保护电路及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种保护电路及空调器。


背景技术：

2.随着近年来电力电子技术的快速发展，对各种电子器件成本要求也越来越高，以电解电容为例，目前电解电容产品对耐压的要求也越来越高，而高压电解电容随着电压值的不断升高，成本也会越来越高，且由于瞬态电压的波动较大，往往提升耐压值也不能避免电压过高导致电解电容失效。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种保护电路及空调器，能够保护电解电容等待保护器件，防止因电压超出耐压值导致器件损坏。
4.本实用新型提供的一种技术方案如下：
5.第一方面，本技术提供了一种保护电路，所述保护电路包括待保护器件、常闭继电器以及控制模块；
6.所述常闭继电器包括常闭触点组与线圈；所述待保护器件包括第一端与第二端，所述第一端与电源电连接，所述第二端与所述常闭触点组串联后接地；所述控制模块与所述线圈连接；所述控制模块用于获取所述待保护器件的电源电压，将所述电源电压与设定值进行比较，当所述电源电压大于设定值时，所述控制模块控制所述线圈通电，所述常闭触点组断开，所述待保护器件断电。
7.本技术提供的保护电路，设置有常闭继电器，常闭继电器的常闭触点组与待保护器件串联，利用控制模块获取待保护器件的电源电压，将电源电压与设定值进行比较，当电源电压大于设定值时，所述控制模块控制所述线圈通电，所述常闭触点组断开，所述待保护器件断电，避免电源电压超出待保护器件的耐压值导致器件损坏。
8.进一步地，所述控制模块包括比较器，所述比较器包括同相端、反相端以及输出端；
9.所述同相端通过第二分压模块与第一参考电源连接，所述反相端通过第一分压模块与所述待保护器件的第一端连接；
10.所述比较器的输出端与所述线圈的第一端连接，所述线圈的第二端接第二参考电源；
11.所述第一分压模块用于对所述待保护器件的电源电压进行分压，将分压后的电源电压输出至所述反相端；
12.所述第二分压模块用于对所述第一参考电源进行分压，输出设定值的电压至所述同相端；
13.所述比较器用于当所述分压后的电源电压小于设定电压时输出高电平信号，所述线圈的两端无压差，所述线圈失电不动作，所述常闭触点组保持闭合状态，所述待保护器件
得电。
14.所述比较器用于当所述分压后的电源电压大于设定电压时输出低电平信号，所述线圈的两端形成压差，所述线圈得电，所述常闭触点组断开，所述待保护器件断电。
15.进一步地，所述第一分压模块包括第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述待保护器件的第一端电连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；
16.所述第一电阻与所述第二电阻的连接点形成第一分压点，所述第一分压点与所述反相端电连接。
17.进一步地，所述第一分压模块包括第二电容，所述第二电容并联于所述第二电阻的两端。
18.进一步地，所述第二分压模块包括第三电阻、第四电阻，所述第三电阻的第一端与所述第一参考电源电连接；所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端接地；
19.所述第三电阻与所述第四电阻的连接点形成第二分压点，所述第二分压点与所述同相端电连接。
20.进一步地，所述比较器的输出端通过第六电阻与所述线圈的第一端电连接；
21.所述线圈的第一端还通过第五电阻接地；
22.所述第五电阻，第六电阻用于对所述线圈的第一端进行分压。
23.进一步地，所述保护电路包括续流二极管，所述续流二极管的阳极与所述比较器的输出端连接；所述续流二极管的阴极与所述线圈的第二端电连接，所述续流二极管用于当所述继电器断开时对所述线圈进行续流。
24.进一步地，所述保护电路包括第三电容，所述比较器的输出端通过所述第三电容接地。
25.进一步地，所述控制模块还用于当所述电源电压小于设定值的情况下控制所述线圈断电，所述常闭触点组闭合，所述待保护器件得电。
26.进一步地，所述保护电路包括第一电容，所述第一电容的第一端与所述待保护器件的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一电容用于对电源电压进行滤波。
27.第二方面，本技术还提供了一种空调器，所述空调器包括如上任意一项所述的保护电路。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的保护电路的结构示意图。
30.图2为本实用新型实施例提供的保护电路的电路示意图。
31.图标：100-保护电路；u1-待保护器件；u3-控制模块；ry-继电器；ry1-线圈；ry2-常闭触点组；v2-第一参考电源；v3-第二参考电源；u3a-比较器；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；rl-负载；c1-第一电容；c2-第二电容；c3-第三电容；d1-续流二极管。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.随着近年来各式家用电器以及电力电子技术的快速发展，对各种电子器件成本要求也越来越高，以电解电容为例，目前电解电容产品对耐压的要求也越来越高，而高压电解电容随着电压值的不断升高，成本也会越来越高，且由于瞬态电压的波动较大，往往提升耐压值也不能避免电压过高导致电解电容失效，导致电解电容由于电压过高而损坏。
39.为了改善上述问题，本实用新型实施例提供了一种保护电路，用以保护各个待保护器件u1(例如电解电容)，防止电压过高损坏待保护器件u1。
40.请参阅图1，图1示出了本实用新型实施例提供的保护电路100的示意图。
41.本实用新型实施例提供的保护电路100，包括待保护器件u1、常闭继电器ry以及控制模块u3。待保护器件u1包括第一端与第二端，常闭继电器ry包括常闭触点组ry2与线圈ry1；待保护器件u1的第一端与电源电连接，待保护器件u1的第二端与常闭触点组ry2串联后接地，该常闭触点组ry2与待保护器件u1形成串联回路。
42.控制模块u3与线圈ry1连接，控制模块u3用于获取待保护器件u1的电源电压，将电
源电压与设定值进行比较，当电源电压大于设定值时(例如，大于该待保护器件u1的耐压值)，控制模块u3控制线圈ry1通电，常闭触点组ry2断开，待保护器件u1断电停止工作，避免待保护器件u1工作在电源电压超出耐压值的情况下。
43.在常闭触点组ry2断开待保护器件u1断电的情况下，若待保护器件u1的电源电压降低，当电源电压降低至小于设定值(例如，小于该待保护器件u1的耐压值)的情况下控制模块u3控制线圈ry1断电，常闭触点组ry2闭合，待保护器件u1得电正常进行共组。
44.本技术提供的保护电路100，设置有常闭继电器ry，常闭继电器ry的常闭触点组ry2与待保护器件u1串联，利用控制模块u3获取待保护器件u1的电源电压，将电源电压与设定值进行比较，当电源电压大于设定值时，控制模块u3控制线圈ry1通电，常闭触点组ry2断开，待保护器件u1断电，避免电源电压超出待保护器件u1的耐压值导致器件损坏，当电源电压降低至低于耐压值，控制模块u3控制线圈ry1断电，常闭触点组ry2恢复闭合的状态，待保护器件u1得电继续进行工作，可以保证待保护器件u1始终工作在合适的电压范围内，不会因为待保护器件u1的电源电压超出耐压值导致待保护器件u1损坏。
45.上述待保护器件u1可以是电解电容或者其他任意对工作电压有较高要求的器件。
46.上述控制模块u3可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，能够基于待保护器件u1的电源电压大小对常闭继电器ry的开闭状态进行调节。例如，上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、单片机或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
47.请参阅图2，本实用新型实施例以上述控制模块u3为比较器u3a为例，对本实用新型提供的保护电路100进行详细介绍说明。
48.在一种可能的实现方式中，控制模块u3包括比较器u3a，比较器u3a包括同相端u3a3、反相端u3a2以及输出端u3a1。该保护电路100还包括第一分压模块与第二分压模块。
49.其中，反相端u3a2通过第一分压模块与待保护器件u1的第一端连接，或者与待保护器件u1的电源输入端连接，同相端u3a3通过第二分压模块与第一参考电源v2连接，比较器u3a的输出端u3a1与线圈ry1的第一端ry1_1连接，线圈ry1的第二端ry1_2接第二参考电源v3。
50.第一分压模块用于对待保护器件u1的电源电压进行分压，将分压后的电源电压输出至比较器u3a的反相端u3a2；第二分压模块用于对第一参考电源v2进行分压，输出设定值的电压至比较器u3a的同相端u3a3。
51.比较器u3a将分压后的待保护电源的电源电压与第一参考电源v2分压后形成的设定值电压进行比较，当分压后的电源电压小于设定值电压的情况下，比较器u3a的输出端u3a1输出高电平信号，即线圈ry1的第一端ry1_1为高电平信号，而线圈ry1的第二端ry1_2也接入了第二参考电源v3，在这种情况下，线圈ry1的两端没有压差，线圈ry1内部没有电流信号流动，即线圈ry1失电不动作，常闭触点组ry2保持闭合状态，待保护器件u1与电源形成闭合回路，待保护器件u1得电，因此在电源电压低于设定值的情况下，待保护器件u1得以正常运行。
52.当分压后的电源电压大于设定电压的情况下，比较器u3a的输出端u3a1输出低电
平信号，即线圈ry1的第一端ry1_1为低电平信号，而线圈ry1的第二端ry1_2接入了第二参考电源v3，导致线圈ry1的第二端ry1_2电压高于线圈ry1的第一端ry1_1电压，线圈ry1的两端形成压差，线圈ry1内部有电流流过，线圈ry1得电，常闭触点组ry2断开，待保护器件u1无法与电源形成闭合回路，待保护器件u1断电，因此在电源电压高于设定值的情况下，待保护器件u1断电不工作，避免被超出耐压值的电源电压损坏。
53.上述实施方式仅仅列举了一种可能的实现方式，利用比较器u3a对待保护器件u1的电源电压与设定的电压值进行比较，但并非是对本技术实施例的方案进行限制，本技术实施例提供的控制模块u3还可以有多种实现方式，本实施例对此不做限定。
54.下面对保护电路100的其他组成部分进行介绍，在一种可能的实现方式中，第一分压模块包括第一电阻r1、第二电阻r2，第一电阻r1的第一端与待保护器件u1的电源输入端电连接；第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端连接，第二电阻r2的第二端接地；即待保护器件u1的电源输入端以此通过第一电阻r1、第二电阻r2接地，形成分压回路。
55.第一电阻r1与第二电阻r2的连接点形成第一分压点，第一分压点与反相端u3a2电连接。令待保护器件u1的电源输入端的电压为v1，比较器u3a的反相端u3a2的电压为vn，第一电阻r1的阻值为r1，第二电阻r2的阻值为r2，则有：
56.vn＝v1
×
r2/(r1+r2)。
57.在这种情况下，比较器u3a的反相端u3a2的电压为待保护器件u1的电源电压在第二电阻r2上的分压。
58.为了避免电源电压的波动较大产生误判，第一分压模块还包括第二电容c2，第二电容c2并联于第二电阻r2的两端，用于防止电源电压的波动过大导致比较器u3a的反相端u3a2的电压波动过大导致误判或者误操作。
59.在一种可能的实现方式中，第二分压模块包括第三电阻r3与第四电阻r4，其中第三电阻r3的第一端与第一参考电源v2电连接；第三电阻r3的第二端与第四电阻r4的第一端连接，第四电阻r4的第二端接地；也即是说，第一参考电源v2以此通过第三电阻r3、第四电阻r4接地。
60.第三电阻r3与第四电阻r4的连接点形成第二分压点，第二分压点与同相端u3a3电连接。令第一参考电源v2的电压为v2，比较器u3a的同相端1的电压为vp，第三电阻r3的阻值为r3，第四电阻r4的阻值为r4，则有：
61.vp＝v2
×
r4/(r3+r4)。
62.由上述内容可知，通过合理设置第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3与第四电阻r4的阻值，通过比较同相端1的电压vp与反向端2的电压vn的大小，即可知晓待保护器件u1的电源电压与设定电压值的大小关系，例如，在一种可能的实现方式中，为了便于运算，可以令第一电阻r1的阻值与第三电阻r3的阻值相等，第二电阻r2与第四电阻r4的阻值相等。
63.比较器u3a的输出端u3a1通过第六电阻r6与线圈ry1的第一端ry1_1电连接；线圈ry1的第一端ry1_1还通过第五电阻r5接地；利用第五电阻r5、第六电阻r6用于对线圈ry1的第一端ry1_1进行分压，避免继电器ry线圈ry1的第一端ry1_1电压过高。
64.于本技术实施例中，当待保护器件u1的电源电压小于待保护器件u1的耐压值，那么比较器u3a的反相端u3a2的电压低于同相端1的电压，比较器u3a输出高电平，继电器ry线圈ry1两端无电压差，不动作，常闭触点组ry2保持闭合状态，待保护器件u1正常工作，以待
保护器件u1为电解电容为例，在这种情况下可以由电解电容直接对后级负载rl电路供电(附图中以rl代替后继负载rl电路)。
65.若待保护器件u1的电源电压大于待保护器件u1的耐压值，那么比较器u3a的反相端u3a2的电压高于同相端1的电压，比较器u3a输出低电平，继电器ry线圈ry1的第一端ry1_1为低电平，继电器ry线圈ry1的第二端ry1_2接第二电源电压为高电平，项圈的两端形成电压差，继电器ry动作，常闭触点组ry2断开，待保护器件u1断开电源，由电源电压直接对后继负载rl进行供电。
66.在一种可能的实现方式中，保护电路100包括续流二极管d1，续流二极管d1的阳极与比较器u3a的输出端u3a1连接，即与线圈ry1的第一端ry1_1电连接；续流二极管d1的阴极与线圈ry1的第二端ry1_2电连接，续流二极管d1用于当继电器ry断开时对线圈ry1进行续流，同时防止信号倒流。
67.为了避免比较器u3a的输出不稳定，于本技术实施例中，保护电路100还包括第三电容c3，比较器u3a的输出端通过第三电容c3接地，第三电容c3用于对比较器u3a输出端u3a1输出的信号进行滤波，防止干扰引起继电器ry误动作。
68.在一种可能的实现方式中，待保护器件u1的电源可能为存在波动的电源信号，例如通过整流桥进行整流滤波后的信号，如附图所示，整流桥整流后的信号共给待保护器件u1或者后继负载rl，为了防止电源信号产生较大的波动，保护电路100还设置有滤波电容
‑‑
第一电容c1，第一电容c1的第一端与电源输入端(的正极)电连接，即与待保护器件u1的第一端连接，第一电容c1的第二端接地，也即与电源负极电连接，第一电容c1用于对电源电压进行滤波。
69.基于上述实施例提供的保护电路100，本技术还提供了一种空调器(图未示)，空调器包括如上述实施方式中提供的保护电路100。需要说明的是，本技术实施例提供的空调器，其产生的技术效果与基本原理与上述实施例提供的保护电路100基本相同，为简要描述本实施例不再进行详细说明，本实施例未介绍详尽之处，请参阅前述实施方式中的相关内容。
70.综上，本实用新型提供了一种保护电路及空调器，保护电路包括待保护器件、常闭继电器以及控制模块；常闭继电器包括常闭触点组与线圈；待保护器件包括第一端与第二端，第一端与电源电连接，第二端与常闭触点组串联后接地；控制模块与线圈连接；控制模块用于获取待保护器件的电源电压，将电源电压与设定值进行比较，当电源电压大于设定值时，控制模块控制线圈通电，常闭触点组断开，待保护器件断电。通过设置常闭继电器，常闭继电器的常闭触点组与待保护器件串联，利用控制模块获取待保护器件的电源电压，将电源电压与设定值进行比较，当电源电压大于设定值时，控制模块控制线圈通电，常闭触点组断开，待保护器件断电，避免电源电压超出待保护器件的耐压值导致器件损坏，当电源电压降低至低于耐压值，控制模块控制线圈断电，常闭触点组恢复闭合的状态，待保护器件得电继续进行工作，可以保证待保护器件始终工作在合适的电压范围内，不会因为待保护器件的电源电压超出耐压值导致待保护器件损坏。
71.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。