用于直流输入防反接的电路、直流空调器的制作方法

1.本技术涉及智能家电技术领域，例如涉及一种用于直流输入防反接的电路、直流空调器。


背景技术：

2.目前，直流空调器以其调速范围广、温升低、可靠性高等优点得到越来越广泛的应用。由于直流空调器采用直流电源供电，接线时存在正负极性的问题，一旦反接会导致空调器的损坏。
3.相关技术中的直流输入防反接的电路包括：pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)控制芯片、向pwm控制芯片电源端送电的辅助电源模块、直流输入正极端、直流输入负极端、连接在直流输入正、负极端之间的逻辑控制模块和发光警告模块，逻辑控制模块的控制端连接pwm控制芯片电源端，用以在直流输入正、负极端反接时拉低pwm控制芯片电源端的电压，且通过发光警告模块对用户进行提示。
4.在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
5.该电路能够在直流电源反接时拉低控制芯片的电压，使控制芯片处于关断的状态以对电路进行保护，且通过发光模块进行提示。但是，当该电路用于空调器的室外机时，室内人员无法根据发光警告模块得知直流电源反接。


技术实现要素：

6.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
7.本公开实施例提供一种用于直流输入防反接的电路、直流空调器，以在空调器室外机的直流电源反接时进行提示。
8.在一些实施例中，所述用于直流输入防反接的电路包括：整流电路，与直流电源连接，用于在直流电源正接和反接时正常供电；电源极性检测电路，与直流电源连接，当直流电源正接时，电源极性检测电路输出第一电平，当直流电源反接时，电源极性检测电路输出第二电平；通信电路，用于传输直流电源接线是否正确的信息；智能功率模块，与整流电路连接；微控制器，与电源极性检测电路、通信电路和智能功率模块连接，被配置为根据电源极性检测电路输出的电平，向通信电路传输直流电源接线是否正确的数据，并控制智能功率模块的通/断。
9.可选地，整流电路包括：第一二极管，阳极与直流电源的正极连接，阴极与智能功率模块连接；第二二极管，阴极与第一二极管的阳极连接，阳极与智能功率模块和地线连接；第三二极管，阳极与直流电源的负极连接，阴极与第一二极管的阴极连接；第四二极管，阴极与第三二极管的阳极连接，阳极与第二二极管的阳极连接；第一电容，一端与第一二极管的阴极连接，另一端与第二二极管的阳极连接。
10.可选地，电源极性检测电路包括：光耦，输入端的阴极与直流电源的正极连接，输出端的发射极与地线连接；第一电阻，一端与光耦的输入端的阴极连接，另一端与光耦的输入端的阳极连接；第二电阻，一端与光耦的输入端的阳极连接，另一端与直流电源的负极连接；第三电阻，一端与光耦的输出端的集电极连接，另一端与微控制器的供电端连接；第四电阻，一端与光耦的输出端的集电极连接；第二电容，一端与第四电阻的另一端和微控制器连接，另一端与地线连接。
11.可选地，通信电路和微控制器与地线连接。
12.可选地，还包括：直流变换器，输入端的正极与第一二极管的阴极连接，负极与第二二极管的阳极连接，第一输出端的正极与第三电阻、通信电路和微控制器连接，第二输出端的正极与智能功率模块连接，第一输出端的负极和第二输出端的负极与地线连接。
13.可选地，还包括：故障指示电路，电源极性检测电路通过故障指示电路与直流电源连接。
14.可选地，故障指示电路包括：发光二极管，阳极与光耦的输入端的阴极连接；第五二极管，阳极与发光二极管的阴极连接，阴极与直流电源的正极连接；其中，光耦的输入端的阴极通过发光二极管和第五二极管与直流电源的正极连接。
15.可选地，还包括：电磁兼容电路，整流电路和电源极性检测电路通过电磁兼容电路与直流电源连接。
16.可选地，电磁兼容电路包括：保险丝，一端与直流电源的正极连接；共模电感，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，第一输入端与保险丝的另一端连接，第二输入端与直流电源的负极连接，第一输出端与第一二极管的阳极连接，第二输出端与第三二极管的阳极连接；第五电阻，一端与共模电感的第一输入端连接；第六电阻，一端与第五电阻的另一端连接；放电管，一端与大地连接，另一端与第五电阻和第六电阻连接；第七电阻，一端与共模电感的第一输出端连接，另一端与共模电感的第二输出端连接；第三电容，一端与共模电感的第一输出端连接，另一端与共模电感的第二输出端连接；第四电容，一端与共模电感的第一输入端连接，另一端与第六电阻的另一端连接；第五电容，一端与大地连接，另一端与共模电感的第一输入端连接；第六电容，一端与大地连接，另一端与共模电感的第二输入端连接；其中，第一二极管的阳极通过共模电感的第一输入端和第一输出端及保险丝与直流电源的正极连接，第三二极管的阳极通过共模电感的第二输入端和第二输出端与直流电源的负极连接。
17.在一些实施例中，所述直流空调器包括上述用于直流输入防反接的电路。
18.本公开实施例提供的用于直流输入防反接的电路、直流空调器，可以实现以下技术效果：
19.直流电源经过整流电路后，无论是正接还是反接，都能使通信电路、智能功率模块和微控制器正常工作。当直流电源正接时，电源极性检测电路输出第一电平，微控制器向通信电路发送直流电源接线正确的数据。当直流电源反接时，电源极性检测电路输出第二电平，微控制器向通信电路发送直流电源接线错误的数据。相关人员在空调器室内机附近时，能根据通信电路传输的信息了解到当前直流电源的接线是否正确，以在空调器室外机的直流电源反接时进行提示。
20.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
21.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
22.图1是本公开实施例提供的一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图；
23.图2是本公开实施例提供的另一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图；
24.图3是本公开实施例提供的另一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图；
25.图4是本公开实施例提供的另一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图；
26.图5是本公开实施例提供的另一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图；
27.图6是本公开实施例提供的另一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图；
28.图7是本公开实施例提供的另一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图；
29.图8是本公开实施例提供的另一个用于直流输入防反接的电路的结构示意图。
30.附图标记：
31.1：整流电路；2：电源极性检测电路；3：通信电路；4：智能功率模块；5：微控制器；6：直流变换器；7：故障指示电路；8：电磁兼容电路；d1：第一二极管；d2：第二二极管；d3：第三二极管；d4：第四二极管；d5：第五二极管；led：发光二极管；pc：光耦；c1：第一电容；c2：第二电容；c3：第三电容；c4：第四电容；c5：第五电容；c6：第六电容；r1：第一电阻；r2：第二电阻；r3：第三电阻；r4：第四电阻；r5：第五电阻；r6：第六电阻；r7：第七电阻；f1：保险丝；l1：共模电感；sa1：放电管；gnd：地线；pe：大地。
具体实施方式
32.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和电路可以简化展示。
33.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
34.本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的电路、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
35.另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间
媒介间接相连，又或者是两个电路、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
36.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
37.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
38.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
40.结合图1所示，本公开实施例提供一种用于直流输入防反接的电路，包括整流电路1、电源极性检测电路2、通信电路3、智能功率模块4和微控制器5。整流电路1与直流电源连接，用于在直流电源正接和反接时正常供电。电源极性检测电路2与直流电源连接，当直流电源正接时，电源极性检测电路2输出第一电平。当直流电源反接时，电源极性检测电路2输出第二电平。通信电路3用于传输直流电源接线是否正确的信息。智能功率模块4与整流电路1连接。微控制器5与电源极性检测电路2、通信电路3和智能功率模块4连接，被配置为根据电源极性检测电路2输出的电平，向通信电路3传输直流电源接线是否正确的数据，并控制智能功率模块4的通/断。
41.采用本公开实施例提供的用于直流输入防反接的电路，直流电源经过整流电路后，无论是正接还是反接，都能使通信电路、智能功率模块和微控制器正常工作。当直流电源正接时，电源极性检测电路输出第一电平，微控制器向通信电路发送直流电源接线正确的数据。当直流电源反接时，电源极性检测电路输出第二电平，微控制器向通信电路发送直流电源接线错误的数据。相关人员在空调器室内机附近时，能根据通信电路传输的信息了解到当前直流电源的接线是否正确，以在空调器室外机的直流电源反接时进行提示。
42.其中，微控制器5的产品型号可以是pic16f1824，或者，也可以是at89s51。
43.通信电路3包括数字载波通信编解码芯片及其外围电路。第一数据端与微控制器5的数据端连接，第二数据端与空调器室内机的通信电路连接，供电端与微控制器5的供电端连接。微控制器5的数据端为发送数据端和接收数据端。通信电路3的结构与数字载波通信编解码芯片的型号相关，可根据相应型号的数据手册进行设计，属于现有技术不再赘述。这样，数据能够通过通信电路的连接线进行传输，避免因空调器室内机和室外机距离远而导致信号传输失败。
44.其中，数字载波通信编解码芯片的型号可以为xl1192s，或者，也可以是xl1192e1。
45.结合图2所示，可选地，整流电路1包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4和第一电容c1。第一二极管d1的阳极与直流电源的正极连接，阴极与智能功率模块4连接。第二二极管d2的阴极与第一二极管d1的阳极连接，阳极与智能功率模块4和地线gnd连接。第三二极管d3的阳极与直流电源的负极连接，阴极与第一二极管d1的阴极连接。第四二极管d4的阴极与第三二极管d3的阳极连接，阳极与第二二极管d2的阳极连接。第一电容c1的一端与第一二极管d1的阴极连接，另一端与第二二极管d2的阳极连接。这样，整流电路的结构简单成本低，能够实现稳压。
46.为了提高直流电源经过整流后的电压稳定性，可以采用两个电容并联的形式作为第一电容c1。
47.可选地，电源极性检测电路2包括光耦pc、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和第二电容c2。光耦pc的输入端的阴极与直流电源的正极连接，输出端的发射极与地线gnd连接。第一电阻r1的一端与光耦pc的输入端的阴极连接，另一端与光耦pc的输入端的阳极连接。第二电阻r2的一端与光耦pc的输入端的阳极连接，另一端与直流电源的负极连接。第三电阻r3的一端与光耦pc的输出端的集电极连接，另一端与微控制器5的供电端连接。第四电阻r4的一端与光耦pc的输出端的集电极连接。第二电容c2的一端与第四电阻r4的另一端和微控制器5连接，另一端与地线gnd连接。当直流电源正接时，光耦pc不导通，微控制器5接收到高电平(第一电平)。微控制器5根据接收的高电平，确定直流电源正接，控制智能功率模块4导通。当直流电源反接时，光耦pc导通，微控制器5接收到低电平(第二电平)。微控制器5根据接收的低电平，确定直流电源反接，控制智能功率模块4断开。这样，电源极性电路的稳定性高，能够在直流电源正接/反接时向微控制器输出不同的电平。
48.由于第二电阻r2两端的电压高，可以采用两个电阻串联的形式作为第二电阻r2，以防止电阻的损坏。
49.可选地，通信电路3和微控制器5的接地端与地线gnd连接。这样，通信电路和微控制器之间能够进行数据传输，采用同一电源供电。
50.可选地，该用于直流输入防反接的电路还包括直流变换器6，输入端的正极与第一二极管d1的阴极连接，负极与第二二极管d2的阳极连接，第一输出端的正极与第三电阻r3、通信电路3的供电端和微控制器5的供电端连接，第二输出端的正极与智能功率模块4连接，第一输出端的负极和第二输出端的负极与地线gnd连接。直流变换器6的输入端、第一输出端和第二输出端的负极在内部连接，图中以一根线示意。这样，直流变换器能够稳定降低直流电源的电压，通信电路、智能功率模块和微控制器的供电稳定。
51.直流变换器6具有两路输出，用于给通信电路3、智能功率模块4和微控制器5供电。第一输出端的输出电压为5v，第二输出端的输出电压为15v。
52.结合图3所示，本公开实施例提供另一种用于直流输入防反接的电路，包括整流电路1、电源极性检测电路2、通信电路3、智能功率模块4、微控制器5和故障指示电路7。整流电路1与直流电源连接，用于在直流电源正接和反接时正常供电。电源极性检测电路2与直流电源连接，当直流电源正接时，电源极性检测电路2输出第一电平。当直流电源反接时，电源极性检测电路2输出第二电平。通信电路3用于传输直流电源接线是否正确的信息。智能功率模块4与整流电路1连接。微控制器5与电源极性检测电路2、通信电路3和智能功率模块4连接，被配置为根据电源极性检测电路2输出的电平，向通信电路3传输直流电源接线是否正确的数据，并控制智能功率模块4的通/断。电源极性检测电路2通过故障指示电路7与直流电源连接。
53.采用本公开实施例提供的用于直流输入防反接的电路，维修人员在对空调器进行维修时，能够通过室外机的故障指示电路确定直流电源是否反接，不必来回出入室内进行确定。由于节省了出入室内的时间，提高了维修人员维修空调器的效率。
54.结合图4所示，可选地，故障指示电路7包括发光二极管led和第五二极管d5。发光二极管led的阳极与光耦pc的输入端的阴极连接。第五二极管d5的阳极与发光二极管led的阴极连接，阴极与直流电源的正极连接。其中，与上述实施例不同的是，光耦pc的输入端的阴极并非直接与直流电源的正极连接，而是通过发光二极管led和第五二极管d5与直流电
源的正极连接。当直流电源正接时，由于第五二极管处于反向截止状态，电流无法流经发光二极管使得发光二极管处于熄灭的状态。当直流电源反接时，由于第五二极管处于导通状态，电流流经发光二极管使得发光二极管处于明亮的状态。这样，相关人员根据发光二极管的状态确定直流电源是否反接，查看的方式简单，节省了故障确定的时间。
55.结合图5所示，本公开实施例提供另一种用于直流输入防反接的电路，包括整流电路1、电源极性检测电路2、通信电路3、智能功率模块4、微控制器5和电磁兼容电路8。整流电路1与直流电源连接，用于在直流电源正接和反接时正常供电。电源极性检测电路2与直流电源连接，当直流电源正接时，电源极性检测电路2输出第一电平。当直流电源反接时，电源极性检测电路2输出第二电平。通信电路3用于传输直流电源接线是否正确的信息。智能功率模块4与整流电路1连接。微控制器5与电源极性检测电路2、通信电路3和智能功率模块4连接，被配置为根据电源极性检测电路2输出的电平，向通信电路3传输直流电源接线是否正确的数据，并控制智能功率模块4的通/断。整流电路1和电源极性检测电路2通过电磁兼容电路8与直流电源连接。
56.采用本公开实施例提供的用于直流输入防反接的电路，通过加入电磁兼容电路，减少供电的电磁干扰，防止电路中元器件的损坏。
57.可选地，电磁兼容电路8包括保险丝f1、共模电感l1、第五电阻r5、第六电阻r6、放电管sa1、第七电阻r7、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6。保险丝f1的一端与直流电源的正极连接。共模电感l1包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，第一输入端与保险丝f1的另一端连接，第二输入端与直流电源的负极连接，第一输出端与第一二极管d1的阳极连接，第二输出端与第三二极管d3的阳极连接。第五电阻r5的一端与共模电感l1的第一输入端连接。第六电阻r6的一端与第五电阻r5的另一端连接。放电管sa1的一端与大地pe连接，另一端与第五电阻r5和第六电阻r6连接。第七电阻r7的一端与共模电感l1的第一输出端连接，另一端与共模电感l1的第二输出端连接。第三电容c3的一端与共模电感l1的第一输出端连接，另一端与共模电感l1的第二输出端连接。第四电容c4的一端与共模电感l1的第一输入端连接，另一端与第六电阻r6的另一端连接。第五电容c5的一端与大地pe连接，另一端与共模电感l1的第一输入端连接。第六电容c6的一端与大地pe连接，另一端与共模电感l1的第二输入端连接。其中，与上述实施例不同的是，第一二极管d1的阳极并非直接与直流电源的正极连接，而是通过共模电感l1的第一输入端和第一输出端及保险丝f1与直流电源的正极连接。第三二极管d3的阳极并非直接与直流电源的负极连接，而是通过共模电感l1的第二输入端和第二输出端与直流电源的负极连接。共模电感l1和相应的电容用于滤除直流空调器的电磁干扰，放电管sa1和相应的电容的放电用于防护外界雷击危害。这样，电磁兼容电路的结构简单，能够减少供电的电磁干扰，防止电路中元器件的损坏。
58.结合图7和图8所示，本公开实施例提供另一种用于直流输入防反接的电路，包括整流电路1、电源极性检测电路2、通信电路3、智能功率模块4、微控制器5、故障指示电路7和电磁兼容电路8。整流电路1与直流电源连接，用于在直流电源正接和反接时正常供电。电源极性检测电路2与直流电源连接，当直流电源正接时，电源极性检测电路2输出第一电平。当直流电源反接时，电源极性检测电路2输出第二电平。通信电路3用于传输直流电源接线是否正确的信息。智能功率模块4与整流电路1连接。微控制器5与电源极性检测电路2、通信电
路3和智能功率模块4连接，被配置为根据电源极性检测电路2输出的电平，向通信电路3传输直流电源接线是否正确的数据，并控制智能功率模块4的通/断。电源极性检测电路2和故障指示电路7通过电磁兼容电路8与直流电源连接，整流电路1通过电磁兼容电路8与直流电源连接。
59.采用本公开实施例提供的用于直流输入防反接的电路，一方面能够通过故障指示电路获取直流电源接线的信息，另一方面能够通过电磁兼容电路防止电路中元器件的损坏。
60.本公开实施例提供一种直流空调器，包括任意实施例提供的用于直流输入防反接的电路。相关人员在室内机附近时，能根据通信电路传输的信息了解到当前直流电源的接线是否正确，以在室外机的直流电源反接时进行提示。本实用新型实施例提供的直流空调器包括上述实施例中的用于直流输入防反接的电路，因此本实用新型实施例提供的直流空调器也具备上述实施例中所描述的有益效果。
61.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。