CN111404383A - 一种供电控制装置、空调及其供电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种供电控制装置、空调及其供电控制方法,该装置包括:控制单元、开关单元和开关电源;其中,控制单元,用于确定电器的当前状态,并根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号;开关单元,用于根据电器的当前电源信号,开通当前电源信号的控制支路;开关电源,用于根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率。本发明的方案,可以解决空调的功耗大的问题,达到降低空调功耗的效果。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域,具体涉及一种供电控制装置、空调及其供电控制方法,尤其涉及一种随负载自适应的低功耗控制电路、空调及其随负载自适应的低功耗控制方法。
背景技术
随着社会的发展,大众对空调的选择越来越专业化,大众对空调的选择不仅仅停留在空调的制冷制热效果的领域,还逐渐地考虑到了空调等各类大功率电器的功耗问题。然而空调在运行阶段不论是轻载还是重载都会有一定的功耗问题;另外,开关电源在设计时,由于开关电源的开关不可避免地产生了开关损耗。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述缺陷,提供一种供电控制装置、空调及其供电控制方法,以解决空调的功耗大的问题,达到降低空调功耗的效果。
本发明提供一种供电控制装置,包括:控制单元、开关单元和开关电源;其中,控制单元,用于确定电器的当前状态,并根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号;开关单元,用于根据电器的当前电源信号,开通当前电源信号的控制支路;开关电源,用于根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率。
可选地,还包括:隔离单元;隔离单元,用于将当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后,传输至开关电源的控制端。
可选地,其中,当前状态,包括:待机状态和运行状态;运行状态,包括:第一负载状态和第二负载状态,第一负载状态的负载耗电量小于第二负载状态的负载耗电量;当前电源信号,包括:第一电源信号、第二电源信号、第三电源信号中的任一电源信号;控制单元根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,包括:若当前状态为待机状态,则当前电源信号为第一电源信号;若当前状态为第一负载状态,则当前电源信号为第二电源信号;若当前状态为第二负载状态,则当前电源信号为第三电源信号。
可选地,开关单元,包括:第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块;开关电源根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,包括:若当前状态为待机状态,则通过开关电源的控制端,将开关电源的频率端与开关电源的源极接通,以将开关电源的开关频率调节至设定的最低频率;若当前状态为第一负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第二电源信号匹配的第一开关频率阈值范围内;若当前状态为第二负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第三电源信号匹配的第二开关频率阈值范围内。
可选地,其中,第一开关模块,包括:第一开关管、第一启动模块和第一分流模块和第一分压模块;第一电源信号经第一启动模块连接至第一开关管的基极,第一开关管的集电极分别经第一分流模块和第二分压模块后连接至直流电源;第二开关模块,包括:第二开关管、第二启动模块和第二分流模块和第三分流模块;第二电源信号经第二启动模块连接至第二开关管的基极,第二开关管的集电极经并联的第二分流模块和第三分流模块后连接至第一分压模块和第一分流模块的公共端;第三开关模块,包括:第三开关管、第三启动模块和第四分流模块和第五分流模块;第三电源信号经第三启动模块连接至第三开关管的基极,第三开关管的集电极经并联的第四分流模块和第五分流模块后连接至第一分压模块和第一分流模块的公共端。
与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种空调,包括:以上所述的供电控制装置。
与上述空调相匹配,本发明再一方面提供一种空调的供电控制方法,包括:通过控制单元,确定电器的当前状态,并根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号;通过开关单元,根据电器的当前电源信号,开通当前电源信号的控制支路;通过开关电源,根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率。
可选地,还包括:通过隔离单元,将当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后,传输至开关电源的控制端。
可选地,其中,当前状态,包括:待机状态和运行状态;运行状态,包括:第一负载状态和第二负载状态,第一负载状态的负载耗电量小于第二负载状态的负载耗电量;
当前电源信号,包括:第一电源信号、第二电源信号、第三电源信号中的任一电源信号;通过控制单元根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,包括:若当前状态为待机状态,则当前电源信号为第一电源信号;若当前状态为第一负载状态,则当前电源信号为第二电源信号;若当前状态为第二负载状态,则当前电源信号为第三电源信号。
可选地,通过开关电源根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,包括:若当前状态为待机状态,则通过开关电源的控制端,将开关电源的频率端与开关电源的源极接通,以将开关电源的开关频率调节至设定的最低频率;若当前状态为第一负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第二电源信号匹配的第一开关频率阈值范围内;若当前状态为第二负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第三电源信号匹配的第二开关频率阈值范围内。
本发明的方案,通过实现空调在不同负载状态下调节开关频率来达到空调的低功耗控制,可以避免空调待机状态功耗损耗严重,节约电能。
进一步,本发明的方案,通过随负载自适应的低功耗控制电路,使空调在不同负载状态下调节开关频率,满足空调的低功耗运行。
进一步,本发明的方案,通过使空调进入运行工作状态后,通过检测负载的大小选择开关频率,可以使开关电源工作在最合适、有效的频率段,随负载自适应的低功耗。
由此,本发明的方案,通过使空调进入运行工作状态后,通过检测负载的大小选择开关频率,以此实现随负载不断变化的开关电源,解决空调的功耗大的问题,达到降低空调功耗的效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的供电控制装置的一实施例的结构示意图;
图2为本发明的空调中电源低功耗控制电路的一实施例的结构示意图;
图3为本发明的空调中主芯片的一实施例的结构示意图;
图4为本发明的供电控制方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,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做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。
根据本发明的实施例,提供了一种供电控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该供电控制装置可以包括:控制单元、开关单元和开关电源。
具体地,控制单元,可以用于确定电器的当前状态,并根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,并发送电器的当前电源信号。
其中,当前状态,可以包括:待机状态和运行状态。运行状态,可以包括:第一负载状态和第二负载状态,第一负载状态的负载耗电量小于第二负载状态的负载耗电量。当前电源信号,可以包括:第一电源信号、第二电源信号、第三电源信号中的任一电源信号。
可选地,控制单元根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,可以包括:若当前状态为待机状态,则当前电源信号为第一电源信号;若当前状态为第一负载状态,则当前电源信号为第二电源信号;若当前状态为第二负载状态,则当前电源信号为第三电源信号。
由此,通过针对电器的不同状态提供不同的电源信号,方便针对电器的不同状态提供不同的开关频率,有利于降低损耗。
具体地,开关单元,可以用于根据电器的当前电源信号,开通当前电源信号的控制支路,并得到当前电源信号的控制支路开通的开通信号。
具体地,开关电源,可以用于根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,以使开关电源的当前开关频率与电器的当前状态相匹配。
例如:一种随负载自适应的低功耗控制电路,可以解决空调待机状态和运行阶段功耗损耗大的问题,满足空调的低功耗运行,可以达到真正的低功耗,节约电能。如可以在空调进入运行工作状态后,通过MCU主芯片检测负载的大小,来选择开关频率,以此达到随负载不断变化的开关电源,减少不必要的开关消耗。
例如:可以通过MCU、光耦检测、三极管控制等控制电路,实现空调在不同负载状态下调节开关频率来达到空调的低功耗控制,可以避免空调待机状态功耗损耗严重,节约电能。具体地,可以根据开关电源的特点,利用MCU主芯片检测空调的负载状态,处于负载状态时将其不同的状态信号反馈给相对应的LOWPOWER1、LOWPOWER2、LOWPOWER3,MCU控制光耦电路,反馈给开关电源选择相应的开关频率,使的同一时间内的开关次数减少,解决空调不同状态下频率不变而只调节占空比的开关损耗严重的问题。
由此,通过根据电器的不同状态调节电器的开关电源的开关频率,避免开关电源频繁开启而增加能耗。
其中,开关单元,可以包括:第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块。
可选地,开关电源根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,可以包括以下任一种调节情形。
第一种调节情形:若当前状态为待机状态,则通过开关电源的控制端,将开关电源的频率端与开关电源的源极接通,以将开关电源的开关频率调节至设定的最低频率。
例如:当空调***上电时,此时为待机状态;通过MCU内部逻辑,将第一电源LOWPOWER1的信号反馈给第一三极管Q1,控制第一三极管Q1导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,实现开关电源芯片U1的频率脚F与开关电源芯片U1的源极S接通,将开关频率调到最低状态;进一步地,当开关电源芯片U1的频率脚F与开关电源芯片U1的源极S接通时,此时开关电源芯片工作在最低开关频率,从而降低了开关损耗。
第二种调节情形:若当前状态为第一负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第二电源信号匹配的第一开关频率阈值范围内。
例如:当空调***接收到外部开机指令时,此时MCU执行负载输出命令,此时为运行状态。在运行状态下,空调执行控制时,功率随后端负载变化而变化,通过MCU内部逻辑,检测到功率在第二电源LOWPOWER2阈值范围内时,将第二电源LOWPOWER2的信号反馈给第二三极管Q2,控制第二三极管Q2导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,开关电源芯片U1的控制脚C与开关电源芯片U1的频率脚F接通,将开关频率调到对应的阈值状态,从而满足开关电源高频段的高效输出。
第三种调节情形:若当前状态为第二负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第三电源信号匹配的第二开关频率阈值范围内。
例如:当空调***接收到外部开机指令时,此时MCU执行负载输出命令,此时为运行状态。在运行状态下,当空调负载为重载时,同上,检测到功率在第三电源LOWPOWER3阈值范围内时,将第三电源LOWPOWER3的信号反馈给第三三极管Q3,控制第三三极管Q3导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,开关电源芯片U1的控制脚C与开关电源芯片U1的频率脚F接通,将开关频率调到阈值状态,从而满足开关电源高频段的高效输出。
由此,通过设置多个控制支路,针对电器的不同状态利用不同的控制支路控制开关电源的开关频率,可以针对电器的不同状态适应性调整开关频率,避免开关电源频繁开关而增加能耗。
更可选地,开关单元的更具体的结构,可以参见以下示例性说明。
具体地,第一开关模块,可以包括:第一开关管、第一启动模块和第一分流模块和第一分压模块。第一电源信号经第一启动模块连接至第一开关管的基极,第一开关管的集电极分别经第一分流模块和第二分压模块后连接至直流电源,第一开关管的发射极接地。例如:第一开关管,如第一三极管Q1。第一启动模块,可以是基极电阻R1。第一分流模块,可以是电阻R8。第一分压模块,可以是电阻R9。
具体地,第二开关模块,可以包括:第二开关管、第二启动模块和第二分流模块和第三分流模块。第二电源信号经第二启动模块连接至第二开关管的基极,第二开关管的集电极经并联的第二分流模块和第三分流模块后连接至第一分压模块和第一分流模块的公共端,第二开关管的发射极接地。例如:第二开关管,如第二三极管Q2。第二启动模块,如基极电阻R2。第二分流模块,如电阻R6。第三分流模块,如电阻R7。
具体地,第三开关模块,可以包括:第三开关管、第三启动模块和第四分流模块和第五分流模块。第三电源信号经第三启动模块连接至第三开关管的基极,第三开关管的集电极经并联的第四分流模块和第五分流模块后连接至第一分压模块和第一分流模块的公共端,第三开关管的发射极接地。例如:第三开关管,如第三三极管Q3。第三启动模块,如基极电阻R3。第四分流模块,如电阻R4。第四分流模块,如电阻R5。
例如:三极管Q1、Q2和Q3,用作频率切换控制开关。基极电阻R1、R2和R3,可以用于提供三极管开启的基极电流。电阻R4、R5、R6、R7、R8,作为上拉分流电阻,可以用于根据负载调整频率调整反馈电流大小。主芯片根据负载的轻重输出的与频率阈值相关的电源信号,控制对应的三极管开关的信号。
由此,通过开关管作为开关单元,结构简单,且控制的可靠性好。
在一个可选实施方式中,还可以包括:隔离单元。例如:隔离单元,可以是光电耦合器。
具体地,隔离单元,可以用于将当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后,传输至开关电源的控制端。其中,开关电源的控制端,如开关电源芯片U1的控制脚C。
例如:根据负载调节开关频率的控制电路,第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和电阻R1~R8组成的控制电路,根据负载的轻重,主芯片输出控制信号接通不同的三极管QX(即第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3),通过光耦反馈输入回开关电源的频率控制脚,实现根据负载自适应调整开关频率,从而降低开关损耗。而当再次进入待机状态时,继续通过MCU内部逻辑,将第一电源LOWPOWER1的信号反馈给第一三极管Q1。
由此,通过隔离单元对当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后再传输,有利于提升开关电源接收信号的准确性。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过实现空调在不同负载状态下调节开关频率来达到空调的低功耗控制,可以避免空调待机状态功耗损耗严重,节约电能。
根据本发明的实施例,还提供了对应于供电控制装置的一种空调。该空调可以包括:以上所述的供电控制装置。
机组在运行过程中,开关电源通过反馈回路调节后端输出来达到平衡状态。一些空调控制器,因设计问题,采用一种固定频率开关,无法自我根据负载调节开关频率,仅仅调节的是占空比。而固定频率的开关过程,会产生较大损耗。
考虑到空调待机状态和运行阶段功耗损耗大的问题。本发明的方案,提出一种随负载自适应的低功耗控制电路,满足空调的低功耗运行。使用该电源低功耗控制电路,可以达到真正的低功耗,节约电能;提升低功耗空调在市场的竞争力。
一些开关电源方案,是通过调节开关的占空比来实现开关电源的开关状态;根据负载需求,占空比会不断调节,即开关电源在不停开关,从而为后端绕组储能。当空调***处于轻载状态时,固定频率的开关,必然导致频繁的开关浪费。本发明的方案提出一种随负载自适应的电源低功耗控制电路,可以包括:MCU、光耦检测、三极管控制等控制电路,实现空调在不同负载状态下调节开关频率来达到空调的低功耗控制,可以避免空调待机状态功耗损耗严重,节约电能;提升低功耗空调在市场的竞争力。
图2可以显示此电源低功耗控制电路的原理示意图。
如图2所示,空调进入运行工作状态后,通过MCU主芯片检测负载的大小,来选择开关频率,以此达到随负载不断变化的开关电源,减少不必要的开关消耗。图2中,变压器悬空绕组为其他负载电路。
如图2所示,在硬件上设置了根据负载调节开关频率的控制电路,第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和电阻R1~R8组成的控制电路,根据负载的轻重,主芯片输出控制信号接通不同的三极管QX(即第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3),通过光耦反馈输入回开关电源的频率控制脚,实现根据负载自适应调整开关频率,从而降低开关损耗。
图2中,整流桥DB1,可以用于整流。开关电源芯片U1,可以用于供电。母线电容C83,可以用于滤波。电阻R15和电阻R16,可以用于电阻分压、限流设定。电阻RCD,可以用于吸收漏感能量。变压器L,可以用于能量转换。光耦U2,可以用于隔离反馈。二极管D2,可以用于整流。电阻R13,作为上拉电阻。电阻R11和电阻R12,作为限流电阻。电阻R9和电阻R10,可以用于分压设定输出电压。三极管Q1、Q2和Q3,用作频率切换控制开关。基极电阻R1、R2和R3,可以用于提供三极管开启的基极电流。电阻R4、R5、R6、R7、R8,作为上拉分流电阻,可以用于根据负载调整频率调整反馈电流大小。
图3可以显示主芯片的原理示意框图。
图3中的三个电源信号,为主芯片根据负载的轻重输出的与频率阈值相关的电源信号,控制图2中对应的三极管开关的信号。
具体地,可以根据开关电源的特点,利用MCU主芯片检测空调的负载状态,处于负载状态时将其不同的状态信号反馈给相对应的LOWPOWER1、LOWPOWER2、LOWPOWER3,MCU控制光耦电路,反馈给开关电源选择相应的开关频率,使的同一时间内的开关次数减少,解决空调不同状态下频率不变而只调节占空比的开关损耗严重的问题。
可选地,当空调***上电时,此时为待机状态;通过MCU内部逻辑,将第一电源LOWPOWER1的信号反馈给第一三极管Q1,控制第一三极管Q1导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,实现开关电源芯片U1的频率脚F与开关电源芯片U1的源极S接通,将开关频率调到最低状态;进一步地,当开关电源芯片U1的频率脚F与开关电源芯片U1的源极S接通时,此时开关电源芯片工作在最低开关频率,从而降低了开关损耗。
可选地,当空调***接收到外部开机指令时,此时MCU执行负载输出命令,此时为运行状态。
在运行状态下,空调执行控制时,功率随后端负载变化而变化,通过MCU内部逻辑,检测到功率在第二电源LOWPOWER2阈值范围内时,将第二电源LOWPOWER2的信号反馈给第二三极管Q2,控制第二三极管Q2导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,开关电源芯片U1的控制脚C与开关电源芯片U1的频率脚F接通,将开关频率调到对应的阈值状态,从而满足开关电源高频段的高效输出。
在运行状态下,当空调负载为重载时,同上,检测到功率在第三电源LOWPOWER3阈值范围内时,将第三电源LOWPOWER3的信号反馈给第三三极管Q3,控制第三三极管Q3导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,开关电源芯片U1的控制脚C与开关电源芯片U1的频率脚F接通,将开关频率调到阈值状态,从而满足开关电源高频段的高效输出。
如此,当再次进入待机状态时,继续通过MCU内部逻辑,将第一电源LOWPOWER1的信号反馈给第一三极管Q1。
可见,通过开关电源的原理,利用t=1/f,在同一时间周期t内,开关频率f越大,开关次数越多,导致空调开关损耗越大;而通过外部指令信息,MCU执行相关动作,从而使开关电源工作在最合适、有效的频率段,达到随负载自适应的低功耗目的。
由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过随负载自适应的低功耗控制电路,使空调在不同负载状态下调节开关频率,满足空调的低功耗运行。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调的一种空调的供电控制方法,如图4所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调的供电控制方法可以包括步骤S110至步骤S130。
在步骤S110处,通过控制单元,确定电器的当前状态,并根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,并发送电器的当前电源信号。
其中,当前状态,可以包括:待机状态和运行状态。运行状态,可以包括:第一负载状态和第二负载状态,第一负载状态的负载耗电量小于第二负载状态的负载耗电量。当前电源信号,可以包括:第一电源信号、第二电源信号、第三电源信号中的任一电源信号。
可选地,步骤S110中通过控制单元根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,可以包括:若当前状态为待机状态,则当前电源信号为第一电源信号;若当前状态为第一负载状态,则当前电源信号为第二电源信号;若当前状态为第二负载状态,则当前电源信号为第三电源信号。
由此,通过针对电器的不同状态提供不同的电源信号,方便针对电器的不同状态提供不同的开关频率,有利于降低损耗。
在步骤S120处,通过开关单元,根据电器的当前电源信号,开通当前电源信号的控制支路,并得到当前电源信号的控制支路开通的开通信号。
在步骤S130处,通过开关电源,根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,以使开关电源的当前开关频率与电器的当前状态相匹配。
例如:一种随负载自适应的低功耗控制电路,可以解决空调待机状态和运行阶段功耗损耗大的问题,满足空调的低功耗运行,可以达到真正的低功耗,节约电能。如可以在空调进入运行工作状态后,通过MCU主芯片检测负载的大小,来选择开关频率,以此达到随负载不断变化的开关电源,减少不必要的开关消耗。
例如:可以通过MCU、光耦检测、三极管控制等控制电路,实现空调在不同负载状态下调节开关频率来达到空调的低功耗控制,可以避免空调待机状态功耗损耗严重,节约电能。具体地,可以根据开关电源的特点,利用MCU主芯片检测空调的负载状态,处于负载状态时将其不同的状态信号反馈给相对应的LOWPOWER1、LOWPOWER2、LOWPOWER3,MCU控制光耦电路,反馈给开关电源选择相应的开关频率,使的同一时间内的开关次数减少,解决空调不同状态下频率不变而只调节占空比的开关损耗严重的问题。
由此,通过根据电器的不同状态调节电器的开关电源的开关频率,避免开关电源频繁开启而增加能耗。
可选地,步骤S130中通过开关电源根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,可以包括以下任一种调节情形。
第一种调节情形:若当前状态为待机状态,则通过开关电源的控制端,将开关电源的频率端与开关电源的源极接通,以将开关电源的开关频率调节至设定的最低频率。
例如:当空调***上电时,此时为待机状态;通过MCU内部逻辑,将第一电源LOWPOWER1的信号反馈给第一三极管Q1,控制第一三极管Q1导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,实现开关电源芯片U1的频率脚F与开关电源芯片U1的源极S接通,将开关频率调到最低状态;进一步地,当开关电源芯片U1的频率脚F与开关电源芯片U1的源极S接通时,此时开关电源芯片工作在最低开关频率,从而降低了开关损耗。
第二种调节情形:若当前状态为第一负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第二电源信号匹配的第一开关频率阈值范围内。
例如:当空调***接收到外部开机指令时,此时MCU执行负载输出命令,此时为运行状态。在运行状态下,空调执行控制时,功率随后端负载变化而变化,通过MCU内部逻辑,检测到功率在第二电源LOWPOWER2阈值范围内时,将第二电源LOWPOWER2的信号反馈给第二三极管Q2,控制第二三极管Q2导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,开关电源芯片U1的控制脚C与开关电源芯片U1的频率脚F接通,将开关频率调到对应的阈值状态,从而满足开关电源高频段的高效输出。
第三种调节情形:若当前状态为第二负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第三电源信号匹配的第二开关频率阈值范围内。
例如:当空调***接收到外部开机指令时,此时MCU执行负载输出命令,此时为运行状态。在运行状态下,当空调负载为重载时,同上,检测到功率在第三电源LOWPOWER3阈值范围内时,将第三电源LOWPOWER3的信号反馈给第三三极管Q3,控制第三三极管Q3导通,通过光耦检测电路U2,将信号反馈给开关电源芯片U1,通过开关电源芯片U1的控制脚C,开关电源芯片U1的控制脚C与开关电源芯片U1的频率脚F接通,将开关频率调到阈值状态,从而满足开关电源高频段的高效输出。
由此,通过设置多个控制支路,针对电器的不同状态利用不同的控制支路控制开关电源的开关频率,可以针对电器的不同状态适应性调整开关频率,避免开关电源频繁开关而增加能耗。
在一个可选实施方式中,还可以包括:通过隔离单元,将当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后,传输至开关电源的控制端。其中,开关电源的控制端,如开关电源芯片U1的控制脚C。
例如:根据负载调节开关频率的控制电路,第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和电阻R1~R8组成的控制电路,根据负载的轻重,主芯片输出控制信号接通不同的三极管QX(即第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3),通过光耦反馈输入回开关电源的频率控制脚,实现根据负载自适应调整开关频率,从而降低开关损耗。而当再次进入待机状态时,继续通过MCU内部逻辑,将第一电源LOWPOWER1的信号反馈给第一三极管Q1。
由此,通过隔离单元对当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后再传输,有利于提升开关电源接收信号的准确性。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述空调的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过使空调进入运行工作状态后,通过检测负载的大小选择开关频率,可以使开关电源工作在最合适、有效的频率段,随负载自适应的低功耗。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已,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)
1.一种供电控制装置,其特征在于,包括:控制单元、开关单元和开关电源;其中,
控制单元,用于确定电器的当前状态,并根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号;
开关单元,用于根据电器的当前电源信号,开通当前电源信号的控制支路;
开关电源,用于根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率。
2.根据权利要求1所述的供电控制装置,其特征在于,还包括:隔离单元;
隔离单元,用于将当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后,传输至开关电源的控制端。
3.根据权利要求1或2所述的供电控制装置,其特征在于,其中,当前状态,包括:待机状态和运行状态;运行状态,包括:第一负载状态和第二负载状态,第一负载状态的负载耗电量小于第二负载状态的负载耗电量;
当前电源信号,包括:第一电源信号、第二电源信号、第三电源信号中的任一电源信号;
控制单元根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,包括:
若当前状态为待机状态,则当前电源信号为第一电源信号;
若当前状态为第一负载状态,则当前电源信号为第二电源信号;
若当前状态为第二负载状态,则当前电源信号为第三电源信号。
4.根据权利要求3所述的供电控制装置,其特征在于,开关单元,包括:第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块;
开关电源根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,包括:
若当前状态为待机状态,则通过开关电源的控制端,将开关电源的频率端与开关电源的源极接通,以将开关电源的开关频率调节至设定的最低频率;
若当前状态为第一负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第二电源信号匹配的第一开关频率阈值范围内;
若当前状态为第二负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第三电源信号匹配的第二开关频率阈值范围内。
5.根据权利要求4所述的供电控制装置,其特征在于,其中,
第一开关模块,包括:第一开关管、第一启动模块和第一分流模块和第一分压模块;第一电源信号经第一启动模块连接至第一开关管的基极,第一开关管的集电极分别经第一分流模块和第二分压模块后连接至直流电源;
第二开关模块,包括:第二开关管、第二启动模块和第二分流模块和第三分流模块;第二电源信号经第二启动模块连接至第二开关管的基极,第二开关管的集电极经并联的第二分流模块和第三分流模块后连接至第一分压模块和第一分流模块的公共端;
第三开关模块,包括:第三开关管、第三启动模块和第四分流模块和第五分流模块;第三电源信号经第三启动模块连接至第三开关管的基极,第三开关管的集电极经并联的第四分流模块和第五分流模块后连接至第一分压模块和第一分流模块的公共端。
6.一种空调,其特征在于,包括:如权利要求1-5任一所述的供电控制装置。
7.一种如权利要求6所述的空调的供电控制方法,其特征在于,包括:
通过控制单元,确定电器的当前状态,并根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号;
通过开关单元,根据电器的当前电源信号,开通当前电源信号的控制支路;
通过开关电源,根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率。
8.根据权利要求7所述的供电控制方法,其特征在于,还包括:
通过隔离单元,将当前电源信号的控制支路开通的信号进行光电隔离后,传输至开关电源的控制端。
9.根据权利要求7或8所述的供电控制方法,其特征在于,其中,当前状态,包括:待机状态和运行状态;运行状态,包括:第一负载状态和第二负载状态,第一负载状态的负载耗电量小于第二负载状态的负载耗电量;
当前电源信号,包括:第一电源信号、第二电源信号、第三电源信号中的任一电源信号;
通过控制单元根据电器的当前状态确定电器的当前电源信号,包括:
若当前状态为待机状态,则当前电源信号为第一电源信号;
若当前状态为第一负载状态,则当前电源信号为第二电源信号;
若当前状态为第二负载状态,则当前电源信号为第三电源信号。
10.根据权利要求9所述的供电控制方法,其特征在于,通过开关电源根据当前电源信号的控制支路开通的信号调节当前开关频率,包括:
若当前状态为待机状态,则通过开关电源的控制端,将开关电源的频率端与开关电源的源极接通,以将开关电源的开关频率调节至设定的最低频率;
若当前状态为第一负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第二电源信号匹配的第一开关频率阈值范围内;
若当前状态为第二负载状态,则将开关电源的控制端与开关单元的频率端接通,并将开关电源的当前频率调节至与第三电源信号匹配的第二开关频率阈值范围内。
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