温度检测保护电路及空调器的制作方法

1.本技术涉及空调器技术领域，具体涉及一种温度检测保护电路及空调器。


背景技术：

2.目前，为了让用户在使用空调器的过程中能够实时了解自身所处的环境温度，市面上的空调器基本都配置了温度检测功能，而空调器的温度检测功能大多数是通过热敏电阻来实现的，由于热敏电阻具有随温度变化而产生阻值变化的特性，因此，通过对热敏电阻的阻值或电压值等参数进行实时采样，便能够对环境温度进行检测。
3.通常在对空调器进行生产装配时，热敏电阻是通过端子插接安装在空调器的温度检测电路上的，而在安装过程中，热敏电阻插拔时可能会产生静电，以及在空调器的使用过程中，由于空气干燥或其他因素也可能会导致静电的产生，而产生的静电则容易导致空调器的控制器芯片由于电压过高被击穿而损毁。


技术实现要素：

4.本技术提供一种温度检测保护电路及空调器，旨在解决现有技术中热敏电阻插拔或空气干燥等因素产生的静电，导致控制器芯片被击穿的问题。
5.第一方面，本技术提供一种温度检测保护电路，包括电源模块、温度采样模块和保护模块，电源模块分别与温度采样模块和保护模块电连接，保护模块的工作状态配置有导通状态；
6.电源模块，用于提供参考电压，并将参考电压输出至温度采样模块和保护模块；
7.温度采样模块，用于采样环境温度，根据采样到的环境温度和参考电压得到采样电压，并将采样电压输出至保护模块；
8.保护模块，用于比较采样电压和参考电压得到比较结果，根据比较结果选择工作状态，以在导通状态时，保护温度检测保护电路。
9.在本技术一种可能的实现方式中，温度检测保护电路还包括与保护模块电连接的微控制器，保护模块用于在导通状态时，输出参考电压至微控制器，以保护微控制器。
10.在本技术一种可能的实现方式中，比较结果包括第一比较结果，当采样电压大于参考电压时，得到第一比较结果，第一比较结果用于指示保护模块工作于导通状态，以输出参考电压至微控制器。
11.在本技术一种可能的实现方式中，保护模块的工作状态还配置有断开状态，保护模块用于在断开状态时，输出采样电压至微控制器，以使微控制器对采样电压进行转换得到环境温度。
12.在本技术一种可能的实现方式中，比较结果还包括第二比较结果，当采样电压小于参考电压时，得到第二比较结果，第二比较结果用于指示保护模块工作于断开状态，以输出采样电压至微控制器。
13.在本技术一种可能的实现方式中，保护模块包括串联的钳位二极管和电解电容，
钳位二极管的负极与电源模块连接，钳位二极管的正极与电解电容的正极连接，电解电容的负极接地。
14.在本技术一种可能的实现方式中，温度采样模块包括热敏电阻和分压电阻，分压电阻串联在电源模块和热敏电阻之间，热敏电阻与分压电阻的连接处连接钳位二极管的正极。
15.在本技术一种可能的实现方式中，热敏电阻为正温度系数热敏电阻或负温度系数热敏电阻。
16.在本技术一种可能的实现方式中，温度检测保护电路还包括连接于保护模块和微控制器之间的滤波模块，滤波模块用于对采样电压进行滤波处理，得到第一电压输出至微控制器，以使得微控制器对第一电压进行转换得到环境温度。
17.在本技术一种可能的实现方式中，滤波模块包括滤波电容和滤波电阻，滤波电阻的一端与钳位二极管的正极连接，另一端分别与滤波电容的一端以及微控制器连接，滤波电容的另一端接地。
18.在本技术一种可能的实现方式中，微控制器还用于根据预设的采样方法对第一电压进行采样，得到第二电压，并根据预设的转换方法对第二电压进行转换以得到环境温度。
19.第二方面，本技术还提供一种空调器，该空调器中集成有第一方面的温度检测保护电路。
20.1、本技术中，通过温度采样模块对环境温度进行采样，结合电源模块提供的参考电压得到采样电压输出至保护模块，通过保护模块对采样电压和参考电压进行大小比较，根据比较结果选择保护模块的工作状态，以使得保护模块在处于导通状态时，对温度检测保护电路进行保护，避免高电压对电路中的电子元器件造成冲击，延长了电子器件的使用寿命，确保了温度检测保护电路的正常运行，提高了温度检测保护电路的可靠性。
21.2、本技术中，在保护模块处于断开状态时，能够输出温度采样模块的采样电压至微控制器，以通过微控制器对采样电压进行转换后得到环境温度，实现温度检测，而在保护模块处于导通状态时，通过保护模块对采样电压进行拦截，输出参考电压而非采样电压至微控制器，便可以避免温度采样模块产生的静电击穿微控制器，使微控制器损毁的问题，通过保护模块对微控制器起到保护作用，降低了静电击穿的风险，延长了电路中电子器件的使用寿命，进一步确保了温度检测保护电路的正常运行，提高了温度检测保护电路的可靠性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对本技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
23.图1是本技术实施例中提供的温度检测保护电路的一个结构示意图；
24.图2是本技术实施例中提供的温度检测保护电路的一个电路原理示意图；
25.图3是本技术实施例中提供的温度检测保护电路的另一个结构示意图；
26.图4是本技术实施例中提供的温度检测保护电路的另一个电路原理示意图；
27.图5是本技术实施例中提供的空调器的一个结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.在本技术的描述中，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”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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本技术中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此，本技术并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
31.请参阅图1，图1为本技术实施例中提供的温度检测保护电路的一个结构示意图。该温度检测保护电路可以包括电源模块101、温度采样模块102和保护模块103，其中，电源模块101分别与温度采样模块102和保护模块103电连接，保护模块103的工作状态配置有导通状态。
32.本技术实施例中，电源模块101可以用于提供参考电压，并将参考电压输出至温度采样模块102和保护模块103。具体的，温度检测保护电路中的各模块通常情况下是工作于直流环境下的，即温度采样模块、保护模块等模块的工作电压为直流电压，因此，电源模块101提供的参考电压可以是直流电压，该直流电压输入到温度采样模块102中可以使温度采样模块102得电工作。
33.本技术实施例中，温度采样模块102可以用于采样环境温度，根据采样到的环境温度和参考电压得到采样电压，并将采样电压输出至保护模块103。具体的，温度采样模块102可以是具有温度感应功能并且能将感应到的温度转换成可用输出信号的器件如温度传感器等，目前按照传感器材料及电子元件特性，温度传感器可以分为热电阻和热电偶两类，其中，热电偶是由两个不同材料的金属线组成的，将两金属线的末端焊接在一起，当热电偶一端受热时，热电偶两端便会有电势差，通过测量该电势差便可以计算出温度，即在两金属线未焊接的两端中的其中一端加热，再测出未加热的另一端的电势，通过该电势便能够得到未加热的一端所处的环境温度；而热敏电阻是用半导体材料制成的，通常情况下，半导体材料具有金属和非金属的双重特性，对于金属来说，随着温度的变化，其电阻值也会发生变化，并且对于不同的金属，温度每变化一度，电阻值的变化也是不同的，即对于热敏电阻来
说，不同的温度值会对应不用的电阻值，因此，通过测量热敏电阻的电阻值可以得到热敏电阻所处环境的环境温度。
34.此处温度采样模块102以热敏电阻为例进行说明，当热敏电阻处在环境中，且电源模块101为其提供了参考电压，则热敏电阻中会电流流通，在不同的环境温度下，由于热敏电阻的电阻值不同，而参考电压是一定的，因此，热敏电阻对参考电压消耗的压降也是不同的，即不同的环境温度下，热敏电阻对参考电压进行分压后，产生的电势差是不同的，因此，温度采样模块102在不同的环境温度下，输出的采样电压的值也是不同的。
35.本技术实施例中，保护模块103可以用于比较采样电压和参考电压得到比较结果，根据比较结果选择工作状态，以在导通状态时，保护温度检测保护电路。
36.本技术实施例中，通过温度采样模块102对环境温度进行采样，结合电源模块101提供的参考电压得到采样电压输出至保护模块103，通过保护模块103对采样电压和参考电压进行大小比较，根据比较结果选择保护模块103的工作状态，以使得保护模块103在处于导通状态时，对温度检测保护电路进行保护，避免高电压对电路中的电子元器件造成冲击，延长了电子器件的使用寿命，确保了温度检测保护电路的正常运行，提高了温度检测保护电路的可靠性。
37.请继续参阅图1，在本技术一些实施例中，温度检测保护电路还可以包括与保护模块103电连接的微控制器104，保护模块103用于在导通状态时，输出参考电压至微控制器104，以保护微控制器104；另外，保护模块103的工作状态还配置有断开状态，保护模块103可以用于在断开状态时，输出采样电压至微控制器104，以使微控制器104对采样电压进行转换得到环境温度。
38.具体的，为了确保温度检测保护电路能够对环境温度进行检测，并且还可以不受环境干燥等因素产生的静电的影响，保护模块103可以配置两个工作状态，即导通状态和断开状态，本技术实施例中，由于保护模块103与电源模块101电连接，并且保护模块103还与温度采样模块102电连接，所以保护模块103即接收有参考电压，又接收有采样电压，若温度采样模块102处存在静电，则采样电压的值会非常大，因此，在保护模块103处可以对参考电压和采样电压两者进行大小比较，根据比较得到的比较结果来确定保护模块103的工作状态，以此来实现既能够检测环境温度，又能够保护微控制器不被静电击穿，具体的，在保护模块103工作于断开状态时，保护模块103可以输出采样电压至微控制器104，以使微控制器104对采样电压进行转换得到环境温度，达到环境温度检测的目的；而在温度采样模块102处存在静电的情况下时，保护模块103可以工作于导通状态，此时，保护模块103可以拦截温度采样模块102输出的静电或采样电压，转而将参考电压输出至微控制器104，以对微控制器104形成保护，避免其被静电击穿。
39.本技术实施例中，微控制器104可以用于对采样电压进行转换以得到环境温度，具体的，微控制器104中可以预先存储有转换方法，例如，若温度采样模块输出的采样电压与其自身阻值相关，而阻值又与环境温度相关，则采样电压与环境温度之间便存在一定的关联性，因此，微控制器104便可以根据预先存储的转换方法对采样电压进行转换，从而得到环境温度，实现对环境温度的检测。
40.本技术实施例中，在保护模块103处于断开状态时，能够输出温度采样模块102的采样电压至微控制器104，以通过微控制器104对采样电压进行转换后得到环境温度，实现
温度检测，而在保护模块103处于导通状态时，通过保护模块103对采样电压进行拦截，输出参考电压而非采样电压至微控制器104，便可以避免温度采样模块102产生的静电击穿微控制器104，使微控制器104损毁的问题，通过保护模块103对微控制器104起到保护作用，降低了静电击穿的风险，延长了电路中电子器件的使用寿命，进一步确保了温度检测保护电路的正常运行，提高了温度检测保护电路的可靠性。
41.在本技术一些实施例中，比较结果可以包括第一比较结果和第二比较结果，具体的，当采样电压大于参考电压时，对应的比较结果为第一比较结果，该第一比较结果可以用于指示保护模块103工作于导通状态，以输出参考电压至微控制器104；当采样电压小于参考电压时，对应的比较结果为第二比较结果，该第二比较结果可以用于指示保护模块103工作于断开状态，以输出采样电压至微控制器104。
42.当温度采样模块102处存在静电时，可以认为温度采样模块102输出的采样电压极大，并且可能大于微控制器104可承受的最大电压，本实施例中，为了确保微控制器104能够正常工作，参考电压可以设置为微控制器104的工作电压，因此，保护模块103对参考电压和采样电压进行比较，当采样电压大于参考电压时，可以判定该采样电压大于微控制器104的工作电压，若不对该采样电压进行处理，直接传输至微控制器104，则容易使微控制器104因被采样电压击穿而损毁，因此，当采样电压大于参考电压时，可以根据得到的第一比较结果指示保护模块103工作于导通状态，从而对采样电压进行拦截，通过保护模块103输出参考电压至微控制器104，避免采样电压击穿微控制器104。而当采样电压小于参考电压时，可以认为温度采样模块102处于正常工作状态，此时，输出的比较结果可以是第二比较结果，根据第二比较结果可以指示保护模块103工作于断开状态，以使得温度采样模块102输出的采样电压可以传输至微控制器104，通过微控制器104对采样电压进行转换从而得到环境温度。另外，针对于采样电压等于参考电压的情况，可以设定此时得到的比较结果为第二比较结果，即当采样电压等于参考电压时，保护模块103的工作状态可以与采样电压小于参考电压时保护模块103的工作状态相同，即当采样电压等于参考电压时，保护模块103同样可以工作于断开状态，此时，保护模块103将该参考电压传输至微控制器104。
43.如图2所示，为本技术实施例中提供的温度检测保护电路的一个电路原理示意图，具体的，在本技术一些实施例中，保护模块103可以包括串联的钳位二极管d和电解电容e，钳位二极管d的负极与电源模块101连接，钳位二极管d的正极与电解电容e的正极连接，电解电容e的负极接地。具体的，本技术实施例中，电源模块101提供的参考电压为 5v的直流电压，该 5v的直流电压与钳位二极管d的负极连接，而钳位二极管d的正极与接地的电解电容e连接，由于钳位二极管d具有限制电压的作用，且根据前述实施例的描述，可以知道钳位二极管d可以将流向微控制器104的电压限制为不大于参考电压，因此，如图2所示，钳位二极管d的正极还可以连接微控制器(microcontroller unit，mcu)104的pa1口，该pa1口可以是mcu的中断口，具体的，当温度采样模块102输出的采样电压小于参考电压 5v时，钳位二极管d的正极电位小于钳位二极管d的负极电位，因此，钳位二极管d中无电流流经，即钳位二极管d断开，此时，采样电压直接传输到mcu的pa1口，以使mcu对采样电压进行转换，得到环境温度；当温度采样模块102输出的采样电压大于参考电压 5v时，钳位二极管d的正极电位大于钳位二极管d的负极电位，因此，钳位二极管d导通，此时，由于钳位二极管d导通后阻抗很小可以忽略，导通的钳位二极管d可以被认为是一根导线，由于一根导线上每一处的电
位相同，因此，钳位二极管d正极的电位便与参考电压 5v一致，此时，采样电压便可以认为是被拦截为参考电压了，即当采样电压大于参考电压 5v时，保护模块103输出参考电压至mcu的pa1口，以避免采样电压击穿mcu，起到对mcu的保护作用。
44.请继续参阅图2，在本技术一些实施例中，温度采样模块102可以包括热敏电阻和分压电阻r，其中，热敏电阻通过插拔接口cn连接在电路中，分压电阻r串联在电源模块101和热敏电阻之间，热敏电阻与分压电阻r的连接处连接钳位二极管d的正极。具体的，本技术实施例中，通过分压电阻r与热敏电阻对参考电压 5v进行分压，此时，热敏电阻分压后两端的电压与mcu的pa1口的电压一致，当环境温度发生变化时，插拔接口cn两端的电阻值即热敏电阻的电阻值也随温度变化而变化，与分压电阻r分压后，温度采样模块102输出的采样电压也同样发生变化，通过mcu的pa1口对采样电压进行采集及转换，便能够得到环境温度。而在热敏电阻插拔或其他原因导致存在静电时，插拔接口cn的1端的电压值变高，导致钳位二极管d的正极的电位高于参考电压 5v，此时，钳位二极管d便导通，将mcu的pa1口电位限制为 5v，需要说明的是，由于钳位二极管d自身的压降较小，因此，此处未考虑钳位二极管d自身的压降，若需要考虑到钳位二极管d自身的压降，则钳位二极管d导通时，mcu的pa1口的电位实际略小于 5v。
45.本技术实施例中，热敏电阻1022可以为负温度系数热敏电阻(negative temperature coefficient，ntc)或正温度系数热敏电阻(positive temperature coefficient，ntc)，其中，负温度系数热敏电阻的阻值随着环境温度升高而减小，随着环境温度降低而增大；相对应的，正温度系数热敏电阻的阻值随着环境温度升高而增大，随着环境温度降低而减小。此处以正温度系数热敏电阻ntc为例进行说明，当环境温度升高时，ntc的阻值也随之增大，此时，ntc与分压电阻r对参考电压 5v分压后，两端的电压即为采样电压，该采样电压由于小于参考电压 5v，因此，微控制器104可以对该采样电压进行转换，得到环境温度，另外，在一个时间段内，以一定的时间间隔对实时接收到的采样电压进行转换，便能够得到环境温度的变化。
46.如图3所示，为本技术实施例中提供的温度检测保护电路的另一个结构示意图，在本技术一些实施例中，温度检测保护电路还可以包括连接于保护模块103和微控制器104之间的滤波模块105，滤波模块105可以用于对采样电压进行滤波处理，得到第一电压输出至微控制器104，以使得微控制器104对第一电压进行转换得到环境温度。具体的，由于其他旁路电路或元器件的影响，温度检测保护电路中可能会存在交流部分对微控制器104造成干扰，因此，为了确保微控制器104接收到的采样电压的准确性，本技术实施例中通过滤波模块105对交流部分进行滤波处理。具体的，如图4所示，为本技术实施例中提供的温度检测保护电路的另一个电路原理示意图，滤波模块105可以包括滤波电容c和滤波电阻r1构成的rc滤波电路，其中，滤波电阻r1的一端与钳位二极管d的正极连接，另一端分别与滤波电容c的一端以及mcu的pa1口连接，滤波电容c的另一端接地。热敏电阻分压后得到的采样电压经插拔接口cn的1脚输出，经过保护模块103时，由于电容具有隔直流，通交流的特性，因此，电解电容e可以对采样电压中的低频交流部分进行平滑滤波，然后采样电压通过滤波电阻r1流向mcu的pa1口，此时rc滤波电路可以对采样电压中的高频交流部分进行滤除，因此，可以确保流向mcu的pa1口的第一电压中不存在交流分量，从而确保转换结果的精准性，本实施例中，滤波电容c为104电容，滤波电阻r1的阻值为2kω，电解电容e的电容值为10uf，分压电阻
r的阻值为5.1kω，钳位二极管d的型号为1ss181。
47.另外，微控制器104还可以用于根据预设的采样方法对第一电压进行采样，得到第二电压，并根据预设的转换方法对第二电压进行转换以得到环境温度；具体的，预设的采样方法可以是模拟转数字(analog-to-digital，ad)采样方法，即微控制器104可以根据预设的时间间隔，对经过滤波处理的采样电压即第一电压进行ad采样，得到第二电压，然后将第二电压转换为热敏电阻对应的阻值，再根据所用热敏电阻的生产厂商提供的热敏电阻的阻值与温度的关系图表，从而可以得到环境温度，实现环境温度检测。
48.如图5所示，为本技术实施例中提供的空调器的一个结构示意图。在上述实施例的基础之上，本技术还提供一种空调器500，该空调器500中集成有上述实施例中的任一温度检测保护电路，该温度检测保护电路可以避免环境干燥或其他因素产生的静电击穿空调器的微控制器，从而确保空调器的正常运行，提高空调器的可靠性。
49.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
50.具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
51.以上对本技术所提供的一种温度检测保护电路及空调器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本技术的电路及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。