一种电加热干烧保护电路及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调领域，具体而言，涉及一种电加热干烧保护电路及空调器。


背景技术：

2.空调用于调节室内空气，让室内空气保持最适宜于人的状态。比如，在夏天室内温度较高时，通过吹送低温空气，对室内进行制冷，而在冬天向室内吹送暖风，进行供暖。
3.空调器制热时，为了解决制热量小、无法超低温启动和不能急冷急热的难题，在空调内安装辅助电加热器，以帮助空调迅速达到升温的目的，冬天时，辅助电加热功能使用频繁，现在常用的电加热功能的启停是采用两颗继电器分别控制交流火线和交流零线的通断实现，由于继电器价格较高，造成电路成本较高，且电路中没有干烧保护模块，当发生继电器粘黏故障(不能切断火线或者零线)，也没有故障提醒模块，在此情况下，如不能及时断开电路，加热器持续干烧容易导致空调器损坏，并存在重大的火灾隐患。
4.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的问题是，现有技术中，电加热启停电路成本较高，且没有干烧保护模块和故障提醒模块。
6.为解决上述问题，本实用新型提供一种电加热干烧保护电路，包括电加热器、mcu、电加热控制电路、温度取样装置、温度检测电路，所述电加热控制电路、温度取样装置和电加热器串联设置在电源的火线l和零线n之间的电路上，并共同形成电加热供电回路，所述电加热控制电路、温度检测电路均与所述mcu连接，所述温度检测电路用于检测所述温度取样装置的温度，所述mcu用于发出控制指令，所述电加热控制电路用于控制所述电加热供电回路的连通或者断开。
7.通过对所述温度取样装置的温度监控，控制电加热器供电回路的连通或者断开，从而避免所述电加热器的长时间干烧造成空调器损坏或者酿成火灾。
8.进一步的，所述温度取样装置为负温度系数电阻。
9.所述负温度系数电阻除了温度取样的作用外，还可以保护所述电加热供电回路免受过热造成的影响，保护电路中的其他电器元件。
10.进一步的，所述温度检测电路包括热敏电阻、分压电阻以及rc滤波电路，所述热敏电阻靠近所述温度取样装置设置，所述热敏电阻的一端连接芯片电源，另一端连接分压电阻的一端，所述分压电阻的另一端连接参考地，所述分压电阻和热敏电阻连接的公共端口通过rc滤波电路后连接至mcu的检测口。
11.该电路结构可以实现对所述温度取样装置温度的精准检测，在所述电加热器发生干烧时，可以根据所述温度取样装置的温度变化做出快速响应，以避免情况恶化。
12.进一步的，所述rc滤波电路包括滤波电阻和滤波电容，所述滤波电阻的一端连接在所述热敏电阻和分压电阻连接的公共端，另一端连接所述滤波电容的一端，所述滤波电
容的另一端连接参考地，所述滤波电阻和滤波电容连接的公共端连接至mcu的检测口。
13.该设置使输出至mcu的电压波纹系数降低，从而延长了所述mcu的使用寿命。
14.进一步的，所述电加热控制电路包括第三继电器和第三继电器控制电路，所述第三继电器的弱电引脚a3连接弱电电源，弱电引脚b3通过第三继电器控制电路连接在mcu的芯片管脚上，所述第三继电器的强电引脚c3、d3与所述温度取样装置、电加热器串联设置在电源的火线l和零线n之间的电路上，形成电加热供电回路。
15.仅在电加热供电回路中使用了一颗继电器即可控制所述电加热供电回路的通断，降低了电路成本。
16.进一步的，还包括警报模块，所述警报模块与所述mcu连接。
17.所述警报模块用于在所述电加热器发生干烧时提醒用户，以便用户采用相应的手段避免造成空调器损坏或者发生火灾。
18.进一步的，所述警报模块包括蜂鸣器模块和/或显示模块。
19.该设置可以使用户快速确定空调器的故障类型，并采取对应措施避免故障升级。
20.进一步的，还包括风机模块，所述风机模块与所述mcu连接。
21.该设置一方面可以快速降低所述电加热器的温度，从而保护各电器元件的安全，另一方面，当继电器发生粘黏故障时，风机最大风速运行也可以为警报模块发出警报以及用户采取措施争取时间，以便将损失降到最小。
22.本实用新型还公开了一种控制系统，用于如上所述的电加热干烧保护电路，包括：温度监控计算模块，所述温度监控计算模块用于监控计算所述温度取样装置的温度；判断模块，所述判断模块用于判断所述电加热器的工作状态，并根据其工作状态发出控制指令；启停控制模块，所述启停控制模块用于控制所述电加热供电回路的连通或者断开；警报控制模块，所述警报控制模块控制空调器发出警报；风机控制模块，所述风机控制模块用于控制风机转速。
23.本实用新型还公开了一种空调器，所述空调器包括如上所述的电加热干烧保护电路。
24.所述空调器与上述电加热干烧保护电路相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
25.进一步的，所述空调器还包括壳体，所述蜗壳和净化模块设置在壳体内部，在所述壳体上设置有可打开的抽拉门，所述抽拉门用于所述净化模块的拆卸和安装。
26.所述抽拉门的位置根据所述净化模块的倾斜角度和取出方向进行设置。
27.相对于现有技术，本实用新型所述的电加热干烧保护电路及空调器具有以下优势：
28.本实用新型在控制电路中增加温度取样装置和温度检测电路，所述温度检测电路用于检测所述温度取样装置的温度，并反馈至mcu中判断电加热器的运行状态，所述mcu根据其运行状态通过第三继电器控制所述电加热器的启动或者停止，同时通过与mcu连接的显示模块、警报模块及风机模块的设置，在所述电加热干烧时完成警报提示和降温的功能，最大限度地保证空调器的运行安全，由于在该保护电路中仅使用一颗继电器即满足了使用要求，所述电加热干烧保护电路用更低的成本实现了更好的电路控制效果，本实用新型结构简单，控制效果显著，大大提高了电加热器的使用安全性。
附图说明
29.图1为现有技术中电加热启停电路的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例所述的干烧保护电路的模块示意图；
31.图3为本实用新型实施例所述的干烧保护电路的结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例所述控制系统的控制流程示意图。
33.附图标记说明：
[0034]1‑
第一继电器；2
‑
第一继电器控制电路；3
‑
第二继电器；4
‑
第二继电器控制电路；5
‑
mcu；6
‑
电加热器；7
‑
电加热控制电路；8
‑
温度取样装置；9
‑
温度检测电路；10
‑
蜂鸣器模块；11
‑
第三继电器；12
‑
第三继电器控制电路；13
‑
热敏电阻；14
‑
分压电阻；15
‑
滤波电阻；16
‑
滤波电容；17
‑
显示模块；18
‑
风机模块。
具体实施方式
[0035]
为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]
在现有技术中，如图1所示，电加热供电电路包括第一继电器1、第一继电器控制电路2、第二继电器3、第二继电器控制电路4、mcu5(microcontroller unit，微控制单元)、电加热器6，其中，所述第一继电器1的弱电引脚a1连接弱电电源，弱电引脚b1通过第一继电器控制电路2连接在mcu5 的芯片管脚上，所述第二继电器3的弱电引脚a2连接弱电电源，弱电引脚b2 通过第二继电器控制电路4连接在mcu5的另一个芯片管脚上，所述第一继电器1的强电引脚c1、d1、所述电加热器6、所述第二继电器3的强电引脚 d2、c2串联设置在电源的火线l和零线n之间的电路上，并共同形成电加热供电回路，所述弱电电源为12v，该电路中，当a1、b1闭合且a2、b2闭合时，在电磁作用下，c1、d1闭合，c2、d2闭合，所述电加热供电回路开始工作供热，当a1、b1和/或a2、b2断开时，所述电加热供电回路停止工作，该电路中没有干烧保护装置，当电加热器6处于干烧状态时，无法对其采取相应的措施提醒用户，也没有对应的降温措施以避免空调器损坏或者形成火灾。
[0037]
下面结合附图具体描述本实用新型实施例的一种电加热干烧保护电路及空调器。
[0038]
实施例1
[0039]
本实施例提供一种电加热干烧保护电路，如图2、图3所示，所述电加热干烧保护电路包括电加热器6、mcu5、电加热控制电路7、温度取样装置8、温度检测电路9，所述电加热控制电路7、温度取样装置8和电加热器6串联设置在电源的火线l和零线n之间的电路上，并共同形成电加热供电回路，所述电加热控制电路7、温度检测电路9均与所述mcu5连接，所述温度检测电路9用于检测所述温度取样装置8的温度，并将检测到的温度反馈至 mcu5，所述mcu5根据检测到的温度判断所述电加热器6的工作状态，并根据所述电加热器6的工作状态向所述电加热控制电路7发出控制指令，所述电加热控制电路7根据控制指令控制所述电加热供电回路的连通或者断开，在本实施例中，通过对所述温度取样装置8的温度监控，判断所述电加热器6 的工作状态，并根据其工作状态进行控制调整，当所述电加热器6发生干烧
时，所述温度取样装置8温度变化，所述mcu5根据温度变化判断所述电加热器6处于干烧状态，并发出断开电加热供电回路的指令，所述电加热控制电路7控制断开电路，从而避免所述电加热器6的长时间干烧造成空调器损坏或者酿成火灾。
[0040]
具体的，在本实施例中，所述温度取样装置8为负温度系数电阻(ntc 电阻)，所述ntc电阻除了温度取样的作用外，还可以保护所述电加热供电回路免受过热造成的影响，保护电路中的其他电器元件，从而延长电路中各电器元件的使用寿命。
[0041]
在本实施例中，如图3所示，所述温度检测电路9包括热敏电阻13、分压电阻14以及rc滤波电路，所述热敏电阻13靠近所述温度取样装置8设置，所述热敏电阻13的一端连接芯片电源，另一端连接分压电阻14的一端，所述分压电阻14的另一端连接参考地，所述分压电阻14和热敏电阻13连接的公共端口通过rc滤波电路后连接至mcu5的检测口，具体的，所述热敏电阻13靠近所述温度取样装置8用于检测其温度，随着所述温度取样装置8的温度变化，所述热敏电阻13的阻值发生变化，进而导致电路中各连接点的电压变化，所述mcu5的检测口根据输入的电压变化计算出所述温度取样装置 8的温度，进而判断其当前的工作状态，并根据工作状态发出控制指令，该电路结构可以实现对所述温度取样装置8温度的精准检测，在所述电加热器6 发生干烧时，可以根据所述温度取样装置8的温度变化做出快速响应，以避免情况恶化，其中，所述芯片电源为5v。
[0042]
具体的，所述rc滤波电路包括滤波电阻15和滤波电容16，所述滤波电阻15的一端连接在所述热敏电阻13和分压电阻14连接的公共端，另一端连接所述滤波电容16的一端，所述滤波电容16的另一端连接参考地，所述滤波电阻15和滤波电容16连接的公共端连接至mcu5的检测口，该设置使输出至mcu5的电压波纹系数降低，从而延长了所述mcu5的使用寿命。
[0043]
在本实施例中，所述电加热控制电路7包括第三继电器11和第三继电器控制电路12，所述第三继电器11的弱电引脚a3连接弱电电源，弱电引脚b3 通过第三继电器控制电路12连接在mcu5的芯片管脚上，所述第三继电器 11的强电引脚c3、d3与所述温度取样装置8、电加热器6串联设置在电源的火线l和零线n之间的电路上，形成电加热供电回路，具体的，所述mcu5 通过所述第三继电器控制电路12控制所述弱电引脚a3和b3的断开或者连通，进而控制所述强电引脚c3、d3的断开或者连通，实现所述电加热供电回路的连通或者断开，在本实施例中，仅在电加热供电回路中使用了一颗继电器即可控制所述电加热供电回路的通断，降低了电路成本，具体的，所述弱电电源为12v。
[0044]
作为本实用新型的实施例，所述电加热干烧保护电路还包括警报模块，所述警报模块与所述mcu5连接，并在所述mcu5的控制下工作，所述警报模块用于在所述电加热器6发生干烧时提醒用户，以便用户采用相应的手段避免造成空调器损坏或者发生火灾。
[0045]
较佳的，所述警报模块包括蜂鸣器模块10和/或显示模块17，所述蜂鸣器模块10通过警报声和/或语音提示用户空调器故障及故障类型，所述显示模块17通过灯光闪烁和/或滚动字幕提示用户空调器故障及故障类型。该设置可以使用户快速确定空调器的故障类型，并采取对应措施避免故障升级。
[0046]
作为本实用新型的一个较佳的实施例，所述电加热干烧保护电路还包括风机模块18，所述风机模块18与所述mcu5连接，所述风机模块18在mcu5 的控制下工作，当判断出所述电加热器6发生干烧时，所述mcu5除了控制所述第三继电器11断开连接、控制所述蜂鸣器
模块10和/或显示模块17报警之外，还可以控制所述风机模块18，使空调器风机以最大风速运行，以便快速降低所述电加热器6的温度，从而保护各电器元件的安全，同时，当继电器发生粘黏故障时，风机最大风速运行也可以为警报模块发出警报以及用户采取措施争取时间，以便将损失降到最小。
[0047]
实施例2
[0048]
本实施例提供一种控制系统，用于如实施例1所述的电加热干烧保护电路，所述控制系统包括温度监控计算模块，所述温度监控计算模块用于监控计算所述温度取样装置8的温度；判断模块，所述判断模块用于判断所述电加热器6的工作状态，并根据其工作状态发出控制指令；启停控制模块，所述启停控制模块用于控制所述电加热供电回路的连通或者断开，从而控制所述电加热器6启动工作或者停止工作；警报控制模块，所述警报控制模块控制空调器发出警报；风机控制模块，所述风机控制模块用于控制风机转速，在所述电加热器6发生干烧时，所述风机控制模块控制风机以最大转速运行。
[0049]
具体的，如图4所示，所述控制系统的控制流程为：
[0050]
s1：启动空调器；
[0051]
s2：制热运行；
[0052]
s3：判断是否收到开启电加热器的指令，是，运行s4，否，则不开启电加热器，返回s2；
[0053]
s4：通过温度检测电路采样并记录第一组温度值t1，之后开启电加热器；
[0054]
s5：正常运行第一预设时间t1，通过温度检测电路采样并记录第二组温度值t2；
[0055]
s6：判断是否收到关闭电加热器的指令，是，则执行s8，否，则执行s7；
[0056]
s7：计算t2和t1的差值t
差1
＝t2
‑
t1，判断t
差1
与第一预设温度t
设1
的大小关系，t
差1
≥t
设1
，则返回s5，t
差1
＜t
设1
，则执行s9；
[0057]
s8：运行第二预设时间t2，通过温度检测电路采样并记录第三组温度值 t3；计算t3和t1的差值t
差2
＝t3
‑
t1，判断t
差2
与第二预设温度t
设2
的大小关系，t
差2
≥t
设2
，则执行s9，t
差2
＜t
设2
，则返回s2；
[0058]
s9：停止运行，发出警报，风机以最大风速运行。
[0059]
其中，第一预设时间t1、第二预设时间t2、第一预设温度t
设1
、第二预设温度t
设2
为预先设定的数值，具体可以由生产者根据产品的型号规格进行设定，在此不做具体限制，应当理解的是，在s9中的警报包括但不仅限于：显示模块17闪烁和/或滚动文字，和/或，蜂鸣器模块10发出警报声和/或语音提示。
[0060]
应当理解的是，s4、s5、s8中的温度检测由所述温度监控计算模块执行， s4中的开启电加热器和s9中的停止运行由所述启停控制模块执行，s7、s8 中t
差1
与t
设1
、t
差2
与t
设2
的比较由所述判断模块执行，s9中的警报由所述警报控制模块执行，s9中的风机转速由所述风机控制模块进行控制，以确保所述控制系统的顺利运行。
[0061]
通过上述控制流程，可以根据是否收到电加热器6关闭指令进行相对应的控制操作，从而准确地判断电加热器6是否处于干烧状态，当判断其处于干烧状态时，该控制系统能够及时切断所述电加热器6的电源，并发出警报提示用户及时排除故障，避免带来更大的损失。
[0062]
实施例3
[0063]
本实施例公开了一种空调器，所述空调器包括如实施例1中所述的电加热干烧保护电路和/或实施例2中所述的控制系统。
[0064]
所述空调器与实施例1中所述的电加热干烧保护电路和/或实施例2中所述的控制系统相对于现有技术具备的优势相同，在此不再赘述。
[0065]
需要说明，本实用新型中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“尾端”、“首端”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本实用新型，而不是要求本实用新型必须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。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0066]
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。