包括：第三分压电路、第二滤波电路、积分电路和比较电路，其中，所述第三分压电路包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端连接所述电源，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端与所述第二参考地相连；所述第二滤波电路包括第四电容，所述第四电容的一端连接于所述第五电阻和第六电阻之间，所述第四电容的另一端与所述第二参考地相连；所述积分电路包括第七电阻和第五电容，所述第七电阻的一端连接所述电源，所述第七电阻的另一端分别与所述第一比较器的输出端口及所述第五电容的一端相连，所述第五电容的另一端与所述第二参考地相连；所述比较电路包括第二比较器和第八电阻，所述第二比较器的第一输入端口连接于所述第七电阻和第五电容之间，且同时与所述第一比较器的输出端口相连，所述第二比较器的第二输入端口连接于所述第五电阻和第六电阻之间，且同时与所述第四电容的一端相连，所述第二比较器的输出端口与所述第八电阻的一端相连，所述第八电阻的另一端与所述电源相连。
19.为实现上述目的，本实用新型第二方面公开了一种空调控制器，包括本实用新型上述第一方面所述的过流保护电路。
20.根据本实用新型的空调控制器，其过流保护电路的采样单元将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，其第一分压电路与第一参考地相连，其第一滤波电路与第二参考地相连；比较单元对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元将第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。从而，使得该过流保护电路的采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性，进而提高了空调控制器的安全性和可靠性。
21.为实现上述目的，本实用新型第三方面公开了一种空调器，包括本实用新型上述第一方面所述的过流保护电路或者本实用新型上述第二方面所述的空调控制器。
22.根据本实用新型的空调器，其过流保护电路的采样单元将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，其第一分压电路与第一参考地相连，其第一滤波电路与第二参考地相连；比较单元对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元将第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。从而，使得该过流保护电路的采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性，进而提高了空调器的安全性和可靠性。
23.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
24.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1是根据本实用新型一个实施例的过流保护电路的结构框图；
26.图2是根据本实用新型一个实施例的过流保护电路的详细电路示意图；
27.图3是根据本实用新型一个具体实施例的过流保护电路中各电压信号对应的波形图。
28.附图标记：
29.过流保护电路
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100；采样单元
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110；处理单元
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120；比较单元
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130；输出单元
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140；第一参考地
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g1；第二参考地
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g2；采样电阻
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r0；第一电阻
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r1；第二电阻
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r3；第三电阻
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r2；第四电阻
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r4；第五电阻
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r7；第六电阻
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r8；第七电阻
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r6；第八电阻
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r9；第一电容
‑
c1；第二电容
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c2；第三电容
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c3；第四电容
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c5；第五电容
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c4；电源
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vcc；第一比较器
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t1；第二比较器
‑
t2。
具体实施方式
30.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
31.下面参考图1
‑
图3描述根据本实用新型实施例的过流保护电路、空调控制器及空调器。
32.图1为根据本实用新型一个实施例的过流保护电路的结构示意图。该过流保护电路例如可应用于空调控制器及空调器等。如图1所示，该过流保护电路100包括：采样单元110、处理单元120、比较单元130和输出单元140。
33.其中，采样单元110，用于将输入的采样电流信号转化为采样电压信号。
34.处理单元120，与采样单元110相连，用于根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，处理单元120包括第一分压电路和第一滤波电路，第一分压电路与第一参考地g1相连，第一滤波电路与第二参考地g2相连。
35.比较单元130，与处理单元120相连，用于对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号。
36.输出单元140，与比较单元130相连，用于将第三电压信号与获取的第四电压信号
进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。
37.具体而言，即该过流保护电路100包括4个功能模块，采样单元110将输入的采样电流信号转换为采样电压信号；处理单元120为采样信号的输入电路，可将采样电压信号分裂为两个信号，即第一电压信号v1和第二电压信号v2；比较单元130被配置为比较电路，输出第一电压信号v1和第二电压信号v2的比较结果，即第三电压信号v3；输出单元140被配置为整形及脉宽输出电路，通过将第三电压信号v3和获取的第四电压信号v4进行比较，输出过流保护信号v5。
38.其中，第一参考地g1与第二参考地g2例如为同一电气节点，但二者的连接点是单一点。相对于第一分压电路连接于第二参考地g2，本实用新型的实施例中，第一分压电路连接于第一参考地g1，使得过流保护电路100的抗干扰性更好。
39.从而，该过流保护电路100，采样单元110将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元120根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，其第一分压电路与第一参考地g1相连，其第一滤波电路与第二参考地g2相连；比较单元130对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元140将第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。从而，使得该过流保护电路100的采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻r0两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性。
40.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，采样单元110包括采样电阻r0，采样电阻r0的一端与第一参考地g1相连。
41.第一分压电路包括第一电阻r1和第二电阻r3，第一电阻r1的一端与第一参考地g1相连，第一电阻r1的另一端与第二电阻r3的一端相连，第二电阻r3的另一端与电源vcc相连。
42.第一滤波电路包括第一至第三电容，第一电容c1的一端连接于第一电阻r1和第二电阻r3之间，第一电容c1的另一端与第二电容c2的一端相连，第二电容c2的另一端与第二参考地g2相连，第三电容c3的一端连接于第一电阻r1和第二电阻r3之间，且同时与第一电容c1的一端相连，第三电容c3的另一端与第二参考地g2相连。
43.在本实用新型的一个实施例中，处理单元120，还包括：第二分压电路(图中未示出)。
44.如图2所示，第二分压电路包括第三电阻r2和第四电阻r4，第三电阻r2的一端与采样电阻r0的另一端相连，第三电阻r2的另一端连接于第一电容c1和第二电容c2之间，且同时与第四电阻r4的一端相连，第四电阻r4的另一端与电源vcc相连。
45.在本实用新型的一个实施例中，第一电阻r1和第三电阻r2的阻值相同。
46.在本实用新型的一个实施例中，第一电阻r1和第三电阻r2的阻值小于10千欧。更为具体的，第一电阻r1和第三电阻r2的阻值为1～3千欧，使得该过流保护电路100具有更好抗干扰性。
47.在本实用新型的一个实施例中，第二电阻r3和第四电阻r4的阻值小于10千欧。更为具体的，第二电阻r3和第四电阻r4的阻值为1～5千欧。通过调整第二电阻r3和第四电阻r4的阻值，以调整检测的电流参考值，即设定电流值iset。
48.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，比较单元130，包括：第一比较器t1。
49.第一比较器t1的第一输入端口连接于第三电阻r2和第四电阻r4之间；第一比较器t1的第二输入端口连接于第一电阻r1和第二电阻r3之间，且同时连接于第一电容c1和第三电容c3之间。
50.在本实用新型的一个实施例中，输出单元140包括：第三分压电路、第二滤波电路、积分电路和比较电路。
51.具体的，如图2所示，第三分压电路包括第五电阻r7和第六电阻r8，第五电阻r7的一端连接电源vcc，第五电阻r7的另一端与第六电阻r8的一端相连，第六电阻r8的另一端与第二参考地g2相连。
52.第二滤波电路包括第四电容c5，第四电容c5的一端连接于第五电阻r7和第六电阻r8之间，第四电容c5的另一端与第二参考地g2相连。
53.积分电路包括第七电阻r6和第五电容c4，第七电阻r6的一端连接电源vcc，第七电阻r6的另一端分别与第一比较器t1的输出端口及第五电容c4的一端相连，第五电容c4的另一端与第二参考地g2相连。
54.比较电路包括第二比较器t2和第八电阻r9，第二比较器t2的第一输入端口连接于第七电阻r6和第五电容c4之间，且同时与第一比较器t1的输出端口相连，第二比较器t2的第二输入端口连接于第五电阻r7和第六电阻r8之间，且同时与第四电容c5的一端相连，第二比较器t2的输出端口与第八电阻r9的一端相连，第八电阻r9的另一端与电源vcc相连。
55.具体的，结合图2所示，该过流保护电路100中各单元的构成和工作原理课概述如下：
56.在采样单元110中，r0为电流i的采样电阻r0，当电流i流过采样电阻r0时，产生采样电压信号v0。
57.在处理单元120和比较单元130中，第一电阻r1与第二电阻r3组成第一分压电路，接于电源vcc与第一参考地g1上，获得第一电压信号v1；第三电阻r2和第四电阻r4组成第二分压电路，接于电源vcc和采样电阻r0的另一端，获得第二电压信号v2；第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3为滤除噪声信号的电容；设定过电流为iset，当实际电流i<iset时，则v1<v2，此时通过第一比较器t1，输出第三电压信号v3为高电平；当实际电流i过大时，第三电压信号v3产生保护信号，输出低电平，即实际电流i>iset时，则v1>v2，此时通过第一比较器t1，输出第三电压信号v3为低电平。
58.在输出单元140中，第五电阻r7与第六电阻r8组成第三分压电路，第四电容c5为滤波电容，接于电源vcc和第二参考地g2上，获得第四电压信号v4；第七电阻r6与第五电容c4组成积分电路，接于电源vcc和第二参考地g2上；当第一比较器t1产生的第三电压信号v3为低电平时，第五电容c4通过第三电压信号v3迅速放电，电平迅速为低电平，此时第四电压信号v4电平高于第四电压信号v3，则第二比较器t2输出过流保护信号v5为低电平；当第三电压信号v3输出为截至状态时，电源vcc通过第七电阻r6给第五电容c4充电，使第三电压信号v3的电平缓慢上升。当第三电压信号v3低于第四电压信号v4电平时，过流保护信号v5维持为低电平，当第三电压信号v3电平继续上升，且超过第四电压信号v4电平时，输出的过流保护信号v5为高电平。如果无过流信号产生，则过流保护信号v5一直维持高电平。
59.因此，当无过流信号产生，即i<iset时，过流保护信号v5为高电平，这个为平时的正常状态；当产生过电流时，即i>iset，则过流保护信号v5输出低电平。其中，过流保护信号
v5低电平的维持时间与i>iset条件相关，同时也跟第七电阻r6\第五电容c4的取值相关，第七电阻r6*第五电容c4的值越大，过流保护信号v5输出低电平的时间越长。
60.在具体实施例中，上述各电压信号对应的波形例如图3所示。
61.根据本实用新型实施例的过流保护电路，采样单元将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，其第一分压电路与第一参考地相连，其第一滤波电路与第二参考地相连；比较单元对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元将第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。从而，使得该过流保护电路的采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性。
62.本实用新型的实施例还提出了一种空调控制器。该空调控制器包括如本实用新型上述任意一个实施例所描述的过流保护电路。
63.该空调控制器的具体实现方式与上述过流保护电路的具体实现方式类似，从而，关于该空调控制器的具体实现细节可参见上述关于过流保护电路的具体实现方式部分，为减少冗余，此处不再赘述。
64.根据本实用新型实施例的空调控制器，其过流保护电路的采样单元将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，其第一分压电路与第一参考地相连，其第一滤波电路与第二参考地相连；比较单元对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元将第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。从而，使得该过流保护电路的采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性，进而提高了空调控制器的安全性和可靠性。
65.另外，根据本实用新型上述实施例的空调控制器的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
66.本实用新型的实施例还提出了一种空调器。该空调器包括本实用新型上述任意一个实施例所描述的过流保护电路或本实用新型上述任意一个实施例所描述的空调控制器。
67.该空调器的具体实现方式与上述过流保护电路的具体实现方式或上述空调控制器的具体实现方式类似，从而，关于该空调器的具体实现细节可参见上述关于过流保护电路或空调控制器的具体实现方式部分，为减少冗余，此处不再赘述。
68.根据本实用新型实施例的空调器，其过流保护电路的采样单元将输入的采样电流信号转化为采样电压信号；处理单元根据采样电压信号输出第一电压信号和第二电压信号，其第一分压电路与第一参考地相连，其第一滤波电路与第二参考地相连；比较单元对第一电压信号和第二电压信号进行比较，并根据比较结果输出第三电压信号；输出单元将第三电压信号与获取的第四电压信号进行比较，根据比较结果输出相应的过流保护信号。从而，使得该过流保护电路的采样电路的输入阻抗匹配，可从采样电阻两端进行信号采样，从而可以有效抑制共模信号，提高电路抗干扰性，进而提高了空调器的安全性和可靠性。
69.另外，根据本实用新型上述实施例的空调器的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
70.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
71.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
72.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。