信号检测电路及电器设备的制作方法

本实用新型涉及电子电路
技术领域：
，特别涉及一种信号检测电路及电器设备。
背景技术：
：在信号检测电路中，通常会采用光耦来进行信号的单向传输，以防止外部的干扰信号窜入至主控制器，影响主控制器的正常工作。然而光耦的驱动电压与主控制器的驱动电压不匹配，这势必需要在光耦的驱动电源设计降压电路，以匹配主控制器的驱动电压，而降压电路一般会使信号检测电路的功耗增大，并且降压电路的电路设计复杂，成本较高。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提出一种信号检测电路及电器设备，旨在提出一种新的信号转换电路，以解决了电压比较电路与主控制器之间驱动电压不匹配的问题。为实现上述目的，本实用新型提出一种信号检测电路，所述信号检测电路包括：信号采样电路，用于对被监测信号进行信号采集，并获得对应的电压采样信号；电压比较隔离电路，其输入端与所述信号采样电路的输出端连接；所述电压比较隔离电路，用于在所述电压采样信号对应的电压值大于预设电压阈值时，输出第一电压信号；信号转换电路，其输入端与所述电压比较隔离电路的输出端连接；所述信号转换电路，用于将接收到的第一电压信号转换成等比例的电流信号后，再转换成第二电压信号；主控制器，所述主控制器的信号反馈端与所述信号转换电路的输出端连接；所述主控制器，用于根据所述第二电压信号输出相应的控制信号。可选地，所述信号采样电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的第一端为所述信号采样电路的输入端，所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第一端与所述电压比较隔离电路的输入端互连；所述第二电阻的第二端接地。可选地，所述电压比较隔离电路包括第三电阻、第四电阻、精密电压基准芯片、光耦，所述第三电阻的第一端与所述信号采样电路的输入端连接，所述第三电阻的第二端与所述光耦的阳极及所述第四电阻的第一端互连，所述第四电阻的第二端与所述光耦的阴极及所述精密电压基准芯片的阴极连接，所述精密电压基准芯片的阳极接地，所述精密电压基准芯片的公共极为所述电压比较隔离电路的输入端；所述光耦的集电极与第一直流电源连接，所述光耦的发射极为所述信号采样电路的输出端。可选地，所述电压比较隔离电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述第三电阻和第四电阻的公共端连接，所述稳压二极管的阳极接地。可选地，所述信号转换电路包括：电压信号转换单元，其输入端与所述电压比较隔离电路的输出端连接；所述电压转换电路用于将接收到的第一电压信号转换成等比例的电流信号；触发信号转换单元，其输入端与所述电压信号转换单元的输出端连接，用于将所述电流信号转换成第二电压信号，并输出至主控制器，以使所述主控制器根据所述第二电压信号输出相应的控制信号。可选地，所述电压信号转换单元包括第一开关管及第二开关管，所述第一开关管的输入端和受控端及所述第二开关管受控端与所述电压比较隔离电路的输出端连接，所述第一开关管的输出端接地；所述第二开关管的输出端为所述电压信号转换单元的输出端，所述第二开关管的输入端接地。可选地，所述第一开关管和/或第二开关管为NPN型三极管。可选地，所述电压信号转换单元还包括第五电阻及第一电容，所述第五电阻串联设置于所述第一开关管的输入端与所述电压比较隔离电路的输出端之间；所述第一电容的第一端与所述第一开关管及所述第二开关管的受控端互连，所述第一电容的第二端接地。可选地，所述触发信号转换单元包括第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述主控制器的电源端及第二直流电源连接，所述第六电阻的第二端与所述主控制器的信号反馈端互连。本实用新型还提出一种电器设备，包括上所述的信号检测电路；所述信号检测电路包括：信号采样电路，用于对被监测信号进行信号采集，并获得对应的电压采样信号；电压比较隔离电路，其输入端与所述信号采样电路的输出端连接；所述电压比较隔离电路，用于在所述电压采样信号对应的电压值大于预设电压阈值时，输出第一电压信号；信号转换电路，其输入端与所述电压比较隔离电路的输出端连接；所述信号转换电路，用于将接收到的第一电压信号转换成等比例的电流信号后，再转换成第二电压信号；主控制器，所述主控制器的信号反馈端与所述信号转换电路的输出端连接；所述主控制器，用于根据所述第二电压信号输出相应的控制信号。本实用新型信号检测电路通过设置信号采样电路，以采集接入表征电流量、温度或者气味的电压采样信号，并输出至电压比较隔离电路，以在检测到所述电压信号未到达预设电压阈值时，输出第一电压信号；从而使电压转换电路将接收到的第一电压信号转换成等比例的电流信号后，再转换成第二电压信号，并输出至所述主控制器的信号反馈端，以使所述主控制器根据所述第二电压信号输出相应的控制信号。本实用新型解决了电压比较电路与主控制器之间驱动电压不匹配的问题。由于本实用新型无需设置降压电路，还可以降低信号检测电路的功耗及成本。同时，由于本实用新型通过信号转换电路将一个电压信号转换成与电压值成正比的电流信号，采用镜像电流的方式复制这个电流信号，将镜像后的电流信号输出至主控制器侧，再将电流信号转换成可采集的电压信号，即可完成高电压信号至低电压信号的转换，还可以避免驱动电源中干扰信号通过电压比较隔离电路输出至主控制器而影响主控制器工作。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型信号检测电路一实施例的功能模块示意图；图2为本实用新型信号检测电路一实施例的电路结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10信号采样电路R1～R6第一电阻～第六电阻20电压比较隔离电路C1第一电容30信号转换电路Q1第一开关管40主控制器Q2第二开关管31电压信号转换单元VCC1第一直流电源32触发信号转换单元VCC2第二直流电源本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种缓启动电路，应用于电器设备中，应用于电器设备中，该电器设备可以是空调、洗衣机、冰箱等家用电器。参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该信号检测电路包括：信号采样电路10，用于对被监测信号进行信号采集，并获得对应的电压采样信号；电压比较隔离电路20，其输入端与所述信号采样电路10的输出端连接；所述电压比较隔离电路20，用于在所述电压采样信号对应的电压值大于预设电压阈值时，输出第一电压信号；信号转换电路30，其输入端与所述电压比较隔离电路20的输出端连接；所述信号转换电路30，用于将接收到的第一电压信号转换成等比例的电流信号后，再转换成第二电压信号；主控制器40，所述主控制器40的信号反馈端与所述信号转换电路30的输出端连接；所述主控制器40，用于根据所述第二电压信号输出相应的控制信号。本实施例中，主控制器40可以是单片机、DSP、ARM及FPGA等处理器，也可以是ADC采样器件，主控制器4020的芯片上设置有对负载电流反馈的电流反馈脚，主控制器40可以根据触发信号检测电器设备的电流、电压、温度、气温等，确定电器设备正常工作与否，也可以根据此信号来对负载进行过流、过压、短路及过温等保护。本领域的技术人员能够通过在主控制器40中集成一些硬件电路和软件程序或算法，来实现对电器设备的其他电路模块的控制，例如集成有存储器、ADC转换电路，以及滤波器等硬件电路，或者用于分析比较接收到的触发信号的软件算法程序。通过运行或执行存储在主控制器40存储器内的软件程序和/或模块，并调用存储在存储器内的数据，以及集成在主控制器40内ADC转换电路将该模拟的触发信号转换为数字的电平信号。并通过集成在主控制器40内的软件算法程序和/或硬件电路模块对该电平信号的进行比较、分析等处理，以确定接收到的触发信号是否翻转。并在确定触发信号翻转时，输出相应的控制信号，例如停机、降频、调整电器设备的电流、电压等。可以理解的是，电器设备中还设置有温度传感器、气味传感器、电流互感器或者电压互感器等，这些传感器可以将相应的信号转换成电压信号后输出至信号采样电路10的输入端D-in，信号采用电路将采集到的表征电流、电压、温度或者气味的电压采样信号进行等比分压后输出至电压比较隔离电路20。电压比较隔离电路20可以根据电器设备的需要设置一电压预设阈值，例如0.5V，电压比较隔离电路20将接收的电压采样信号的电压值与该电压预设阈值进行比较，在检测到该电压采样信号的电压值大于或等于该电压预设阈值，也即0.5V时，则输出触发信号。在检测到该电压采样信号的电压值小于该电压预设阈值时，也即0.5V，则输出触发信号，当然该电压预设阈值可以根据具体的电器设备以及根据检测的参数类型进行设定，此处不做限制。需要说明的是，在电压比较隔离电路20中，通常会采用光耦U2来进行信号的单向传输，也即实现信号输入和输出的隔离，以防止外部的干扰信号窜入至主控制器40，影响主控制器40的正常工作。然而光耦U2的驱动电压一般在10V以上，而主控制器40的驱动电压一般是3.3V或者5V，也就是说，光耦U2的驱动电压远大于主控制器40的驱动电压，这势必需要在光耦U2的驱动电源设计降压电路，以匹配主控制器40的驱动电压，而降压电路一般会使信号检测电路的功耗增大，并且降压电路的电路设计复杂，成本较高。此外，光耦U2的驱动电源的干扰信号也可能通过光耦U2的集电极-发射极CE输出至主控制器40的信号反馈端，从而引起主控制器40的误判断，导致主控制器40误动作。为了解决上述问题，本实施例通过设置信号转换电路30，设置于主控制器40与电压比较隔离电路20之间，通过信号转换电路30将一个触发信号转换成与电压值成正比的电流信号。采用镜像电流的方式复制这个电流信号，将镜像后的电流信号输出至主控制器40侧，再将电流信号转换成可采集的电压信号，也即第二电压信号，即可完成高电压信号至低电压信号的转换。本实用新型信号检测电路通过设置信号采样电路10，以采集接入表征电流量、温度或者气味的电压采样信号，并输出至电压比较隔离电路20，以在检测到所述电压信号未到达预设电压阈值时，输出第一电压信号；从而使电压转换电路将接收到的第一电压信号转换成等比例的电流信号后，再转换成第二电压信号，并输出至所述主控制器40的信号反馈端，以使所述主控制器40根据所述第二电压信号输出相应的控制信号。本实用新型解决了电压比较电路与主控制器40之间驱动电压不匹配的问题。由于本实用新型无需设置降压电路，还可以降低信号检测电路的功耗及成本。同时，由于本实用新型通过信号转换电路30将一个触发信号转换成与电压值成正比的电流信号，采用镜像电流的方式复制这个电流信号，将镜像后的电流信号输出至主控制器40侧，再将电流信号转换成可采集的电压信号，即可完成高电压信号至低电压信号的转换，该电流型的驱动信号只与电流相关，而不需要跟随电压变换，因此还可以防止光耦U2的驱动电源中的干扰信号可能通过集电极输出至主控制器40的反馈信号输入端，从而避免驱动电源中干扰信号通过电压比较隔离电路20输出至主控制器40而影响主控制器40工作。参照图1及图2，在一可选实施例中，所述信号采样电路10包括第一电阻R1及第二电阻R2，所述第一电阻R1的第一端为所述信号采样电路10的输入端，所述第一电阻R1的第二端及所述第二电阻R2的第一端与所述电压比较隔离电路20的输入端互连；所述第二电阻R2的第二端接地。本实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2串联分压以检测电压采样信号的电压，并将检测到的电压采样信号输出至电压比较隔离电路20的输入端。可以理解的是，根据分压原理，第一电阻R1、第二电阻R2的比值越大，第二电阻R2上所分得的电压也就越大。这样，就可以通过调节第一电阻R1和/或第二电阻R2的电阻值来调节电压采样信号的电压值大小，以调节电压比较隔离电路20对电压采样信号的灵敏度。参照图1及图2，在一可选实施例中，所述电压比较隔离电路20包括第三电阻R3、第四电阻R4、精密电压基准芯片U1、光耦U2，所述第三电阻R3的第一端与所述信号采样电路10的输入端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述光耦U2的阳极及所述第四电阻R4的第一端互连，所述第四电阻R4的第二端与所述光耦U2的阴极及所述精密电压基准芯片U1的阴极连接，所述精密电压基准芯片U1的阳极接地，所述精密电压基准芯片U1的公共极为所述电压比较隔离电路20的输入端；所述光耦U2的集电极与第一直流电源VCC1连接，所述光耦U2的发射极为所述信号采样电路10的输出端。本实施例中，第一直流电源VCC1用于为光耦U2提供驱动电压，并在光耦U2导通时，输出电压信号至信号转换电路30。第一直流电源的电压值可以是10～20V。精密电压基准芯片U1用于为电压比较隔离电路20提供基准电压，第三电阻R3和第四电阻R4为限流电阻，用于避免输出至光耦U2的电流过大而烧毁光耦U2，精密电压基准芯片U1在输入的电压采样信号大于精密电压基准芯片U1的基准电压时导通，从而使光耦U2中的发光二极管形成电压差而导通，并触发光耦U2中的光敏三极管导通，并输出触发信号。上述实施例中，所述电压比较隔离电路20还包括稳压二极管ZD1，所述稳压二极管ZD1的阴极与所述第三电阻R3和第四电阻R4的公共端连接，所述稳压二极管ZD1的阳极接地。本实施例中，稳压二极管ZD1用于在第三电阻R3接入的电压大于其稳压值时导通，从而避免损坏光耦U2。参照图1及图2，在一可选实施例中，所述信号转换电路30包括：电压信号转换单元31，其输入端与所述电压比较隔离电路20的输出端连接；所述电压转换电路用于将接收到的第一电压信号转换成等比例的电流信号；触发信号转换单元32，其输入端与所述电压信号转换单元31的输出端连接，用于将所述电流信号转换成第二电压信号，并输出至主控制器40，以使所述主控制器40根据所述第二电压信号输出相应的控制信号。本实施例中，电压信号转换单元31可以采用电流镜像电路来实现，通过电流镜像电路将第一电压信号转换成与电压值成正比的电流信号，采用镜像电流的方式复制这个电流信号，将镜像后的电流信号输出至主控制器40侧。触发信号转换单元32可以采用电阻等电子元件来实现，通过触发信号转换单元32将电流信号转换成可采集的电压信号，也即第二电压信号，即可完成高电压信号至低电压信号的转换，从而解决了光耦U2的驱动电源中的干扰信号通过集电极输出至主控制器40的反馈信号输入端，而影响主控制器40正常工作的问题。参照图1及图2，进一步地，上述实施例中，所述电压信号转换单元31包括第一开关管Q1及第二开关管Q2，所述第一开关管Q1的输入端和受控端及所述第二开关管Q2受控端与所述电压比较隔离电路20的输出端连接，所述第一开关管Q1的输出端接地；所述第二开关管Q2的输出端为所述电压信号转换单元31的输出端，所述第二开关管Q2的输入端接地。其中，所述第一开关管Q1和/或第二开关管Q2为NPN型三极管，当然第一开关管Q1和第二开关管Q2还可以采用MOS管等开关管来实现，此处不做限制。可以理解的是，NPN型三极管为电流型驱动开关管，也即其导通条件不受电压影响。第一开关管Q1和第二开关管Q2组成电流镜像电路对流过的电流，也即将流经光耦U2的电流进行平均分配。其中第一开关管Q1和第二开关管Q2是采用相同工艺制造而成，具有相同电参数特性的三极管。第一开关管Q1和第二开关管Q2组成的电流镜像电路可以实现在光耦U2导通时，将流经光耦U2的的电流镜像至主控制器40侧。参照图1及图2，基于上述实施例，所述电压信号转换单元31还进一步包括第五电阻R5及第一电容C1，所述第五电阻R5串联设置于所述第一开关管Q1的输入端与所述电压比较隔离电路20的输出端之间；所述第一电容C1的第一端与所述第一开关管Q1及所述第二开关管Q2的受控端互连，所述第一电容C1的第二端接地。其中，第五电阻R5是偏置电路，用于为第一开关管Q1和第二开关管Q2提供基极电流。第一电容C1为滤波电路，可以将光耦U2的驱动电源中的杂波信号进行滤除。参照图1及图2，进一步地，所述触发信号转换单元32包括第六电阻R6，所述第六电阻R6的第一端与所述主控制器40的电源端及第二直流电源VCC2连接，所述第六电阻R6的第二端与所述主控制器40的信号反馈端互连。本实施例中，第二直流电源VCC2的电压值可以是3.3V，或者5V，具体可根据主控制器40来设定。第六电阻R6用于将镜像后输出至主控制器40侧的电流信号转换成可采集的电压信号，以实现高电压信号至低电压信号的转换。可以理解的是，本实施例采用第一开关管Q1和第二开关管Q2、第五电阻R5等电子元器件组成的信号转换电路30，电路结构简单，易于实现，可以广泛应用于空调器、热水器、电饭锅及洗衣机等电器设备的信号检测电路中。本实用新型还提出一种电器设备，包括如上所述的信号检测电路。该信号检测电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型电器设备中使用了上述信号检测电路，因此，本实用新型电器设备的实施例包括上述信号检测电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3