一种状态检测电路与电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及状态检测技术领域，具体而言，涉及一种状态检测电路与电子设备。


背景技术：

2.目前膨胀阀已广泛运用于空调系统压力调节，膨胀阀驱动方式通常为步进电机，而现有技术中步进电机通常采用开环控制，当步进电机发生短路、开路或其他电路异常时，膨胀阀运动角度将产生错误，进而影响系统压力，引起空调运行异常。
3.然而，目前并没有设计对步进电机状态检测的相关电路。


技术实现要素：

4.本技术的目的在与提供一种状态检测电路与电子设备，以解决现有技术中存在的无法对步进电机进行状态检测的问题。
5.为解决上述问题，一方面，本技术提供了一种状态检测电路，所述状态检测电路包括控制器、驱动模块以及多个比较模块，每个所述比较模块均与所述控制器、所述驱动模块电连接，所述控制器还与所述驱动模块电连接，所述驱动模块用于与步进电机连接，每个所述比较模块的基准电流均不相同；其中，
6.所述比较模块用于获取所述步进电机的工作电流，并依据所述工作电流与所述基准电流输出当前状态值；
7.所述控制器用于依据所述多个比较模块的当前状态值确定所述步进电机的状态，其中，所述步进电机的状态包括非工作状态、单相状态、两相状态以及故障状态。
8.由于本技术提供的状态检测电路可以通过设置多个基准电流不同的比较模块的方式，实现确定出步进电机的状态的目的，进而可以实现对步进电机的实时状态进行检测。
9.可选地，所述多个比较模块包括第一比较模块、第二比较模块以及第三比较模块，所述第一比较模块、第二比较模块以及第三比较模块基准电流依次增大；其中，
10.所述控制器用于当所述第一比较模块、所述第二比较模块以及所述第三比较模块均输出未翻转状态值时，确定所述步进电机的状态为非工作状态；
11.所述控制器还用于当所述第一比较模块输出翻转状态值，所述第二比较模块与所述第三比较模块均输出未翻转状态值时，确定所述步进电机的状态为单相状态；
12.所述控制器还用于当所述第一比较模块与所述第二比较模块输出翻转状态值，所述第三比较模块输出未翻转状态值时，确定所述步进电机的状态为两相状态；
13.所述控制器还用于当所述第一比较模块、所述第二比较模块以及所述第三比较模块均输出翻转状态值时，确定所述步进电机的状态为故障状态。
14.可选地，所述第二比较模块的基准电流为所述第一比较模块的基准电流的2倍，所述第三比较模块的基准电流为所述第一比较模块的基准电流的2.5倍。
15.可选地，每个所述比较模块均包括比较器、基准电流单元、输出单元以及输入单
元，输入单元分别与所述驱动模块、所述比较器的同相输入端电连接，所述基准电流单元与所述比较器的反相输入端电连接，所述输出单元分别与所述比较器的输出端、所述控制器电连接。
16.可选地，所述基准电流单元包括第一电阻与第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联后的一端连接电源，另一端接地，所述比较器的反相输入端连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间；其中，
17.每个所述比较模块的第一电阻与所述第二电阻的阻值不同。
18.可选地，所述输入单元包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述驱动模块电连接，所述第三电阻的另一端与所述比较器的同相输入端电连接。
19.可选地，所述输出单元包括第四电阻与第五电阻，所述第四电阻与所述第五电阻的一端均与所述比较器的输出端电连接，所述第四电阻的另一端与电源相连，所述第五电阻的另一端与所述控制器电连接。
20.可选地，所述状态检测电路还包括电压检测模块，所述电压检测模块分别与步进电机、所述控制器电连接；其中，
21.所述电压检测模块用于检测所述步进电机的工作电压，并将所述工作电压传输至所述控制器。
22.可选地，所述状态检测电路还包括报警模块，所述报警模块与所述控制器电连接；其中，
23.所述控制器还用于在所述步进电机的状态为故障状态时，控制所述报警模块进行报警。
24.第二方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的状态检测电路。
附图说明
25.图1为本技术实施例提供的状态检测电路的一种模块示意图。
26.图2为本技术实施例提供的状态检测电路的另一种模块示意图。
27.图3为本技术实施例提供的比较模块的电路示意图。
28.图4为本技术实施例提供的状态检测电路的电路示意图。
29.附图标记说明：
30.100-状态检测电路；110-控制器；120-比较模块；121-第一比较模块；122-第二比较模块；123-第三比较模块；124-比较器；125-基准电流单元；126-输入单元；127-输出单元；130-驱动模块；140-电压检测模块；150-报警模块；r1-第一电阻；r2-第二电阻；r3-第三电阻；r4-第四电阻；r5-第五电阻；r6-第六电阻；r7-第七电阻；r8-第八电阻；c1-第一电容；c2-第二电容；c3-第三电容。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
32.正如背景技术所述，目前，在空调膨胀阀的步进电机工作时，可能出现异常情况，
例如发生断路、开路或者其它电路异常的情况。然而，现有技术中并没有针对步进电机状态检测的相关电路。
33.有鉴于此，为了实现状态检测，本技术提供了一种状态检测电路，通过设置多个比较模块的方式，使得能够依据比较模块的当前状态确定出步进电机的状态，包括非工作状态、单相状态、两相状态以及故障状态，实现实时获取步进电机状态的效果。
34.下面对本技术提供的状态检测电路进行示例性说明：
35.作为一种实现方式，请参阅图1，该状态检测电路100包括控制器110、驱动模块130以及多个比较模块120，每个比较模块120均与控制器110、驱动模块130电连接，控制器110还与驱动模块130电连接，驱动模块130用于与步进电机连接，每个比较模块120的基准电流均不相同。
36.其中，比较模块120用于获取步进电机的工作电流，并依据工作电流与基准电流输出当前状态值，控制器110用于依据多个比较模块120的当前状态值确定步进电机的状态，其中，步进电机的状态包括非工作状态、单相状态、两相状态以及故障状态。
37.通过设置多个比较模块120的方式，使得可以根据不同比较模块120的当前状态值确定出步进电机的实时状态。
38.作为一种实现方式，请参阅图2，本技术所述的多个比较模块120包括第一比较模块121、第二比较模块122以及第三比较模块123，第一比较模块121、第二比较模块122以及第三比较模块123均分别与控制器110、驱动模块130电连接，第一比较模块121、第二比较模块122以及第三比较模块123的基准电流依次增大。
39.在实际应用过程中，控制器110用于当第一比较模块121、第二比较模块122以及第三比较模块123均输出未翻转状态值时，确定步进电机的状态为非工作状态；控制器110还用于当第一比较模块121输出翻转状态值，第二比较模块122与第三比较模块123均输出未翻转状态值时，确定步进电机的状态为单相状态；控制器110还用于当第一比较模块121与第二比较模块122输出翻转状态值，第三比较模块123输出未翻转状态值时，确定步进电机的状态为两相状态；控制器110还用于当第一比较模块121、第二比较模块122以及第三比较模块123均输出翻转状态值时，确定步进电机的状态为故障状态。
40.可选地，当控制器110包括控制芯片时，第一比较模块121、第二比较模块122以及第三比较模块123可以与控制芯片的不同引脚相连，进而使得控制能够利用不同引脚获取各个比较模块120的当前状态值。在一种可选的实现方式中，翻转状态值与未翻转状态值也可以用高电平与低电平的方式呈现。当步进电机的工作电流小于基准电流时，则比较模块120输出未翻转状态值，即输出低电平；当步进电机的工作电流大于基准电流时，则比较模块120输出翻转状态值，即输出高电平。
41.需要说明的是，膨胀阀的步进电机一般包含四相，每相的直流电阻为rx，每相的工作电流是为ia＝ib＝ic＝id＝vcc/rx，正常工作状态下正向按照四相八拍a-ab-b-bc-c-cd-d-da依次循环，运行预设的步数，其中，a、b、c、d表示步进电机的四相。反相状态按照d-dc-c-cb-b-ba-a-ad依次循环，运行设定的步数，当单相工作时，运行的电流i＝vcc/rx，两相运行时电流是i＝2vcc/rx。
42.在此基础上，可以设定第二比较模块122的基准电流为第一比较模块121的基准电流的2倍，第三比较模块123的基准电流为第一比较模块121的基准电流的2.5倍，例如，将第
一比较模块121的基准电流设定为vcc/rx，第二比较模块122的基准电流设定为2vcc/rx，第三比较模块123的基准电流设定为2.5vcc/rx。由于步进电机按照上述四相八拍工作，在工作过程中，一般只会存在单相或两相的情况，则其运行时的电流分别为vcc/rx与2vcc/rx，据此，可以确定在不同情况下步进电机的状态。当然地，在实际设定过程中，考虑到有误差的存在，步进电机的工作电流可能存在一定波动，因此，可以根据实际需求设定基准电流，设定第一比较模块121的基准电流小于vcc/rx，在此不做限定。
43.可选地，当第一比较模块121、所述第二比较模块122以及所述第三比较模块123均输出低电平时，则表示此时步进电机的工作电流较低或电流为零，此时可以确定步进电机处于非工作状态。若此时控制器110已经发送启动信号，则表明电路中出现断路故障。当第一比较模块121输出高电平，第二比较模块122与第三比较模块123均输出低电平时，确定步进电机的状态为单相状态，例如，步进电机此时可能工作于四相八拍中的a相或者b相等；当第一比较模块121与第二比较模块122输出高电平，第三比较模块123输出低电平时，确定步进电机的状态为两相状态，例如步进电机此时可能工作于四相八拍中的ab相或bc相等；当第一比较模块121、第二比较模块122以及第三比较模块123均输出高电平时，则确定步进电机的状态为故障状态，此时，电路可能出现短路。
44.因此，通过本技术提供的状态检测电路100，一方面，可以确定出步进电机是否故障；另一方面，当步进电机的工作未出现故障时，还可以确定出步进电机当前处于单相工作或双相工作。
45.在一种实现方式中，每个比较模块120的结构均相同，只是具体器件的参数存在差异。请参阅图3，每个比较模块120均包括比较器124、基准电流单元125、输出单元127以及输入单元126，输入单元126分别与驱动模块130、比较器124的同相输入端电连接，基准电流单元125与比较器124的反相输入端电连接，输出单元127分别与比较器124的输出端、控制器110电连接。
46.可选地，比较器124可选用型号为lm2903dr的器件，基准电流单元125包括第一电阻r1与第二电阻r2，第一电阻r1与第二电阻r2串联后的一端连接电源，另一端接地，比较器124的反相输入端连接于第一电阻r1与第二电阻r2之间。本质上，第一电阻r1与第二电阻r2组成分压电路，进而为比较器124的反相输入端提供基准电流或基准电压。其中，本技术提供的电源为3.3v，因此，可以选择合适阻值的第一电阻r1与第二电阻r2进行分压，以得到合适的基准电流。可以理解地，由于每个比较模块120的基准电压不同，因此，每个比较模块120中，第一电阻r1与第二电阻r2的阻值并不相同。例如，在第一比较模块121中，第一电阻r1选用15kω，第二电阻r2选用4.7kω；而在在第二比较模块122中，第一电阻r1选用10kω，第二电阻r2选用15kω；在第三比较模块123中，第一电阻r1选用2kω，第二电阻r2选用18kω。当然地，在实际应用中，也可根据实际需求调节电阻的阻值。
47.此外，为了起到稳压的作用，基准电流单元125还包括第一电容c1，第一电容c1的一端与比较器124的反相输入端电连接，另一端接地，进而为基准电压进行滤波，使得输入基准电流更加稳定。
48.作为一种实现方式，输入单元126包括第三电阻r3，第三电阻r3的一端与驱动模块130电连接，第三电阻r3的另一端与比较器124的同相输入端电连接。可以理解地，通过设置第三电阻r3，实际可以起到采样功能，进而对步进电机工作电流进行采样。
49.当然的，为了实现稳压功能，输入单元126还包括第二电容c2，第二电容c2的一端与比较器124的同相输入端电连接，另一端接地。
50.可选地，输出单元127包括第四电阻r4与第五电阻r5，第四电阻r4与第五电阻r5的一端均与比较器124的输出端电连接，第四电阻r4的另一端与电源相连，第五电阻r5的另一端与控制器110电连接。并且，比较器124的电源采用15v电源，因此，当步进电机的工作电流大于基准电流时，比较器124的输出端输出15v高电平，通过第五电阻r5限流后，加载于控制器110的引脚上，拉高控制器110引脚的电平；而当步进电机的工作电流小于基准电流时，比较器124的输出端输出0v低电平，控制器110的引脚对应被拉低。
51.同时，输出单元127还包括第三电容c3，第三电容c3的一端与第五电阻r5连接，另一端接地，第三电容c3能够起到滤波的作用。
52.请参阅图4，图4示出了状态检测电路100的电路示意图，由图可知，控制器110与驱动模块130连接，并通过引脚p07、p06、p05以及p04向驱动模块130输出驱动信号，进而使得驱动模块130驱动步进电机按四相八拍工作。在此过程中，通过比较模块120可以获取步进电极的工作电流，并与基准电流进行比较，以通过三个比较模块120确定出步进电机的工作状态。
53.并且，由于基准电流依据vcc/rx确定，而步进电机的工作电压vcc可能存在波动，为了使设置的基准电流更加准确，本技术中，状态检测电路100还包括电压检测模块140，电压检测模块140分别与步进电机、控制器110电连接；其中，电压检测模块140用于检测步进电机的工作电压，并将工作电压传输至控制器110。
54.可选地，电压检测模块140包括第六电阻r6与第七电阻r7，第六电阻r6与第七电阻r7串联后的一端与驱动模块130相连，以获取步进电机的工作电压，另一端接地，且控制器110连接与第六电阻r6与第七电阻r7之间，使得利用分压原理的对步进电机的工作电压进行采集。
55.此外，为了使用户能够及时了解故障已产生，可选的，状态检测电路100还包括报警模块150，报警模块150与控制器110电连接；其中，控制器110还用于在步进电机工作故障时，控制报警模块150进行报警。
56.可选地，报警模块150包括指示灯、第八电阻r8，指示灯与第八电阻r8串联，且第八电阻r8与电源电连接，指示灯与控制器110电连接。例如，该指示灯可以为led指示灯，led指示灯的阳极与第八电阻r8连接，阴极与控制器110连接。当需要进行报警是，控制器110对应引脚的电平拉低，使得led指示灯点亮。或者，控制器110以pwm波的形式对指示灯进行控制，并在出现故障时控制指示灯闪烁。
57.当然地，在其它的一些实施例中，也可以采用其他方式进行报警，例如采用三色灯轮次闪烁，或者采用蜂鸣器进行报警等，再次不做任何限定。
58.基于上述实现方式，本技术还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的状态检测电路100。例如，该电子设备可以为空调器。
59.综上，本技术提供了一种状态检测电路与电子设备，状态检测电路包括控制器、驱动模块以及多个比较模块，每个比较模块均与控制器、驱动模块电连接，控制器还与驱动模块电连接，驱动模块用于与步进电机连接，每个比较模块的基准电流均不相同；其中，比较模块用于获取步进电机的工作电流，并依据工作电流与基准电流输出当前状态值；控制器
用于依据多个比较模块的当前状态值确定步进电机的状态，其中，步进电机的状态包括非工作状态、单相状态、两相状态以及故障状态。由于本技术提供的状态检测电路可以通过设置多个基准电流不同的比较模块的方式，实现确定出步进电机的状态的目的，进而可以实现对步进电机的实时状态进行检测。
60.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
61.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。