CN103162380A - 空调器及其控制电路和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器及其控制电路和控制方法。该空调器的控制电路包括：总线通讯电路，连接于空调器的内机主板与外机主板之间，用于将内机主板发出的开机控制命令传输至外机主板；总线窃电电路，与总线通讯电路相连接，用于在总线通讯电路传输数据时，将总线通讯电路上的差分信号转换为电压信号，其中，电压信号用于作为外机主板的开机电压；以及电源控制电路，连接于外机主板与室外机的供电电源之间，用于在外机主板开机后，接通外机主板与室外机的供电电源，在外机主板待机时，断开外机主板与室外机的供电电源。通过本发明，能够降低空调器外机启动的耗电量，并且使空调器的待机功耗降低。

Description

空调器及其控制电路和控制方法

技术领域

本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种空调器及其控制电路和控制方法。

背景技术

目前，一般商用的空调器室内外机都有控制板，为了室内机主板能够实时控制室外机主板，以控制外机负载，室外机主板在任何情况下都带电，能耗大，功耗较高，浪费电能，也无法满足出口1W待机要求。

针对相关技术中空调器外机主板待机功耗大、浪费电能的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空调器及其控制电路和控制方法，以解决空调器外机主板功耗大、浪费电能的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调器的控制电路。

根据本发明的空调器的控制电路包括：总线通讯电路，连接于空调器的内机主板与外机主板之间，用于将内机主板发出的开机控制命令传输至外机主板；总线窃电电路，与总线通讯电路相连接，用于在总线通讯电路传输数据时，将总线通讯电路上的差分信号转换为电压信号，其中，电压信号用于作为外机主板的开机电压；以及电源控制电路，连接于外机主板与室外机的供电电源之间，用于在外机主板开机后，接通外机主板与室外机的供电电源，在外机主板待机时，断开外机主板与室外机的供电电源。

进一步地，总线窃电电路包括：整流电路，与总线通讯电路相连接，用于对总线通讯电路上的差分信号进行整流输出电压信号；以及电压转换电路，第一端与整流电路相连接，第二端连接外机主板，用于将整流电路输出的电压信号转换为外机主板启动的电压信号。

进一步地，总线窃电电路还包括：常闭开关电路，第一端与整流电路相连接；第一滤波电路，第一端与常闭开关电路的第二端相连接，第一滤波电路的第二端与电压转换电路的第一端相连接；第二滤波电路，第一端与电压转换电路的第二端相连接，第二滤波电路的第二端连接外机主板。

进一步地，常闭开关电路包括：第一开关管，第一端接地，第二端接外机主板；常闭继电器，包括触点开关和线圈，其中，线圈的第一端与第一开关管的第三端相连接，线圈的第二端连接电压转换电路，触点开关的第一端连接整流电路；第一二极管，与常闭继电器的线圈并联；以及第一电容，与常闭继电器的线圈并联。

进一步地，第一滤波电路第二滤波电路和电压转换电路包括：电感，第一端连接常闭继电器的触点开关的第二端；第二二极管，正极与电感的第二端相连接；升压控制芯片，第一管脚和第二管脚与第二二极管的负极相连接，第三管脚连接于第一节点，第四管脚接地，其中，第一节点为电感与第二二极管之间的节点；降压控制芯片，第一管脚接地，第二管脚用于连接外机主板，第三管脚与第二二极管的负极相连接；第二电容，第一端连接于第二节点，第二端接地，其中，第二节点为电感与常闭继电器的触点开关之间的节点；第三电容，第一端连接于第三节点，第二端接地，其中，第三节点为第二电容与电感之间的节点；第四电容，第一端与第二二极管的负极相连接，第二端接地；第五电容，第一端连接于第四节点，第二端接地，其中，第四节点为降压控制芯片与第二二极管的之间的节点，第五电容的第一端还连接常闭继电器的线圈；第六电容，第一端连接于第五节点，第二端接地，其中，第五节点为降压控制芯片与外机主板之间的节点；以及第七电容，第一端连接于第六节点，第二端接地，其中，第六节点为第六电容与外机主板之间的节点。

进一步地，电源控制电路包括：第二开关管，第一端接地，第二端接外机主板；常开继电器，包括触点开关和线圈，其中，线圈的第一端与第二开关管的第三端相连接，线圈的第二端连接电源，触点开关的第一端连接室外机的供电电源，第二端连接室外机主板；第三二极管，与常开继电器的线圈并联；以及第八电容，与常开继电器的线圈并联。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调器。

根据本发明的空调器包括：内机主板；外机主板；用于为外机主板供电的供电电源；以及本发明提供的任一种空调器的控制电路。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调器的控制方法。

根据本发明的空调器的控制方法包括：控制空调器的内机主板经由总线向空调器的外机主板发送开机控制命令；获取总线上的差分信号；将差分信号转换为电压信号，其中，电压信号用于作为外机主板的开机电压；通过电压信号控制外机主板的开机；以及在外机主板开机后，接通外机主板与室外机的供电电源，在外机主板待机时，断开外机主板与室外机的供电电源。

通过本发明，采用包括以下部分的空调器的控制电路：总线通讯电路，连接于空调器的内机主板与外机主板之间，用于将内机主板发出的开机控制命令传输至外机主板；总线窃电电路，与总线通讯电路相连接，用于在总线通讯电路传输数据时，将总线通讯电路上的差分信号转换为电压信号，其中，电压信号用于作为外机主板的开机电压；以及电源控制电路，连接于外机主板与室外机的供电电源之间，用于在外机主板开机后，接通外机主板与室外机的供电电源，在外机主板待机时，断开外机主板与室外机的供电电源，解决了空调器外机主板待机功耗大、浪费电能的问题，进而达到了降低外机启动的耗电量，使空调器待机功耗低的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的空调器的控制电路的原理框图；

图2是根据本发明第二实施例的空调器的控制电路的原理框图；

图3是根据本发明实施例的总线通讯电路的接线原理图；

图4是根据本发明实施例的总线窃电电路的接线原理图；

图5是根据本发明实施例的电源控制电路的接线原理图；以及

图6是根据本发明实施例的空调器的控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明第一实施例的空调器的控制电路的原理框图，如图1所示，该空调器包括：内机主板20；外机主板40；用于为外机主板供电的供电电源60，即外机主板的电源模块，该电源模块外接外部的交流电源；以及控制电路80。

其中，控制电路80包括：总线通讯电路82；总线窃电电路84和电源控制电路86。

该实施例中的空调器上电后外机主板40默认不带电，当需要外机主板40工作时，内机主板20向总线通讯电路82发送开机控制命令，即连续发送一定时间的数据，总线通讯电路82将内机主板20发出的开机控制命令传输至外机主板40。

在数据命令的传输过程中，总线窃电电路84窃取总线电流，将总线通讯电路82上的差分信号转换为电压信号，使外机主板的开机。

外机主板40开机后，向电源控制电路86发送接通控制信号，使外机主板40与室外机的供电电源60接通，外机主板40可转入依靠自身电源工作，进行正常运行模式，当需要转入待机模式时，内机主板20向外机主板40发送指令，外机主板接收到指令后向电源控制电路86发送断开控制信号，电源控制电路86使外机主板40与室外机的供电电源60断开，进入待机，外机主板40不耗电。

当需要唤醒外机主板投入正常运行时，内机主板20继续向总线通讯电路82发送开机控制命令，通过窃电技术，完成外机主板启动以及正常工作过程。

在该实施例中，外机主板默认不带电，在启动时通过窃取总线电流启动，启动后接通自身电源工作，待机时断开电源不耗电，从而降低了外机启动的耗电量，使空调器待机功耗更低。

图2是根据本发明第二实施例的空调器的控制电路的原理框图，如图2所示，内机主板(图中未示出)经由485通讯电路82(即总线通讯电路)与MCU40(即外机主板)通讯。在通讯过程中，整流桥841(即整流电路)将485通讯电路82上的差分信号转化为电压信号，经由常闭继电器843(即常闭开关电路)和输入滤波电路845(即第一滤波电路)输入至升压电路847(即电压转换电路)，经过升压电路847升压后的电压信号经由滤波和储能电路849(即第二滤波电路)向外机MCU40提供开机电压。

外机MCU40开机后，向电源控制电路(包括有常开继电器861和外部电源转换电路863)发出接通控制信号，使得MCU40与外部交流电源接通，MCU40可转入依靠自身电源工作，进行正常运行模式，当需要转入待机模式时，内机主板向MCU40发送指令，MCU40接收到指令后向电源控制电路发送断开控制信号，电源控制电路使MCU40与外部交流电源断开，进入待机，MCU40不耗电。

具体地，各部分电路的接线原理图将在下文具体描述。

图3是根据本发明实施例的总线通讯电路的接线原理图，如图3所示，该总线通讯电路以RS485通讯电路为例，通过RS485收发器MAX3082/SP485以及其他必要的上拉电阻和下拉电阻，实现空调器内外机的通讯。

图4是根据本发明实施例的总线窃电电路的接线原理图，如图4所示，整流电路为整流桥D6，其输入端接RS485收发器的A、B信号线。常闭开关电路包括：第一开关管Q2，常闭继电器U3，以及保护常闭继电器U3的第一二极管D14与第一电容C21。电压转换电路包括升压控制芯片U4和降压控制芯片V3，以及其他必要的电子元器件。滤波电路和储能电路包括不同的电容。各电子器件的具体连接关系如下：

第一开关管Q2的第一端接地，第二端经由电阻R6接外机主板；常闭继电器U3线圈的第一端与第一开关管Q2的第三端连接，第二端连接升压控制芯片U4输出端，常闭继电器U3触点开关的第一端连接整流电路；第一二极管D14与第一电容C21均与常闭继电器U3的线圈并联。

电感L1第一端连接常闭继电器U3的触点开关的第二端；第二二极管D1的正极与电感L1的第二端相连接；升压控制芯片U4，可选为NCP1402芯片，其CE管脚与OUT管脚连接，并共同连接至第二二极管D1的负极，LX管脚连接于电感L1与第二二极管D1之间的节点，GND管脚接地，经由升压控制芯片U4升压后输出5V电压，以供常闭继电器U3工作，第二电容C1与第三电容C2并联，连接在常闭继电器U3与升压控制芯片U4之间，对输入至升压控制芯片U4之前的信号进行滤波处理。

降压控制芯片V3，可选为VOL_MC33269T，其GND管脚接地，IN管脚与第二二极管D1的负极相连接，将升压控制芯片U4升压后输出5V电压转换为3.3V电压后，经由3V3管脚输入至外机主板；第四电容C6与第五电容C7并联，连接在升压控制芯片U4与降压控制芯片V3之间，其中第五电容C7为电解电容，升压控制芯片U4依靠第五电容C7储能，作为常闭继电器U3的工作电源。第六电容C10与第七电容C8并联，连接于降压控制芯片V3与外机主板之间，对降压控制芯片V3输出的电信号滤波处理。

图5是根据本发明实施例的电源控制电路的接线原理图，如图5所示，该电路包括：第二开关管Q1，常开继电器U2以及用于保护常开继电器U2的第二开关管Q1和第三二极管D15。

其中，第二开关管Q1的第一端接地，第二端经由电阻R5接外机主板；常开继电器U2线圈的第一端与第二开关管Q1的第三端相连接，第二端连接5V电源，触点开关的第一端连接室外机的供电电源，第二端连接室外机主板；第三二极管D15、第八电容C19与常开继电器U2的线圈并联。

图3所示的总线通讯电路、图4所示的总线窃电电路以及图5所示的源控制电路的具体工作过程描述如下：

步骤一：刚上电时，常闭继电器U3吸合，当空调器系统需要外机主板运行时，室内机主板通过RS485总线发送通讯数据，此时A、B线上存在差分信号，此差分信号经过整流电路后经过NCP1402升压为5V电源，并依靠后端的电解电容C7储能，作为继电器的工作电源，5V再经过电源芯片MC33269降压为3.3V，供外机MCU工作。

步骤二：当外机MCU投入运行后吸合图5中的常开继电器U2，将电源接通，外机主板可转入依靠自身电源工作，然后再断开图4中的常闭继电器U3。

步骤三：当空调器整机需要转入低功耗运行时，室内机主板向室外机主板发送待机指令，室外机主板收到待机指令后，将图5中的常开继电器U2断开，室外机供电电源断开，外机MCU失电完全不工作，整个外机控制器不带电。

步骤四：当需要唤醒外机投入正常运行时，执行动作同步骤一。

本实施例采用总线窃电技术，上电后外机默认不带电，当需要外机主板工作时，内机主板向总线连续发送一定时间数据，外机主板窃取总线电流，当储能电容达到一定电压后外机MCU工作，吸合外机的电源继电器，外机可转入依靠自身电源工作，进行正常运行模式，当需要转入待机模式时内机发送指令，外机主板接收到指令后断开外机上的电源继电器，进入待机，外机主板不耗电。

图6是根据本发明实施例的空调器的控制方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下的步骤S1021至步骤S110：

步骤S102：控制空调器的内机主板经由总线向空调器的外机主板发送开机控制命令，优选地，该总线采用RS485通讯电路实现，如图3所示。

步骤S104：获取总线上的差分信号，该步骤可通过整流桥将总线上的差分信号转换为电流信号。

步骤S106：将差分信号转换为电压信号，其中，电压信号用于作为外机主板的开机电压，该步骤可通过电压转换芯片，将整流桥输出的低电压进行升压转换。

步骤S108：通过电压信号控制外机主板的开机。

步骤S110：在外机主板开机后，接通外机主板与室外机的供电电源，在外机主板待机时，断开外机主板与室外机的供电电源，该步骤可通过外机主板控制如图5所示的电路实现外机主板与供电电源的断开和导通。

在该实施例中，外机主板默认不带电，在启动时将总线上的差分信号转换为电压，以窃取总线电流而启动，启动后接通自身电源工作，待机时断开电源不耗电，从而降低了外机启动的耗电量，使空调器待机功耗更低。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：外机主板默认不带电，在启动时通过窃取总线电流启动，启动后接通自身电源工作，待机时断开电源不耗电，从而降低了外机启动的耗电量，使空调器待机功耗更低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空调器的控制电路，其特征在于，包括：

总线通讯电路，连接于空调器的内机主板与外机主板之间，用于将所述内机主板发出的开机控制命令传输至所述外机主板；

总线窃电电路，与所述总线通讯电路相连接，用于在所述总线通讯电路传输数据时，将所述总线通讯电路上的差分信号转换为电压信号，其中，所述电压信号用于作为所述外机主板的开机电压；以及

电源控制电路，连接于所述外机主板与所述室外机的供电电源之间，用于在所述外机主板开机后，接通所述外机主板与所述室外机的供电电源，在所述外机主板待机时，断开所述外机主板与所述室外机的供电电源。

2.根据权利要求1所述的空调器的控制电路，其特征在于，所述总线窃电电路包括：

整流电路，与所述总线通讯电路相连接，用于对所述总线通讯电路上的差分信号进行整流输出电压信号；以及

电压转换电路，第一端与所述整流电路相连接，第二端连接所述外机主板，用于将所述整流电路输出的电压信号转换为所述外机主板启动的电压信号。

3.根据权利要求2所述的空调器的控制电路，其特征在于，所述总线窃电电路还包括：

常闭开关电路，第一端与所述整流电路相连接；

第一滤波电路，第一端与所述常闭开关电路的第二端相连接，所述第一滤波电路的第二端与所述电压转换电路的第一端相连接；

第二滤波电路，第一端与所述电压转换电路的第二端相连接，所述第二滤波电路的第二端连接所述外机主板。

4.根据权利要求3所述的空调器的控制电路，其特征在于，所述常闭开关电路包括：

第一开关管(Q2)，第一端接地，第二端接所述外机主板；

常闭继电器(U3)，包括触点开关和线圈，其中，所述线圈的第一端与所述第一开关管(Q2)的第三端相连接，所述线圈的第二端连接所述电压转换电路，所述触点开关的第一端连接所述整流电路；

第一二极管(D14)，与所述常闭继电器(U3)的线圈并联；以及

第一电容(C21)，与所述常闭继电器(U3)的线圈并联。

5.根据权利要求4所述的空调器的控制电路，其特征在于，所述第一滤波电路、所述第二滤波电路和所述电压转换电路包括：

电感(L1)，第一端连接所述常闭继电器(U3)的触点开关的第二端；

第二二极管(D1)，正极与所述电感(L1)的第二端相连接；

升压控制芯片(U4)，第一管脚和第二管脚与所述第二二极管(D1)的负极相连接，第三管脚连接于第一节点，第四管脚接地，其中，所述第一节点为所述电感(L1)与所述第二二极管(D1)之间的节点；

降压控制芯片(V3)，第一管脚接地，第二管脚用于连接所述外机主板，第三管脚与所述第二二极管(D1)的负极相连接；

第二电容(C1)，第一端连接于第二节点，第二端接地，其中，所述第二节点为所述电感(L1)与所述常闭继电器(U3)的触点开关之间的节点；

第三电容(C2)，第一端连接于第三节点，第二端接地，其中，所述第三节点为所述第二电容(C1)与所述电感(L1)之间的节点；

第四电容(C6)，第一端与所述第二二极管(D1)的负极相连接，第二端接地；

第五电容(C7)，第一端连接于第四节点，第二端接地，其中，所述第四节点为所述降压控制芯片(V3)与所述第二二极管(D1)的之间的节点，所述第五电容(C7)的第一端还连接所述常闭继电器(U3)的线圈；

第六电容(C10)，第一端连接于第五节点，第二端接地，其中，所述第五节点为所述降压控制芯片(V3)与所述外机主板之间的节点；以及

第七电容(C8)，第一端连接于第六节点，第二端接地，其中，所述第六节点为所述第六电容(C10)与所述外机主板之间的节点。

6.根据权利要求1所述的空调器的控制电路，其特征在于，所述电源控制电路包括：

第二开关管(Q1)，第一端接地，第二端接所述外机主板；

常开继电器(U2)，包括触点开关和线圈，其中，所述线圈的第一端与所述第二开关管(Q1)的第三端相连接，所述线圈的第二端连接电源，所述触点开关的第一端连接所述室外机的供电电源，第二端连接所述室外机主板；

第三二极管(D15)，与所述常开继电器(U2)的线圈并联；以及

第八电容(C19)，与所述常开继电器(U2)的线圈并联。

7.一种空调器，其特征在于，包括：

内机主板；

外机主板；

用于为所述外机主板供电的供电电源；以及

权利要求1至6中任一项所述的空调器的控制电路。

8.一种空调器的控制方法，其特征在于，包括：

控制空调器的内机主板经由总线向所述空调器的外机主板发送开机控制命令；

获取所述总线上的差分信号；

将所述差分信号转换为电压信号，其中，所述电压信号用于作为所述外机主板的开机电压；

通过所述电压信号控制所述外机主板的开机；以及

在所述外机主板开机后，接通所述外机主板与所述室外机的供电电源，在所述外机主板待机时，断开所述外机主板与所述室外机的供电电源。

Images