一种半导体短路保护电路、带半导体短路保护功能的空调室内机及分体空调器的制作方法

1.本实用新型涉及分体空调器技术领域，尤其涉及一种半导体短路保护电路、带半导体短路保护功能的空调室内机及分体空调器。


背景技术：

2.在城市化发展进程中，建筑行业相应发展，甚至出现建筑行业的材料技术超前于法规或行业标准规范的情况，例如高层楼房外墙采用了防火等级不足的隔热层材料，例如室内墙面采用木质或其它低防火等级材料，一旦这些材料离分体式空调器的穿墙过孔太近，而分体式空调器的室外机与室内机连接的电缆在经过长期的户外气候条件老化之后将是电缆起火的重点隐患，电缆起火沿着电缆燃烧，烧至分体式空调器的穿墙过孔将可能引燃外墙隔热层或内墙装饰层。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种带半导体短路保护功能的分体空调器，能消除室外机启动时的冲击电流，当室外机内部或其供电线缆发生短路时能以数十微秒的速度切断对室外机的供电，达到短路发生点灭弧的效果，避免引发电气火灾。
4.本实用新型提供一种半导体短路保护电路，包括半导体开关、电流传感器、驱动电路，所述驱动电路、所述电流传感器与微控制器连接，所述驱动电路与所述半导体开关连接，所述电流传感器、所述半导体开关与电源火线连接。
5.进一步地，还包括过零检测电路，所述过零检测电路与微控制器、电源火线、电源零线连接。
6.进一步地，所述电流传感器为高速霍尔电流传感器。
7.进一步地，所述半导体开关为n型mos管。
8.一种带半导体短路保护功能的空调室内机，包括空调室内机本体、半导体短路保护电路，所述空调室内机本体内设有微控制器、温度传感器、红外接收器，所述半导体短路保护电路包括半导体开关、电流传感器、驱动电路，所述驱动电路、所述电流传感器与所述微控制器连接，所述驱动电路与所述半导体开关连接，所述电流传感器、所述半导体开关与电源火线连接。
9.进一步地，所述半导体短路保护电路还包括过零检测电路，所述过零检测电路与所述微控制器、电源火线、电源零线连接。
10.进一步地，所述电流传感器为高速霍尔电流传感器，所述半导体开关为n型mos管。
11.一种带半导体短路保护功能的分体空调器，包括带半导体短路保护功能的空调室内机、空调室外机，所述空调室内机通过供电线缆与所述空调室外机连接。
12.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
13.本实用新型提供一种半导体短路保护电路，包括半导体开关、电流传感器、驱动电路，驱动电路、电流传感器与微控制器连接，驱动电路与半导体开关连接，电流传感器、半导体开关与电源火线连接。本实用新型涉及一种带半导体短路保护功能的空调室内机及分体空调器。本实用新型基于现有普通定频分体式空调器的原理框架加入高速霍尔电流传感器、半导体开关及相应的驱动电路产生技术升级而成，不改变室外机的电路，能实时检测由分体式空调器的室内机供给室外机的电流，当发生异常的超额大电流时，能以数十微秒的速度关断供给室外机的电源，避免电缆灼烧起火，起到保护楼房住户人身及建筑物财产安全的目的。
14.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
15.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1为本实用新型的一种带半导体短路保护功能的分体空调器示意图。
具体实施方式
17.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
18.一种带半导体短路保护功能的分体空调器，如图1所示，包括带半导体短路保护功能的空调室内机、空调室外机，空调室内机通过供电线缆与空调室外机连接。其中，带半导体短路保护功能的空调室内机，包括空调室内机本体、半导体短路保护电路，空调室内机本体内设有微控制器(图1中的mcu)、温度传感器(图1中的温感)、红外接收器(图1中的红外接收)，半导体短路保护电路包括半导体开关、电流传感器、驱动电路，驱动电路、电流传感器与微控制器连接，驱动电路与半导体开关连接，电流传感器、半导体开关与电源火线连接。
19.在一实施例中，电流传感器为高速霍尔电流传感器。在供给室外机的电源火线上加入高速霍尔电流传感器，以便室内机的mcu可以通过adc高速采集火线电流。mcu需按照高速采集霍尔电流信号的需求升级，室内机的其它部件与传统分体式空调器的室内机一致，这些部件的功能、原理不在本实施例中详述。
20.在一实施例中，半导体开关为n型mos管。mos管，是mosfet的缩写。mosfet金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)。采用以大功率n型mosfet构成的半导体开关取代传统的电磁继电开关作为控制室外机电源的功率开关，半导体开关需配套合适的驱动电路，半导体开关的驱动电路取代了电磁继电开关的驱动电路。由于单台室外机的功率通常不大，工作电流一般不超过10a，因此半导体开关需承受的瞬时电流能达到60a即可满足短路保护功能的需求，相比于更大电流的半导体短路保护器(比如整个家庭总线路的半导体短路保护器)，
10额定电流等级的半导体短路保护电路更容易达成，对其中的大功率n型mosfet性能要求更低，产品开发过程更容易，起到的保护效果也更好，当发生短路时短路点的电弧将被进一步减小。
21.半导体短路保护电路还包括过零检测电路，过零检测电路与微控制器、电源火线、电源零线连接，以便辅助对半导体开关的优化控制。当室外机及其供电线缆正常时，室内机可对其开启工作，mcu通过过零检测电路检测交流输入电源的过零点，然后在过零点控制半导体开关导通，实现向室外机供电，由于是在过零点接通室外机供电，所以理论上产生的冲击电流为零，体现了较传统电磁继电开关的优势。
22.采用以大功率n型mosfet构成的半导体开关取代传统的电磁继电开关，由于半导体开关在流过室外机的工作电流时会发热，应当作适当的散热处理。半导体短路保护电路还包括风机，风机与微控制器连接。
23.当室外机或其供电线缆发生短路时，室内机的mcu通过电流传感器高速采集并识别出异常大电流，然后mcu通过半导体开关的驱动电路关断半导体开关，使短路电流的爬升被中止，关断对室外机供电的过程被限制在150微秒之内，通常只有几十微秒，因为关断时间非常短，在短路点产生的电弧非常小，几乎达到灭弧的程度，因此不会引燃线缆，不会引燃砖墙外表面的隔热层及砖墙内表面的装饰层。
24.以上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。