本發(fā)明涉及電器設備技術領域,具體涉及一種掉電延時電路的檢測電路及方法、掉電延時裝置、電器。
背景技術:
在一些電器的控制系統(tǒng)中,為保護電器中的某些重要部件,常采用掉電延時電路。例如在采用壓縮機為驅(qū)動對象的控制系統(tǒng)中,為了保護壓縮機的可靠性,通常采用掉電延時電路對壓縮機運行中停止時間進行計時,檢測電源掉電時間的長短,以防止停機后馬上開啟壓縮機而對壓縮機造成不利影響。在這類系統(tǒng)中,掉電延時電路自身的狀況會直接影響到壓縮機等重要部件的安全和穩(wěn)定性,如果掉電延時電路出現(xiàn)故障而未被發(fā)現(xiàn),則有可能造成不希望的損壞。因此,如何能夠及時發(fā)現(xiàn)掉電延時電路是否存在故障,從而避免掉電延時電路故障導致對電器中的重要部件的不利影響是目前亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
基于上述現(xiàn)狀,本發(fā)明的主要目的在于提供一種掉電延時電路的檢測電路及方法、掉電延時裝置、電器,可以實現(xiàn)對掉電延時電路的檢測,當?shù)綦娧訒r電路出現(xiàn)故障時能夠及時發(fā)現(xiàn)。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術方案如下:
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,一種掉電延時電路的檢測電路,其中,所述掉電延時電路用于判斷電源掉電的時間長短,所述掉電延時電路包括延時電容、用于對所述延時電容充電的充電模塊、用于對所述延時電容放電的放電模塊以及檢測端口,所述檢測端口的電壓隨所述延時電容的電量的增大而增大,隨所述延時電容的電量的減小而減??;其中,所述檢測電路包括充放電控制模塊和處理模塊;
所述充放電控制模塊用于控制所述電源與所述掉電延時電路之間的導通和斷開,以分別對所述延時電容進行充電和放電;
所述處理模塊用于在所述電源未掉電時通過所述充放電控制模塊控制所述電源與所述掉電延時電路之間導通和斷開,并根據(jù)從斷開之時至所述檢測端口的電壓降至設定電壓時的時間判斷所述掉電延時電路是否存在故障。
優(yōu)選地,若從斷開之時至所述檢測端口的電壓降至設定電壓時的時間在參考時間范圍內(nèi),則所述處理模塊判定所述掉電延時電路不存在故障,否則,所述處理模塊判定所述掉電延時電路存在故障。
優(yōu)選地,所述處理模塊還用于在所述延時電容充電設定時間后,在控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開之前檢測所述檢測端口的電壓,若所述檢測端口的電壓在參考電壓范圍內(nèi),則所述處理模塊通過所述充放電控制模塊控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開,使所述延時電容開始放電。
優(yōu)選地,所述處理模塊包括微處理器,所述微處理器包括控制端口和采樣端口;
所述控制端口用于向所述充放電控制模塊輸出控制信號,以控制所述電源與所述掉電延時電路之間的導通和斷開;
所述采樣端口用于檢測所述掉電延時電路的所述檢測端口的電壓。
優(yōu)選地,所述檢測電路還包括采樣濾波電容,所述采樣濾波電容的第一端連接所述微處理器的采樣端口,所述采樣濾波電容的第二端接地。
優(yōu)選地,所述充放電控制模塊包括pnp型三極管,所述pnp型三極管的發(fā)射極用于連接所述電源,所述pnp型三極管的集電極用于連接所述掉電延時電路,所述pnp型三極管的基極連接所述微處理器的所述控制端口。
優(yōu)選地,所述pnp型三極管的基極通過第一電阻連接所述微處理器的所述控制端口。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,一種掉電延時裝置,其包括前面所述的檢測電路以及所述掉電延時電路。
優(yōu)選地,所述掉電延時電路的所述充電模塊包括第二電阻和反向截止二極管;
所述第二電阻的第一端通過所述充放電控制模塊連接所述電源,所述第二電阻的第二端連接所述反向截止二極管的正極,所述反向截止二極管的負極連接所述延時電容的第一端,所述延時電容的第二端接地。
優(yōu)選地,所述掉電延時電路的所述放電模塊包括第三電阻和第四電阻,且所述第三電阻的電阻值大于所述第二電阻的電阻值;
所述第三電阻的第一端連接所述第二電阻的第一端以及所述第四電阻的第一端,所述第三電阻的第二端連接所述延時電容的第一端,所述第四電阻的第二端接地。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,一種電器,其包括前面所述的掉電延時裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,一種掉電延時電路的檢測方法,其中,所述掉電延時電路用于判斷電源掉電的時間長短,所述掉電延時電路包括延時電容、用于對所述延時電容充電的充電模塊、用于對所述延時電容放電的放電模塊以及檢測端口,所述檢測端口的電壓隨所述延時電容的電量的增大而增大,隨所述延時電容的電量的減小而減小;其中,所述檢測方法包括步驟:
在所述電源未掉電時控制所述電源與所述掉電延時電路之間導通,使所述電源通過所述充電模塊對所述延時電容充電;
控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開,并根據(jù)從斷開之時至所述檢測端口的電壓降至設定電壓時的時間判斷所述掉電延時電路是否存在故障。
優(yōu)選地,若從斷開之時至所述檢測端口的電壓降至設定電壓時的時間在參考時間范圍內(nèi),則判定所述掉電延時電路不存在故障,否則,判定所述掉電延時電路存在故障。
優(yōu)選地,在所述延時電容充電設定時間后,在控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開之前還包括步驟:
檢測所述檢測端口的電壓,若所述檢測端口的電壓在參考電壓范圍內(nèi),則控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開,使所述延時電容開始放電。
優(yōu)選地,在所述延時電容充電設定時間后,若所述檢測端口的電壓不在參考電壓范圍內(nèi),則判定所述掉電延時電路存在故障。
本發(fā)明提供的掉電延時電路的檢測電路,可以實現(xiàn)對掉電延時電路的檢測,當?shù)綦娧訒r電路出現(xiàn)故障時能夠及時發(fā)現(xiàn),以便于及時提醒,從而可以及時對掉電延時電路進行維修,確保掉電延時電路的準確性和可靠性。
附圖說明
以下將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的進行描述。圖中:
圖1是本發(fā)明實施方式提供的一種掉電延時電路的檢測電路的示意圖;
圖2是本發(fā)明實施方式提供的一種掉電延時電路的示意圖;
圖3為圖2所示的掉電延時電路及其優(yōu)選實施方式的檢測電路的示意圖;
圖4在圖3的基礎上示出了掉電延時電路的充電示意圖;
圖5在圖3的基礎上示出了掉電延時電路的放電示意圖;
圖6是本發(fā)明實施方式提供的一種檢測電路對掉電延時電路進行檢測的流程圖;
圖7為圖2所示的掉電延時電路中延時電容的電壓在在充放電過程中的變化趨勢示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明實施方式提供了一種掉電延時電路的檢測電路,所述掉電延時電路用于判斷電源掉電的時間長短,所述掉電延時電路包括延時電容、用于對所述延時電容充電的充電模塊、用于對所述延時電容放電的放電模塊以及檢測端口,所述檢測端口的電壓隨所述延時電容的電量的增大而增大,隨所述延時電容的電量的減小而減小,例如,當所述電源掉電后再次上電之前,通過檢測所述檢測端口的電壓可以判斷所述電源掉電的時間長短。如圖1所示,所述檢測電路包括充放電控制模塊100以及處理模塊200;
所述充放電控制模塊100用于控制所述電源與所述掉電延時電路之間的導通和斷開,以分別對所述延時電容進行充電和放電。例如,當所述電源與所述掉電延時電路之間導通且所述電源未掉電時所述電源通過所述充電模塊對所述延時電容充電,當所述電源與所述掉電延時電路之間斷開時所述延時電容通過所述放電模塊放電。
所述處理模塊200用于在所述電源未掉電時通過所述充放電控制模塊控制所述電源與所述掉電延時電路之間導通和斷開,并根據(jù)從斷開之時至所述檢測端口的電壓降至設定電壓時的時間判斷所述掉電延時電路是否存在故障。例如,在導通后,可使所述電源通過所述充電模塊對所述延時電容充電設定時間,而在斷開后,則使所述延時電容開始放電,由此可使得所述檢測端口的電壓開始下降,進而可根據(jù)從所述延時電容開始放電至所述檢測端口降至設定電壓時的時間判斷所述掉電延時電路是否存在故障。
本發(fā)明實施方式提供的掉電延時電路的檢測電路,可以實現(xiàn)對掉電延時電路的檢測,當?shù)綦娧訒r電路出現(xiàn)故障時能夠及時發(fā)現(xiàn),以便于及時提醒,從而可以及時對掉電延時電路進行維修,確保掉電延時電路的準確性和可靠性。
上述的掉電延時電路用于判斷電源掉電的時間長短,當該掉電延時電路與電源之間處于導通狀態(tài)時,若電源有電(即電源未掉電),則電源通過充電模塊對延時電容進行充電,隨著延時電容的充電,掉電延時電路的檢測端口的電壓也會逐漸升高,直至延時電容充滿電,之后若電源掉電,則延時電容會通過放電模塊放電,并且隨著延時電容的放電,掉電延時電路的檢測端口的電壓也會逐漸降低,因此,當電源再次上電時,可通過檢測此時檢測端口的電壓即可判斷電源掉電時間的長短,可實現(xiàn)短時掉電延時。
上述的檢測電路可在電源未掉電時檢測掉電延時電路是否存在故障,在利用該檢測電路對掉電延時電路檢測時,處理模塊首先通過充放電控制模塊控制電源與掉電延時電路之間導通,使電源通過充電模塊對延時電容充電例如設定時間,優(yōu)選使延時電容充滿電(即電容兩端的電壓不再隨時間的變化而變化),在該充電過程中,掉電延時電路的檢測端口的電壓會隨著延時電容的電量的增大而升高,直至延時電容充滿電,之后處理模塊再通過充放電控制模塊控制電源與掉電延時電路之間斷開(此時相當于電源掉電),使延時電容開始放電,同時開始進行計時,隨著延時電容的放電,檢測端口的電壓也會隨之降低,當檢測端口降至設定電壓時停止計時,若該時間段(即從延時電容開始放電至檢測端口降至設定電壓時的時間)在參考時間范圍內(nèi),則處理模塊判定掉電延時電路不存在故障,否則,處理模塊判定掉電延時電路存在故障,其中,上述的參考時間范圍為當?shù)綦娧訒r電路不存在故障時,延時電容從充滿電狀態(tài)開始放電至檢測端口電壓降至設定電壓時的時間;
優(yōu)選地,在上述過程中,處理模塊還可以在延時電容充電設定時間后,在控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開之前檢測檢測端口的電壓,若所述檢測端口的電壓在參考電壓范圍內(nèi),則處理模塊再通過充放電控制模塊控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開,使延時電容開始放電,否則,則可直接判定掉電延時電路存在故障,并且無需再進行后續(xù)控制延時電容放電的過程,從而可以提高檢測的準確性和效率,其中,上述參考電壓范圍為當?shù)綦娧訒r電路不存在故障時,延時電容充滿電時檢測端口的電壓應達到的范圍,例如,若此時檢測端口的電壓很低,未在參考電壓范圍內(nèi),則說明存在諸如延時電容損壞或者有其他元器件對地短路等問題。
例如,對于圖2所示的掉電延時電路,其充電模塊包括第二電阻r2和反向截止二極管d1,其中,第二電阻r2的第二端連接反向截止二極管d1的正極,反向截止二極管d1的負極連接延時電容c2的第一端,延時電容c2的第二端接地,反向截止二極管d1的正極(也即第二電阻的第二端)還作為該掉電延時電路的檢測端口;
其放電模塊包括第三電阻r3和第四電阻r4,所述第三電阻r3的電阻值大于所述第二電阻r2的電阻值,且r3>>r2。
參見圖3,圖2所示的掉電延時電路的優(yōu)選實施方式的檢測電路可以包括充放電控制模塊100和處理模塊200;
其中,處理模塊200優(yōu)選包括微處理器210,該微處理器210包括控制端口p1.0和采樣端口adn0,控制端口p1.0用于向充放電控制模塊100輸出控制信號,以控制電源vcc與掉電延時電路之間的導通和斷開,通過微處理器內(nèi)部程序可將該端口設置為高電平或低電平,采樣端口adn0用于檢測掉電延時電路的檢測端口的電壓,例如該微處理器210可以為mcu(microcontrollerunit,微控制單元);
充放電控制模塊100優(yōu)選包括pnp型三極管q1,pnp型三極管q1的發(fā)射極e用于連接電源vcc,pnp型三極管的集電極c用于連接掉電延時電路,pnp型三極管q1的基極b連接微處理器210的控制端口p1.0。
替代地,充放電控制模塊100也可以包括其他類型的開關元件(未示出),例如繼電器等,該開關元件一端連接電源vcc,另一端連接掉電延時電路。處理模塊200通過控制該開關元件的通斷狀態(tài),便可以控制電源vcc與掉電延時電路之間的導通和斷開。
優(yōu)選地,所述檢測電路還包括采樣濾波電容c1,所述采樣濾波電容c1的第一端連接微處理器210的采樣端口adn0,采樣濾波電容c1的第二端接地,通過采樣濾波電容c1可以抗干擾,提高微處理器210采樣的準確性。
優(yōu)選地,如圖3所示,pnp型三極管q1的基極b可通過第一電阻r1連接微處理器210的控制端口p1.0。
對于上述的檢測電路,當電源vcc上電時,若微處理器210的控制端口p1.0輸出低電平,則pnp型三極管q1導通,電源vcc與掉電延時電路之間處于導通狀態(tài),此時掉電延時電路工作于充電模式,并且第二電阻r2作為充電限流電阻,由于r3>>r2,r3可相當于被短路,因此電源vcc通過pnp型三極管q1、第二電阻r2以及反向截止二極管d1對延時電容c2進行充電,所形成的充電回路如圖4所示。
若微處理器210的控制端口p1.0輸出高電平,則pnp型三極管q1截至,電源vcc與掉電延時電路之間處于斷開狀態(tài),此時掉電延時電路處于放電模式,延時電容c2通過第三電阻r3和第四電阻r4進行放電,所形成的放電回路如圖5所示,此時第二電阻r2作為采樣限流電阻。
而當電源vcc無電(即電源掉電)時,掉電延時電路同樣處于放電模式,所形成的放電回路同樣如圖5所示。
對于上述的掉電延時電路,主要是通過延時電容c2的充、放電實現(xiàn)延時檢測,當延時電容放電時,檢測端口的電壓vin=r4/(r3+r4)*vo,當延時電容充電時,vin=vd+vo,其中vd為反向截止二極管d1的壓降,vo為延時電容c2的電壓。于是,在vo的值已知的情況下,可以方便地算出vin的值,由此可以方便地確定前述設定電壓。
具體地,若需使上述的掉電延時電路處于工作模式,則只需使微處理器210的控制端口p1.0輸出低電平,使pnp型三極管q1導通,電源vcc與掉電延時電路之間處于導通狀態(tài),電源vcc通過pnp型三極管q1、第二電阻r2以及反向截止二極管d1對延時電容c2進行充電,直至延時電容c2充滿電,之后若電源vcc掉電,pnp型三極管q1將處于截止狀態(tài),掉電延時電路將轉(zhuǎn)為放電模式,延時電容c2通過第三電阻r3和第四電阻r4進行放電,隨著延時電容的放電,掉電延時電路的檢測端口的電壓會逐漸降低,因此,在電源再次上電之前,通過檢測此時檢測端口的電壓即可判斷電源掉電時間的長短。
在電源vcc未掉電時,若需使上述的掉電延時電路處于檢測模式,如圖6所示,首先使微處理器210的控制端口p1.0輸出低電平,使pnp型三極管q1導通,并使電源vcc通過pnp型三極管q1、第二電阻r2以及反向截止二極管d1對延時電容c2進行充電設定時間,之后微處理器210通過采樣端口adn0檢測檢測端口的電壓vin,若此時檢測端口的電壓vin很低,未在參考電壓范圍內(nèi),則說明延時電容c2損壞或者有其他元器件對地短路,則直接判定該掉電延時電路異常(即存在故障),若此時檢測端口的電壓在參考電壓范圍內(nèi),則說明延時電容c2充電已完成,之后使微處理器210的控制端口p1.0輸出高電平,使pnp型三極管q1截止,使延時電容c2開始放電,同時開始進行計時,隨著延時電容的放電,檢測端口的電壓也會隨之降低,當檢測端口降至設定電壓時停止計時,若計時得到的時間t1小于參考時間范圍中的最小值tmin或者大于參考時間范圍中的最大值tmax(即未在參考時間范圍內(nèi)),則判定掉電延時電路異常,否則判定掉電延時電路正常。
例如,在上述過程中,延時電容c2的電壓vo的變化如圖7所示,其中,t0時刻為電源vcc上電時刻,t1時刻為延時電容c2開始充電時刻,t2為延時電容c2充電結(jié)束時刻(即延時電容c2充滿電時刻),t3為延時電容c2開始放電時刻,t5為延時電容c2放電結(jié)束時刻,例如,在t4時刻檢測到檢測端口的電壓vin達到設定電壓,則判定(t4-t3)是否在參考時間范圍,若在,則判定掉電延時電路正常,否則,則判定掉電延時電路存在異常。
此外,本發(fā)明實施方式還提供了一種掉電延時裝置,包括上述的檢測電路以及掉電延時電路。
優(yōu)選地,所述掉電延時電路的所述充電模塊包括第二電阻和反向截止二極管;
所述第二電阻的第一端通過所述充放電控制模塊連接所述電源,所述第二電阻的第二端連接所述反向截止二極管的正極,所述反向截止二極管的負極連接所述延時電容的第一端,所述延時電容的第二端接地;
其中,所述反向截止二極管的正極還作為所述掉電延時電路的所述檢測端口。
優(yōu)選地,所述掉電延時電路的所述放電模塊包括第三電阻和第四電阻,且所述第三電阻的電阻值大于所述第二電阻的電阻值;
所述第三電阻的第一端連接所述第二電阻的第一端以及所述第四電阻的第一端,所述第三電阻的第二端連接所述延時電容的第一端,所述第四電阻的第二端接地。
本發(fā)明實施方式提供的掉電延時裝置,可以通過其中的檢測電路對掉電延時電路的掉電延時時間進行檢測,使該掉電延時裝置具備自檢測功能,判斷掉電延時電路是否存在異常,對于有故障的掉電延時電路能夠及時發(fā)出故障提醒,從而可以及時對掉電延時電路進行維修,確保掉電延時電路的準確性和可靠性。
此外,本發(fā)明實施實施方式還提供了一種電器,包括上述的掉電延時裝置。例如,該電器可包括壓縮機,通過該掉電延時裝置中的掉電延時電路可以檢測其中電源的掉電時間長短,進而判斷壓縮機停止運行的時間,防止停機后馬上開啟壓縮機,以保護壓縮機的可靠性,通過該掉電延時裝置的檢測電路可以對掉電延時電路進行檢測,判斷掉電延時電路是否存在異常,對于有故障的掉電延時電路能夠及時發(fā)出故障提醒,從而可以及時對掉電延時電路進行維修,確保掉電延時電路的準確性,進而進一步地保護壓縮機的可靠性,例如該電器可以為電冰箱或空調(diào)。
本發(fā)明實施方式還提供了一種掉電延時電路的檢測方法,所述掉電延時電路用于判斷電源掉電的時間長短,所述掉電延時電路包括延時電容、用于對所述延時電容充電的充電模塊、用于對所述延時電容放電的放電模塊以及檢測端口,所述檢測端口的電壓隨所述延時電容的電量的增大而增大,隨所述延時電容的電量的減小而減??;其中,所述檢測方法包括步驟:
在所述電源未掉電時控制所述電源與所述掉電延時電路之間導通,使所述電源通過所述充電模塊對所述延時電容充電,例如充電設定時間;
控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開,使所述延時電容開始放電,并根據(jù)從斷開之時(即所述延時電容開始放電之時)至所述檢測端口的電壓降至設定電壓時的時間判斷所述掉電延時電路是否存在故障。
優(yōu)選地,若從所述延時電容開始放電之時至所述檢測端口的電壓降至設定電壓時的時間在參考時間范圍內(nèi),則判定所述掉電延時電路不存在故障,否則,判定所述掉電延時電路存在故障。
優(yōu)選地,在所述延時電容充電設定時間后,在所述延時電容開始放電之前還包括步驟:
檢測所述檢測端口的電壓,若此時所述檢測端口的電壓在參考電壓范圍內(nèi),則控制所述電源與所述掉電延時電路之間斷開,使所述延時電容開始放電。
優(yōu)選地,在所述延時電容充電設定時間后,若所述檢測端口的電壓不在參考電壓范圍內(nèi),則判定所述掉電延時電路存在故障。
本領域的技術人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。
應當理解,上述的實施方式僅是示例性的,而非限制性的,在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下,本領域的技術人員可以針對上述細節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換,都將包含于本發(fā)明的權利要求范圍內(nèi)。