空调的过电压保护电路、过电压保护方法及空调

技术领域

本申请属于空调技术领域，尤其涉及一种空调的过电压保护电路、过电压保护方法及空调。

背景技术

目前空调的室外机通过交流市电供电时，交流市电经整流电路转换为直流电，再经高压大容量的电解电容进行滤波，经滤波后的直流电为负载等供电。

当电解电容不带电或电量低时，因为电解电容两端电压不能突变，若突然进行上电，会对电解电容产生很大的冲击电流，可能导致电解电容被击穿，从而空调的电控板损坏。

发明内容

本申请实施例提供一种空调的过电压保护电路、过电压保护方法及空调，能够解决空调电控板中的电容器因过电压而被损坏，影响空调正常工作的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种空调的过电压保护电路，包括：

电源输入端；

缓冲电阻，与所述电源输入端连接；

电容器，与所述缓冲电阻连接，用于输出供电电压；

第一开关单元，所述第一开关单元并联于所述缓冲电阻的两端；

第一电压检测电路，与所述电容器的输出端连接，用于检测所述供电电压；

第二电压检测电路，与所述电容器的输入端连接，用于检测所述电容器的输入电压；

控制单元，与所述第一电压检测电路、所述第二电压检测电路及所述第一开关单元连接，用于根据所述供电电压及所述输入电压控制所述第一开关单元导通或断开。

在一些实施例中，所述输入电压包括第一电压，所述供电电压包括第二电压，所述控制单元用于：

判断所述第一电压是否小于第一预设电压，得到第一结果；

判断所述第二电压是否小于第二预设电压，得到第二结果；

根据所述第一结果及所述第二结果，控制所述第一开关单元导通或断开。

在一些实施例中，所述控制单元还用于：

若所述第一结果为所述第一电压小于所述第一预设电压和/或所述第二结果为所述第二电压小于所述第二预设电压，则控制所述第一开关单元断开；

若所述第一结果为所述第一电压大于所述第一预设电压且所述第二结果为所述第二电压大于所述第二预设电压，则控制所述第一开关单元闭合。

在一些实施例中，所述第一电压为第一预设时间内所述电容器输入的平均电压；

所述第二电压为所述第一预设时间内所述电容器输出的平均电压。

在一些实施例中，所述输入电压包括第三电压，所述供电电压包括第四电压，所述控制单元用于在控制所述第一开关断开之后，还包括：

判断所述第三电压是否大于第三预设电压，得到第三结果；

判断所述第四电压是否大于第四预设电压，得到第四结果；

根据所述第三结果及所述第四结果，控制所述第一开关单元闭合或断开。

在一些实施例中，若所述第三结果为所述第三电压大于所述第三预设电压且所述第四结果为所述第四电压大于所述第四预设电压，则控制所述第一开关单元闭合；

若所述第三结果为所述第三电压小于所述第三预设电压和/或所述第四结果为所述第四电压小于所述第四预设电压，则控制所述第一开关单元断开。

在一些实施例中，所述第三电压为第二预设时间内所述电容器输入的平均电压；

所述第四电压为所述第二预设时间内所述电容器输出的平均电压。

在一些实施例中，所述第一开关单元包括继电器以及与所述继电器连接的继电器驱动电路；所述继电器并联于所述缓冲电阻的两端，所述继电器驱动电路与所述控制单元连接；

所述控制单元用于控制所述继电器驱动电路驱动所述继电器断开或导通。

一种过电压保护方法，应用于过电压保护电路，所述过电压保护电路包括电源输入端、电容器、缓冲电阻、第一开关单元及控制单元；所述缓冲电阻与所述电源输入端连接；所述电容器与所述缓冲电阻连接，用于输出供电电压；所述第一电压检测电路与所述电容器的输出端连接，用于检测所述供电电压；所述第二电压检测电路与所述电容器的输入端连接，用于检测所述电容器的输入电压；所述控制单元与所述第一电压检测电路、所述第二电压检测电路及所述第一开关单元连接，所述过电压保护方法由所述控制单元执行，所述过电压保护方法包括：

获取所述供电电压；

获取所述输入电压；

根据所述供电电压及所述输入电压控制所述第一开关单元导通或断开。

一种空调，包括：

上述的过电压保护电路；

负载，与所述电容器的输出端连接，所述供电电压用于为所述负载供电。

本申请实施例提供的过电压保护电路、过电压保护方法及空调，控制单元根据电容器输出的供电电压及电容器的输入电压控制所述第一开关单元导通或断开。在控制单元判断电容器输入电压低于一定值或/和供电电压低于一定值时，通过控制第一开关单元断开以使缓冲电阻接入电路，从而对电源输入端输入的电压进行限流，防止电容器因过电压而被损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，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的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的过电压保护电路的第一种结构示意图。

图2为本申请实施例提供的过电压保护电路的第二种结构示意图。

图3为本申请实施例提供的空调的一种结构示意图。

图4为本申请实施例提供的过电压保护方法的第一种流程图。

图5为本申请实施例提供的过电压保护方法的第二种流程图。

图6为本申请实施例提供的过电压保护方法的第三种流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种空调的过电压保护电路，过电压保护电路例如应用于空调的室外机。

示例性的，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的过电压保护电路100的第一种结构示意图。过电压保护电路100包括电源输入端P1、缓冲电阻110、电容器120、第一开关单元130、第一电压检测电路140、第二电压检测电路150及控制单元160。

其中，电源输入端P1例如与火线连接，用于输入电源电压Vac。

缓冲电阻110与电源输入端P1连接，用于对电源电压Vac进行限流。缓冲电阻110例如为热敏电阻。

电容器120与所述缓冲电阻110连接，用于输出供电电压V2。在一些实施例中，供电电压V2用于为空调的负载供电。

第一开关单元130并联于缓冲电阻110的两端。

第一电压检测电路140与电容器120的输出端连接，用于检测供电电压V2；第二电压检测电路150与电容器120的输入端连接，用于检测电容器120的输入电压V1。

控制单元160与第一电压检测电路140、第二电压检测电路150及第一开关单元130连接，用于根据供电电压V2及输入电压V1控制第一开关单元130导通或断开。

进一步的，如图2所示，图2为本申请实施例提供的过电压保护电路100的第二种结构示意图。电压保护电路100包括电源输入端P1、电容器120、缓冲电阻110、第一开关单元130、第一电压检测电路140、第二电压检测电路150、控制单元160、第一电感L1、整流桥170、PFC电路180及开关电源190。

电源输入端P1例如用于连接火线，从而输入电源电压Vac，电源电压Vac为交流电。

缓冲电阻110的一端与电源输入端P1连接，另一端连接整流桥170的第一输入端，用于对电源电压Vac进行限流。缓冲电阻110例如为热敏电阻。

第一开关单元130并联于缓冲电阻110的两端。在一些实施例中，当第一开关单元130导通时，第一开关单元130被短路，从而不对电源电压Vac进行限压；当第一开关单元130断开时，第一开关单元130接入电路，从而对电源电压Vac进行限压。

整流桥170的第二输入端例如用于连接零线，整流桥170的正极输出端通过第一电感L1连接PFC(Power Factor Correction，功率因素校正)电路160的第一输入端连接，整流桥170的负极与PFC电路180的第二输入端连接。电源电压Vac经缓冲电阻110后，经整流桥170整流后变为直流电压输出，该直流电压用于为电容器120充电，例如可以为输入电压V1。

PFC电路180的第一输出端连接电容器120的正极，PFC电路180的第二输出端连接电容器120的负极。输入电压V1经第一电感L1滤波，以及经PFC电路180进行功率因素校正后输出至电容器120，从而为电容器120充电。电容器120用于输出供电电压V2。

第一电压检测电路140的一端与整流桥170的正极输出端连接，用于对输入电压V1进行采样；第一电压检测电路140的另一端与控制单元160连接。

第二电压检测电路150的一端与电容器120的正极输出端连接，用于对供电电压V2进行采样；第二电压检测电路150的另一端与控制单元160连接。

控制单元160还与第一开关单元130连接，用于获取第一电压检测电路140、第二电压检测电路150所检测的输入电压V1和供电电压V2，并根据输入电压V1和供电电压V2控制第一开关单元130连接或断开。

开关电源190的输入端连接电容器120的输出端，开关电源190的输出端连接控制单元160、第一开关单元130，用于为控制单元160、第一开关单元130供电。在一些实施例中，开关电源190还用于连接空调的负载，用于为空调的负载供电。

在一些实施例中，第一开关单元130包括继电器132和继电器驱动电路131。继电器132并联于缓冲电阻110的两端，继电器驱动电路131与控制单元160通信连接并与开关电源190电连接。开关电源190用于为继电器驱动电路131供电。控制单元160用于根据输入电压V1和供电电压V2向继电器驱动电路131发送继电器控制信号，则继电器驱动电路131根据该继电器控制信号驱动继电器132导通或断开。

在一些实施例中，若输入电压V1小于第一预设电压Vac1和/或供电电压V2小于第二预设电压Vm1，则控制第一开关单元130断开，从而使缓冲电阻110接入电路，从而对电源电压Vac进行限流；若输入电压V1大于第一预设电压Vac1且供电电压V2大于第二预设电压Vm1，则控制第一开关单元130闭合，从而使缓冲电阻110被短路，不对电源电压Vac进行限流。

电容器120的输入电压V1会因断电等原因跌落的非常低，从而输出的供电电压V2随之下降至一定程度，但是第一开关单元130仍处于导通状态，缓冲电阻110被短路。此时若突然进行上电，在没有缓冲电阻110对电源电压Vac进行限流的情况下，会导致电容器120的输入电压V1与输出的供电电压V2的电压差过大，因而电容器120的充电电流过大，可能造成电容器120被击穿。

本方案提供的过电压保护电路100，当检测到电容器120的输入电压V1低于一定值，和/或输出的供电电压V2低于一定值时，通过控制单元160控制第一开关单元130断开，将缓冲电阻110接入电路，使其对电源电压Vac进行限流，从而防止电容器120被击穿。

本申请实施例还提供一种空调，示例性的，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的空调1000的一种结构示意图。空调1000包括上述的过电压保护电路100及负载200。

过电压保护电路100的电源输入端P1用于连接交流电源AC的正极，整流桥170的第二输入端用于连接交流电源AC的负极，交流电源AC例如为市电。过电压保护电路100的开关电源190还连接负载200，用于为负载200供电。

基于上述过电压保护电路100，本方案提供一种过电压保护方法，该方法由控制单元160执行。示例性的，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的过电压保护方法的第一种流程图。该过电压保护方法包括步骤S101-S103：

步骤S101：获取输入电压V1；

步骤S102：获取供电电压V2；

步骤S103：根据输入电压V1及供电电压V2控制第一开关单元130导通或断开。

在一些实施例中，输入电压V1例如为第一预设时间T1内电容器120输入的平均电压，供电电压V2例如为第一预设时间T1内电容器120输出的第平均电压。示例性的，如图5所示，图5为本申请实施例提供的过电压保护方法的第二种流程图。步骤S103：根据供电电压V2及输入电压V1控制第一开关单元130导通或断开还包括以下步骤：

步骤S1031：判断输入电压V1是否小于第一预设电压Vac1，得到第一结果。

步骤S1032：判断供电电压V2是否小于第二预设电压Vm1，得到第二结果。

步骤S1033：根据第一结果及第二结果控制第一开关单元130导通或断开。

其中，步骤S1033包括以下两种情况：

情况C1：第一结果为供电电压V2小于第一预设电压Vac1和/或第二结果为输入电压V1小于第二预设电压Vm1，则控制第一开关单元130断开；

情况C2：第一结果为供电电压V2大于第一预设电压Vac1且第二结果为输入电压V1大于第二预设电压Vm1，则控制第一开关单元130闭合。

进一步的，基于上述空调1000，本申请实施例还提供一种过电压保护方法，该方法由控制单元160执行。示例性的，请参阅图6，图6为本申请实施例提供的过电压保护方法的第三种流程图。

空调首次上电完成，则过电压保护电路100的开关电源190开始工作并给继电器驱动电路131、控制单元160、负载200等供电，控制单元160在一定条件下控制继电器132导通，空调正常工作后，控制单元160则开始执行以下步骤：

步骤s201：经过第一预设时间T1。

步骤s202：获取第一平均电压Va1。

输入电压V1例如包括第一平均电压Va1，第一平均电压Va1为电容器120在第一预设时间T1内输入的平均电压；控制单元160例如在第一预设时间T1内多次获取第一电压检测电路140检测的电压值并取平均值作为第一平均电压Va1。

步骤s203：获取第二平均电压Va2。

供电电压V2例如包括第二平均电压Va2，第二平均电压Va2为电容器120在第一预设时间T1内输出的平均电压；控制单元160例如在第一预设时间T1内多次获取第二电压检测电路150检测的电压值并取平均值作为第二平均电压Va2。

步骤s204：判断是否第一平均电压Va1小于第一预设电压Vac1，和/或第二平均电压Va2小于第二预设电压Vm1。

控制单元160内例如设有比较器，用于比较第一平均电压Va1与第一预设电压Vac1的大小，以及比较第二平均电压Va2与第二预设电压Vm1的大小，并根据比较结果输出控制信号。例如当比较结果为第一平均电压Va1小于第一预设电压Vac1和/或第二平均电压Va2小于第二预设电压Vm1时，输出第一控制信号；当比较出第一平均电压Va1大于第一预设电压Vac1且第二平均电压Va2大于第二预设电压Vm1时，输出第二控制信号。其中，第一控制信号例如用于控制继电器132断开，第二控制信号例如用于控制继电器132闭合。

若步骤s204的判断结果为否，则重新执行步骤s201-步骤s204，直至步骤s204的判断结果为是。

若步骤s204的判断结果为是，则开始执行步骤s205。

步骤s205：控制负载200、PFC电路180停止工作。

控制单元160判断出第一平均电压Va1小于第一预设电压Vac1和/或第二平均电压Va2小于第二预设电压Vm1时，立即控制负载200、PFC电路180停止工作，防止过电压保护电路100突然再次上电而对负载200、PFC电路180产生冲击。

步骤s206：断开继电器132。

继电器132断开后，缓冲电阻110重新接入电路，此时若过电压保护电路100再次上电，由于有缓冲电阻110的缓冲作用，电容器120的输入电压V1与供电电压V2的电压差不会过大，从而能够防止电容器120收到冲击而损坏。

步骤s207：等待第二预设时间T2。

继电器132断开后，随着电压保护电路100的重新上电或上电电压归于正常，电容器120的供电电压V2逐渐升高，直至上升至一定值，则电容器120不会因输入电压V1与供电电压V2的电压差过大而受到冲击。

步骤s208：获取第三平均电压Va3。

输入电压V1例如还包括第三平均电压Va3，第三平均电压Va3为电容器120在第二预设时间T2内输入的平均电压；控制单元160例如在第二预设时间T2内多次获取第一电压检测电路140检测的电压值并取平均值作为第三平均电压Va3。

步骤s209：获取第四平均电压Va4。

供电电压V2例如还包括第四平均电压Va4，第四平均电压Va4为电容器120在第二预设时间T2内输出的平均电压；控制单元160例如在第二预设时间T2内多次获取第二电压检测电路150检测的电压值并取平均值作为第四平均电压Va4。

步骤s210：判断是否第三平均电压Va3大于第三预设电压Vac2且第四平均电压Va4大于第四预设电压Vm2。

控制单元160的比较器例如还用于比较第三平均电压Va3与第三预设电压Vac2的大小，以及比较第四平均电压Va4与第四预设电压Vm2的大小，并根据比较结果输出控制信号。若比较结果为第三平均电压Va3大于第三预设电压Vac2且第四平均电压Va4大于第四预设电压Vm2则输出第二控制信号，否则输出第一控制信号。其中，第一控制信号例如用于控制继电器132断开，第二控制信号例如用于控制继电器132闭合。

在一些实施例中，第三预设电压Vac2大于第一预设电压Vac1，第四预设电压Vm2大于第二预设电压Vm1。

若步骤s210的判断结果为否，则重新执行步骤s207-步骤s210，直至步骤s210的判断结果为是。

若步骤s210的判断结果为是，则开始执行步骤s211。

步骤s211：延时第三预设时间T3。

第一预设时间T1、第二预设时间T2及第三预设时间T3例如提前存储于控制单元160，具体时长例如根据第一电感L1、电容器120的滤波深度等因素进行调整。控制单元160例如包括计时器，用于对第一预设时间T1第二预设时间T2及第三预设时间T3进行计时。

步骤s212：闭合继电器132。

闭合继电器132后，则控制单元160重新开始执行步骤s201-步骤s212。

本申请实施例提供的过电压保护方法，在判断电容器120的输入电压V1小于一定值，和/或输出的供电电压V2小于一定值时，控制第一开关单元130断开，以使缓冲电阻110接入电路，从而对电源电压Vac进行限流，防止电容器120的输入电压V1与供电电压V2的电压差过大而被击穿。

以上对本申请实施例所提供的空调的过电压保护电路、过电压保护方法及空调进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。