一種應(yīng)用在電動晾衣機上的過零保護電路的制作方法
【專利摘要】一種應(yīng)用在電動晾衣機上的過零保護電路，包括MCU控制器、過零檢測模塊和電子開關(guān)；過零檢測模塊檢測負載交流供電電源的相電壓的零電勢點并輸出；電子開關(guān)串聯(lián)在負載的交流供電回路中；MCU控制器輸入過零檢測模塊的過零檢測信號，根據(jù)該過零檢測信號控制電子開關(guān)的通斷。本實用新型能夠避免電子開關(guān)器件受到大電流沖擊，在電子開關(guān)器件選型時，可以降低對電子開關(guān)器件的參數(shù)選擇要求并延長電子開關(guān)的使用壽命。
【專利說明】
一種應(yīng)用在電動晾衣機上的過零保護電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種應(yīng)用在電動晾衣機上的過零保護電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著晾衣機行業(yè)的發(fā)展，智能電動晾衣機發(fā)展迅速，有逐步取代各種手搖晾衣機的趨勢，傳統(tǒng)的智能電動晾衣機使用繼電器作為電子開關(guān)控制器件，通過MCU控制器控制繼電器吸合/斷開操作，從而實現(xiàn)電動晾衣機上的負載控制，在電子開關(guān)器件選型時，為了防止大電流沖擊造成的損壞，會選用大功率電子開關(guān)器件，造成資源的嚴重浪費。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用在電動晾衣機上的過零保護電路，能夠避免電子開關(guān)器件受到大電流的沖擊，在電子開關(guān)器件選型時，可以降低對電子開關(guān)器件的參數(shù)選擇要求。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種應(yīng)用在電動晾衣機上的過零保護電路，包括MCU控制器、過零檢測模塊和電子開關(guān)；
[0006]過零檢測模塊，檢測負載交流供電電源的相電壓的零電勢點并輸出；
[0007]電子開關(guān)，串聯(lián)在負載的交流供電回路中；
[0008]MCU控制器，輸入過零檢測模塊的過零檢測信號，根據(jù)該過零檢測信號控制電子開關(guān)的通斷。[0009 ]還可包括連接M⑶控制器的故障提示模塊。
[0010]在一種實施方式中，所述電子開關(guān)包含驅(qū)動模塊和繼電器，所述M⑶控制器經(jīng)驅(qū)動模塊驅(qū)動繼電器工作。
[0011]在一種實施方式中，所述過零檢測模塊包含整流模塊和光電耦合模塊，負載的交流供電電源經(jīng)整流模塊整流后輸送至光電耦合模塊，該光電耦合模塊輸出過零檢測信號。
[0012]本實用新型由于包括過零檢測模塊，故MCU控制器能夠根據(jù)過零檢測信號，控制電子開關(guān)在負載交流供電電源的電流零點附近接通或斷開，也即在交流供電電源的電流零點附近，對負載進行開/關(guān)操作，此時，電子開關(guān)承受的電流沖擊最小，拉弧和能量沖擊也最小。由此可見，本實用新型可以更好地保護電子開關(guān)器件，消除過電壓、過電流對電子開關(guān)器件的沖擊，降低拉弧引起的損壞，提高電子開關(guān)器件的使用壽命。也正是由于減少或消除了對電子開關(guān)器件的沖擊，故在電子開關(guān)器件選型時，可以降低對電子開關(guān)器件的參數(shù)選擇要求?！靖綀D說明】
[0013]圖1是實施例的電路方框圖；
[0014]圖2是實施例的繼電器驅(qū)動控制示意圖；
[0015]圖3是實施例的過零檢測模塊電路原理圖；
[0016]圖4是實施例的過零檢測電氣示意圖；
[0017]圖5是實施例的純阻性負載電壓和電流曲線圖；
[0018]圖6是實施例的純?nèi)菪载撦d電壓和電流曲線圖；
[0019]圖7是實施例的純電感性負載電壓和電流曲線圖?！揪唧w實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例進行詳細描述。
[0021]如圖1所示，實施例包括MCU控制器、過零檢測模塊、驅(qū)動模塊、繼電器和故障提示模塊;過零檢測模塊檢測負載交流供電電源相電壓的零電勢點并輸出，為時序控制提供基點；如圖2所示，MCU控制器的端口H輸出控制信號，經(jīng)驅(qū)動模塊驅(qū)動繼電器工作，具體是:驅(qū)動模塊驅(qū)動繼電器的線圈通電，繼電器的開關(guān)觸點串聯(lián)在負載的交流供電回路中;MCU控制器的端口 A輸入過零檢測模塊的過零檢測信號，并根據(jù)該過零檢測信號發(fā)送控制命令到驅(qū)動模塊，驅(qū)動繼電器吸合/斷開工作，從而實現(xiàn)對電動晾衣機上的負載進行開/關(guān)操作;故障提示模塊和MCU控制器相連接，該故障提示模塊包含LED燈或聲音報警器，如果過零檢測信號連續(xù)丟失，MCU控制器輸出報警信號至故障提示模塊，以LED燈或聲音提示的方式，提示過零檢測異常，此時，MCU控制器的端口H關(guān)閉控制信號輸出，從而禁止繼電器進行吸合/斷開操作。
[0022]如圖3所示，實施例的過零檢測模塊包含半波整流模塊和光電耦合模塊，負載的交流供電電源U經(jīng)半波整流模塊整流后輸送至光電耦合模塊，該光電耦合模塊輸出過零檢測信號UA。負載交流供給電源U連接在L、N兩端，半波整流模塊包含二極管D1，對供電電源U做半波整流，光電親合模塊包含光電親合器U1、光電親合器限流保護器件Rl、R2、端口 A的上拉電阻R3和起濾波作用的電阻R4、電容C1。[〇〇23]如圖2、圖3所示，實施例是通過光電耦合器U1隔離，將負載供電電源U的相電壓零電勢點信息同步反饋到M⑶控制器端口 A接收，經(jīng)處理后，M⑶控制器的端口 H發(fā)送指令給驅(qū)動模塊，該驅(qū)動模塊對繼電器進行吸合或斷開操作。如圖4所示，是實施例的過零檢測電氣示意圖；如圖5所示，是實施例負載是純電阻負載時電壓和電流隨時間變化曲線圖；如圖6所示，是實施例負載是純電容性負載時電壓和電流曲線圖；如圖7所示，是實施例負載是純電感性負載時電壓和電流曲線圖；圖5、圖6和圖7展示負載特性不同，電流零點時間點有一定的差異性，繼電器的開關(guān)觸點需要在不同的時間點進行吸合或斷開控制，選擇在電流零點附近觸發(fā)，觸點受到的電流沖擊就會最小。[〇〇24]如圖4所示，UB為負載交流供電電源半波整流后的電壓曲線，UA為MCU控制器過零檢測端口 A的電平變化曲線。當(dāng)交流供電電源在AC區(qū)間時，光電耦合器U1導(dǎo)通，此時MCU控制器端口 A體現(xiàn)為低電平，當(dāng)交流供電電源在CB區(qū)間時，光電耦合器U1不導(dǎo)通，此時MCU控制器端口 A體現(xiàn)為高電平，在A點、B點近似相電壓零電勢點位置，MCU控制器過零檢測端口 A的電平從高電平到低電平跳變，MCU控制器根據(jù)端口 A的電平變化，確定近似相電壓零電勢點位置A和B，再根據(jù)零電勢點信息，MCU控制器發(fā)送控制信號到端口 H，控制驅(qū)動模塊，實現(xiàn)對負載的開/關(guān)控制。如圖4、圖5、圖6、圖7所示，近似負載電流零點時間區(qū)域T1處于CE區(qū)間，D點為負載電流零點，CD區(qū)間等于DE區(qū)間等于0A區(qū)間，在T1時間區(qū)域吸合或斷開繼電器，此時承受的電流沖擊最小，拉弧和能量沖擊最小。為了達到繼電器在T1時間區(qū)域吸合/斷開，就必須找到供電電源相電壓的零電勢點和繼電器的機械通斷時間，所以需要過零檢測模塊檢測負載電源的相電壓近似零電勢點，如圖4所示，通過MCU控制器檢測過零檢測模塊的信號，可以檢測到A點和B點為近似負載電源的零電勢點，T3為從檢測到相電壓零電勢點A點延時到 MCU控制器的端口 H發(fā)送指令給驅(qū)動模塊的時間，T3時間由以下算法可以計算出來:
[0025]阻性負載:T3 = 0.5T-T1-T2;
[0026]純?nèi)菪载撦d:T3 = 0.75T-T1_T2;
[0027]純感性負載:T3 = 0.75T-T1-T2;
[0028]T3為M⑶控制器從檢測到近似零電勢點起延時輸出控制信號給繼電器的時間； [〇〇29] T為負載交流供電電源周期；
[0030]T1為近似電流零點時間區(qū)域，通過示波器觀察得到；
[0031]T2為繼電器的機械吸合時間，通過查器件規(guī)格書可知。
[0032]綜上所述，在電動晾衣機上使用過零檢測模塊，通過檢測負載電源相電壓的零電勢點，作為基點，在電流近似零點區(qū)域吸合或斷開電子開關(guān)，從而，能更好地保護如繼電器等電子開關(guān)器件，消除過電流對電子開關(guān)器件的沖擊。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用在電動晾衣機上的過零保護電路，其特征在于:包括MCU控制器、過零檢測 模塊和電子開關(guān)；過零檢測模塊，檢測負載交流供電電源的相電壓零電勢點并輸出；電子開關(guān)，串聯(lián)在負載的交流供電回路中；MCU控制器，輸入過零檢測模塊的過零檢測信號，根據(jù)該過零檢測信號控制電子開關(guān)的 通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過零保護電路，其特征在于:還包括連接MCU控制器的故障提 不豐旲塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過零保護電路，其特征在于:所述電子開關(guān)包含驅(qū)動模塊和繼 電器，所述MCU控制器經(jīng)驅(qū)動模塊驅(qū)動繼電器工作。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過零保護電路，其特征在于:所述過零檢測模塊包含整流模塊 和光電耦合模塊，負載的交流供電電源經(jīng)整流模塊整流后輸送至光電耦合模塊，該光電耦 合模塊輸出過零檢測信號。
【文檔編號】H02H7/22GK205583666SQ201620423882
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】彭東, 童威云
【申請人】廣東好太太智能科技有限公司