CN203907889U - 一种用电负载驱动电路及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于用电负载驱动技术领域，提供了一种用电负载驱动电路及空调器。在本实用新型提供的用电负载驱动电路中，当主控制器的第一驱动口在预设时间内持续输出高电平时，置位控制模块控制双线圈磁保持继电器中的置位线圈通电动作，以使双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点吸合连通，且在预设时间结束后，双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点保持连通负载电源与用电负载，能够在不耗费电能的情况下维持用电负载工作，节省了能耗；当主控制器的第二驱动口在预设时间内持续输出高电平时，复位控制模块控制双线圈磁保持继电器中的复位线圈通电动作，以使双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点断开。

Description

一种用电负载驱动电路及空调器

技术领域

本实用新型属于用电负载驱动技术领域，尤其涉及一种用电负载驱动电路及空调器。

背景技术

目前，随着地球温室效应的加剧，节能减排已经引起世界的极大关注。世界各国对极为庞大的家电产品的待机能耗问题已经引起很高的重视。欧洲国家已经纷纷出台法令对家电产品的待机能耗进行规定，并成为产品准入的基本条件。然而，对于家电产品在运行中的能耗问题却没有得到足够的重视。

在现有的家电产品中，用电负载(如电机、压缩机及相应的线圈阀体等)通常是由驱动电路中开关器件控制负载电源的通断以实现工作状态的切换，在需要使用电负载工作时，只需控制开关器件上电导通即可接通负载电源，而根据用电负载的供电电压大小不同，需要采用工作电压不同的开关器件。例如使用工作电压为12V的开关器件，如果其闭合导通时的电流范围为30mA～150mA，则控制负载电源接通所需功率(即控制用电负载工作的功率)为0.36W～1.8W，如果用于控制家电产品中的用电负载工作的平均功率有1W，则1000台家电产品在1小时的工作中将耗费1度电，那么10亿台家电产品工作1小时耗电100万度，在1年中按照工作时间100天计算，每天工作8小时，则每年需耗费8亿度以上的电量，这相当于若干个中型火力发电厂的发电总量。因此，现有技术在驱动用电负载工作时存在能耗过高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用电负载驱动电路，旨在解决现有技术在驱动用电负载工作时所存在的能耗过高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种用电负载驱动电路，包括主控制器，在需要驱动用电负载工作时，所述主控制器的第一驱动口在预设时间内持续输出高电平；在需要控制用电负载停止工作时，所述主控制器的第二驱动口在预设时间内持续输出高电平；

所述用电负载驱动电路还包括：

双线圈磁保持继电器、置位控制模块以及复位控制模块；

所述双线圈磁保持继电器的公共引脚连接直流电源，所述双线圈磁保持继电器的开关触点和常开触点分别连接负载电源和所述用电负载，所述双线圈磁保持继电器的置位引脚连接所述置位控制模块的电位控制端，所述双线圈磁保持继电器的复位引脚连接所述复位控制模块的电位控制端，所述置位控制模块的受控端和所述复位控制模块的受控端分别连接所述主控制器的第一驱动口和第二驱动口。

当所述主控制器的第一驱动口在预设时间内持续输出高电平时，所述置位控制模块控制所述双线圈磁保持继电器中的置位线圈通电动作，以使所述双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点吸合连通，且在所述预设时间结束后，所述主控制器的第一驱动口输出低电平，所述置位控制模块控制所述双线圈磁保持继电器中的置位线圈断电，所述双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点保持连通。

当所述主控制器的第二驱动口在预设时间内持续输出高电平时，所述复位控制模块控制所述双线圈磁保持继电器中的复位线圈通电动作，以使所述双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点断开。

本实用新型的另一目的还在于提供一种空调器，其包括用电负载以及上述的用电负载驱动电路。

本实用新型通过采用包括双线圈磁保持继电器、置位控制模块以及复位控制模块的用电负载驱动电路，当主控制器的第一驱动口在预设时间内持续输出高电平时，置位控制模块控制双线圈磁保持继电器中的置位线圈通电动作，以使双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点吸合连通，且在预设时间结束后，双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点保持连通，由此可在置位线圈不耗费电能的情况下维持用电负载继续工作；当主控制器的第二驱动口在预设时间内持续输出高电平时，复位控制模块控制双线圈磁保持继电器中的复位线圈通电动作，以使双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点断开。所以，用电负载驱动电路只需在控制双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点接通和断开时分别向双线圈磁保持继电器的置位线圈和复位线圈提供电能，而在用电负载工作时由双线圈磁保持继电器维持负载电源与用电负载接通，从而节省了能耗，解决了现有技术在驱动用电负载工作时所存在的能耗过高的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的用电负载驱动电路的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的用电负载驱动电路的另一结构图；

图3是图1所示的用电负载驱动电路的示例电路结构图；

图4是图2所示的用电负载驱动电路的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的用电负载驱动电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

本实用新型实施例提供的用电负载驱动电路包括主控制器100，在需要驱动用电负载200工作时，主控制器100的第一驱动口MCU1在预设时间内持续输出高电平；在需要控制用电负载200停止工作时，主控制器100的第二驱动口MCU2在预设时间内持续输出高电平。其中，主控制器100是常用的微处理器，如单片机、ARM处理器或者其他具备数据逻辑处理能力的可编程控制器；预设时间不小于30ms。

用电负载驱动电路还包括双线圈磁保持继电器RY、置位控制模块300以及复位控制模块400。

双线圈磁保持继电器RY的公共引脚7连接直流电源VCC(可为+12V直流电源)，双线圈磁保持继电器RY的开关触点3和常开触点5分别连接负载电源500和用电负载200，双线圈磁保持继电器RY的置位引脚6连接置位控制模块300的电位控制端，双线圈磁保持继电器RY的复位引脚1连接复位控制模块400的电位控制端，置位控制模块300的受控端和复位控制模块400的受控端分别连接主控制器100的第一驱动口MCU1和第二驱动口MCU2。

当主控制器100的第一驱动口MCU1在预设时间内持续输出高电平时，置位控制模块300控制双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈(即是在双线圈磁保持继电器RY的公共引脚7与置位引脚6之间的线圈)通电动作，以使双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5吸合连通。且在预设时间结束后，主控制器100的第一驱动口MCU1输出低电平，置位控制模块300控制双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈断电，双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5保持连通，此时，双线圈磁保持继电器RY因磁保持特性而继续保持开关触点3与常开触点5连通，从而使负载电源500与用电负载200继续接通，则用电负载200能够继续保持工作状态，同时，双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈是断电的，不发生任何电能消耗，进而降低了用电负载驱动电路的能耗。

当主控制器100的第二驱动口MCU2在预设时间内持续输出高电平时，复位控制模块400控制双线圈磁保持继电器RY中的复位线圈(即是在双线圈磁保持继电器RY的公共引脚7与复位引脚1之间的线圈)通电动作，以使双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5断开。

此外，如图2所示，用电负载驱动电路还包括第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极共接于双线圈磁保持继电器RY的公共引脚7，第一二极管D1的阳极连接双线圈磁保持继电器RY的置位引脚6，第二二极管D1的阳极连接双线圈磁保持继电器RY的复位引脚1。

当主控制器100的第一驱动口MCU1从高电平输出切换为低电平输出时，置位控制模块300使双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈断电，第一二极管D1对双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈的能量进行释放。

当主控制器100的第二驱动口MCU2从高电平输出切换为低电平输出时，复位控制模块400使双线圈磁保持继电器RY中的复位线圈断电，第二二极管D2对双线圈磁保持继电器RY中的复位线圈的能量进行释放。

进一步的，双线圈磁保持继电器RY具体可以是型号为ADW1212TW的继电器。

进一步的，如图3(对应图1)和图4(对应图2)所示，置位控制模块300包括：

第一电阻R1、第二电阻R2以及第一NPN型三极管Q1；

第一电阻R1的第一端为置位控制模块300的受控端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端共接于第一NPN型三极管Q1的基极，第二电阻R2的第二端与第一NPN型三极管Q1的发射极共接于地，第一NPN型三极管Q1的集电极为置位控制模块300的电位控制端。其中，第一电阻R1和第二电阻R2作为偏置电阻，用于确保第一NPN型三极管Q1工作在开关状态。

进一步的，如图3(对应图1)和图4(对应图2)所示，复位控制模块400包括：

第三电阻R3、第四电阻R4以及第二NPN型三极管Q2；

第三电阻R3的第一端为复位控制模块400的受控端，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端共接于第二NPN型三极管Q2的基极，第四电阻R4的第二端与第二NPN型三极管Q2的发射极共接于地，第二NPN型三极管Q2的集电极为复位控制模块400的电位控制端。其中，第三电阻R3和第四电阻R4作为偏置电阻，用于确保第二NPN型三极管Q2工作在开关状态。

以下结合工作原理对图3和图4所示的用电负载驱动电路作进一步说明：

假设双线圈磁保持继电器RY为松下出品的型号为ADW1212TW的继电器，直流电源VCC为+12V直流电源，预设时间为30ms。在需要驱动用电负载200工作时，主控制器100的第一驱动口MCU1在30ms内持续输出高电平，第一NPN型三极管Q1导通，则双线圈磁保持继电器RY的置位引脚6的电位被第一NPN型三极管Q1拉低至地，所以双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈通电动作，双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5吸合连通，于是，负载电源500通过双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5向用电负载200供电，用电负载200开始工作。在30ms之后，主控制器100的第一驱动口MCU1变为低电平输出，第一NPN型三极管Q1截止，双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈断电，但由于双线圈磁保持继电器RY的磁保持特性，双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5继续保持吸合连通，所以用电负载200依旧正常工作。直到需要控制用电负载200停止工作时，主控制器100的第二驱动口MCU2在30ms内持续输出高电平，第二NPN型三极管Q2导通，则双线圈磁保持继电器RY的复位引脚1的电位被第二NPN型三极管Q2拉低至地，所以双线圈磁保持继电器RY中的复位线圈通电动作，双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5断开，则负载电源500与用电负载200之间断开连接，用电负载200停止工作。

基于上述用电负载驱动电路，本实用新型实施例还提供了一种空调器，其包括用电负载及上述的用电负载驱动电路，用电负载可以是电机、压缩机及相应的线圈阀体等等。

本实用新型实施例通过采用包括双线圈磁保持继电器RY、置位控制模块300以及复位控制模块400的用电负载驱动电路，当主控制器100的第一驱动口MCU1在预设时间内持续输出高电平时，置位控制模块300控制双线圈磁保持继电器RY中的置位线圈通电动作，以使双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5吸合连通，且在预设时间结束后，双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5保持连通，由此可在不耗费电能的情况下维持用电负载200继续工作；当主控制器100的第二驱动口MCU2在预设时间内持续输出高电平时，复位控制模块400控制双线圈磁保持继电器RY中的复位线圈通电动作，以使双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5断开。所以，用电负载驱动电路只需在控制双线圈磁保持继电器RY的开关触点3与常开触点5接通和断开时分别向双线圈磁保持继电器RY的置位线圈和复位线圈提供电能，而在用电负载200工作时由双线圈磁保持继电器RY维持负载电源500与用电负载200接通，从而节省了能耗，解决了现有技术在驱动用电负载工作时所存在的能耗过高的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用电负载驱动电路，包括主控制器，在需要驱动用电负载工作时，所述主控制器的第一驱动口在预设时间内持续输出高电平；在需要控制用电负载停止工作时，所述主控制器的第二驱动口在预设时间内持续输出高电平；其特征在于：

所述用电负载驱动电路还包括：

双线圈磁保持继电器、置位控制模块以及复位控制模块；

所述双线圈磁保持继电器的公共引脚连接直流电源，所述双线圈磁保持继电器的开关触点和常开触点分别连接负载电源和所述用电负载，所述双线圈磁保持继电器的置位引脚连接所述置位控制模块的电位控制端，所述双线圈磁保持继电器的复位引脚连接所述复位控制模块的电位控制端，所述置位控制模块的受控端和所述复位控制模块的受控端分别连接所述主控制器的第一驱动口和第二驱动口；

当所述主控制器的第一驱动口在预设时间内持续输出高电平时，所述置位控制模块控制所述双线圈磁保持继电器中的置位线圈通电动作，以使所述双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点吸合连通，且在所述预设时间结束后，所述主控制器的第一驱动口输出低电平，所述置位控制模块控制所述双线圈磁保持继电器中的置位线圈断电，所述双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点保持连通；

当所述主控制器的第二驱动口在预设时间内持续输出高电平时，所述复位控制模块控制所述双线圈磁保持继电器中的复位线圈通电动作，以使所述双线圈磁保持继电器的开关触点与常开触点断开。

2.如权利要求1所述的用电负载驱动电路，其特征在于，所述用电负载驱动电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极共接于所述双线圈磁保持继电器的公共引脚，所述第一二极管的阳极连接所述双线圈磁保持继电器的置位引脚，所述第二二极管的阳极连接所述双线圈磁保持继电器的复位引脚；

当所述主控制器的第一驱动口从高电平输出切换为低电平输出时，所述置位控制模块使所述双线圈磁保持继电器中的置位线圈断电，所述第一二极管对所述置位线圈的能量进行释放；

当所述主控制器的第二驱动口从高电平输出切换为低电平输出时，所述复位控制模块使所述双线圈磁保持继电器中的复位线圈断电，所述第二二极管对所述复位线圈的能量进行释放。

3.如权利要求1所述的用电负载驱动电路，其特征在于，所述双线圈磁保持继电器是型号为ADW1212TW的继电器。

4.如权利要求1所述的用电负载驱动电路，其特征在于，所述置位控制模块包括：

第一电阻、第二电阻以及第一NPN型三极管；

所述第一电阻的第一端为所述置位控制模块的受控端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端共接于所述第一NPN型三极管的基极，所述第二电阻的第二端与所述第一NPN型三极管的发射极共接于地，所述第一NPN型三极管的集电极为所述置位控制模块的电位控制端。

5.如权利要求1所述的用电负载驱动电路，其特征在于，所述复位控制模块包括：

第三电阻、第四电阻以及第二NPN型三极管；

所述第三电阻的第一端为所述复位控制模块的受控端，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端共接于所述第二NPN型三极管的基极，所述第四电阻的第二端与所述第二NPN型三极管的发射极共接于地，所述第二NPN型三极管的集电极为所述复位控制模块的电位控制端。

6.一种空调器，包括用电负载，其特征在于，所述空调器还包括如权利要求1至5任一项所述的用电负载驱动电路。