CN110780109A - 一种阻性负载检测电路及检测方法 - Google Patents

一种阻性负载检测电路及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种阻性负载检测电路及检测方法。阻性负载检测电路包括电源电路、可控硅和控制器，阻性负载通过可控硅与电源电路电性串接形成供电回路，可控硅的控制极与控制器的一个控制端口电性相连，以及过零检测电路，该过零检测电路的检测输入端输入电压过零信号时其检测输出端输出的状态信号发生切换，由控制器检测过零检测电路的检测输出端在一个电压周期内是否发生状态信号切换来对应判断供电回路中是否存在阻性负载；其中，该过零检测电路的检测输入端与供电回路电性相连，过零检测电路的检测输出端与控制器的一个数据端口电性相连。本发明检测方式简单、判断准确且可靠性高。

Description

一种阻性负载检测电路及检测方法
技术领域
本发明涉及负载检测技术，尤其涉及一种阻性负载检测电路及检测方法。
背景技术
如养生壶、小火锅、煮茶器等小家电产品，采用内置供电电路的底座与可分离的主体的分体式结构，主体内设阻性负载，当主体放置在底座上时，给阻性负载供电得以工作。
如图1所示，以电水壶为例。电水壶包括可分离的底座1和壶体2，底座1内设与供电电源（一般是市电AC220V）电性相连的供电电路，而壶体2的底部设有为阻性负载的发热盘21及NTC热敏电阻22。供电电路则主要是可控硅控制阻性负载工作，如图2所示，供电电路包括电源芯片、串接在供电电源与阻性负载（比如图1的发热盘21）之间的可控硅T1（一般采用双向可控硅）及和可控硅T1的控制极电性相连的控制器，而NTC热敏电阻22与控制器的一个数据端口电性相连，控制器一般采用单片机实现。当壶体2放在底座1上时，控制器能检测到NTC热敏电阻22的温度信号，此时，控制器发出第一控制信号让可控硅T1导通，供电电源通过可控硅T1让发热盘21发热对壶体2进行加热；当壶体2从底座1取走后，控制器不再能检测到NTC热敏电阻22的温度信号，控制器发出第二控制信号让可控硅T1关断，从而发热盘21失电不再加热。现有技术通过控制器对NTC热敏电阻22的温度信号来判断壶体2是否放置在底座1上，至少存在如下缺陷：
1. 判断负载是否离开供电电源必须要有NTC热敏电阻，对于一些不需要NTC的分体式产品（如只需要温控器）来说增加了成本且不美观，结构设计变得复杂，甚至有些产品结构不能满足要求。
2.依据检测NTC热敏电阻来判断负载是否离开供电电源的方式，其可靠性取决于NTC热敏电阻，如果NTC热敏电阻出现误判（比如自身开路）但负载并没有离开电源，就会存在着误判而导致无法正常使用，从而可靠性较差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种阻性负载检测电路及检测方法，通过过零检测电路来检测供电电源与阻性负载是构成回路还是形成开路来判断阻性负载是接入了供电电源还是离开了供电电源，检测方式简单且可靠性极高。
本发明提出一种阻性负载检测电路，包括电源电路、可控硅和控制器，阻性负载通过可控硅与电源电路电性串接形成供电回路，可控硅的控制极与控制器的一个控制端口电性相连，以及过零检测电路，该过零检测电路的检测输入端输入电压过零信号时其检测输出端输出的状态信号发生切换，由控制器检测过零检测电路的检测输出端在一个电压周期内是否发生状态信号切换来对应判断供电回路中是否存在阻性负载；其中，该过零检测电路的检测输入端与供电回路电性相连，过零检测电路的检测输出端与控制器的一个数据端口电性相连。
其中，电源电路包括供电电源和与供电电源电性相连的供电芯片。
其中，可控硅为双向可控硅。
其中，控制器为单片机、PFGA芯片或DSP芯片。
其中，过零检测电路包括三极管Q2，其基极设为检测输入端并与供电回路电性相连，发射极接地，集电极串接电阻R32与外部直流电源VCC电性相连，且三极管Q2的集电极串接电阻R10与控制器的一个数据端口电性相连。
其中，三极管Q2的基极串接有电阻R28和电阻R29。
其中，三极管Q2的基极与发射极之间串接电阻R33。
其中，三极管Q2的发射极与电阻R10之间串接有电容C3。
本发明还公开一种阻性负载检测方法，其包括：设置过零检测电路的检测输入端与供电回路电性相连而过零检测电路的检测输出端与控制器的一个数据端口电性相连；控制可控硅导通时，检测过零检测电路的检测输出端在一个电压周期内是否发生状态信号切换，若是，则判断供电回路中已接入阻性负载，否则判断供电回路中没有接入阻性负载；其中，该过零检测电路的检测输入端输入电压过零信号时其检测输出端输出的状态信号在第一状态信号与第二状态信号之间发生切换，而供电回路指阻性负载通过可控硅与电源电路电性串接形成回路。
其中，可控硅的控制极与控制器的一个控制端口电性相连，由控制器控制可控硅关断或导通。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明不再利用现有技术中借助NTC热敏电阻来判断阻性负载是否接入电源电路之中，无需NTC热敏电阻，使产品结构更美观，结构设计变得简单，降低加工成本高，降低生产成本，提高生产效率；同时，本发明利用过零检测电路来判断一个电压周期内是否发生状态信号切换来对应判断阻性负载是否接入电源电路，检测方式简单、判断准确且可靠性高。
附图说明
图1是电水壶的壶体与底座相分离时的结构示意图。
图2是可控硅控制阻性负载工作的电路框图。
图3是本发明公开的阻性负载检测电路的电路原理框图。
图4是过零检测电路一个实施例的电路示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明了解决现有技术中依靠检测NTC热敏电阻的温度检测信号作为判断负载是否离开供电电源所存在的缺陷，提供一种不依赖于NTC热敏电阻且可靠性较高的阻性负载检测电路。如图3所示，阻性负载检测电路包括电源电路、可控硅T1、控制器（控制器为单片机、PFGA芯片或DSP芯片为佳）及过零检测电路，负载（本申请的负载一律指阻性负载）、可控硅T1与电源电路电性串接形成供电回路，可控硅T1的控制极与控制器的一个控制端口电性相连，而过零检测电路的检测输入端与供电回路电性相连，过零检测电路的检测输出端与控制器的一个数据端口电性相连。
其中，电源电路包括与供电电源AC220V电性相连的供电芯片，由供电芯片将供电电源进行处理以输出符合负载工作要求的交流电压。
在可控硅T1导通时，若负载串接在供电回路，供电回路的任何位置检测到的电压波形均是正弦波或近似正弦波。如图3所示，假设过零检测电路的检测输入端接入供电回路的A点，那么，在正半周期的电压波形内过零检测电路的检测输出端给控制器的数据端口输出第一状态信号，而在负半周期的电压波形内过零检测电路的检测输出端给控制器的数据端口输出第二状态信号。即，在供电电源的电压过零信号时过零检测电路的检测输出端所输出的信号也从第一状态信号切换至第二状态信号或从第二状态信号切换至第一状态信号，即零检测电路的检测输出端根据电源电压的过零电压产生状态信号的切换。因此，在可控硅T1导通时，在一个电压周期内，若控制器的数据端口检测到零检测电路的检测输出端产生了状态信号的切换，即控制器检测到A点存在过零信号，则判断负载已接入了供电回路，也就是判断供电回路中存在阻性负载（对应图1中壶体2已放置在底座1上的情况）。
在可控硅T1导通时，在一个电压周期内，若控制器的数据端口检测不到零检测电路的检测输出端产生了状态信号的切换，即控制器检测不到A点存在过零信号，则判断负载没有接入了供电回路，此时供电回路实则处于开路状态，也就是判断供电回路中存在阻性负载（对应图1中壶体2从底座1上取走的情形）。
过零检测电路存在诸多具体的实现电路。如图4所示给出了过零检测电路的其中一种实现电路，包括三极管Q2，其基极设为检测输入端与供电回路电性相连，三极管Q2的发射极接地，集电极串接电阻R32与外部直流电源VCC（一般为5V）电性相连，且三极管Q2的集电极串接电阻R10与控制器的一个数据端口电性相连。另外，在三极管Q2的基极串接有电阻R28和电阻R29，三极管Q2的基极与发射极之间串接电阻R33，在三极管Q2的发射极与电阻R10之间串接有电容C3。
三极管Q2为N型为例。在负载接入供电回路之中且在可控硅T1导通时，在供电电源属于正半周期，三极管Q2的基极为电阻R33在电阻R33、电阻R28和电阻R29串接支路的分压，从而三极管Q2的基极的电压大于导通阈值电压，三极管Q2由高阻截止状态切换为导通，此时，三极管Q2的集电极（即过零检测电路的检测输出端）的电压从VCC切换至0，即由高电平切换至低电平，对应的，控制器的数据端口检测到的状态信号由高电平变成低电平。然后，在供电电源切换至负半周期时，三极管Q2的基极的电压小于导通阈值电压，三极管Q2由导通状态切换为高阻截止状态，，三极管Q2的集电极电压由0切换至VCC，对应的，控制器的数据端口检测到的状态信号由低电平变成高电平。因此，在一个电压周期内，只要控制器的数据端口检测到过零检测电路的检测输出端的状态信号发生了切换，就判断负载已接入供电回路，否则就判断负载没有接入供电回路，整个检测过程简单且可靠性高。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻性负载检测电路，包括电源电路、可控硅和控制器，阻性负载通过可控硅与电源电路电性串接形成供电回路，可控硅的控制极与控制器的一个控制端口电性相连，其特征在于，还包括过零检测电路，该过零检测电路的检测输入端输入电压过零信号时其检测输出端输出的状态信号发生切换，由控制器检测过零检测电路的检测输出端在一个电压周期内是否发生状态信号切换来对应判断供电回路中是否存在阻性负载；其中，该过零检测电路的检测输入端与供电回路电性相连，过零检测电路的检测输出端与控制器的一个数据端口电性相连。
2.根据权利要求1所述阻性负载检测电路，其特征在于，电源电路包括供电电源和与供电电源电性相连的供电芯片。
3.根据权利要求1所述阻性负载检测电路，其特征在于，可控硅为双向可控硅。
4.根据权利要求1所述阻性负载检测电路，其特征在于，控制器为单片机、PFGA芯片或DSP芯片。
5.根据权利要求1-4任何一项所述阻性负载检测电路，其特征在于，过零检测电路包括三极管Q2，其基极设为检测输入端并与供电回路电性相连，发射极接地，集电极串接电阻R32与外部直流电源VCC电性相连，且三极管Q2的集电极串接电阻R10与控制器的一个数据端口电性相连。
6.根据权利要求5所述阻性负载检测电路，其特征在于，三极管Q2的基极串接有电阻R28和电阻R29。
7.根据权利要求6所述阻性负载检测电路，其特征在于，三极管Q2的基极与发射极之间串接电阻R33。
8.根据权利要求5所述阻性负载检测电路，其特征在于，三极管Q2的发射极与电阻R10之间串接有电容C3。
9.一种阻性负载检测方法，其特征在于，包括：
设置过零检测电路的检测输入端与供电回路电性相连而过零检测电路的检测输出端与控制器的一个数据端口电性相连；
控制可控硅导通时，检测过零检测电路的检测输出端在一个电压周期内是否发生状态信号切换，若是，则判断供电回路中已接入阻性负载，否则判断供电回路中没有接入阻性负载；
其中，该过零检测电路的检测输入端输入电压过零信号时其检测输出端输出的状态信号在第一状态信号与第二状态信号之间发生切换，而供电回路指阻性负载通过可控硅与电源电路电性串接形成回路。
10.根据权利要求9所述阻性负载检测方法，其特征在于，可控硅的控制极与控制器的一个控制端口电性相连，由控制器控制可控硅关断或导通。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112904916A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 小熊电器股份有限公司 一种实现负载恒温的驱动电路及方法、装置

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2534700Y (zh) * 2002-04-18 2003-02-05 贾小江 阻性负载安全供电插座
CN201327579Y (zh) * 2008-12-19 2009-10-14 郭士军 豆浆机的控制装置
CN202486205U (zh) * 2012-02-20 2012-10-10 深圳和而泰智能控制股份有限公司 电压过零检测电路及装置
CN202973352U (zh) * 2012-10-24 2013-06-05 成都彩虹电器（集团）股份有限公司 一种家用柔性取暖器发热丝断丝保护控制器
CN103479243A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 九阳股份有限公司 一种安全食品加工机
CN103675670A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 美的集团股份有限公司 压力开关状态检测电路、电路板及具有其的电热产品
CN104333364A (zh) * 2014-11-04 2015-02-04 许蓬 一种交流固态继电器及该继电器负载回路的故障检测方法
CN104825055A (zh) * 2014-12-30 2015-08-12 九阳股份有限公司 一种豆浆机
CN204950529U (zh) * 2015-09-10 2016-01-13 合肥龙多电子科技有限公司 多功能精准控温养生壶控制电路
CN105326332A (zh) * 2015-11-19 2016-02-17 珠海格力电器股份有限公司 一种具有内锅检测装置的电热锅及内锅检测方法
CN208705395U (zh) * 2018-03-02 2019-04-05 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 过零检测电路、驱动电路及料理机
CN209072056U (zh) * 2018-12-10 2019-07-05 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 可控硅保护电路以及烹饪器具
CN110113037A (zh) * 2019-05-27 2019-08-09 深圳和而泰小家电智能科技有限公司 过零控制电路及电子设备
CN110138063A (zh) * 2019-05-24 2019-08-16 青岛中科瑞信电力技术有限公司 基于中大功率无线充电设备的匹配识别***及其方法
CN209432895U (zh) * 2018-12-13 2019-09-24 四川长虹电子部品有限公司 交流信号过零检测电路

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2534700Y (zh) * 2002-04-18 2003-02-05 贾小江 阻性负载安全供电插座
CN201327579Y (zh) * 2008-12-19 2009-10-14 郭士军 豆浆机的控制装置
CN202486205U (zh) * 2012-02-20 2012-10-10 深圳和而泰智能控制股份有限公司 电压过零检测电路及装置
CN202973352U (zh) * 2012-10-24 2013-06-05 成都彩虹电器（集团）股份有限公司 一种家用柔性取暖器发热丝断丝保护控制器
CN103479243A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 九阳股份有限公司 一种安全食品加工机
CN103675670A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 美的集团股份有限公司 压力开关状态检测电路、电路板及具有其的电热产品
CN104333364A (zh) * 2014-11-04 2015-02-04 许蓬 一种交流固态继电器及该继电器负载回路的故障检测方法
CN104825055A (zh) * 2014-12-30 2015-08-12 九阳股份有限公司 一种豆浆机
CN204950529U (zh) * 2015-09-10 2016-01-13 合肥龙多电子科技有限公司 多功能精准控温养生壶控制电路
CN105326332A (zh) * 2015-11-19 2016-02-17 珠海格力电器股份有限公司 一种具有内锅检测装置的电热锅及内锅检测方法
CN208705395U (zh) * 2018-03-02 2019-04-05 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 过零检测电路、驱动电路及料理机
CN209072056U (zh) * 2018-12-10 2019-07-05 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 可控硅保护电路以及烹饪器具
CN209432895U (zh) * 2018-12-13 2019-09-24 四川长虹电子部品有限公司 交流信号过零检测电路
CN110138063A (zh) * 2019-05-24 2019-08-16 青岛中科瑞信电力技术有限公司 基于中大功率无线充电设备的匹配识别***及其方法
CN110113037A (zh) * 2019-05-27 2019-08-09 深圳和而泰小家电智能科技有限公司 过零控制电路及电子设备

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOREBLESSING CHIPANGO: "Domestic load control using PWM and Zero Crossing detection techniques", 《2015 50TH INTERNATIONAL UNIVERSITIES POWER ENGINEERING CONFERENCE (UPEC)》 *
孙南海 等: "基于单片机控制的功率因数监测与补偿***", 《湖南农机》 *
谢波: "衣物熨烫器具的智能控制研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
黄珊琳: "电加热器的专家智能控制", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士) 信息科技辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112904916A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 小熊电器股份有限公司 一种实现负载恒温的驱动电路及方法、装置

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