CN109764503B - 一种空调室外供电控制电路及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调室外供电控制电路及空调器，该控制电路包括电源转换电路、电压输出电路和开关控制电路，电源转换电路的输入端与室外供电电源连接，输出端与室外机通信电路连接；电源转换模块的输出端和室外信号线之间设置有第一分压电阻；室内信号线和室内机通信电路之间设置有第二分压电阻；开关控制电路的控制端与电压输出电路的输出端相连；电压输出电路接收室内信号线和室外信号线连接点处的电压，根据电压控制开关控制电路导通或断开，开关控制电路导通时，供电零线通过PTC接通室外机主控板的N线，并在室外机主控板上电后通过旁路保持供电零线与室外机主控板的N线的接通。用于降低室外待机功耗，减少室内外联机线数量，且降低线径。

Description

一种空调室外供电控制电路及空调器

技术领域

本发明涉及空调待机技术领域，尤其涉及一种空调室外供电控制电路及空调器。

背景技术

现有欧盟空调器产品均需要1W待机强制认证，多采用室外供电方式，为了达到待机功耗的要求，如图1所示，室外供电电源AC的火线（L线）需要从室外接线端子板的1（L）连接到室内接线端子板的1（L），再通过控制单元的主继电器K后输出到室外接线端子板的0（L）然后再连接至室外机主控板。现有技术方案中，通过控制控制单元内主继电器K的通断来切换室外供电电源对室外机主控板的供电，该方案由于L线上的大电流需要流经室内机，然后再流经室外机，既增加了1根L线和主继电器K，同时也增加L线的线径，例如以3匹空调为例，其室内机单独运行电流不到1A，且只需要0.17mm²的室内外联机线已足够，但加上室外机运行电流可达到16A，此时联机线需要使用2.5mm²以上的才能满足要求，增加了投入成本。

发明内容

本发明提供一种空调室外供电控制电路及空调器，用于在降低室外待机功耗的同时，减少室内外联机线的线芯数量，且降低线径，降低投入成本，提升产品卖点。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案予以解决：

一种空调室外供电控制电路，包括室外机通信电路、室内机通信电路、与室外机通信电路连接的室外信号线、和与室内机通信电路连接的室内信号线，所述室内信号线和室外信号线连接，其特征在于，还包括电源转换电路、电压输出电路和开关控制电路，所述电源转换电路的输入端与室外供电电源连接，且输出端与所述室外机通信电路连接；在电源转换电路的输出端和室外信号线之间设置有第一分压电阻；室内信号线和室内机通信电路之间设置有第二分压电阻；所述开关控制电路的控制端与所述电压输出电路的输出端相连；所述电压输出电路接收所述室内信号线和所述室外信号线连接点处的通讯电压，且根据所述通讯电压控制所述开关控制电路导通或断开，在所述开关控制电路导通时，供电零线通过PTC接通所述室外机主控板的N线，并在所述室外机主控板上电后通过旁路保持供电零线与室外机主控板的N线的接通。

进一步地，为了实现供电零线与室外机主控板的N线连通或断开，所述空调室外供电控制电路还包括开关型继电器和转换型继电器；所述开关型继电器的常开触点的一端通过PTC与供电零线连接，另一端与所述室外机主控板的N线连接，电源通过所述开关型继电器的线圈与所述开关控制电路的输入端相连；所述转换型继电器的动触点与供电零线连接，常闭静触点与所述开关控制电路的输出端相连，常开静触点与所述室外机主控板的N线相连，转换型继电器的线圈的供电电源由所述室外机主控板控制。

进一步地，所述电源转换电路包括阻容降压半波整流电路和稳压电路，所述阻容降压半波整流电路的输入端与室外供电电源连接，输出端与稳压电路的输入端相连，所述稳压电路的输出端与所述室外机通信电路相连。

进一步地，所述稳压电路包括并联的稳压管和电解电容，稳压管的阴极连接在电解电容的正极和二极管的阴极之间，阳极连接在电解电容的负极和供电零线之间。

进一步地，所述电压输出电路为比较器，所述比较器的第一输入端接收所述通讯电压，第二输入端接收预设电压，供电端和输出端之间连接有第二电阻，所述电压输出电路输出高电平时控制开关控制电路导通，而输出低电平时控制开关控制电路断开。

进一步地，所述室外机通信电路的发射电路为第一光耦合器且接收电路为第二光耦合器；所述第一光耦合器的阳极与外部直流电源相连，阴极与室外机主控板相连，第一光耦合器的集电极与所述电源转换电路的输出端相连，第一光耦合器的发射极与第二光耦合器的阳极相连，第二光耦合器的阴极与室外信号线相连，第二光耦合器的集电极与外部直流电源相连，第二光耦合器的发射极与室外机主控板相连。

为了对室外机通信电路接收的信号进行滤波，所述空调室外供电控制电路还包括设置在所述第二光耦合器的发射极和室外机主控板之间的第一滤波电路。

进一步地，所述室内机通信电路的发射电路为第三光耦合器且接收电路为第四光耦合器；所述第三光耦合器的阳极与外部直流电源相连，阴极与室内机主控板相连，第三光耦合器的集电极通过第二分压电阻与室内信号线相连，第三光耦合器的发射极与第四光耦合器的阳极相连，第四光耦合器的阴极与供电零线相连，第四光耦合器的集电极与外部直流电源相连，第四光耦合器的发射极与室内机主控板相连。

为了对室内机通信电路接收的信号进行滤波，所述空调室外供电控制电路还包括设置在所述第四光耦合器的发射极和室内机主控板之间的第二滤波电路。

本发明还涉及一种空调器，包括室外机主控板和室内机主控板，其特征在于，还包括如上所述的空调室外供电控制电路，所述室外机主控板与所述室外机通信电路连接，所述室内机主控板与所述室内机通信电路连接。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：室内机和室外机通信，在电源转换电路的输出端和室外信号线之间设置有第一分压电阻，且室内信号线和室内机通信电路之间设置有第二分压电阻，利用室内信号线和室外信号线的连接点处的通讯电压控制开关控制电路的导通或断开，在空调器待机时，控制开关控制电路断开，供电零线通过PTC与室外机主控板的N线断开，室外机主控板不上电，在空调器开机时，控制开关控制电路导通，供电零线通过PTC接通室外机主控板的N线，室外机主控板上电，且上电后通过旁路保持供电零线与室外机主控板的N线接通，在空调器关机时，旁路断开供电零线与室外机主控板的N线的接通，且控制开关控制电路断开，使得供电零线通过PTC也与室外机主控板的N线断开，室外机主控板停止供电，本发明实现仅通过室外机和室内机通信，在待机时控制室外机主控板断电，降低功耗，并且只通过一条联机线为室内机供电，减少联机线数量且减小线径。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为现有技术中室内机和室外机的联机线路图；

图2为本发明中室内机和室外机的联机线路图；

图3为本发明的空调室外供电控制电路在室外机中的电路图；

图4为本发明的空调室外供电控制电路在室内机中的电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在空调处于待机状态时，室外机主控板待机能耗高，为此，希望空调待机时，切断电源对室外机主控板的供电，如图2至图4所示，本发明涉及一种空调室外供电控制电路，包括与室外机主控板（未示出）连接的室外机通信电路、与室内机主控板（未示出）连接的室内机通信电路、与室外机通信电路连接的室外信号线SI1、和与室内机通信电路连接的室内信号线SI2，室内信号线SI2和室外信号线SI1连接，该空调室外供电控制电路包括电源转换电路、电压输出电路和开关控制电路，电源转换电路的输入端与室外供电电源连接，且输出端与室外机通信电路连接；在电源转换电路的输出端和室外信号线SI1之间设置有第一分压电阻R1；室内信号线SI2和室内通信电路之间设置有第二分压电阻R2；开关控制电路的控制端与电压输出电路的输出端相连；电压输出电路接收室内信号线和所述室外信号线连接点SI处的电电压，根据所述电压控制开关控制电路导通或断开，在开关控制电路导通时，供电零线N通过PTC接通所述室外机主控板的N线N-OUT，并在室外机主控板上电后通过旁路保持供电零线N与室外机主控板的N线N-NOUT的接通。

在本实施例中，如图2所示，室内机侧包括与室外供电电源（即外部供电电源）的火线L连接的室内电源火线L2、与零线N连接的室内电源零线N2以及室内信号线SI2，室外机侧包括与室外供电电源的火线L连接的室外电源火线L1、与零线N连接的室外电源零线N1以及室外信号线SI1，在空调器正常工作时，室外电源火线L1与室内电源火线L2连接，室外电源零线N1与室内电源零线N2连接，室外信号线SI1和室内信号线SI2连接，实现室外机与室内机的供电和通信。在通信时，室内机主控板下达命令至室内机通信电路，室内机通信电路将信号接入通信传输回路，并通过室内信号线SI2和室外信号线SI1送达室外机通信电路，室外机通信电路将接收到的信号转达至室外机主控板进行处理；同理，室外机主控板向室内机主控板反馈信号的工作过程及原理与上述实质相同。

具体地，利用通信线路上的分压控制室外供电电源对室外机主控板的供电，如图3所示，在室外侧，室外机供电电源包括供电火线L和供电零线N,电源转换电路3的电源输入端与室外机供电电源连接，输出端与室外机通信电路连接，在本实施例中，220V的交流电通过电源转换电路转换为+15V直流电源，为室外机通信电路供电。在电源转换电路的输出端与室外信号线SI1之间设置有第一分压电阻R1，且如图4所示，在室内信号线SI2和室内机通信电路之间设置有第二分压电阻R2，在本实施例中，为了起反向耐压保护作用，在第二分压电阻R2和室内机通信电路之间设置有二极管D2。在空调器处于待机时，室外侧主控板没有通电，室外机通信电路和室外机通信电路均不工作，室外信号线SI1和室内信号线SI2之间连接点处的电压SI为电源转换电路输出的+15V电压，在本实施例中，电压输出电路接收+15V电压时输出低电平信号至开关控制电路，使得开关控制电路断开，此时供电零线N不与室外机主控板的N线N-OUT接通，室外机主控板无法通电，因此不会产生待机功耗；在空调器需要开机时，此时室内机通信电路下达开机命令至室外机通信电路，使得第二分压电阻R2和第一分压电阻R1串联分压，室外信号线SI1和室内信号线SI2之间连接点处的电压SI为第二分压电阻R2的分压，在本实施例中，电压输出电路接收R2的分压时输出高电平信号至开关控制电路，使得开关控制电路导通，此时供电零线N通过PTC与室外机主控板的N线N-OUT接通，在室外机主控板上电后，通过旁路保持供电零线N线与N-OUT接通，而断开供电零线N线通过PTC与N-OUT的连通，此时室外机主控板上电正常工作；在空调器需要关机时，室外机通信电路收到关机命令，室外机通信电路和室内机通信电路停止发送信号，室外机主控板控制旁路断开供电零线N线与室外机主控板的N线接通，且开关控制电路断开，使得供电零线N线通过PTC不与室外机主控板的N线连通，室外机主控板停止供电。

在本实施例中，电源转换电路包括阻容降压半波整流电路和稳压电路，阻容降压半波整流电路包括依次串联的电容C1、电阻R3和二极管D1，稳压电路包括并联的稳压管Z1和电解电容E1，二极管D1的阳极与电阻R3相连，阴极与稳压管Z1的阴极和电解电容E1的正极均相连，稳压管Z1的阳极和电解电容E1的负极连接室外电源零线N1，其中稳压管Z1提供以N为参考地的+15V稳压。电源转换电路对交流电源（220V）进行滤波整流，得到的直流电为室外机通信电路供电，电容C1和电阻R3对交流电源进行阻容降压，然后通过二极管D1对交流电源进行半波整流，与此同时稳压管Z1对整流后的直流电源进行稳压，电解电容E1用于滤除直流电源的纹波。

在本实施例中，室外机通信电路的发射电路为第一光耦合器B1,接收电路为第二光耦合器B2；第一光耦合器B1的阳极A与外部直流电源3.3V相连，阴极K与室外机主控板相连，第一光耦合器B1的集电极C与电源转换电路的输出端相连，第一光耦合器B1的发射极E与第二光耦合器B2的阳极A相连，第二光耦合器B2的阴极K与室外信号线SI1相连，第二光耦合器B2的集电极C与外部直流电源3.3V相连，第二光耦合器B2的发射极E与室外机主控板相连，其中外部直流电源3.3V均由室外机主控板提供。并且，为了对通过室外机接收电路接收到的信号滤波，在第二光耦合器B2的发射极E和室外机主控板之间的第一滤波电路为电阻R4、电容C2组成RC滤波电路.

在本实施例中，室内机通信电路的发射电路为第三光耦合器B3,接收电路为第四光耦合器B4；第三光耦合器B3的阳极A与外部直流电源+5V相连，阴极K与室内机主控板相连，第三光耦合器B3的集电极C通过第二分压电阻R2与室内信号线SI2相连，第三光耦合器B3的发射极E与第四光耦合器B4的阳极A相连，第四光耦合器B4的阴极K与供电零线N相连，第四光耦合器B4的集电极C与外部直流电源+5V相连，第四光耦合器B4的发射极E与室内机主控板相连。其中外部直流电源+5V均由室外机主控板提供。并且，为了对通过室内机接收电路接收到的信号滤波，在第四光耦合器B4的发射极E和室内机主控板之间的第二滤波电路为电阻R11、电容C4组成RC滤波电路。

在本实施例中，电压输出电路为比较器，采集到的SI的电压作为比较器的负极输入，正极输入接收预设电压，即通过分压电路对+15V电压进行分压得到的+7.5V电压，且供电端与输出端之间连接有电阻R6，当负极输入电压（例如+15V）大于正极输入电压时，比较器输出低电平，控制开关控制电路断开，当负极输入电压（例如+5V）小于正极输入电压时，由于电阻R6的存在，比较器输出+15V的高电平，此时控制开关控制电路导通。在本实施例中，开关控制电路为高电平导通的开关元件，具体为NPN三极管V1。

在本实施例中，为了实现供电零线N线与N-OUT的连通或断开，在供电零线和N-OUT之间设置有开关型继电器K1和转换型继电器K2，开关型继电器K1的线圈得电或失电由三极管V1控制，在V1导通时K1的线圈得电，转换型继电器K2的线圈得电由室外机主控板控制给电。开关型继电器K1包括常开触点和线圈，常开触点的一端通过PTC与供电零线N线连接，另一端与N-OUT连接，电源（例如+15V）通过开关型继电器K1的线圈与V1的集电极C相连，转换型继电器K2的动触点与供电零线N连接，常闭静触点与三极管V1的发射极相连，常开静触点与N-OUT相连，转换型继电器K2的线圈的供电电源（例如+12V）由室外机主控板提供。在V1导通时，K1的常开触点闭合，供电零线N与N-OUT接通，使得为室外机主控板供电，在室外机主控板上电后，向继电器K2的线圈通电，使得继电器K2的常闭静触点断开，常开静触点闭合，连通供电零线N和N-OUT，实现室外机主控板的正常供电，且由K2的常闭静触点打开，断开了供电零线N与三极管V1的发射机E，使得三极管V1截止，从而继电器K1的线圈失电，常开触点打开，断开供电零线N通过PTC与N-OUT的连通。在本实施例中，为了限制室外机上电瞬间时的冲击电流，在供电零线N和N-OUT之间设置有PTC，PTC随着温度的升高电阻变大，但是在室外机主控板正常工作时，由于PTC的存在会限制流入室外机主控板的电流，因此，在室外机主控板上电后，通过转换型继电器K2形成的旁路保持N与N-OUT的接通状态。

在本实施例中，第一分压电阻R1为10K，第二分压电阻R2为5K。在空调器处于待机状态时，室外机主控板没有通电，第一光耦合器B1没有电源信号3.3V，因此B1截止，且第三光耦合器B3没有收到开机命令，B3也截止，此时SI的电压等于稳压管Z1输出的+15V电压，并输入至比较器的负极输入端，由于比较器的正极输入端输入+7.5V，比较器输出低电平，三极管V1截止，K1的线圈不得电，因此室外侧主控板无法通电，也不会产生待机功耗。当空调器需要开机时，第三光耦合器B3的CE导通，此时第一分压电阻R1和第二分压电阻R2对电源转换电路3输出的+15V电压分压，SI处的电压为第二分压电阻R2的分压5V，并输入至比较器的负极输入端，比较器输出高电平，三极管V1导通，K1的线圈得电，因此供电零线N通过PTC连通N-OUT,室外侧主控板上电，上电后给继电器K2的线圈通电，使得常开静触点断开N与V1三极管的发射机E，K1失电，继电器K1的常开触点打开，而N通过继电器K2的常开静触点与N-OUT连通，使室外机主控板进入正常工作状态。在空调器接收到关机命令时，第三光耦合器B3和第一光耦合器B1停止发送信号，室外机主控板控制继电器K2的线圈失电，K2的常闭静触点接通N与三极管V1的发射极E，常开静触点断开N与N-OUT的连接，此时比较器的负极输入端为+15V，使得继电器K1的线圈不得电，供电零线N通过PTC不与N-OUT连通，室外机主控板断电停止工作，等待下一次开机命令。

本发明还涉及一种空调器，包括室外机主控板、室内机主控板和如上所述的空调室外供电控制电路，室外机主控板与室外机通信电路连接，室内机主控板与室内机通信电路连接，该空调室外供电控制电路的结构及原理参见如上所述，在此不做赘述。在室外机通信电路与室内机通信电路通讯时，利用通信传输回路上的电压控制室外供电电源与室外机主控板的供电，在空调器待机或关机时，室外机主控板不上电，降低功耗。

利用室内机和室外机通信，在空调器待机时停止对室外机主控板供电，降低室外供电待机功耗，室外供电电源的电源火线L仅通过一条联机线与室内机的火线L2相连，为室内机供电，线径减小，且避免使用主继电器K，降低投入成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种空调室外供电控制电路，包括室外机通信电路、室内机通信电路、与室外机通信电路连接的室外信号线、和与室内机通信电路连接的室内信号线，所述室内信号线和室外信号线连接，其特征在于，还包括电源转换电路、电压输出电路和开关控制电路，所述电源转换电路的输入端与室外供电电源连接，且输出端与所述室外机通信电路连接；在电源转换电路的输出端和室外信号线之间设置有第一分压电阻；室内信号线和室内机通信电路之间设置有第二分压电阻；所述开关控制电路的控制端与所述电压输出电路的输出端相连；所述电压输出电路接收所述室内信号线和所述室外信号线连接点处的通讯电压，且根据所述通讯电压控制所述开关控制电路导通或断开，在所述开关控制电路导通时，供电零线通过PTC接通室外机主控板的N线，并在所述室外机主控板上电后通过旁路保持供电零线与室外机主控板的N线的接通；

所述空调室外供电控制电路还包括开关型继电器和转换型继电器；所述开关型继电器的常开触点的一端通过PTC与供电零线连接，另一端与所述室外机主控板的N线连接，电源通过所述开关型继电器的线圈与所述开关控制电路的输入端相连；所述转换型继电器的动触点与供电零线连接，常闭静触点与所述开关控制电路的输出端相连，常开静触点与所述室外机主控板的N线相连，转换型继电器的线圈的供电电源由所述室外机主控板控制。

2.根据权利要求1所述的空调室外供电控制电路，其特征在于，所述电源转换电路包括阻容降压半波整流电路和稳压电路，所述阻容降压半波整流电路的输入端与室外供电电源连接，输出端与稳压电路的输入端相连，所述稳压电路的输出端与所述室外机通信电路相连。

3.根据权利要求2所述的空调室外供电控制电路，其特征在于，所述稳压电路包括并联的稳压管和电解电容，稳压管的阴极连接在电解电容的正极和二极管的阴极之间，阳极连接在电解电容的负极和供电零线之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的空调室外供电控制电路，其特征在于，所述电压输出电路为比较器，所述比较器的第一输入端接收所述通讯电压，第二输入端接收预设电压，供电端和输出端之间连接有第二电阻，所述电压输出电路输出高电平时控制开关控制电路导通，而输出低电平时控制开关控制电路断开。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的空调室外供电控制电路，其特征在于，所述室外机通信电路的发射电路为第一光耦合器且接收电路为第二光耦合器；所述第一光耦合器的阳极与外部直流电源相连，阴极与室外机主控板相连，第一光耦合器的集电极与所述电源转换电路的输出端相连，第一光耦合器的发射极与第二光耦合器的阳极相连，第二光耦合器的阴极与室外信号线相连，第二光耦合器的集电极与外部直流电源相连，第二光耦合器的发射极与室外机主控板相连。

6.根据权利要求5所述的空调室外供电控制电路，其特征在于，还包括设置在所述第二光耦合器的发射极和室外机主控板之间的第一滤波电路。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的空调室外供电控制电路，其特征在于，所述室内机通信电路的发射电路为第三光耦合器且接收电路为第四光耦合器；所述第三光耦合器的阳极与外部直流电源相连，阴极与室内机主控板相连，第三光耦合器的集电极通过第二分压电阻与室内信号线相连，第三光耦合器的发射极与第四光耦合器的阳极相连，第四光耦合器的阴极与供电零线相连，第四光耦合器的集电极与外部直流电源相连，第四光耦合器的发射极与室内机主控板相连。

8.根据权利要求7所述的空调室外供电控制电路，其特征在于，还包括设置在所述第四光耦合器的发射极和室内机主控板之间的第二滤波电路。

9.一种空调器，包括室内机主控板和室外机主控板，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的空调室外供电控制电路，所述室内机通信电路与所述室内机主控板连接，所述室外机通信电路与所述室外机主控板连接。

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