本發(fā)明屬于空調(diào)器控制領(lǐng)域，尤其涉及一種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)及其交流過電壓檢測裝置。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有的空調(diào)器中，室內(nèi)機(jī)一般都沒有電壓檢測功能，而室外機(jī)的供電一般也是由室內(nèi)機(jī)控制；當(dāng)外部輸入的交流電源電壓過高時，容易導(dǎo)致室外機(jī)的壓縮機(jī)驅(qū)動模塊和風(fēng)機(jī)驅(qū)動模塊等器件損壞，甚至壓縮機(jī)本身和風(fēng)機(jī)本身都會造成損壞。為了避免出現(xiàn)這些現(xiàn)象，需要在室內(nèi)機(jī)增加過電壓檢測裝置：當(dāng)外部輸入的交流電源電壓過高的時候，就不再給室外機(jī)供電，并且顯示板提示過電壓故障，控制空調(diào)器停止運(yùn)行。當(dāng)前交流過電壓檢測的方法主要有以下幾種：一種方法是采用線性變壓器把交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后通過MCU芯片的AD檢測口檢測當(dāng)前轉(zhuǎn)換后的直流電壓值，根據(jù)采樣的AD值確定當(dāng)前輸入的交流電壓，再根據(jù)該電壓值判斷是否需要過電壓保護(hù)。該方案需要增加一個線性變壓器，而且還占用了MCU芯片的AD端口；實際上，當(dāng)前空調(diào)器的MCU芯片需要采樣許多傳感器溫度，不可避免的需要占用MCU芯片的AD口，而MCU芯片的AD口資源又比較緊張；另外由于采用了線性變壓器，一是線性變壓器本身的成本比較高，二是線性變壓器的體積比較大，造成PCB板的設(shè)計比較困難，也給裝配過程帶來了困難。另外一種交流過電壓檢測的控制思路是先增加一個整流電路，把交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后經(jīng)過一組分壓電路，把較高的電壓分壓為低電壓后，接到MCU芯片的AD口上，再通過MCU芯片的AD采樣確定當(dāng)前輸入的交流電壓值，再根據(jù)該電壓值判斷是否需要交流過電壓保護(hù)，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種方法也同樣存在MCU芯片AD口資源緊張的問題，而且采用AD端口采樣的方式都需要一個參考電壓Vref作為基準(zhǔn)，如果該基準(zhǔn)電壓Vref不穩(wěn)定、發(fā)生改變的話，會造成AD口輸入的電控采樣電壓不準(zhǔn)，進(jìn)而對通過程序判斷AD口的輸入電壓存在誤差而影響精確度，從而導(dǎo)致交流電壓檢測裝置切斷室外機(jī)電源的實際值不準(zhǔn)確，從而存在安全隱患。另外一個缺點(diǎn)是該電路無論是采用先整流再降壓處理、或者先降壓再整流，處理過程都比較麻煩，且都需要增加一個整流電路，結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜。另一方面，在如圖1所示的的交流過電壓檢測電路中，輸入的交流高電壓與MCU芯片使用的低電壓沒有隔離、易造成強(qiáng)電信號串入弱電信號中、燒壞各種器件和發(fā)生觸電事故的隱患，安全性比較差。所以公開號為CN200920252216.1的專利文獻(xiàn)公開了一種帶隔離的過電壓檢測控制方法，但是該方案的電壓信號傳輸單元需要與非門的施密特觸發(fā)器、反相驅(qū)動器、三極管以及繼電器等器件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝更加不方便，而且也不易于實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的首先在于提供的一種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置，旨在解決現(xiàn)有空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、并且會室內(nèi)機(jī)內(nèi)部資源緊張的技術(shù)問題。本發(fā)明首先采用的技術(shù)方案為：一種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置，包括：輸入電壓轉(zhuǎn)換模塊，連接在輸入的交流電源的火線L和零線N之間，將輸入電壓轉(zhuǎn)化后傳輸給后續(xù)電路模塊；光耦，連接在所述輸入電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，將輸入的電壓信號傳輸給MCU檢測模塊；MCU檢測處理模塊，通過MCU芯片的I/O管腳獲取所述光耦傳輸?shù)碾妷盒盘?，根?jù)該電壓信號形成的矩形波的周期T判斷當(dāng)前輸入的交流電源電壓是否過高：當(dāng)該電壓信號的周期T小于預(yù)設(shè)的電壓周期閾值t時，確定當(dāng)前輸入的交流電源電壓過高，并控制停止給空調(diào)器室外機(jī)供電。并且，所述電壓周期閾值t大于輸入交流電源的周期T1的四分之一，并且小于交流電源的周期T1。第二方面，本發(fā)明的目的在于提供一種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)，該種室內(nèi)機(jī)內(nèi)置了上述的交流過電壓檢測裝置，當(dāng)外部輸入的交流電源電壓過高的時候，MCU芯片可以停止給室外機(jī)的供電，并且在顯示板上提示過電壓故障。第三方面，本發(fā)明的目的還在于提供一種空調(diào)器，該空調(diào)器包括室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，所述室內(nèi)機(jī)為上述內(nèi)置了特定交流過電壓檢測裝置的室內(nèi)機(jī)，當(dāng)外部輸入的交流電源電壓過高的時候，室內(nèi)機(jī)內(nèi)的MCU芯片可以停止給室外機(jī)的供電，并且在顯示板上提示過電壓故障。根據(jù)本發(fā)明提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)及其交流過電壓檢測裝置，在當(dāng)前空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的基礎(chǔ)上增加一種交流過電壓檢測裝置，該電路的工作原理主要是當(dāng)輸入的交流電源電壓變化時，所產(chǎn)生的矩形波的周期是不一樣的，從而根據(jù)MCU檢測處理模塊檢測到的矩形波周期的大小、判斷當(dāng)前輸入的交流電源的峰值電壓是否大于閾值：當(dāng)檢測到輸入的電壓信號的周期小于預(yù)設(shè)的電壓周期閾值時，確定當(dāng)前輸入的交流電源電壓過高，并控制停止給空調(diào)器室外機(jī)供電，達(dá)到過電壓保護(hù)的效果。整個電路的組成結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，并且通過MCU芯片的普通I/O管腳即可檢測，不需要依靠A/D檢測口，很大程度上降低了對MCU芯片的A/D口資源要求；因為不采用AD采樣的方式檢測交流過電壓，所以不存在由于交流輸入電壓變化而引起參考電壓變化造成所檢測的交流電壓誤差的缺點(diǎn)。進(jìn)一步采用了雙向光耦隔離的方法，解決了以往交流電壓檢測不具備隔離效果的缺點(diǎn)，而且還不需要安裝施密特觸發(fā)器、反相驅(qū)動器等器件，結(jié)構(gòu)簡單，容易安裝，成本也較低。在實際生產(chǎn)和使用過程中，根據(jù)空調(diào)器的種類、型號和使用環(huán)境等不同參數(shù)更改電壓閾值也是易于實現(xiàn)的，有利于大規(guī)模地推廣和應(yīng)用。附圖說明圖1是現(xiàn)有的一種交流過電壓檢測電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明第一實施例提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖3所示的MCU芯片的I/O管腳在輸入的交流電源電壓不同時獲取的矩形波示意圖。圖5是本發(fā)明第二實施例提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖6是圖5所示的MCU芯片的I/O管腳在輸入的交流電源電壓不同時獲取的矩形波示意圖；圖7是本發(fā)明第三實施例提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置，組成結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，并且通過MCU芯片的普通I/O管腳即可檢測，降低了對MCU芯片的A/D口資源要求。并且，在實際生產(chǎn)和使用過程中，根據(jù)空調(diào)器的種類、型號和使用環(huán)境等不同參數(shù)設(shè)定電壓閾值也是易于實現(xiàn)的，有利于大規(guī)模地推廣和應(yīng)用。圖2即示出了本發(fā)明提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，如圖所示：一種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置，包括：輸入電壓轉(zhuǎn)換模塊100、光耦200和MCU檢測處理模塊300；其中，輸入電壓轉(zhuǎn)換模塊100連接在輸入的交流電源的火線L和零線N之間，將輸入的交流電壓轉(zhuǎn)化后傳輸給光耦200；光耦200接輸入電壓轉(zhuǎn)換模塊100的輸出端，將輸入的電壓信號隔離、轉(zhuǎn)化后，形成矩形波傳輸給MCU檢測模塊300；MCU檢測處理模塊300則通過MCU芯片的一個I/O管腳接收、獲取光耦200傳輸?shù)碾妷盒盘?，MCU芯片再根據(jù)該電壓信號形成的矩形波的周期T判斷當(dāng)前輸入的交流電源電壓是否過高：當(dāng)該電壓信號形成的矩形波的周期T小于預(yù)設(shè)的電壓周期閾值t時，確定當(dāng)前輸入的交流電源電壓過高，并控制停止給空調(diào)器室外機(jī)供電。在具體實現(xiàn)過程中，預(yù)設(shè)的電壓周期閾值t的大小與空調(diào)器使用環(huán)境下的市電或工用供電系統(tǒng)輸入電源的周期T1有關(guān)，作為優(yōu)選，預(yù)設(shè)的電壓周期閾值t的取值一般要在輸入電源周期T1的1/4到輸入電源的周期T1之間。以家用空調(diào)器為例，市電供電系統(tǒng)輸入電源的頻率為50HZ，故其周期T1為20ms，則電壓周期閾值t可以設(shè)定為5ms到20ms之間的任何值。下面通過幾個具體實施例來對該交流過電壓檢測裝置的構(gòu)成和工作原理進(jìn)行說明。圖3、圖5和圖7分別是本發(fā)明第一、第二和第三實施例提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖；為了便于說明，都僅示出了與實施例本身相關(guān)的部分。參見圖3，輸入電壓轉(zhuǎn)換模塊100包括電阻R1、電阻R2和穩(wěn)壓二極管D1；電阻R1的第一端接交流電源的火線L，電阻R1的第二端同時接穩(wěn)壓二極管D1的陽極和電阻R2的第一端，電阻R2的第二端接交流電源的零線N，穩(wěn)壓二極管D1的陰極接光耦200LED側(cè)的第一輸入端口1；光耦200LED側(cè)的第二輸入端口2也接交流電源的零線N，光耦200輸出端的集電極端口4接直流電壓VCC，光耦200輸出端的發(fā)射極端口3接MCU檢測處理模塊300中MCU芯片的一個I/O管腳；同時，光耦200輸出端的發(fā)射極端口3通過一電阻R4接地。本實施例提供的交流過電壓檢測裝置在具體應(yīng)用中，可以通過調(diào)整輸入電壓轉(zhuǎn)換模塊100中的元器件的參數(shù)來確定輸入電壓的閾值U，即通過調(diào)整電阻R1的阻值r1、電阻R2的阻值r2或者穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓值V來改變電壓閥值U的大小，其具體計算公式為U=(V+0.7)*(r1+r2)/r2。舉個例子，假定圖3中穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓值V=24V，電阻R1的阻值r1=100K歐姆，電阻R2的阻值r2=7.5k歐姆，以及電阻R4的阻值r4=10k歐姆，則電壓閥值U的大小為U=(V+0.7)*(r1+r2)/r2=（24+0.7）*（100+7.5）/7.5=354V，并且預(yù)先將電壓周期閾值t設(shè)定為16ms。在具體工作過程中，當(dāng)輸入的交流電源的峰值電壓U1小于354V的時候：在輸入的交流電源的正半周期內(nèi)，光耦200能夠?qū)?；在輸入的交流電源的?fù)半周期內(nèi)，光耦200不能夠?qū)ǎ藭r輸入MCU芯片I/O管腳的電壓的矩形波如圖4b所示（圖4a為輸入的交流電源的波形示意圖），并且此時輸入MCU芯片I/O管腳的矩形波的周期T=20ms，此時矩形波的周期T大于周期閥值t（t=16ms），所以判斷此時的輸入電壓正常，空調(diào)器可以正常工作。當(dāng)輸入的交流電源峰值電壓大于354V的時候，在輸入電源的正半周期和負(fù)半周期，光耦200都能夠?qū)?，此時輸入MCU芯片I/O管腳的電壓的矩形波如圖4c所示；并且，輸入的電源電壓越大，矩形波的周期T就越小。此時，矩形波周期T約為12ms，小于周期閥值t，因此判斷當(dāng)前輸入的交流電源電壓過高，由MCU芯片控制切斷室外機(jī)的供電，空調(diào)器停止運(yùn)行，從而起到保護(hù)室外機(jī)、防止室外機(jī)電路板元器件和各個負(fù)載損壞的作用。進(jìn)一步地，還可以設(shè)置播報過電壓故障的功能，并且在顯示板上顯示故障信息，以提醒用戶獲取空調(diào)器的工作狀態(tài)。圖5是本發(fā)明第二實施例提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，如圖所示：本實施例與第一實施例的不同之處僅在于改變了光耦200與MCU檢測處理模塊300的連接方式。具體來說，光耦200輸出端的集電極端口4接MCU芯片的I/O管腳，同時，光耦200輸出端的集電極端口4通過一電阻R5接直流電壓VCC，光耦200輸出端的發(fā)射極端口3接地；其他器件的連接方式與第一實施例提供的交流過電壓檢測裝置結(jié)構(gòu)保持不變，同樣能夠檢測出輸入的交流電源電壓是否過高。在具體實現(xiàn)時，假設(shè)采用該第二實施例提供的交流過電壓檢測裝置的空調(diào)器的交流輸入電源為100V的電壓，輸入電源的頻率也為50HZ。假定圖5中穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓值V=24V，電阻R1的阻值r1=77K歐姆，電阻R2的阻值r2=14k歐姆，以及電阻R5的阻值r5=10k歐姆。則電壓閥值U的大小為U=(V+0.7)*(r1+r2)/r2=（24+0.7）*（100+7.5）/7.5=354V，并且預(yù)先將電壓周期閾值t設(shè)定為16ms。由于光耦200與MCU檢測處理模塊300的連接方式改變，所以MCU芯片I/O端口檢測到的矩形波的波形也會不一樣，根據(jù)上述參數(shù)設(shè)置，本第二實施例所采用的交流過電壓檢測裝置判斷過電壓的閥值U=(V+0.7)*(r1+r2)/r2=（24+0.7）*（77+14）/14=160.5V，同時也可以將電壓周期閾值t設(shè)定為16ms。在具體工作過程中，當(dāng)輸入的交流電源的峰值電壓U1小于160.5V的時候：在輸入的交流電源的正半周期內(nèi)，光耦200能夠?qū)ǎ辉谳斎氲慕涣麟娫吹呢?fù)半周期內(nèi)，光耦200不能夠?qū)ǎ藭r輸入MCU芯片I/O管腳的電壓的矩形波如圖6b所示（圖6a為輸入的交流電源的波形示意圖），并且此時輸入MCU芯片I/O管腳的矩形波的周期T=20ms，此時矩形波的周期T大于周期閥值t（t=16ms），所以判斷此時的輸入電壓正常，空調(diào)器可以正常工作。當(dāng)輸入的交流電源峰值電壓大于160.5V的時候，在輸入電源的正半周期和負(fù)半周期，光耦200都能夠?qū)?，此時輸入MCU芯片I/O管腳的電壓的矩形波如圖6c所示；并且，輸入的電源電壓越大，矩形波的周期T就越小。此時，矩形波周期T約為12ms，小于周期閥值t，因此判斷當(dāng)前輸入的交流電源電壓過高，由MCU芯片控制切斷室外機(jī)的供電，空調(diào)器停止運(yùn)行，從而起到保護(hù)室外機(jī)、防止室外機(jī)電路板元器件和各個負(fù)載損壞的作用。同樣的，還可進(jìn)一步設(shè)置播報過電壓故障的功能，并且在顯示板上顯示故障信息，以提醒用戶獲取空調(diào)器的工作狀態(tài)。圖7是本發(fā)明第三實施例提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖。為了便于說明，也僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，本第三實施例提供的交流過電壓檢測裝置，與第一實施例提供的結(jié)構(gòu)更類似。作為優(yōu)選實施例，為了提高本發(fā)明提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的交流過電壓檢測裝置的可靠性，提高抗干擾性，防止誤觸發(fā)，特別增加了一些抗干擾結(jié)構(gòu)。如圖7所示：在第一實施例的基礎(chǔ)上，增加一個電阻R3并聯(lián)在雙向光耦的LED兩個端口，即將電阻R3接在穩(wěn)壓二極管D1的陰極與交流電源的零線N之間；增加一個電阻R6，電阻R6的兩端分別接在MCU芯片的I/O管腳和光耦200輸出端的發(fā)射極端口3；增加一個電容C1，接在MCU芯片的I/O管腳與地之間，主要用途濾除雜波、提高整個檢測裝置的抗干擾能力。而其他過電壓檢測的工作方法、原理與第一實施例類似，在此就不再贅述。本發(fā)明實施例還提供一種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)，該種室內(nèi)機(jī)內(nèi)置了上述的交流過電壓檢測裝置，當(dāng)外部輸入的交流電源電壓過高的時候，MCU芯片可以停止給室外機(jī)的供電，并且在顯示板上提示過電壓故障。最后，本發(fā)明實施例還提供一種空調(diào)器，該空調(diào)器包括室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，所述室內(nèi)機(jī)為上述內(nèi)置了特定交流過電壓檢測裝置的室內(nèi)機(jī)，當(dāng)外部輸入的交流電源電壓過高的時候，室內(nèi)機(jī)內(nèi)的MCU芯片可以停止給室外機(jī)的供電，并且在顯示板上提示過電壓故障。根據(jù)本發(fā)明提供的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)及其交流過電壓檢測裝置，在當(dāng)前空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的基礎(chǔ)上增加一種交流過電壓檢測裝置，該電路的工作原理主要是當(dāng)輸入的交流電源電壓變化時，所產(chǎn)生的矩形波的周期是不一樣的，從而根據(jù)MCU檢測處理模塊檢測到的矩形波周期的大小、判斷當(dāng)前輸入的交流電源的峰值電壓是否大于閾值：當(dāng)檢測到輸入的電壓信號的周期小于預(yù)設(shè)的電壓周期閾值時，確定當(dāng)前輸入的交流電源電壓過高，并控制停止給空調(diào)器室外機(jī)供電，達(dá)到過電壓保護(hù)的效果。整個電路的組成結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，并且通過MCU芯片的普通I/O管腳即可檢測，不需要依靠A/D檢測口，很大程度上降低了對MCU芯片的A/D口資源要求。因為不采用AD采樣的方式檢測交流過電壓，所以不存在由于交流輸入電壓變化而引起參考電壓變化造成所檢測的交流電壓誤差的缺點(diǎn)。進(jìn)一步采用了雙向光耦隔離的方法，解決了以往交流電壓檢測不具備隔離效果的缺點(diǎn)，而且還不需要安裝施密特觸發(fā)器、反相驅(qū)動器等器件，結(jié)構(gòu)簡單，容易安裝，成本也較低。在實際生產(chǎn)和使用過程中，根據(jù)空調(diào)器的種類、型號和使用環(huán)境等不同參數(shù)更改電壓閾值也是易于實現(xiàn)的，有利于大規(guī)模地推廣和應(yīng)用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了較詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改、或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。