用於啟動空調的啟動電路和空調器的製作方法
2024-02-25 12:47:15 1
本發明涉及空調控制領域，具體而言，涉及一種用於啟動空調的啟動電路和空調器。
背景技術：
目前市場上使用外機給內機供電方式的變頻空調通常採用零火線通訊方式，即啟動時將通訊線作為火線來使外機接通，並在開通外機之後，將通訊線切回通訊模式的方式。這種方式直接採用強電線之間的切換，由於通訊線與強電線不能完全隔離，對強電線路上的器件有一定的損耗。另外，採用該種方式的內外機通訊距離只能限制在30米左右，對於更長距離通訊的外機給內機供電方式的機型很難適用。
針對現有技術中啟動空調的方式導致機內線路上的器件損耗大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種用於啟動空調的啟動電路和空調器，以至少解決現有技術中啟動空調的方式導致機內線路上的器件損耗大的技術問題。
根據本發明實施例的一個方面，提供了一種用於啟動空調的啟動電路，該啟動電路包括：直流電源；通訊線；控制器，在所述直流電源通過所述通訊線為控制器供電時，生成啟動觸發信號；開關電路，在所述啟動觸發信號的觸發下，接通交流電源與空調外機的供電迴路，以啟動所述空調外機。
進一步地，所述開關電路包括：第一繼電器，所述第一繼電器的第一觸點與所述交流電源連接，所述第一繼電器的第二觸點與所述空調外機連接，第一線圈與所述控制器連接，其中，在所述啟動觸發信號的觸發下所述第一線圈產生電磁感應，吸合所述第一繼電器的第一觸點和所述第一繼電器的第二觸點，以接通所述交流電源與所述空調外機的供電迴路。
進一步地，所述開關電路包括：保護電阻，所述保護電阻連接在所述第一繼電器的第二觸點與所述空調外機之間。
進一步地，所述開關電路還包括：第二繼電器，所述第二繼電器的第一觸點與所述第一繼電器的第一觸點連接，所述第二繼電器的第二觸點與所述空調外機連接，第 二線圈與所述控制器連接；所述控制器還用於在所述空調外機啟動之後，生成吸合觸發信號，所述第二線圈在所述吸合觸發信號的觸發下，產生電磁感應，吸合所述第二繼電器的第一觸點與所述第二繼電器的第二觸點。
進一步地，所述啟動電路還包括：第一開關，設置在所述直流電源通過所述通訊線對所述第一繼電器進行供電的線路上；第二開關，設置在所述直流電源通過所述通訊線對所述控制器進行供電的線路上。
進一步地，所述啟動電路還包括：電壓轉換單元，設置在所述第一開關和所述控制器之間，用於將所述直流電源轉換為所述控制器的供電電壓。
進一步地，所述啟動電路還包括：外機通訊單元；內機通訊單元，與所述外機通訊單元通過所述通訊線連接；所述通訊線還用於在所述空調外機啟動後，傳輸所述空調外機和空調內機之間的通訊數據。
進一步地，交流電源設置在空調外機上。
進一步地，所述啟動電路還包括：第三開關，連接在所述直流電源與所述通訊線之間，在所述第三開關處於閉合的狀態下，所述直流電源通過所述通訊線為所述控制器供電。
根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種空調器，該空調器包括：上述用於啟動空調的啟動電路。
在本發明實施例中，在直流電源通過通訊線為控制器供電時，控制器生成啟動觸發信號，啟動觸發信號用於觸發開關電路，接通交流電源與空調外機的供電迴路，以啟動空調外機。通過上述實施例，直流電源為弱電，通過弱電為控制器供電，控制器生成控制信號，作用於與交流電源(即強電)連接的開關電路，以啟動空調外機，即實現了弱電控制強電，與現有技術相比，避免了強電之間的切換，從而降低了強電線路上的器件損耗，解決了現有技術中啟動空調的方式導致機內線路上的器件損耗大的問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
圖1是根據本發明實施例的一種用於啟動空調的啟動電路的示意圖；
圖2是根據本發明實施例的一種可選的用於啟動空調的啟動電路的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本發明的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
根據本發明實施例，提供了一種用於啟動空調的啟動電路的實施例。圖1是根據本發明實施例的一種用於啟動空調的啟動電路的示意圖，如圖1所示，該啟動電路包括：直流電源10、通訊線30、控制器50以及開關電路70。
其中，直流電源10；
通訊線30；
控制器50，在直流電源通過通訊線為控制器供電時，生成啟動觸發信號。
開關電路70，在啟動觸發信號的觸發下，接通交流電源與空調外機的供電迴路，以啟動空調外機。
採用本發明實施例，在直流電源通過通訊線為控制器供電時，控制器生成啟動觸發信號，啟動觸發信號用於觸發開關電路，接通交流電源與空調外機的供電迴路，以啟動空調外機。通過上述實施例，直流電源為弱電，通過弱電為控制器供電，控制器生成控制信號，作用於與交流電源(即強電)連接的開關電路，以啟動空調外機，即實現了弱電控制強電，與現有技術相比，避免了強電之間的切換，從而降低了強電線路上的器件損耗，解決了現有技術中啟動空調的方式導致機內線路上的器件損耗大的問題。
上述的控制器可以為空調的外機主晶片。
具體地，空調連接交流電源之後，空調內機通過內外機連接線上電，內機主晶片 輸出控制信號，在控制信號的作用下將直流電源接入通訊線上，直流電源則通過通訊線為外機主晶片供電。在直流電源通過通訊線為外機主晶片供電時，外機主晶片則輸出啟動觸發信號，在啟動觸發信號的觸發下，通過開關電路接通交流電源與空調外機的供電電路，即使空調外機電源建立，此時空調外機啟動。
在本發明的上述實施例中，開關電路包括：第一繼電器，第一繼電器的第一觸點與交流電源連接，第一繼電器的第二觸點與空調外機連接，第一線圈與控制器連接，其中，在啟動觸發信號的觸發下線圈產生電磁感應，吸合第一繼電器的第一觸點和第一繼電器的第二觸點，以接通交流電源與空調外機的供電迴路。
上述的第一繼電器可以為空調內機控制空調外機上電時的火線繼電器，在該第一繼電器導通的情況下，空調外機啟動。
具體地，在直流電源通過通訊線為外機主晶片供電時，外機主晶片輸出啟動觸發信號，在啟動觸發信號的觸發下，第一繼電器的線圈(即上述的第一線圈)則通電並產生電磁感應，將第一繼電器的第一觸點和第二觸點吸合，即通過該第一繼電器接通交流電源與空調外機的供電電路，使空調外機電源建立，此時空調外機啟動。
在上述實施例中，將弱電直流電源通過通訊線為外機主晶片供電，從而使外機主晶片輸出控制信號，控制第一繼電器的導通，以接通強電交流電源與空調外機的供電迴路，即實現了通過弱電控制強電，達到啟動空調外機的目的。
在本發明的上述實施例中，開關電路包括：保護電阻，保護電阻連接在第一繼電器的第二觸點與空調外機之間。
進一步地，開關電路還包括：第二繼電器，第二繼電器的第一觸點與第一繼電器的第一觸點連接，第二繼電器的第二觸點與空調外機連接，第二線圈與控制器連接；控制器還用於在空調外機啟動之後，生成吸合觸發信號，第二線圈在吸合觸發信號的觸發下，產生電磁感應，吸合第二繼電器的第一觸點與第二繼電器的第二觸點。
上述的保護電阻可以為ptc電阻(positivetemperaturecoefficient的縮寫，即正溫度係數電阻)，作為保護器件，用於對空調外機啟動時的衝擊電流起到緩衝作用；上述的第二繼電器可以為外機火線繼電器，該第二繼電器用於切除ptc電阻，使外機進入工作狀態。
具體地，在通過第一繼電器接通交流電源與空調外機的供電迴路，使空調外機啟動之後，外機主晶片輸出吸合觸發信號，在吸合觸發信號的觸發下，第二繼電器的線圈(即上述的第二線圈)則產生電磁感應，將第二繼電器的第一觸點和第二觸點吸合，即通過該第二繼電器將保護電阻切除，此時空調外機進入工作狀態。
通過上述實施例，在空調外機啟動時，通過保護電阻對啟動時的衝擊電流起到緩衝作用，以在啟動時避免衝擊電流對線路中的器件造成的損耗，並在空調外機啟動之後，通過第二繼電器將該保護電阻切除，以使直流電源與空調外機直接連接，降低在線路上的電能損耗。
在本發明的上述實施例中，啟動電路還包括：第一開關，設置在直流電源通過通訊線對第一繼電器進行供電的線路上；第二開關，設置在直流電源通過通訊線對控制器進行供電的線路上。
上述的第一開關和第二開關可以分別為常閉開關。在啟動空調的過程中，第一開關和第二開關處於閉合狀態；在空調外機啟動之後，空調內機和空調外機進行通訊之前，則通過外機主晶片輸出第一開關和第二開關的兩個控制信號，在兩個控制信號的作用下，將第一開關和第二開關斷開。
進一步地，在第一開關和第二開關處於閉合狀態的情況下，通過第一開關和第二開關為控制器提供供電電壓；通過第一開關為第一繼電器的線圈提供直流電源，並在外機主晶片輸出的啟動觸發信號的觸發下，使第一繼電器的線圈通電，並產生電磁感應，以吸合第一繼電器的第一觸點和第二觸點；通過第一開關為第二繼電器的線圈提供直流電源，並在空調外機啟動之後，在外機主晶片輸出的吸合觸發信號的觸發下，使第二繼電器的線圈通電，並產生電磁感應，以吸合第二繼電器的第一觸點和第二觸點。
在上述實施例中，在第一開關和第二開關閉合的情況下，通過通訊線為控制器供電，以實現通過弱電控制強電，啟動空調外機，並在第一開關和第二開關斷開的情況下，通過通訊線實現空調內機和空調外機的通訊，以實現弱電與強電的隔離，降低機內線路上的器件損耗。
在本發明的上述實施例中，啟動電路還包括：電壓轉換單元，設置在第一開關和控制器之間，用於將直流電源轉換為控制器的供電電壓。
上述的電壓轉換單元可以為7805晶片，即可以通過7805晶片將輸入的直流電壓轉換為5v的輸出電壓。
通過上述實施例，採用電壓轉換單元可以將直流電源轉換為控制器的5v供電電壓，無需在空調外機上額外加入直流電源，以避免強電和弱電的混合設置。
在本發明的上述實施例中，啟動電路還包括：外機通訊單元；內機通訊單元，與外機通訊單元通過通訊線連接；通訊線還用於在空調外機啟動後，傳輸空調外機和空調內機之間的通訊數據。
上述的外機通訊單元和內機通訊單元可以為兩個485通訊單元，485通訊單元包括兩個通訊線，即通訊線a和通訊線b。
可選地，以通訊線a為例，詳細說明通訊線的作用。在啟動空調外機時，直流電源通過該通訊線a為外機主晶片供電，外機主晶片輸出啟動觸發信號，以控制空調外機的啟動，即通過該通訊線a實現弱電控制強電；在空調外機啟動之後，通過該通訊線a實現空調內機和空調外機的通訊，即通過該通訊線傳輸空調內機和空調外機之間的通訊數據。
需要說明的是，上述通過通訊線a完成的功能，也可以通過通訊線b來完成。
在上述實施例中，無論是通過通訊線為外機主晶片供電，還是通過通訊線實現空調內機和空調外機的通訊，通訊線均與弱電連接，與現有技術中啟動時將通訊線作為火線將外機接通的方案相比，實現了弱電和強電的分離，可以降低機內線路上的器件損耗。
在本發明的上述實施例中，交流電源設置在空調外機上。
具體地，將交流電源設置在空調外機上，當空調連接交流電源之後，空調內機通過內外機連接線上電，空調外機則在第一繼電器導通的情況下，實現空調外機電源的建立。
進一步地，在空調進入待機狀態時，可以通過斷開第一繼電器和第二繼電器，將空調外機與交流電源完全斷開，從而可以使空調外機功耗降低為0。
通過上述實施例，限定了空調外機給空調內機供電的供電方式。
在本發明的上述實施例中，啟動電路還可以包括：第三開關，連接在直流電源與通訊線之間，在第三開關處於閉合的狀態下，直流電源通過通訊線為控制器供電。
上述的第三開關可以為空調內機控制直流電源的繼電器；在第三開關處於閉合的狀態下，直流電源通過通訊線為外機主晶片供電；在第三開關處於斷開的狀態，且第一開關和第二開關都處於斷開的狀態情況下，通過通訊線傳輸空調內機和空調外機之間的通訊數據。
可選地，為了保證空調外機能夠正常啟動，在空調內機通過內外機連接線上電之後，內機主晶片輸出控制信號，控制第三開關連續開通固定次數，參考值可以為3次，每次開通持續固定時間，參考值可以為1秒，若第三開關在連續完成固定次數之後依然不能啟動空調外機，則上報啟動失敗故障，用戶可以根據上報的信息查找線路器件問題。
在上述實施例中，通過控制第三開關的狀態，可以實現通訊線的通訊功能和供電功能的準確切換。
下面結合圖2詳述本發明的上述實施例。如圖2所示，該實施例的啟動電路包括：直流電源10(12v)、通訊線30(包括通訊線a或通訊線b)、控制器50、開關電路70(包括第一繼電器k5、第二繼電器k4以及保護電阻r1)、第一開關k1、第二開關k2、第三開關k3、電壓轉換單元90、內機通訊單元u1、外機通訊單元u2、ac-l外機(即空調外機火線接口)、ac-n外機(即空調外機零線接口)、ac-l內機(即空調內機火線接口)、ac-n內機(即空調內機零線接口)、ac-l外機電源線(即交流火線)以及ac-n外機電源線(即交流零線)。
以通訊線a為例，詳述啟動空調外機的過程。如圖2所示，內機通訊單元u1與外機通訊單元u2之間連接有通訊線a和通訊線b，直流電源10通過第三開關k3與通訊線a連接，第一開關k1的一端與通訊線a連接，第一繼電器k5的線圈設置在第一開關k1和控制器50之間，且電壓轉換單元90也設置在第一開關k1和控制器50之間，第二開關k2設置在控制器90與外機通訊單元u2的gnd埠之間；第一繼電器k5和保護電阻r1串聯在ac-l外機電源線和ac-l外機之間，第二繼電器k4的觸點1(即上述第二繼電器k4的第一觸點)與第一繼電器k5的觸點1(即上述第一繼電器k5的第一觸點)連接，觸點2與保護電阻r1的第二端連接，ac-l外機電源線與ac-l內機連接於m點，ac-n外機電源線與ac-n內機以及ac-n外機連接於n點。
上述的內機通訊單元u1和外機通訊單元u2的供電電壓都為5v，gnd用於表示接地。
上述的控制器可以為外機主晶片，外機通訊單元和內機通訊單元都可以為485通訊模塊，上述的電壓轉換單元可以為7805晶片。
具體地，空調連接交流電源之後，空調內機通過內外機連接線上電，內機主晶片控制第三開關k3將12v直流電源切入到外機通訊單元u2和內機通訊單元u1之間的通訊線a上，12v直流電源通過通訊線a給第一繼電器k5的第一線圈和第二繼電器k4的第二線圈供電，同時通過7805晶片將12v轉換為5v電壓供給外機主晶片。
進一步地，外機主晶片上電進行工作，輸出第一繼電器k5控制信號，控制第一繼電器k5導通，將空調外機與交流電源接通，即將空調外機的火線接通，同時保護電阻r1(即pct電阻)對上電時的衝擊電流起到緩衝作用，以保護空調外機的供電電路，此時空調外機電源建立，空調外機啟動。在空調外機啟動之後，外機主晶片中的程序設定3秒鐘後輸出第二繼電器k4控制信號，控制第二繼電器k4的導通，將保 護電阻r1切除，外機進入工作狀態。在外機進入工作狀態之後，並在空調外機和空調內機準備通訊之前，外機主晶片輸出第一開關k1和第二開關k2的控制信號，將第一開關k1和第二開關k2切斷，同時內機主晶片數據第三開關k3的控制信號，將第三開關k3切斷，在第一開關斷開、第二開關斷開，且第三開關斷開的情況下，內機通訊模塊和外機通訊模塊開始正常通訊。
需要說明的是，若空調外機掉電，則需控制第一開關k1和第二開關k2處於常閉狀態。
進一步需要說明的是，也可以通過通訊線b實現上述實施例中的通訊線a能夠實現的功能，即當第一開關和第三開關接在通訊線b上時，也可以通過上述啟動電路啟動空調。
通過本發明實施例，對於採用內機給外機供電的供電方式的空調，空調內外機採用485通訊模塊的通訊方式，在啟動空調時藉助485通訊模塊中的通訊線控制火線繼電器(上述的第一繼電器)啟動空調外機，從而將空調外機喚醒。其中，通訊線與弱點直流電源連接，空調外機與強電交流電源連接，即可以實現弱電控制強電，避免了強電之間切換，降低了強電線路上的器件損耗。此外，該方案中是將交流電源設置在空調外機上，且藉助485通訊模塊中的通訊線控制火線繼電器(上述的第一繼電器)啟動空調外機，因此，可以將空調內機和空調外機放置較遠(如大於30米)的距離，實現長距離啟動空調外機的功能。
根據本發明實施例，提供了一種空調器的實施例。該空調器中包括上述實施例中的用於啟動空調的啟動電路。
採用本發明實施例，在直流電源通過通訊線為控制器供電時，控制器生成啟動觸發信號，啟動觸發信號用於觸發開關電路，接通交流電源與空調外機的供電迴路，以啟動空調外機。通過上述實施例，直流電源為弱電，通過弱電為控制器供電，控制器生成控制信號，作用於與交流電源連接(即強電)的開關電路，以啟動空調外機，即實現了弱電控制強電，與現有技術相比，避免了強電之間的切換，從而降低了強電線路上的器件損耗，解決了現有技術中啟動空調的方式導致機內線路上的器件損耗大的問題。
上述的控制器可以為空調的外機主晶片。
具體地，空調連接交流電源之後，空調內機通過內外機連接線上電，內機主晶片輸出控制信號，在控制信號的作用下將直流電源接入通訊線上，直流電源則通過通訊線為外機主晶片供電。在直流電源通過通訊線為外機主晶片供電時，外機主晶片則輸出啟動觸發信號，在啟動觸發信號的觸發下，通過開關電路接通交流電源與空調外機 的供電電路，即使空調外機電源建立，此時空調外機啟動。
在本發明的上述實施例中，開關電路包括：第一繼電器，第一繼電器的第一觸點與交流電源連接，第一繼電器的第二觸點與空調外機連接，第一線圈與控制器連接，其中，在啟動觸發信號的觸發下線圈產生電磁感應，吸合第一繼電器的第一觸點和第一繼電器的第二觸點，以接通交流電源與空調外機的供電迴路。
上述的第一繼電器可以為空調內機控制空調外機上電時的火線繼電器，在該繼電器導通的情況下，空調外機啟動。
具體地，在直流電源通過通訊線為外機主晶片供電時，外機主晶片輸出啟動觸發信號，在啟動觸發信號的觸發下，第一繼電器的線圈(即上述的第一線圈)則通電並產生電磁感應，將第一繼電器的第一觸點和第二觸點吸合，即通過該第一繼電器接通交流電源與空調外機的供電電路，使空調外機電源建立，此時空調外機啟動。
在上述實施例中，通過弱電直流電源通過通訊線為外機主晶片供電，從而使外機主晶片輸出控制信號，控制第一繼電器的導通，以接通強電交流電源與空調外機的供電迴路，即實現了通過弱電控制強電，達到啟動空調外機的目的。
在本發明的上述實施例中，開關電路包括：保護電阻，保護電阻連接在第一繼電器的第二觸點與空調外機之間。
進一步地，開關電路還包括：第二繼電器，第二繼電器的第一觸點與第一繼電器的第一觸點連接，第二繼電器的第二觸點與空調外機連接，第二線圈與控制器連接；控制器還用於在空調外機啟動之後，生成吸合觸發信號，第二線圈在吸合觸發信號的觸發下，產生電磁感應，吸合第二繼電器的第一觸點與第二繼電器的第二觸點。
上述的保護電阻可以為ptc電阻(positivetemperaturecoefficient的縮寫，即正溫度係數電阻)，作為保護器件，用於對空調外機啟動時的衝擊電流起到緩衝作用；上述的第二繼電器可以為外機火線繼電器，該第二繼電器用於切除ptc電阻，使外機進入工作狀態。
具體地，在通過第一繼電器接通交流電源與空調外機的供電迴路，使空調外機啟動之後，外機主晶片輸出吸合觸發信號，在吸合觸發信號的觸發下，第二繼電器的線圈(即上述的第二線圈)則產生電磁感應，將第二繼電器的第一觸點和第二觸點吸合，即通過該第二繼電器將保護電阻切除，此時空調外機進入工作狀態。
通過上述實施例，在空調外機啟動時，通過保護電阻對啟動時的衝擊電流起到緩衝作用，以在啟動時避免衝擊電流對線路中的器件造成的損耗，並在空調外機啟動之後，通過第二繼電器將該保護電阻切除，以使直流電源與空調外機直接連接，降低在 線路上的電能損耗。
上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
在本發明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內容，可通過其它的方式實現。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、伺服器或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、移動硬碟、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。