CN110601601A - 预充电控制电路及充电单元、空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预充电控制电路及充电单元、空调，作用于预充电电路中的继电器，包括：检测控制子电路和延时子电路；延时子电路的输入端与电源的正极连接，延时子电路的输出端与检测控制子电路的输入端连接，检测控制子电路的输出端与电源的负极连接。本发明的有益效果：通过设置检测控制子电路对预充电电路中预充电容两端的电压进行检测，并与延时子电路共同控制预充电电路中继电器的通断，不需要MCU进行控制，降低了成本，且根据预充电电路中预充电容的电压来进行控制，进一步保证了用电安全。

Description

预充电控制电路及充电单元、空调

技术领域

本发明涉及空调领域，特别涉及一种预充电控制电路及充电单元、空调。

背景技术

为了保证空调的安全使用，一般都设置有缓启动电路，先通过缓启动电路进行预供电，经过一段时间后，再切换为正常的工作电路进行供电。目前为了实现上述工作过程，都是在MCU内设置一定的时间后由缓启动电路切换为正常的工作电路，但是使用MCU存在开发时间长，成本高，且设置的时间值不一定合理，因为缓启动电路中的热敏电阻的电阻会随着温度变化而变化，不易把控具体的时间值。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种预充电控制电路及充电单元、空调，旨在解决使用MCU成本高的问题。

本发明提供了一种预充电控制电路，作用于预充电电路中的继电器，包括：检测控制子电路和延时子电路；

所述延时子电路的输入端与电源的正极连接，所述延时子电路的输出端与所述检测控制子电路的输入端连接，所述检测控制子电路的输出端与所述电源的负极连接；

所述检测控制子电路与所述预充电电路中的预充电容电连接，用于检测所述预充电容两端的电容值，并根据所述电容值控制所述继电器的通断，所述延时子电路用于延迟所述检测控制子电路的导通。

进一步地，所述延迟子电路包括延迟电容，三极管，第一保护电阻和第二保护电阻；

所述第一保护电阻的第一端与所述电源正极连接，所述三极管的基极、所述延迟电容的第一端和所述第二保护电阻的第一端分别连接所述第一保护电阻的第二端，所述三极管的发射极、所述延迟电容的第二端和所述第二保护电阻的第二端分别接地，所述三极管的集电极与所述检测控制子电路的输入端连接；

其中，所述三极管为NPN型三极管。

进一步地，所述延迟子电路还包括第一安全电容，所述第一安全电容的第一端与所述第一保护电阻的第一端连接，所述第一安全电容的第二端接地。

进一步地，所述检测控制子电路包括第一检测电阻、第二检测电阻和三端可调分流基准源，所述继电器包括开关和电磁铁；

所述第一检测电阻的第一端与所述预充电容的正极连接，所述第一检测电阻的第二端分别连接所述三端可调分流基准源的第二输入端和所述第二检测电阻的第一端，所述第二检测电阻的第一端与所述三端可调分流基准源的第一输入端连接，所述三端可调分流基准源的输出端通过所述电磁铁连接所述电源的正极；

所述三端可调分流基准源用于根据所述第二检测电阻的电压控制所述继电器的通断。

进一步地，还包括第三安全电容和第三保护电阻，所述第三保护电阻的第一端与所述第一检测电阻的第二端连接，所述第三保护电阻的第二端与所述第三安全电容的第一端连接，所述第三安全电容的第二端与所述三端可调分流基准源的输出端连接。

进一步地，所述继电器还包括第一二极管，所述电磁铁的输入端与所述二极管的输入端连接，所述第一二极管的输出端与所述电源的正极连接。

进一步地，还包括降压子电路，所述降压子电路的输入端与所述电源正极连接，所述降压子电路的输出端与所述延时子电路的输入端连接。

本发明还提供了一种充电单元，包括预充电电路以及上述的预充电控制电路；

所述预充电电路包括所述继电器、所述预充电容、供电电路和PTC电路，所述PTC电路的输入端与所述继电器的输入端分别与所述预充电容的正极连接，所述PTC电路的输出端与所述继电器的输出端分别与所述供电电路的正极输入端连接，所述预充电容的负极与所述供电电路的负极输入端连接。

进一步地，所述PTC电路包括第一PTC和第二PTC，所述第二PTC的输入端与所述预充电容的正极连接，所述第二PTC的输出端与所述第一PTC的输入端连接，所述第一PTC的输出端与所述供电电路的正极输入端连接。

本发明还提供了一种空调，包括上述的充电单元。

本发明的有益效果：通过设置检测控制子电路对预充电电路中预充电容两端的电压进行检测，并与延时子电路共同控制预充电电路中继电器的通断，不需要MCU进行控制，降低了成本，且根据预充电电路中预充电容的电压来进行控制，进一步保证了用电安全。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种预充电控制电路的电路图；

图2是本发明一实施例的一种预充电控制电路的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

另外，在本发明中如涉及“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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1-2，本发明提出一种预充电控制电路，作用于预充电电路中的继电器D1，包括：检测控制子电路和延时子电路；延时子电路的输入端与电源的正极连接，延时子电路的输出端与检测控制子电路的输入端连接，检测控制子电路的输出端与电源的负极连接；检测控制子电路与预充电电路中的预充电容E1电连接，用于检测预充电容E1两端的电容值，并根据电容值控制继电器D1的通断，延时子电路用于延迟检测控制子电路的导通。

本实施例中，通过设置检测控制子电路对预充电电路中预充电容E1两端的电压进行检测，并与延时子电路共同控制预充电电路中继电器D1的通断，不需要MCU进行控制，降低了成本。即通过延迟子电路延迟一定时间后且检测控制子电路检测到预充电电路中预充电容E1两端的电压满足条件后才会进行导通。具体地，延迟的时间可以根据延时子电路中的各元件的配合来实现，而不需要通过MCU进行设置，通过检测预充电电路中预充电容E1两端的电压，则是为了判定预充电容E1两端的电压是否已经满足条件，若该电压和时间都满足条件，才可以进行通电。

本实施例中，延迟子电路包括延迟电容E4，三极管Q1，第一保护电阻R9和第二保护电阻R10；第一保护电阻R9的第一端与电源正极连接，三极管Q1的基极、延迟电容E4的第一端和第二保护电阻R10的第一端分别连接第一保护电阻R9的第二端，三极管Q1的发射极、延迟电容E4的第二端和第二保护电阻R10的第二端分别接地，三极管Q1的集电极与检测控制子电路的输入端连接；其中，三极管Q1为NPN型三极管Q1。

本实施例中，通过延迟电容E4和三极管Q1以及第一保护电阻R9和第二保护电阻R10的上述连接方式，可以对该电路进行导通的时间进行延迟。具体地，请参见图1，延迟电容E4在未充满电时，由于三极管Q1的基极电势与发射极的电势基本相同，所以三极管Q1不会导通，即检测控制子电路无法与电源负极连接(接地)，因而必须在延迟电容E4充满电后，检测控制子电路才会导通。应该理解的是，在延迟电容E4两端附加的电压应该保证基本不变，一般而言，该电压为设定值，以保证延迟电容E4充电的充满时间基本不变，其次，本申请对延迟电容E4的种类，数目，大小不做限定，保证所需的设定时间即可，优选为电解电容。

本实施例中，延迟子电路还包括第一安全电容E5，第一安全电容E5的第一端与第一保护电阻R9的第一端连接，第一安全电容E5的第二端接地。通过第一安全电容E5可以在延迟电容E4损坏后，对延迟子电路起到一个缓冲的作用，避免发生意外事故。应当理解，安全电容也可以设置多个，如图1，还设置第二安全电容C6，进一步保证用电安全。

本实施例中，检测控制子电路包括第一检测电阻R3、第二检测电阻R5和三端可调分流基准源IC2，继电器D1包括开关和电磁铁；第一检测电阻R3的第一端与预充电容E1的正极连接，第一检测电阻R3的第二端分别连接三端可调分流基准源IC2的第二输入端和第二检测电阻R5的第一端，第二检测电阻R5的第一端与三端可调分流基准源IC2的第一输入端连接，三端可调分流基准源IC2的输出端通过电磁铁连接电源的正极；三端可调分流基准源IC2用于根据第二检测电阻R5的电压控制继电器D1的通断。在一实施例中，三端可调分流基准源IC2的型号可以是TL431。

本实施例中，如图1，三端可调分流基准源IC2的第一输入端和第二输入端连接在第二检测电阻R5的两端，即检测的电压值为R5两端的电压，再将检测到的电压与三端可调分流基准源IC2中的设定电压进行比较，请详细参见图1，若延迟子电路已导通，附加在第一检测电阻R3和第二检测电阻R5两端的电压是预充电电路中预充电容E1的电压，即第二检测电阻R5两端的电压是预充电容E1倍缩后的电压，若该倍缩后的电压大于设定电压，则三端可调分流基准源IC2会导通，进而控制电磁铁通电，吸合开关，将预充电电路由缓启动电路切换为正常的工作电路对空调的内部电路进行供电。需要说明的是，虽然可以直接通过延迟子电路进行控制，但是为了防止三端可调分流基准源IC2损坏，故需要在满足延迟时间的条件后，才将检测控制子电路导通。

本实施例中，还包括第三安全电容C3和第三保护电阻R1，第三保护电阻的第一端与第一检测电阻R3的第二端连接，第三保护电阻的第二端与第三安全电容C3的第一端连接，第三安全电容C3的第二端与三端可调分流基准源IC2的输出端连接。第三保护电阻以及电容是为了防止三端可调分流基准源IC2发生损坏而造成局部过热，引发进一步的问题。

本实施例中，继电器D1还包括第一二极管，电磁铁的输入端与二极管的输入端连接，第一二极管的输出端与电源的正极连接。设置第一二极管是为了防止电容两端的电路反接，从而短路电磁铁，使预充电电路中的开关不会导通，不会造成开关持续导通而引发的事故。即若开关在预充电容E1的两端没有达到一定的电压时，则造成预充电容E1两端的电压瞬间增大，从而损坏预充电容E1，引发事故。

本实施例中，还包括降压子电路，降压子电路的输入端与电源正极连接，降压子电路的输出端与延时子电路的输入端连接。

本实施例中，由于延迟子电路的电压不需要设置太大，以免发生安全问题，故而在施加在两端的工作电压不宜太大，然在实际的电压很难做到与该工作电压相匹配，往往会大于该工作电压，故而设置一个降压子电路，使其满足工作需要。在一较佳的实施例中，降压子电路的连接的电源正极为预充电容E1的正极，通过预充电容E1进行供电，如图2，设置单片机，其内部的程序及外部元件可以设置为在预充电容E1的电压达到指定值之后，输出在延迟子电路的两端的工作电压，该工作电压为恒定值，从而实现对通断时间的进一步把控和延迟。

本发明还提供了一种充电单元，包括预充电电路以及上述的预充电控制电路；预充电电路包括继电器D1、预充电容E1、供电电路和PTC电路，PTC电路的输入端与继电器D1的输入端分别与预充电容E1的正极连接，PTC电路的输出端与继电器D1的输出端分别与供电电路的正极输入端连接，预充电容E1的负极与供电电路的负极输入端连接。PTC电路包括第一PTC(图1中的PTC1)和第二PTC(图1中的PTC2)，第二PTC的输入端与预充电容E1的正极连接，第二PTC的输出端与第一PTC的输入端连接，第一PTC的输出端与供电电路的正极输入端连接。

本实施例中，若不设置PTC电路，直接在预充电容E1两端附加一个实际的工作电压(一般为市电)，在电容的两端电压值由0V变为市电的电压，节点的电阻又趋近于0，此时的瞬间电流非常大，足以损坏预充电容E1，故而需要将设置PTC电路，提供一定的电阻，且该电阻随着热量的增加也会增加，即PTC电阻，即使空调接错线，导致电压非常大，但是在PTC电阻上的释放的热量也大，进而使PTC的电阻也变大，从而使电流减小，防止因瞬间电流变大而出现事故。

本发明还提供了一种空调，包括上述的充电单元。

本发明的有益效果：通过设置检测控制子电路对预充电电路中预充电容E1两端的电压进行检测，并与延时子电路共同控制预充电电路中继电器D1的通断，不需要MCU进行控制，降低了成本，且根据预充电电路中预充电容E1的电压来进行控制，进一步保证了用电安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种预充电控制电路，作用于预充电电路中的继电器，其特征在于，包括：检测控制子电路和延时子电路；

所述延时子电路的输入端与电源的正极连接，所述延时子电路的输出端与所述检测控制子电路的输入端连接，所述检测控制子电路的输出端与所述电源的负极连接；

所述检测控制子电路与所述预充电电路中的预充电容电连接，用于检测所述预充电容两端的电容值，并根据所述电容值控制所述继电器的通断，所述延时子电路用于延迟所述检测控制子电路的导通。

2.如权利要求1所述的预充电控制电路，其特征在于，所述延迟子电路包括延迟电容，三极管，第一保护电阻和第二保护电阻；

所述第一保护电阻的第一端与所述电源正极连接，所述三极管的基极、所述延迟电容的第一端和所述第二保护电阻的第一端分别连接所述第一保护电阻的第二端，所述三极管的发射极、所述延迟电容的第二端和所述第二保护电阻的第二端分别接地，所述三极管的集电极与所述检测控制子电路的输入端连接；

其中，所述三极管为NPN型三极管。

3.如权利要求2所述的预充电控制电路，其特征在于，所述延迟子电路还包括第一安全电容，所述第一安全电容的第一端与所述第一保护电阻的第一端连接，所述第一安全电容的第二端接地。

4.如权利要求1所述的预充电控制电路，其特征在于，所述检测控制子电路包括第一检测电阻、第二检测电阻和三端可调分流基准源，所述继电器包括开关和电磁铁；

所述第一检测电阻的第一端与所述预充电容的正极连接，所述第一检测电阻的第二端分别连接所述三端可调分流基准源的第二输入端和所述第二检测电阻的第一端，所述第二检测电阻的第一端与所述三端可调分流基准源的第一输入端连接，所述三端可调分流基准源的输出端通过所述电磁铁连接所述电源的正极；

所述三端可调分流基准源用于根据所述第二检测电阻的电压控制所述继电器的通断。

5.如权利要求4所述的预充电控制电路，其特征在于，还包括第三安全电容和第三保护电阻，所述第三保护电阻的第一端与所述第一检测电阻的第二端连接，所述第三保护电阻的第二端与所述第三安全电容的第一端连接，所述第三安全电容的第二端与所述三端可调分流基准源的输出端连接。

6.如权利要求4所述的预充电控制电路，其特征在于，所述继电器还包括第一二极管，所述电磁铁的输入端与所述二极管的输入端连接，所述第一二极管的输出端与所述电源的正极连接。

7.如权利要求1所述的预充电控制电路，其特征在于，还包括降压子电路，所述降压子电路的输入端与所述电源正极连接，所述降压子电路的输出端与所述延时子电路的输入端连接。

8.一种充电单元，其特征在于，包括预充电电路以及权利要求1-7任一项所述的预充电控制电路；

所述预充电电路包括所述继电器、所述预充电容、供电电路和PTC电路，所述PTC电路的输入端与所述继电器的输入端分别与所述预充电容的正极连接，所述PTC电路的输出端与所述继电器的输出端分别与所述供电电路的正极输入端连接，所述预充电容的负极与所述供电电路的负极输入端连接。

9.如权利要求8所述的充电单元，其特征在于，所述PTC电路包括第一PTC和第二PTC，所述第二PTC的输入端与所述预充电容的正极连接，所述第二PTC的输出端与所述第一PTC的输入端连接，所述第一PTC的输出端与所述供电电路的正极输入端连接。

10.一种空调，其特征在于，包括权利要求8-9任一项所述的充电单元。