CN205304230U - 一种接触器保护控制电路及空调设备 - Google Patents

Abstract

一种接触器保护控制电路及空调设备，该电路中接触器的触头的一端接交流电源的火线，另一端接负载的火线端口，所述负载的零线端口接所述交流电源的零线，所述接触器保护控制电路包括互感器、整流分压模块、主控芯片、开关管及继电器；为了接触器保护控制电路，在控制上增加互感器和整流分压模块的电压检测功能，当外部输入的交流电源电压异常时，主控芯片控制开关关断，继电器的触点开关就断开，就不再给接触器供电，避免接触器线圈过流，停止空调设备等负载运行，避免了用电设备中电压异常时接触器或负载容易烧毁的问题。

Description

一种接触器保护控制电路及空调设备

技术领域

本实用新型涉及接触器保护技术，特别是涉及一种接触器保护控制电路及空调设备。

背景技术

目前的空调器中，一般都有应用交流接触器控制压缩机等大电流负载，室外机的供电一般也是由室内机控制，而当外部输入的交流电源电压异常时，尤其是农村等偏远地区，电网质量恶劣，电压较低或反复波动时，容易导致室外机压缩机的驱动接触器等损坏，甚至压缩机等负载都会造成损坏。

当前国家电网输出两相电压额定值为Vin＝220V，常规空调使用交流接触器，其触点控制吸合额定电压Us，其能正常吸合的波动范围U＝75％～110％Us，当选用输额定电压Us＝220V，故吸合电压范围U＝165～242V，当输入电压Vin低于165V或高于242V，即超出交流电源的范围，接触器NC都有可能损坏，尤其是低压的时候，接触器NC的功率P＝I*Vin,输入电压越低，流过线圈的电流越大，发热越厉害，线圈烧毁的可靠性越大；当输入电源电压Vin处于结合临界电压附件时，如Vin＝165V，接触器触头处于半吸合状态，触点之间会产生瞬间高压拉弧，导致触点粘连失效。

故失效机理为：电网电压异常造成线圈烧毁。如电源电压过低，低于交流接触器可靠吸合电压时，交流接触器在短时间内频繁吸合，触点不能可靠吸合，控制线圈的电流变大，导致交流接触器线圈烧毁。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种接触器保护控制电路，旨在解决用电设备中电压异常时接触器或负载容易烧毁的问题。

本实用新型提供了一种接触器保护控制电路，该接触器的触头的一端接交流电源的火线，另一端接负载的火线端口，所述负载的零线端口接所述交流电源的零线，所述接触器保护控制电路包括互感器、整流分压模块、主控芯片、开关管及继电器；

所述互感器的初级线圈两端接所述交流电源，所述互感器的次级线圈的一端接地，另一端接所述整流分压模块的输入端，所述整流分压模块的输出端接所述主控芯片的AD端，所述主控芯片的输出端接所述开关管的控制端，所述开关管的输出端接地，所述开关管的输入端接所述继电器的线圈的一端，所述继电器的线圈的另一端接工作电源；所述继电器的触点开关一端接所述交流电源的火线，另一端接所述接触器的线圈的一端，所述接触器的线圈的另一端接所述交流电源的零线；其中，当所述主控芯片的AD端检测到的电压异常时控制所述开关管关断。

进一步地，所述接触器保护控制电路还包括一过流保护器，所述过流保护器连接在所述继电器的触点开关的另一端和所述接触器的线圈的一端之间。

进一步地，所述过流保护器为热敏电阻。

进一步地，所述整流分压模块包括第一二极管、第一分压电阻及第二分压电阻，所述第一二极管的阳极接所述互感器的次级线圈的另一端，所述第一二极管的阴极通过所述第一分压电阻接地，还通过所述第二分压电阻接所述主控芯片的AD端。

进一步地，所述整流分压模块还包括滤波电容，所述滤波电容与所述第一分压电阻并联。

进一步地，所述开关管为NPN型三极管，所述开关管的控制端、输入端、输出端分别为NPN型三极管的基极、集电极、发射极。

此外，还提供了一种空调设备，与交流电源连接，包括上述的接触器保护控制电路。

进一步地，所述负载为压缩机。

上述的接触器保护控制电路，在控制上增加电压检测功能，当外部输入的交流电源电压异常时，主控芯片控制开关关断，继电器的触点开关就断开，就不再给接触器供电，避免接触器线圈过流，停止空调设备等负载运行，避免了用电设备中电压异常时接触器或负载容易烧毁的问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中接触器保护控制电路的电路原理示意图；

图2为本实用新型另一实施例中接触器保护控制电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

请参阅图1，本实用新型可用于空调设备中的接触器保护控制电路，该接触器NC的触头的一端接交流电源Vin的火线L，另一端接负载M的火线端口，负载M的零线端口接交流电源Vin的零线N，接触器NC保护控制电路包括互感器T、整流分压模块10、主控芯片MCU、开关管Q及继电器RY。

互感器T的初级线圈两端接交流电源Vin，互感器T的次级线圈的一端接地，另一端接整流分压模块10的输入端，整流分压模块10的输出端接主控芯片MCU的AD(模数转换)端，主控芯片MCU的输出端接开关管Q的控制端，开关管Q的输出端接地，开关管Q的输入端接继电器RY的线圈的一端，继电器RY的线圈的另一端接工作电源VCC；继电器RY的触点开关一端接交流电源Vin的火线L，另一端接接触器NC的线圈的一端，接触器NC的线圈的另一端接交流电源Vin的零线N；其中，当主控芯片MCU的AD端检测到的电压异常时控制开关管Q关断。

本实施例中，整流分压模块10包括第一二极管D1、第一分压电阻R1及第二分压电阻R2，第一二极管D1的阳极接互感器T的次级线圈的另一端，第一二极管D1的阴极通过第一分压电阻R1接地，还通过第二分压电阻R2接主控芯片MCU的AD端。进一步地，整流分压模块10还包括滤波电容，滤波电容与第一分压电阻R1并联。在其他实施方式中，互感器T和第一二极管D1可以利用整流器替换，也可以采用集成电路芯片，搭配***器件等构成。

另外，开关管Q为NPN型三极管，开关管Q的控制端、输入端、输出端分别为NPN型三极管的基极、集电极、发射极。在其他实施方式中，开关管Q也可以是MOS管。

其工作原理如下，交流电源Vin输入，互感器T连接交流电网，其将交流电压Vin转换成弱电电压，进过第一二极管D1整流，经过第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的分压，形成低压模拟电压值，接到主控芯片MCU的AD(模数转换)端口上，再通过主控芯片MCU的AD采样确定当前的输入的交流电压值，再根据该电压值判断是否发生交流过电压保护，当监控到交流电源Vin输入电压超出阈值，或瞬间跌落超过阈值，则主控芯片MCU通过输出信号驱动开关管Q，开关管Q驱动继电器RY，继电器RY再驱动交流接触器NC，交流接触器NC通过控制电源输入火线L的通断，从而控制压缩机M等负载M的动作。当判断过载时，断开接触器NC，避免接触器NC线圈因输入电压异常导致异常，如线圈烧毁、触点烧毁等现象。

实施例二：

请参阅图2，与实施例一不同的是，交流接触器NC控制回路增加过流保护器，一般选热敏电阻R3。具体的，过流保护器连接在继电器RY的触点开关的另一端和接触器NC的线圈的一端之间。

其工作原理如下，如交流电源Vin输入电压低于165V时，设I为交流接触器NC的控制线圈电流，则输入功率P＝I*Vin，输入电压Vin越低，流过线圈的电流I越大，热敏电阻R3的阻值会变大，阻值回路电流的变化，从而抑制I的增大，当热敏电阻R3阻值无穷大接近开路时，I的电流趋于0，可视为控制回路断开，有效的保护接触器NC线圈因发热带来的损坏，当控制电压Vin释放后，热敏电阻R3阻值恢复正常，电路进入正常控制规则，热敏电阻R3可反复保护，提高电路的可靠性。

在上述的实施例中，主控芯片MCU为单片机。继电器RY的触点开关可以是常开触点开关，也可以是常闭触点开关。当触点开关是常开触点开关，交流电源Vin正常时，主控芯片MC一直输出信号驱动开关管Q导通；交流电源Vin异常时，主控芯片MC则断开驱动三极管Q的输出信号，使开关管Q关断。当触点开关是常闭触点开关，交流电源Vin正常时，主控芯片MC则断开驱动开关管Q的输出信号，使开关管Q关断；交流电源Vin异常时，主控芯片则输出信号驱动开关管Q导通。

此外，还提供了一种空调设备，与交流电源Vin连接，包括上述的接触器NC保护控制电路。进一步地，负载M为压缩机。在其他实施方式中，负载M也可以是风机电机等大功率负载设备。

上述的接触器NC保护控制电路根据电网波动异常，实时响应对交流接触器的控制，保护交流接触器因电网异常而导致的损坏，电路比较简单，所采用器件较少，成本较低，有效提升空调运转可靠性。

在控制上增加电压检测功能，当外部输入的交流电源Vin电压异常时，主控芯片MCU控制开关关断，继电器RY的触点开关就断开，就不再给接触器NC供电，避免接触器NC线圈过流，停止空调设备等负载M运行，避免了用电设备中电压异常时接触器NC或负载M容易烧毁的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种接触器保护控制电路，该接触器的触头的一端接交流电源的火线，另一端接负载的火线端口，所述负载的零线端口接所述交流电源的零线，其特征在于，所述接触器保护控制电路包括互感器、整流分压模块、主控芯片、开关管及继电器；

所述互感器的初级线圈两端接所述交流电源，所述互感器的次级线圈的一端接地，另一端接所述整流分压模块的输入端，所述整流分压模块的输出端接所述主控芯片的AD端，所述主控芯片的输出端接所述开关管的控制端，所述开关管的输出端接地，所述开关管的输入端接所述继电器的线圈的一端，所述继电器的线圈的另一端接工作电源；所述继电器的触点开关一端接所述交流电源的火线，另一端接所述接触器的线圈的一端，所述接触器的线圈的另一端接所述交流电源的零线；其中，当所述主控芯片的AD端检测到的电压异常时控制所述开关管关断。

2.如权利要求1所述的接触器保护控制电路，其特征在于，所述接触器保护控制电路还包括一过流保护器，所述过流保护器连接在所述继电器的触点开关的另一端和所述接触器的线圈的一端之间。

3.如权利要求2所述的接触器保护控制电路，其特征在于，所述过流保护器为热敏电阻。

4.如权利要求1、2或3所述的接触器保护控制电路，其特征在于，所述整流分压模块包括第一二极管、第一分压电阻及第二分压电阻，所述第一二极管的阳极接所述互感器的次级线圈的另一端，所述第一二极管的阴极通过所述第一分压电阻接地，还通过所述第二分压电阻接所述主控芯片的AD端。

5.如权利要求4所述的接触器保护控制电路，其特征在于，所述整流分压模块还包括滤波电容，所述滤波电容与所述第一分压电阻并联。

6.如权利要求1所述的接触器保护控制电路，其特征在于，所述开关管为NPN型三极管，所述开关管的控制端、输入端、输出端分别为NPN型三极管的基极、集电极、发射极。

7.一种空调设备，与交流电源连接，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的接触器保护控制电路。

8.如权利要求7所述的空调设备，其特征在于，所述负载为压缩机。