一种防接错线保护电路、系统及电器设备的制作方法

1.本实用新型涉及保护电路技术领域，具体而言，涉及一种防接错线保护电路、系统及电器设备。


背景技术：

2.随着电力技术的发展，空调器、电冰箱和洗衣机等电器设备的使用越来越普及，家用电器在接入电源时通常将电源输入端l和n分别连接火线和零线，当误操作接错线时，诸如电源存在接线错误，或者将电源输入端l和n都连接至火线上时，容易因接错线导致负载电器损害，影响家用电器的使用寿命。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提供了一种防接错线保护电路、系统及电器设备，可以在电源端存在接线错误时自动触发负载回路中的被控制系统动作，从而使负载回路断开，避免负载收到损坏，提升了负载所在电器设备的使用寿命。
4.根据本实用新型实施例，一方面提供了一种防接错线保护电路，包括：供电电路和保护电路；所述保护电路包括第一整流模块、电控制器件和比较器；所述供电电路的输入端与电源连接，所述供电电路的输出端与所述比较器的负相端连接，所述供电电路用于向所述负相端输入预设直流电压；所述第一整流模块的电源输入端与所述电源连接，所述第一整流模块的直流电压输出端与所述比较器的正相端连接，所述第一整流模块用于在所述电源输入端接线正确时向所述正相端输入第一直流电压，在所述电源输入端接线错误时向所述正相端输入第二直流电压；所述比较器用于在所述正相端输入第一直流电压时输出低电平，在所述正相端输入第二直流电压时输出高电平；所述电控制器件的被控制系统设置于负载回路中，所述电控制器件的控制系统与所述比较器的输出端连接，所述电控制器件的控制系统用于在所述比较器输出高电平时触发所述被控制系统动作，以使所述负载回路断开。
5.通过采用上述技术方案，可以基于供电电路为比较器输入基准电压，使保护电路在电源端存在接线错误时自动触发负载回路中的被控制系统动作，从而使负载回路断开，避免负载收到损坏，提升了负载所在电器设备的使用寿命。
6.优选的，所述保护电路还包括开关器件；所述开关器件连接于所述比较器的输出端与所述电控制器件的被控制系统之间，所述开关器件在所述比较器的输出端输出高电平时导通。
7.通过采用上述技术方案，在比较器输出端与电控制器件之间设置开关器件，可以准确控制电控制器件的状态，使负载回路能够长时间保持闭合状态或断开状态。
8.优选的，所述电控制器件为常闭型继电器。
9.通过采用上述技术方案，在保护电路中设置常闭型继电器，以使负载回路在未出现接错线时保持闭合通电状态，在出现接错线情况时，及时断电保护负载设备，提升了负载
设备的安全性。
10.优选的，所述供电电路包括第二整流模块和稳压模块；所述第二整流模块的输入端与电源连接，所述第二整流模块的输出端与所述稳压模块的输入端连接，所述稳压模块的输出端与所述比较器的负相端连接。
11.通过采用上述技术方案，在供电电路中设置整流模块和稳压模块，以保证供电电路能够输出稳定的直流电压，进而使比较器能够准确输出高电平或低电平控制负载回路的通断，避免了大电流冲击对负载产生损害。
12.优选的，所述第二整流模块包括电容、第二电阻、第一整流二极管和第二整流二极管；所述电容的两端分别与火线输入端和所述第一整流二极管的正极连接，所述第二电阻与所述电容并联，所述第一整流二极管的负极与所述稳压模块连接；所述第二整流二极管的负极连接至所述电容与所述第一整流二极管的正极之间，所述第二整流二极管的正极连接至零线输入端与所述稳压模块之间。
13.通过采用上述技术方案，在第二整流模块中设置电容、电阻和整流二极管，可以对供电模块输入的交流电进行降压、整流，使输入的交流电变为直流电，从而使比较器和电控制器件正常运行。
14.优选的，所述稳压模块包括第一稳压二极管和第二电解电容；所述第一稳压二极管的正极与零线输入端连接，所述第一稳压二极管的负极与所述第一整流二极管的负极连接，所述第二电解电容与所述第一稳压二极管并联。
15.通过采用上述技术方案，在稳压模块中设置稳压二极管和电解电容，可以对整流模块整流后的直流电进行稳压，使其输出稳定的直流电压。
16.优选的，所述稳压模块还包括第一电解电容和稳压块；所述稳压块的第一端口与所述第二电解电容的正极连接，所述稳压块的第二端口与所述第二电解电容的负极连接，所述稳压块的第三端口与所述比较器的负相端连接；所述第一电解电容的正极连接至所述稳压块与所述比较器的负相端之间，所述第一电解电容的负极与所述稳压块的第二端口连接。
17.通过采用上述技术方案，在稳压模块中设置稳压块，可以将整流后的直流电转换为固定值的直流电压，作为电源驱动常闭继电器，以及作为基准电压输入比较器的负相端，无需增设新的直流电源，节约了材料成本。
18.优选的，所述第一整流电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第三整流二极管和第三电解电容；所述第五电阻的两端分别与火线输入端和所述第三整流二极管的正极连接，所述第三整流二极管的负极与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述比较器的正相端连接至所述第三电阻与所述第四电阻之间；所述第三电解电容的负极与零线输入端连接，所述第三电解电容的正极连接至所述第三整流二极管与所述第四电阻之间。
19.通过采用上述技术方案，在整流电路中设置电阻、电解电容和整流二极管，可以对输入的交流电进行降压、整流和稳压得到稳定的直流电，通过将比较器的正相端连接至两电阻之间，可以使比较器正相端的输入电压跟随整流电路的输入端电压变化而变化，进而实现对负载的保护。
20.根据本实用新型实施例，另一方面提供了一种防接错线保护系统，包括：第一方面
任一项所述防接错线保护电路及负载回路，所述负载回路包括电控制器件的被控制系统和负载，所述负载与所述电控制器件的被控制系统串联。
21.根据本实用新型实施例，另一方面提供了一种电器设备，包括设备主体及第二方面所述的防接错线保护系统。
22.本实用新型具有以下有益效果：通过设置供电电路将交流电源输入的交流电转换为固定值的直流电输入比较器的负相端，从而为比较器输入了基准电压，通过设置在保护电路中设置整流模块、电控制器件和比较器，可以在电源端存在接线错误时自动触发负载回路中的被控制系统动作，从而使负载回路断开，避免负载收到损坏，提升了负载所在电器设备的使用寿命。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
24.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
25.图1为本实用新型提供的一种防接错线保护电路图。
26.附图标记说明：
27.11-供电电路；12-保护电路；121-第一整流模块；by1-电控制器件；u2b-比较器；n-零线输入端；l-火线输入端；q1-开关器件；r1-负载；c1-电容；r2-第二电阻；d1-第一整流二极管；d2-第二整流二极管；zd1-第一稳压二极管；e2-第二电解电容；e1-第一电解电容；u1-稳压块；r3-第三电阻；r4-第四电阻；r5-第五电阻；d3-第三整流二极管；e3-第三电解电容。
具体实施方式
28.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
30.本实施例提供了一种防接错线保护电路，参见如图1所示的防接错线保护电路图，该防接错线保护电路包括：供电电路11和保护电路12，其中，保护电路12包括第一整流模块121、电控制器件by1和比较器u2b。
31.上述供电电路11的输入端与电源连接，供电电路11的输出端与比较器的负相端连
接，供电电路用于向负相端输入预设直流电压，该预设直流电压值可以根据第一整流模块向比较器的正相端输入的直流电压值确定，诸如可以是12v。上述供电电路11的输入端包括零线输入端n和火线输入端l，分别与交流电源的零线和火线连接。
32.上述第一整流模块121的电源输入端(包括零线输入端n和火线输入端l)与电源连接，第一整流模块121的直流电压输出端与比较器u2b的正相端 连接，第一整流模块121用于在电源输入端接线正确时向正相端输入第一直流电压，在电源输入端接线错误(诸如，零线输入端n和火线输入端l都连接至三相电中的火线)时向比较器u2b的正相端 输入第二直流电压。
33.上述供电电路11的输入端、第一整流模块121和负载回路的电源输入端l和n所连接的电源可以是同一个电源。当供电电路11的输入端、第一整流模块121和负载回路的电源输入端出现接线错误时，第一整流模块121的电源输入端的输入电压产生变化，相应的，第一整流模块121的直流电压输出端向比较器的正相端 输入的直流电压产生变化，由于比较器负向端输入的直流电压固定不变，比较器的输出端的输出电压会产生变化。
34.比较器u2b用于在正相端 输入第一直流电压时输出低电平，比较器u2b在正相端 输入第二直流电压时输出高电平。上述第一直流电压小于上述供电电路11向负相端输入的预设直流电压，第二直流电压大于该预设直流电压。
35.上述电控制器件by1包括控制系统和被控制系统，电控制器件by1的被控制系统设置于负载回路中，电控制器件by1的控制系统与比较器u2b的输出端连接，电控制器件by1的控制系统用于在比较器u2b输出高电平时触发被控制系统动作，以使负载回路断开。
36.本实施例提供的上述防接错线保护电路，通过设置供电电路将交流电源输入的交流电转换为固定值的直流电输入比较器的负相端，从而为比较器设置了基准电压，通过设置在保护电路中设置整流模块、电控制器件和比较器，可以在电源端存在接线错误时自动触发负载回路中的被控制系统动作，从而使负载回路断开，避免负载收到损坏，提升了负载所在电器设备的使用寿命。
37.如图1所示，上述保护电路12还包括开关器件q1；开关器件q1连接于比较器u2b的输出端与电控制器件ry1的被控制系统之间，开关器件q1在比较器u2b的输出端输出高电平时导通。开关器件q1可以是npn型三极管，该三极管的基极与比较器u2b的输出端连接，发射极接地，集电极与电控制器件ry1的被控制系统连接，当三极管导通时，电控制器件的控制系统所在回路导通，供电电路输出的12v电压为电控制器件供电。
38.通过在比较器输出端与电控制器件之间设置开关器件，可以准确控制电控制器件的状态，使负载回路能够长时间保持闭合状态或断开状态。
39.当交流电源端接线正常时，比较器u2b的输出端输出低电平，开关器件q1处于截止状态，电控制器件ry1不动作，负载回路保持闭合状态；当交流电源端接线错误时，比较器u2b的输出端输出高电平，开关器件q1正常导通，电控制器件ry1动作，负载回路处于断路状态，负载r1断电保护。
40.在一种具体的实施方式中，如图1所示，上述电控制器件为常闭型继电器，常闭型继电器的线圈与u2b的输出端连接，常闭开关设置于负载回路中，常闭开关与负载r1串联。
41.当供电电路11的输入端、第一整流模块121和负载回路的电源输入端接线正确时，比较器u2b的输出端输出低电平，开关器件q1不能正常导通，常闭型继电器的线圈不得电，
负载回路保持闭合状态。当供电电路11的输入端、第一整流模块121和负载回路的电源输入端出现接线错误时，比较器u2b的输出端输出高电平，开关器件q1导通，常闭型继电器的线圈得电控制负载回路中的常闭开关动作，负载回路变为断开状态，负载r1断电保护。
42.在一种可行的实施方式中，上述供电电路11包括第二整流模块和稳压模块，第二整流模块的输入端与电源连接，第二整流模块的输出端与稳压模块的输入端连接，稳压模块的输出端与比较器的负相端连接。
43.上述第二整流模块用于对供电电路的输入端输入的交流电(诸如220v)进行整流输出直流电至稳压模块中，稳压模块输出稳定的12v电压。稳压模块的输出端还与电控制器件的控制系统(即常闭型继电器的线圈)连接，以作为电控制器件提供电源。通过在供电电路中设置整流模块和稳压模块，以保证供电电路能够输出稳定的直流电压，进而使比较器能够准确输出高电平或低电平控制负载回路的通断，避免了大电流冲击对负载产生损害。
44.如图1所示，上述第二整流模块包括电容c1、第二电阻r2、第一整流二极管d1和第二整流二极管d2。
45.电容c1的两端分别与火线输入端和第一整流二极管d1的正极连接，第二电阻与电容c1并联，第一整流二极管d1的负极与稳压模块连接。
46.第二整流二极管d2的负极连接至电容c1与第一整流二极管d1的正极之间，第二整流二极管d2的正极连接至零线输入端与稳压模块之间。
47.通过设置电容、电阻和整流二极管，可以对供电模块输入的交流电进行降压、整流，使输入的交流电变为直流电，从而使比较器和电控制器件正常运行。
48.如图1所示，上述稳压模块包括第一稳压二极管zd1和第二电解电容e2，第一稳压二极管zd1的正极与零线输入端连接，第一稳压二极管zd1的负极与第一整流二极管d1的负极连接，第二电解电容e2与第一稳压二极管zd1并联。通过在稳压模块中设置稳压二极管和电解电容，可以对整流模块整流后的直流电进行稳压，使其输出稳定的直流电压。
49.如图1所示，上述稳压模块还包括第一电解电容e1和稳压块u1；稳压块的第一端口p1与第二电解电容e2的正极连接，稳压块u1的第二端口p2与第二电解电容e2的负极连接，稳压块u1的第三端口p3与比较器u2b的负相端连接。第一电解电容e1的正极连接至稳压块u1与比较器u2b的负相端之间，第一电解电容e1的负极与稳压块u1的第二端口p2连接。上述稳压块可以是12v稳压块，即输出12v电压。
50.通过在稳压模块中设置稳压块，可以将整流后的直流电转换为固定值的直流电压，作为电源驱动常闭继电器，以及作为基准电压输入比较器的负相端，无需增设新的直流电源，节约了材料成本。
51.上述供电电路输出的直流电源电压值可以根据电路中的对直流电源的需求设置，设上述供电电路的输出电压为12v，当供电电路的输入端正确接入电源时，在输入交流电的正半周时，输入电压通过电容c1降压，然后通过第一整流二极管d1，变成直流电，直流电在15v稳压管(即第一稳压二极管)和第二电解电容e2的作用下变成稳定的15v直流电，作为12v的稳压块u1的输入，稳压块u1输出12v直流电，驱动常闭型继电器以及作为比较器反相端的输入。在输入交流电负半周时，电容c1通过第二电阻r2和第二整流二极管d2放电。
52.在一种可行的实施方式中，如图1所示，上述第一整流电路121包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第三整流二极管d3和第三电解电容e3。
53.第五电阻r5的两端分别与火线输入端l和第三整流二极管d3的正极连接，第三整流二极管d3的负极与第四电阻r4的一端连接，第四电阻r4的另一端与第三电阻r3的一端连接，第三电阻r3的另一端接地，比较器u2b的正相端连接至第三电阻r3与第四电阻r4之间。
54.第三电解电容e3的负极与零线输入端n连接，第三电解电容e3的正极连接至第三整流二极管d3与第四电阻r4之间。通过在整流电路中设置电阻、电解电容和整流二极管，可以对输入的交流电进行降压、整流和稳压得到稳定的直流电，通过将比较器的正相端连接至两电阻之间，可以使比较器正相端的输入电压跟随整流电路的输入端电压变化而变化，进而实现对负载的保护。
55.当供电电路11的输入端、第一整流模块121和负载回路的电源输入端接线正确时，若输入的电压为交流220v，第三电解电容e3两端的电压为220v*0.45＝99v，而比较器的正相端输入电压为99*r3/(r4 r3)，设r4＝7.3r3，比较器u2b的正相端的输入电压为11.94v，小于负相端的输入电压12v，比较器的输出端输出为低电平，三极管不能正常导通，常闭型继电器保持常闭状态，负载回路处于闭合导通状态，负载正常工作。
56.当供电电路11的输入端、第一整流模块121和负载回路的电源输入端接线错误时，若电源输入端l和n均接入三相电中的火线，输入的电压为380v，第三电解电容e3两端的电压变为380v*0.45＝171v，比较器的正相端输入电压为171*r3/(r4 r3)＝20.6v，比较器u2b的正相端输入电压大于负相端的输入电压12v，比较器的输出端输出为高电平，三极管导通，常闭型继电器动作，使负载r1所在的负载回路断开，避免了对负载造成的损坏。
57.本实施例提供的上述防接错线保护电路，可有效降低售后人员因接错线而对负载造成的损害，提高负载的使用寿命，可在一定程度上提高售后人员安装、调试电器设备的安全性，防止对自身造成伤害。
58.对应于上述实施例提供的防接错线保护电路，本实用新型实施例提供了一种防接错线保护系统，包括：上述实施例提供的防接错线保护电路及负载回路，负载回路包括电控制器件的被控制系统和负载r1，负载与电控制器件的被控制系统串联。
59.当电控制器件的被控制系统断开时，负载回路处于断开状态，负载r1断电；当电控制器件的被控制系统闭合时，负载回路处于闭合状态，负载r1正常工作。
60.对应于上述实施例提供的防接错线保护系统，本实施例提供了一种电器设备，该电器设备包括设备主体及上述实施例提供的防接错线保护系统。
61.上述电器设备可以是空调器、电冰箱或洗衣机等家电设备，电器设备的控制器或其他需要保护的设备器件作为负载接入防接错线保护系统的负载回路中。
62.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
63.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排
除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
65.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征：
1.一种防接错线保护电路，其特征在于，包括：供电电路和保护电路；所述保护电路包括第一整流模块、电控制器件和比较器；所述供电电路的输入端与电源连接，所述供电电路的输出端与所述比较器的负相端连接，所述供电电路用于向所述负相端输入预设直流电压；所述第一整流模块的电源输入端与所述电源连接，所述第一整流模块的直流电压输出端与所述比较器的正相端连接，所述第一整流模块用于在所述电源输入端接线正确时向所述正相端输入第一直流电压，在所述电源输入端接线错误时向所述正相端输入第二直流电压；所述比较器用于在所述正相端输入第一直流电压时输出低电平，在所述正相端输入第二直流电压时输出高电平；所述电控制器件的被控制系统设置于负载回路中，所述电控制器件的控制系统与所述比较器的输出端连接，所述电控制器件的控制系统用于在所述比较器输出高电平时触发所述被控制系统动作，以使所述负载回路断开。2.如权利要求1所述的防接错线保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括开关器件；所述开关器件连接于所述比较器的输出端与所述电控制器件的被控制系统之间，所述开关器件在所述比较器的输出端输出高电平时导通。3.如权利要求2所述的防接错线保护电路，其特征在于，所述电控制器件为常闭型继电器。4.如权利要求1所述的防接错线保护电路，其特征在于，所述供电电路包括第二整流模块和稳压模块；所述第二整流模块的输入端与电源连接，所述第二整流模块的输出端与所述稳压模块的输入端连接，所述稳压模块的输出端与所述比较器的负相端连接。5.如权利要求4所述的防接错线保护电路，其特征在于，所述第二整流模块包括电容、第二电阻、第一整流二极管和第二整流二极管；所述电容的两端分别与火线输入端和所述第一整流二极管的正极连接，所述第二电阻与所述电容并联，所述第一整流二极管的负极与所述稳压模块连接；所述第二整流二极管的负极连接至所述电容与所述第一整流二极管的正极之间，所述第二整流二极管的正极连接至零线输入端与所述稳压模块之间。6.如权利要求5所述的防接错线保护电路，其特征在于，所述稳压模块包括第一稳压二极管和第二电解电容；所述第一稳压二极管的正极与零线输入端连接，所述第一稳压二极管的负极与所述第一整流二极管的负极连接，所述第二电解电容与所述第一稳压二极管并联。7.如权利要求6所述的防接错线保护电路，其特征在于，所述稳压模块还包括第一电解电容和稳压块；所述稳压块的第一端口与所述第二电解电容的正极连接，所述稳压块的第二端口与所述第二电解电容的负极连接，所述稳压块的第三端口与所述比较器的负相端连接；所述第一电解电容的正极连接至所述稳压块与所述比较器的负相端之间，所述第一电解电容的负极与所述稳压块的第二端口连接。8.如权利要求1所述的防接错线保护电路，其特征在于，所述第一整流模块包括第三电
阻、第四电阻、第五电阻、第三整流二极管和第三电解电容；所述第五电阻的两端分别与火线输入端和所述第三整流二极管的正极连接，所述第三整流二极管的负极与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述比较器的正相端连接至所述第三电阻与所述第四电阻之间；所述第三电解电容的负极与零线输入端连接，所述第三电解电容的正极连接至所述第三整流二极管与所述第四电阻之间。9.一种防接错线保护系统，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述防接错线保护电路及负载回路，所述负载回路包括电控制器件的被控制系统和负载，所述负载与所述电控制器件的被控制系统串联。10.一种电器设备，其特征在于，包括设备主体及权利要求9所述的防接错线保护系统。

技术总结
本实用新型公开了一种防接错线保护电路、系统及电器设备，该防接错线保护电路包括供电电路和保护电路；保护电路包括第一整流模块、电控制器件和比较器；供电电路用于向负相端输入预设直流电压；第一整流模块的电源输入端与电源连接，第一整流模块的直流电压输出端与比较器的正相端连接；电控制器件的控制系统与比较器的输出端连接，电控制器件的控制系统用于在比较器输出高电平时触发被控制系统动作，以使负载回路断开。本实用新型可以在电源端存在接线错误时自动触发负载回路中的被控制系统动作，从而使负载回路断开，避免负载收到损坏，提升了负载所在电器设备的使用寿命。提升了负载所在电器设备的使用寿命。提升了负载所在电器设备的使用寿命。


技术研发人员：张志坚 斯建
受保护的技术使用者：珠海拓芯科技有限公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/5/25