CN111049466A - 抗干扰电路、装置和电器设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗干扰电路、装置和电器设备，包括信号输入端、控制开关和充电模块；充电模块的驱动端输出第一电平信号，以使控制开关导通后，所述信号输入端、所述控制开关的第三端和大地之间的回路处于导通状态，以便信号输入端接收的控制信号直接流入大地，无法控制电机；充电模块的充电时间达到设定时间，充电模块的驱动端输出第二电平信号，使所述控制开关断开后，所述信号输入端、所述控制开关的第三端和大地之间的回路处于断开状态，以便信号输入端接收的控制信号流入所述电机控制器的输入端，以控制电机运行。采用本发明的技术方案，能够提高电机控制的可靠性、安全性。

Description

抗干扰电路、装置和电器设备

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体涉及一种抗干扰电路、装置和电器设备。

背景技术

永磁同步电机因其效率高、噪音小等优点，在家用的电器设备领域的运用更加广泛。电器设备中对电机控制的可靠性成为评价电器设备品质的重要指标。

目前，对电机速度的控制主要通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号中脉冲的占空比来控制。其中，电机控制器的PWM端口直接与主控制器的PWM端口进行连接，主控制器输出PWM信号，电机控制器再根据该PWM信号对电机进行控制。

但是，主控制器在接通电源的瞬间，往往存在干扰信号，使得主控制器的PWM端口会在极短的时间内输送干扰脉冲给电机控制器，导致被控电机在接通电源的瞬间会在没有PWM脉冲指令时发生旋转或者抖动，导致电机控制的可靠性、安全性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗干扰电路、装置和电器设备，以解决现有的电机控制的可靠性、安全性较低的问题。

为实现以上目的，本发明提供一种抗干扰电路，包括信号输入端、控制开关和充电模块；

所述信号输入端与所述控制开关的第一端相连；

所述控制开关的第一端还与所述抗干扰电路对应的电机控制器相连；

所述控制开关的第二端与所述充电模块的驱动端相连；

所述控制开关的第三端和所述充电模块的接地端分别接地；

所述充电模块的电源端与供电电源相连；

所述供电电源对所述充电模块供电后，所述充电模块进行充电，所述充电模块的驱动端输出第一电平信号，以使所述控制开关导通后，所述信号输入端、所述控制开关的第三端和大地之间的回路处于导通状态，以便所述信号输入端接收的控制信号直接流入大地；

所述充电模块的充电时间达到设定时间后，所述充电模块的驱动端输出第二电平信号，以使所述控制开关断开后，所述信号输入端、所述控制开关的第三端和大地之间的回路处于断开状态，以便所述信号输入端接收的控制信号流入所述电机控制器的输入端。

进一步地，上述所述的抗干扰电路中，所述充电模块包括第一电阻、第二电阻和电容；

所述第一电阻的第一端为所述充电模块的电源端；

所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端和所述电容的第一端的连接端作为所述充电模块的驱动端；

所述第二电阻的第二端和所述电容的第二端的连接端作为所述充电模块的接地端。

进一步地，上述所述的抗干扰电路中，所述设定时间是根据所述第一电阻的阻值、所述控制开关的关断电压、所述电容的电容值和所述供电电源的电压确定的。

进一步地，上述所述的抗干扰电路中，所述设定时间的确定公式为：

T＝-Rc*ln(1-u/E)；

其中，所述T为所述设定时间，所述R为所述第一电阻的阻值，所述c为所述电容的电容值，所述u为所述控制开关的关断电压值，所述E为所述供电电源的电压值。

进一步地，上述所述的抗干扰电路中，所述第一电阻为可变电阻。

进一步地，上述所述的抗干扰电路中，所述控制开关为PNP型开关。

进一步地，上述所述的抗干扰电路中，所述PNP型开关包括PNP型三极管或PNP型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

进一步地，上述所述的抗干扰电路，还包括第三电阻；

所述信号输入端通过所述第三电阻与所述控制开关的第一端相连。

本发明还提供一种抗干扰装置，设置有如上任一项所述的抗干扰电路。

本发明还提供一种电器设备，包括主控制器、电机控制器和如上所述的抗干扰装置；

所述主控制器与所述抗干扰装置的信号输入端相连；

所述抗干扰装置的控制开关的第一端与所述电机控制器相连。

进一步地，上述所述的电器设备中，所述抗干扰装置集成在所述电机控制器中。

进一步地，上述所述的电器设备中，所述电器设备为空调和/或热水器。

本发明的本实施例的抗干扰电路、装置和电器设备，在充电模块上电后，可以向控制开关发出第一电平信号使控制开关导通后，信号输入端、控制开关的第三端和大地之间的回路处于导通状态，信号输入端接收的控制信号不再流经电机控制器的输入端，从而防止了上电瞬间控制信号对电机控制器的干扰，避免了被控电机在接通电源的瞬间，由于没有PWM脉冲指令时发生旋转或者抖动的现象。在充电模块完成充电后，向控制开关发出第二电平信号使控制开关断开后，信号输入端、控制开关的第三端和大地之间的回路处于断开状态，信号输入端接收的控制信号则需要流经电机控制器的输入端，以便电机控制器对被控电机进行控制。采用本发明的技术方案，能够提高电机控制的可靠性、安全性。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明的抗干扰电路实施例一的结构示意图；

图2为本发明的抗干扰电路实施例二的结构示意图；

图3为本发明的电器设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1为本发明的抗干扰电路实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的抗干扰电路包括信号输入端11、控制开关12和充电模块13。其中，信号输入端11与控制开关12的第一端相连；控制开关12的第一端还与抗干扰电路对应的电机控制器2相连；控制开关12的第二端与充电模块13的驱动端相连；控制开关12的第三端和充电模块13的接地端分别接地GND；充电模块13的电源端与供电电源VCC相连。

在一个具体实现过程中，供电电源VCC对充电模块13供电后，即充电模块13的电源端通电后，充电模块13开始进行充电，此时，供电电源VCC主要为充电模块13进行充电，流经充电模块13的驱动端的电压比较小，接近0，所以充电模块13的驱动端输出一个较小电压对应的第一电平信号，而信号输入端11的电压较高，使得控制开关12的第一端和控制开关12的第二端之间的电压差达到控制开关12的导通条件，所以控制开关12能够导通，这样，信号输入端11、控制开关12的第三端和大地之间的回路即处于导通状态，信号输入端11接收的控制信号直接流入大地，从而在充电模块13的电源端通电的瞬间，可以对信号输入端11接收的控制信号进行过滤，防止主控制器的PWM端口将干扰信号输送给电机控制器2，避免被控电机在接通电源的瞬间会在没有PWM脉冲指令时发生旋转或者抖动的现象。

随着充电模块13充电时间的增长，当充电模块13的充电时间达到设定时间后，由于充电模块13的电压达到一定数值，供电电源VCC继续供电，此时，充电模块13的驱动端能够输出较高的电压，并将较高电压的第二电平信号输出至控制开关12的第二端，使得控制开关12的第一端和控制开关12的第二端之间的电压差不能达到控制开关12的导通条件，这样，控制开关12断开后，信号输入端11、控制开关12的第三端和大地之间的回路则处于断开状态，此时，信号输入端11接收的控制信号流入电机控制器2的输入端，以便电机控制器2对被控电机进行控制，使得被控电机能够安全可靠的运行。

本实施例的抗干扰电路，在充电模块13上电后，可以向控制开关12发出第一电平信号使控制开关12导通后，信号输入端11、控制开关12的第三端和大地之间的回路处于导通状态，信号输入端11接收的控制信号不再流经电机控制器2的输入端，从而防止了上电瞬间控制信号对电机控制器2的干扰，避免了被控电机在接通电源的瞬间，由于没有PWM脉冲指令时发生旋转或者抖动的现象。在充电模块13的充电时间达到设定时间后，向控制开关12发出第二电平信号使控制开关12断开后，信号输入端11、控制开关12的第三端和大地之间的回路处于断开状态，信号输入端11接收的控制信号则需要流经电机控制器2的输入端，以便电机控制器2对被控电机进行控制。采用本发明的技术方案，能够提高电机控制的可靠性、安全性。

图2为本发明的抗干扰电路实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例在上述实施例的基础上，进一步地更加详细地对本发明的技术方案进行描述。

如图2所示，本实施例的抗干扰电路中，充电模块13可以包括第一电阻R1、第二电阻R2和电容C。其中，第一电阻R1的第一端为充电模块13的电源端，这样，第一电阻R1的第一端与供电电源VCC相连；第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端和电容C的第一端的连接端作为充电模块13的驱动端，这样，第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端和电容C的第一端均与控制开关12的第二端相连；第二电阻R2的第二端和电容C的第二端的连接端作为充电模块13的接地端，这样，第二电阻R2的第二端和电容C的第二端均接地。

在实际应用中，可以根据第一电阻R1的阻值、电容C的电容值、控制开关12的关断电压和供电电源VCC的电压确定本实施例中充电模块13的充电时间(即设定时间)。具体地，可以根据公式(1)得到设定时间。

T＝-Rc*ln(1-u/E) (1)

其中，T为设定时间，R为第一电阻R1的阻值，c为电容C的电容值，u为控制开关12的关断电压值，E为供电电源VCC的电压值。

在一个具体实现过程中，可以利用可变电阻作为第一电阻R1，这样，可以使用更多的场景，而不需要更换电器元件。

本实施例中，控制开关12优选为PNP型开关。PNP型开关包括PNP型三极管或PNP型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。图2中以PNP型三极管为例对本发明的技术方案进行描述的。控制开关12的第一端为PNP型三极管的发射极，控制开关12的第二端为PNP型三极管的基极，控制开关12的第三端为PNP型三极管的集电极。当供电电源VCC输入时，电容C会进行充电，此时，电容C近似相当于一段导线，从而使PNP型三极管的基极与大地GND相连接，电压相当于0，PNP型三极管的发射极与信号输入端11相连接，电压大于0，基极电压小于发射极电压，PNP型三极管导通，此时，PNP型三极管的发射极与集电极之间相当于一根导线，PWM波形通过三极管与大地相连，达到滤波的作用。电容C的充电时间达到设定时间t后，电容C达到一定数值，电容C所在的线路相当于断路，此时，供电电源VCC继续供电，由第一电阻R1和第二电阻R2进行分压，此时，充电模块13的驱动端相当第二电阻R2的电压，为PNP型三极管的基极提供电压，此时，PNP型三极管的基极电压高于PNP型三极管的发射极电压，PNP型三极管截止，此时PWM波形只能流入电机控制器2的输入端，从而达到在主控制器通电后的设定时间t内滤除干扰波形，在设定时间t后PWM波形流入电机控制器2，从而控制被控电机的旋转。

在实际应用中，如图2所示，本实施例的抗干扰电路，还包括第三电阻R3；信号输入端11通过第三电阻R3与控制开关12的第一端相连，以利用第三电阻R3进行限流。

本发明还提供一种抗干扰装置，该抗干扰装置设置有上述实施例的抗干扰电路。

图3为本发明的电器设备实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的电器设备包括主控制器3、电机控制器2和上述实施例的抗干扰装置1。其中，主控制器3与抗干扰装置1的信号输入端相连；抗干扰装置1的控制开关的第一端与电机控制器2相连。其中，电器设备为空调和/或热水器。

本实施例的电器设备，通过设置抗干扰装置1，使得充电模块13上电后，可以向控制开关12发出第一电平信号使控制开关12导通后，信号输入端11、控制开关12的第三端和大地之间的回路处于导通状态，信号输入端11接收的控制信号不再流经电机控制器2的输入端，从而防止了上电瞬间控制信号对电机控制器2的干扰，避免了被控电机在接通电源的瞬间，由于没有PWM脉冲指令时发生旋转或者抖动的现象。在充电模块13的充电时间达到设定时间后，向控制开关12发出第二电平信号使控制开关12断开后，信号输入端11、控制开关12的第三端和大地之间的回路处于断开状态，信号输入端11接收的控制信号则需要流经电机控制器2的输入端，以便电机控制器2对被控电机进行控制。采用本发明的技术方案，能够提高电机控制的可靠性、安全性。

进一步地，可以将抗干扰装置1集成在电机控制器2中。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种抗干扰电路，其特征在于，包括信号输入端、控制开关和充电模块；

所述信号输入端与所述控制开关的第一端相连；

所述控制开关的第一端还与所述抗干扰电路对应的电机控制器相连；

所述控制开关的第二端与所述充电模块的驱动端相连；

所述控制开关的第三端和所述充电模块的接地端分别接地；

所述充电模块的电源端与供电电源相连；

所述供电电源对所述充电模块供电后，所述充电模块进行充电，所述充电模块的驱动端输出第一电平信号，以使所述控制开关导通后，所述信号输入端、所述控制开关的第三端和大地之间的回路处于导通状态，以便所述信号输入端接收的控制信号直接流入大地；

所述充电模块的充电时间达到设定时间后，所述充电模块的驱动端输出第二电平信号，以使所述控制开关断开后，所述信号输入端、所述控制开关的第三端和大地之间的回路处于断开状态，以便所述信号输入端接收的控制信号流入所述电机控制器的输入端。

2.根据权利要求1所述的抗干扰电路，其特征在于，所述充电模块包括第一电阻、第二电阻和电容；

所述第一电阻的第一端为所述充电模块的电源端；

所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端和所述电容的第一端的连接端作为所述充电模块的驱动端；

所述第二电阻的第二端和所述电容的第二端的连接端作为所述充电模块的接地端。

3.根据权利要求2所述的抗干扰电路，其特征在于，所述设定时间是根据所述第一电阻的阻值、所述控制开关的关断电压、所述电容的电容值和所述供电电源的电压确定的。

4.根据权利要求3所述的抗干扰电路，其特征在于，所述设定时间的确定公式为：

T＝-Rc*ln(1-u/E)；

其中，所述T为所述设定时间，所述R为所述第一电阻的阻值，所述c为所述电容的电容值，所述u为所述控制开关的关断电压值，所述E为所述供电电源的电压值。

5.根据权利要求4所述的抗干扰电路，其特征在于，所述第一电阻为可变电阻。

6.根据权利要求1-5任一项所述的抗干扰电路，其特征在于，所述控制开关为PNP型开关。

7.根据权利要求6所述的抗干扰电路，其特征在于，所述PNP型开关包括PNP型三极管或PNP型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

8.根据权利要求1-5任一项所述的抗干扰电路，其特征在于，还包括第三电阻；

所述信号输入端通过所述第三电阻与所述控制开关的第一端相连。

9.一种抗干扰装置，其特征在于，设置有如权利要求1-8任一项所述的抗干扰电路。

10.一种电器设备，其特征在于，包括主控制器、电机控制器和如权利要求9所述的抗干扰装置；

所述主控制器与所述抗干扰装置的信号输入端相连；

所述抗干扰装置的控制开关的第一端与所述电机控制器相连。

11.根据权利要求10所述的电器设备，其特征在于，所述抗干扰装置集成在所述电机控制器中。

12.根据权利要求10所述的电器设备，其特征在于，所述电器设备为空调和/或热水器。

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