[發明專利]過零信號產生和同步通訊電路、方法及家電設備

有效

• 申請號: 201310266023.2
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104253417B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 劉鵬達
• 申請（專利權）人: 海爾集團公司;青島海爾科技有限公司;青島海爾智能家電科技有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H3/08;H02H9/04;G01R19/175;G01R31/02
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司37101
• 代理人: 劉曉

技術領域

本發明屬于電子電路技術領域，具體地講涉及一種過零信號產生和同步通訊電路、過零信號產生和同步通訊以及安裝有過零信號產生和同步通訊電路的家電設備。

背景技術

兩個設備之間的通訊，可以通過交流電的過零信號來進行同步，以實現通訊。通常是采集市電過零點來作為同步信號。現有的做法是，主設備通過交流變壓器，將交流市電220VAC(或其他值，各地區不盡相同)轉為弱交流電12VAC，通訊設備雙方分別再通過三極管等元器件形成過零信號采集電路，進而從設備采集過零信號進行同步。具體地參考圖1，包括變壓器T1，由二極管D1、D2、D3、D4組成的全波整流電路，由三極管組成的過零采集電路，全波整流電路用于把交流電轉換為正向的半波電壓，過零檢測電路用于檢測所述半波電壓的過零信號，全波整流電路的輸入端與交流變壓器T1的輸出端，所述全波整流電路的輸出端與所述過零檢測電路的輸入端連接，所述過零檢測電路的輸出端連接單片機芯片的輸入端。

上述過零發生與檢測電路在實際應用中存在如下缺陷：主、從設備之間通訊時，主設備需要配備上述過流信號發生與檢測電路，而過零信號發生與檢測電路中的交流變壓器轉換效率低，且占用空間較大。針對此缺陷，目前多數采用效率較高的開關電源，但開關電源仍然需要過零同步，如果再另外增加交流變壓器，則造成成本較高，空間浪費。

發明內容

本發明為解決現有過零信號發生與檢測電路存在成本高以及浪費空間的問題，提出一種過零信號產生及同步通訊電路，其具體技術方案如下：

一種過零信號產生和同步通訊電路，包括主設備與從設備，其中，所述主設備包括可逆變電機驅動芯片，該芯片的第一、第二輸入端交替輸入高低電平，第一、第二輸出端輸出交流電至所述從設備，且第一、第二輸出端通過過零檢測電路連接后續設備。

為了防止芯片輸出的弱交流電短路后造成元器件損傷，所述可逆變電機驅動芯片的熱保護端通過一短路檢測電路連接后續設備。

具體地，所述過零檢測電路包括一光耦及第一NPN型三極管，該光耦的初級連接第一、第二輸出端，次級的一端接地，另一端連接第一NPN型三極管的基極，該第一NPN型三極管的的發射極接地，集電極一方面通過第一上拉電阻接第一電源，另一方面連接后續設備的過零檢測端。

具體地，所述短路檢測電路包括一PNP型三極管及第二NPN型三極管，所述PNP型三極管的基極連接在所述可逆變電機驅動芯片的熱保護端，發射極連接第二電源，集電極連接所述第二NPN型三極管的基極，所述第二NPN型三極管的的發射極接地，集電極一方面通過第二上拉電阻接第一電源，另一方面輸出高低電平。

具體地，所述第一、第二輸出端通過鉗位電路連接所述光藕，所述鉗位電路包括四個二極管，所述第一輸出端一方面通過第一正向二極管連接第二電源，另一方面通過第一反向二極管接地；所述第二輸出端一方面通過第二正向二極管連接第二電源，另一方面通過第二反向二極管接地。

本發明另外提出一種過零信號產生和同步通訊方法，如下：主設備通過可逆變電機驅動芯片主動發生交流信號，從設備通過過零檢測電路與主設備實現過零同步通訊。

進一步地，控制所述可逆變電機驅動芯片的第一、第二輸入端輸入的高低電平的頻率，進而控制所述交流信號的頻率。

進一步地，所述可逆變電機驅動芯片自動檢測所產生的交流電是否短路，若發生短路，則停止交流信號的輸出。

本發明使用可逆電機驅動芯片，結合軟件，按照一定的驅動方式，將直流如12VDC轉為交流12VAC，從而得到交流電源，進一步得到交流過零信號。對于主設備，即12VAC交流電的發生主動發生設備，可以省略過零采集電路，節省成本，對于從設備，通過過零采集電路，與主設備實現過零同步通訊。

本發明另外還提出一種具有所述過零信號產生和同步通訊電路的家電設備。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果如下：

本發明通過采用可逆電機驅動芯片，提出一種主動式過零信號發生電路，將直流電轉為交流電，進一步獲得交流過零信號。對于主設備，即交流電的主動發生設備，可以省略過零采集電路，節省成本，而對于從設備，通過過零檢測電路，與主設備實現過零同步通訊。

本發明通過軟件控制第一、第二輸入端的頻率，可以使得第一、第二輸出端產生任意頻率的交流信號，使得過零信號同步通訊更加靈活，提高通訊效率。解決原來被動式過零信號受到市電的頻率限制，過零同步通訊速率不可調整的問題。