一种降低待机功耗的控制电路及多联机空调的制作方法

1.本实用新型属于空调设备领域，特别是涉及一种降低待机功耗的控制电路及多联机空调。


背景技术：

2.多联机空调目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。由于多联机空调的内机和外机分别供电，通常情况下用户在不使用时只会将内机断电，而外机因安装在楼顶，操作不便，则不会断电，这样外机的待机功耗在日积月累下造成了不小的资源浪费。如何降低多联机外机的待机功耗是在设计空调电控板时需要去考虑的问题。
3.目前行业中最常用的降低待机功耗的方案，一是通过软件设置将多联机外机驱动板上的微控制器在待机时设置成低功耗模式，这样待机时由微控制器控制运行的相关电子部件也相应降低了功耗；二是将外机驱动板上主要的负载供电电源设计为可控，待机时，将这部分供电电源完全断开。这两种方案都可以有效降低多联机外机的待机功耗，但这两种方案中外机驱动板上仍有电路产生电力消耗，可进一步将其待机功耗降低。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种降低待机功耗的控制电路及多联机空调，用于解决现有技术中如何降低多联机空调的外机驱动板的待机功耗的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种降低待机功耗的控制电路，所述控制电路包括：开关电源模块，通讯模块和解码模块；所述开关电源模块包括开关电源管理芯片；所述开关电源管理芯片包括待机模式控制引脚；所述开关电源管理芯片具有低功耗待机模式；所述通讯模块与所述解码模块连接，用于接收空调室内机及空调室外机发送的数据信息并将所述数据信息发送至解码模块；所述解码模块与所述待机模式控制引脚连接，用于基于所述数据信息获取解码信息，及用于将所述解码信息发送至所述开关电源管理芯片；所述开关电源管理芯片用于基于所述解码信息启动所述空调室外机的低功耗模式，或解除所述空调室外机的低功耗模式。。
6.进一步地，所述通讯模块采用485通讯方式；所述通讯模块包括第一通讯电路和第二通讯电路；其中，所述第一通讯电路和所述第二通讯电路连接，所述第一通讯电路还用于和所述空调室内机连接；所述第二通讯电路用于和所述空调室外机连接。
7.进一步地，所述开关电源模块还包括第一电解电容、第二电解电容和第一稳压二极管；所述第一稳压二极管的一端与所述第二电解电容的一端连接，并分别连接至所述第一电解电容的负极和所述开关电源管理芯片；所述第一稳压二极管的另一端与所述第二电解电容的另一端连接，并接地。
8.进一步地，所述开关电源模块还与所述通讯模块连接，用于为所述通讯模块供电。
9.进一步地，所述解码模块包括一移位寄存器；所述移位寄存器与所述通讯模块连
接，用于接收所述数据信息。
10.进一步地，所述解码模块还包括一个d触发器；所述d触发器与所述待机模式控制引脚连接，用于通过所述开关电源管理芯片启动所述空调室外机的低功耗模式，或解除所述空调室外机的低功耗模式。
11.进一步地，所述开关电源管理芯片采用viper37芯片，所述viper37芯片的待机功耗仅有30mw。
12.本实用新型还提供一种多联机空调，包括一个空调室外机和多个空调室内机及所述的降低待机功耗的控制电路；所述空调室外机和多个所述空调室内机均与所述控制电路的通讯模块连接，用于实现所述空调室外机和任一所述空调室内机的数据传输；所述空调室外机还与所述控制电路的开关电源模块连接，以使所述开关电源启动所述空调室外机的低功耗模式，或解除所述空调室外机的低功耗模式。
13.进一步地，所述通讯模块包括第一通讯电路和第二通讯电路；所述空调室外机包括第二微控制单元，所述空调室内机包括第一微控制单元；其中，所述第一通讯电路分别和所述第二通讯电路和所述第一微控制单元连接；所述第二微控制单元和所述第二通讯电路连接。
14.进一步地，所述第一微控制单元的数据发送端高电平有效，低电平禁止；所述第二微控制单元的数据发送端高电平有效，低电平禁止。
15.如上所述，本实用新型所述的一种降低待机功耗的控制电路及多联机空调，具有以下有益效果：
16.(1)与现有技术相比，本实用新型采用具有低功耗模式的开关电源管理芯片，其在低功耗模式下，其自身的mos处在关断状态，开关电源不工作，可降低空调室外机的待机功耗。(2)本实用新型使用内机控制板和外机驱动板的485通讯作为唤醒和启动电源管理芯片低功耗模式的通道，通过关闭多联机外机驱动板上核心供电部件开关电源的输出，由其输出供电的各电力部件都将停止工作，从而在最大程度上降低了驱动板的电力损耗。
附图说明
17.图1显示为本实用新型的降低待机功耗的控制电路于一实施例中的结构示意图。
18.图2显示为本实用新型的多联机空调于一实施例中的结构示意图。
19.标号说明
20.100
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控制电路
21.1000
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多联机空调
[0022]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关电源模块
[0023]
11
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viper37芯片
[0024]
12
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第一电解电容
[0025]
13
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第二电解电容
[0026]
14
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第一稳压二极管
[0027]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
解码模块
[0028]
21
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d触发器
[0029]
22
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移位寄存器
[0030]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
通讯模块
[0031]
31
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第一通讯电路
[0032]
32
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第二通讯电路
[0033]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空调室外机
[0034]
41
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第二微控制单元
[0035]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空调室内机
[0036]
51
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第一微控制单元
具体实施方式
[0037]
以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038]
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”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技术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达不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0039]
本实用新型提供一种降低待机功耗的控制电路及多联机空调，该控制电路采用自带待机模式的开关电源管理芯片，使用485通讯方式作为唤醒和启动开关电源管理芯片的低功耗模式的通道，通过关闭多联机外机驱动板上核心供电部件开关电源的输出，在最大程度上降低了驱动板的电力损耗。
[0040]
如图1所示，开关电源管理芯片采用viper37芯片，于一实施例中，本实用新型的降低待机功耗的控制电路100包括：开关电源模块1，通讯模块3和解码模块2；开关电源模1块包括viper37芯片11；viper37芯片11包括待机模式控制引脚；通讯模块3与解码模块2连接，用于接收空调室内机5及空调室外机4发送的数据信息并将数据信息发送至解码模块2；解码模块2与待机模式控制引脚连接，用于基于数据信息获取解码信息，及用于将解码信息发送至viper37芯片11；viper37芯片11用于基于解码信息启动空调室外机4的低功耗模式，或解除空调室外机4的低功耗模式。
[0041]
需要说明的是，viper37芯片11是一款离线转换器，具有800v耐雪崩功率，包含pwm控制、两级过流保护、过压和过载保护、迟滞热保护、软启动以及在消除任何故障情况后的安全自动重启。其自带的间歇震荡模式操作和极低的设备消耗有助于满足待机节能规定，当整流输入电压电平低于系统规定的正常最低电平时，掉电功能可保护开关电源，且viper37芯片11内嵌有高压启动电路。
[0042]
具体地，viper37芯片11具有低功耗待机模式，其待机模式的功耗仅有30mw；
viper37芯片11的5脚为待机模式控制引脚，当其上电压小于0.5v，viper37芯片11进入待机模式，反之则正常工作。
[0043]
如图1所示，于一实施例中，降低待机功耗的控制电路100的通讯模块3采用485通讯方式，通讯模块包括第一通讯电路31和第二通讯电路32。
[0044]
具体地，第一通讯电路31和第二通讯电路32连接，第一通讯电路31还用于和空调室内机5连接；第二通讯电路32用于和空调室外机4连接。
[0045]
具体地，空调室外机4的微控制单元和空调室内机5的微控制单元的i/o口de置为低电平时，串行通讯口数据发送端(txd)发送禁止，数据接收端(rxd)接受有效；当空调室内机5向空调室外机4传输数据时，空调室内机5的微控制单元的txd端口发送数据经过第一通讯电路31译码后，由第一通讯电路31的ab总线传输数据至第二通讯电路32，第二通讯电路将译码后的数据再次译码后，空调室外机4的微控制单元的rxd则接受到数据。
[0046]
如图1所示，于一实施例中，降低待机功耗的控制电路100的开关电源模块1还包括第一电解电容12、第二电解电容13和第一稳压二极管14。
[0047]
具体地，第一稳压二极管14的一端与第二电解电容13的一端连接，并分别连接至第一电解电容12的负极和viper37芯片11；第一稳压二极管14的另一端与第二电解电容13的另一端连接，并接地。
[0048]
具体地，第一稳压二极管14的一端与第二电解电容13的一端连接，并连接至viper37芯片11的n1脚，以使第一电解电容12、第二电解电容13和第一稳压二极管14为viper37芯片11的n1脚提供电压，设计该电压值为5v左右的低压，当viper37芯片11的mos管开通后，电流由高电位流入此低电位。
[0049]
进一步地，于一实施例中，开关电源模块1还包括开关电源电路和桥式整流二极管。第一稳压二极管14的一端与第二电解电容13的一端连接，还与开关电源电路连接，第一电解电容12的正极和桥式整流二极管连接，开关电源电路还与viper37芯片11连接。
[0050]
需要说明的是，第一通讯电路31和第二通讯电路32的的电源由viper37芯片11的n1脚提供，这样可以确保开关电源模块1在低功耗待机模式时，第一通讯电路31和第二通讯电路32也有电源供给。
[0051]
如图1所示，于一实施例中，降低待机功耗的控制电路100的解码模块2包括一移位寄存器22；移位寄存器22与通讯模块3连接，用于接收所述数据信息。
[0052]
进一步地，解码模块2还包括一个d触发器21；d触发器21与待机模式控制引脚连接，用于通过viper37芯片11启动空调室外机4的低功耗模式，或解除空调室外机4的低功耗模式。
[0053]
具体地，d触发器21的输出脚直接与viper37芯片连接，viper37芯片是否进入低功耗待机模式由d触发器21来控制。
[0054]
需要说明的是，d触发器(data flip-flop或delay flip-flop)由4个与非门组成，其中g1和g2构成基本rs触发器。电平触发的主从触发器工作时，必须在正跳沿前加入输入信号。如果在cp高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。而边沿触发器允许在cp触发沿来到前一瞬间加入输入信号。这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。边沿d触发器也称为维持-阻塞边沿d触发器。边沿d触发器可由两个d触发器串联而成，但第一个d触发器的cp需要用非门反向。
[0055]
于一实施例中，解码模块2还包括解码电路，解码电路分别与移位寄存器22和d触发器21连接。
[0056]
具体地，解码电路通常包括一个方波发生器和两个四路异或门，方波发生器主要功能是给移位寄存器22提供移位信号，移位寄存器22的8位输出分别与两个四路异或门连接，通过改变两个四路异或门的输入方式，定义低功耗模式触发信号和低功耗模式解除信号的值，第一个四路异或门与d触发器21的sd脚连接，用于触发低功耗模式触发信号，第二个四路异或门与d触发器21的clk脚连接，用于解除低功耗模式触发信号。
[0057]
如图2所示，本实用新型提供一种多联机空调1000，包括一个空调室外机4和多个空调室内机5及上述任一实施方式的降低待机功耗的控制电路100；空调室外机4和多个空调室内机5均与控制电路100的通讯模块3连接，用于实现空调室外机4和任一空调室内机5的数据传输；空调室外机4还与控制电路100的开关电源模块1连接，以使开关电源启动空调室外机4的低功耗模式，或解除空调室外机4的低功耗模式。
[0058]
进一步地，通讯模块3包括第一通讯电路31和第二通讯电路32；空调室外机4包括第二微控制单元41，空调室内机5包括第一微控制单元51。
[0059]
具体地，第一通讯电路31分别和第二通讯电路32和第一微控制单元51连接；第二微控制单元41和第二通讯电路32连接。
[0060]
进一步地，第一微控制单元51的数据发送端高电平有效，低电平禁止；第二微控制单元41的数据发送端高电平有效，低电平禁止。
[0061]
需要说明的是，微控制单元(microcontroller unit；mcu)，又称单片微型计算机(single chip microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(central process unit；cpu)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口，甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、pc外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到mcu的身影。
[0062]
综上所述，本实用新型的降低待机功耗的控制电路和多联机空调与现有技术相比，采用具有低功耗模式的开关电源管理芯片，可降低空调室外机的待机功耗；使用内机控制板和外机驱动板的485通讯作为唤醒和启动电源管理芯片低功耗模式的通道，通过关闭多联机外机驱动板上核心供电部件开关电源的输出，由其输出供电的各电力部件都将停止工作，从而在最大程度上降低了驱动板的电力损耗；所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0063]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。