專利名稱：用于檢測錯誤的電源電壓的檢測電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的、一種用于檢測電源單元被連接到錯誤的電源電壓 的檢測電路。本發(fā)明進(jìn)一步涉及根據(jù)權(quán)利要求17的、一種用于檢測電源單元被連接到錯誤 的電源電壓的方法。
背景技術(shù)：
在家庭中的電力線具有或者一條線路的230V的或者三條線路的230V/400V的電 壓。在這后一種的情形中，當(dāng)裝配時，操作員能夠?qū)⑴腼兤骶吲c不同的電壓連接。用于感應(yīng) 爐(induction hob)的典型的用戶電源電壓是230V。當(dāng)安裝400V的電源電壓時，為了避免 損壞，推薦檢測電路。這種烹飪器具和感應(yīng)爐包括至少一個電源單元，電源單元被提供用于連接到400V 的電壓源的。然而，如果將被提供用于230V的電壓的電源單元連接到400V，則所述電源單 元將受到損壞。為了識別或者檢測電源單元是否被連接到錯誤的電壓源，烹飪爐具和/或感應(yīng)爐 包括檢測電路。所述檢測電路能夠檢測電源單元是否被連接到錯誤的電壓源。圖2示意根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種檢測電路的原理圖。該已知的檢測電路包括用于 交流電的相位的第一輸入端110和用于交流電的中性導(dǎo)線的第二輸入端112。第一輸入端 110和第二輸入端112經(jīng)由兩個金屬氧化物電阻器元件114與形成整流器的一組四個二極 管116連接。該整流器包括第一功率輸出端138和第二功率輸出端140。在功率輸出端138 和140之間，兩個電解電容器118被相互串聯(lián)連接。另外地，在整流器的輸出端之間，一系 列的三個電阻器元件120和具有并聯(lián)元件的電路被相互連接。所述并聯(lián)元件是電容器122、 電阻器元件124和一系列的二極管126和電阻器元件128。此外，該已知的檢測電路包括晶體管130。晶體管130的基極被連接到二極管126 和電阻器元件128的交點。晶體管130的發(fā)射極被連接到第二功率輸出端140。在晶體管 130的集電極和發(fā)射極之間，一系列的發(fā)光二極管132和擊穿二極管134被相互連接。發(fā)光 二極管132是光耦合器的第一部分。電阻器元件136在晶體管130的集電極和電壓輸入端 152之間被相互連接。一系列的電阻器元件144和光電管148在另一個電壓輸入端142和接地端150之 間被相互連接。在該實例中，在電壓輸入端142上的直流電壓是5V。在電阻器元件144和 光電管148之間的交點形成信號輸出端146。光電管148形成光耦合器的第二部分。在一 方面電阻器元件144和光電管148以及另一方面該電路的其余部分之間不存在任何電連 接。在所述電路之間的唯一的連接是在發(fā)光二極管132和光電管148之間的光束。在第一輸入端110和第二輸入端112之間的交流電被整流器轉(zhuǎn)換成脈沖電流 (pulsating current)。電解電容器118將脈沖電流轉(zhuǎn)換成基本恒定電流。在電解電容器 118左側(cè)的電路被提供用于識別在功率輸出端138和140之間的電壓是否超過預(yù)定數(shù)值。 如果在功率輸出端138和140之間的電壓超過所述預(yù)定數(shù)值，則相應(yīng)的信號被從發(fā)光二極管132發(fā)送到光電管148。從信號輸出端146，所述相應(yīng)的信號被發(fā)送到控制單元，例如微 處理器。圖2所示電路包括大量電子元件。這些電子元件中的相當(dāng)一部分是非常昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于檢測電源單元被連接到錯誤的電源電壓的 檢測電路，其中所述檢測電路包括降低數(shù)目的電子元件和/或包括成本更低的元件。本發(fā) 明還有一個目的在于提供一種相應(yīng)的方法。利用根據(jù)權(quán)利要求1的檢測電路實現(xiàn)了本發(fā)明的這個目的。根據(jù)本發(fā)明，檢測電路包括-被連接到電源單元的整流器的輸出端的第一分壓器，-被連接到電源單元的第一功率輸入端并且被連接到整流器的輸出端的第二分壓 器，以及-被連接到電源單元的第一功率輸入端并且被連接到整流器的輸入端的斷路器， 其中-每一個分壓器的至少一個分壓(partialvoltage)被用作用于識別錯誤的電源 電壓的信號。本發(fā)明的主要思想是使用以上兩個分壓器。分壓器提供指示電源單元的狀態(tài)的分 壓。特別地，分壓指示錯誤的電源電壓。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一分壓器被提供用于檢測在正常操作模式中的電源 電壓。在另一操作模式中，第一分壓器可以被提供用于評價檢測電路的功率。此外，第一分壓器可以被提供用于檢測浪涌電壓(surge voltage)和/或低電壓。 以類似的方式，第一分壓器能夠被提供用于同步交點檢測器。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，提出該斷路器是一種繼電器。該繼電器允許自信地 (confident)切換電源。例如，第一功率輸入端被提供用于電源的中性導(dǎo)線。此外，該檢測電路可以包括用于分析信號的數(shù)據(jù)處理單元。特別地，該數(shù)據(jù)處理單 元包括至少一個微處理器。第二分壓器可以被提供用于產(chǎn)生干線(mains)頻率時鐘信號。由此微處理器能夠 被提供用于利用干線頻率時鐘信號而同步交點電壓。因此，微處理器能夠與交點電壓同步 地控制繼電器。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，電源單元被提供用于工作器具特別是感應(yīng)爐和/或烹 飪爐具、或者是工作器具特別是感應(yīng)爐和/或烹飪爐具的一個部分。檢測電路可以包括或 者使用烹飪器具、感應(yīng)爐和/或烹飪爐具的其它構(gòu)件的電子元件。由此，第一分壓器可以被 提供用于檢測在感應(yīng)爐上存在壺罐。利用根據(jù)權(quán)利要求17的方法進(jìn)一步實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。根據(jù)本發(fā)明，該方法包括以下步驟_檢測在電源單元的整流器的輸出端之間的至少一個第一分壓，-檢測在電源單元的第一功率輸入端和整流器的一個輸出端之間的至少一個第二分壓，-將第一分壓和第二分壓用作信號，以及-處理該信號從而確定電源單元是否被連接到錯誤的電源電壓。
該創(chuàng)造性方法使用兩個不同的分壓器。分壓器提供指示電源單元的狀態(tài)的分壓。 特別地，該分壓指示電源電壓的性質(zhì)。特別地，當(dāng)在至少一個功率輸入端和整流器之間的電連接被中斷時執(zhí)行或者能夠 執(zhí)行該方法。第一分壓可以被用于檢測在正常操作模式中的電源電壓。在其它操作模式中，第 一分壓可以被用于評價檢測電路的功率、用于檢測浪涌電壓、用于檢測低電壓和/或用于 同步交點檢測器。優(yōu)選地，利用數(shù)據(jù)處理單元和/或微處理器處理該信號。特別地，第二分壓被提供用于產(chǎn)生干線頻率時鐘信號。在此情形中，微處理器可以 利用干線頻率時鐘信號同步交點電壓。此外，微處理器可以被提供用于與交點電壓同步地 控制繼電器。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該方法被提供用于烹飪器具、特別是感應(yīng)爐和/或烹 飪爐具的電源單元。在此情形中，第一分壓可以被用于檢測在感應(yīng)爐上存在壺罐。最后，提供一種計算機程序產(chǎn)品。所述計算機程序產(chǎn)品被存儲在計算機可用介質(zhì) 上，包括用于使得計算機執(zhí)行上述方法的計算機可讀程序裝置。在所附權(quán)利要求中闡述了被認(rèn)為是本發(fā)明特征的新穎性和創(chuàng)造性的特征。


將參考繪圖進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，在圖中圖1示意根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的檢測電路的原理圖，并且圖2示意根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的檢測電路的原理圖。
具體實施例方式圖1示意根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的檢測電路的原理圖。該檢測電路包括用于交 流電的中性導(dǎo)線的第一功率輸入端10和用于交流電的相位的第二功率輸入端12。第一輸 入端10和第二輸入端12被連接到形成整流器的一組四個二極管16。在第一輸入端10和 整流器之間，繼電器14被相互連接。在功率輸出端20和接地端50之間，一系列的電阻器元件24、兩個電阻器元件26 和電阻器元件28被相互連接。電阻器元件24、兩個電阻器元件26和電阻器元件32形成 第一分壓器。電容器40與電阻器元件28被并聯(lián)地切換。在該實例中，電阻器元件24具有 270k Ω的電阻，電阻器元件26具有220k Ω的電阻，電阻器元件28具有8. 2k Ω的電阻并且 電容器40具有22nF的電容。具有元件24、26、28和40的系列形成分壓器。在電阻器元件 26和28與電容器40的交點和第一信號輸出端22之間，電阻器元件30被相互連接。在第一功率輸入端10和接地端50之間，一系列的三個電阻器元件26和電阻器元 件32被相互連接。三個電阻器元件26和電阻器元件32形成第二分壓器。電阻器元件26 和電阻器元件32的交點被連接到一系列的三個電阻器元件34的一端。所述系列的另一端被連接到晶體管52的基極。在兩個相鄰電阻器元件34的第一交點和接地端50之間，電容 器42被相互連接。在兩個相鄰電阻器元件34的第二交點和接地端50之間，二極管48被 相互連接。電阻器元件38被連接到晶體管52的基極和發(fā)射極。電容器42被連接到晶體 管52的基極和集電極。在該實例中，電阻器元件26具有220k Q的電阻，電阻器元件32具有47k Q的電 阻，電阻器元件34具有l(wèi)kQ的電阻，電阻器元件38具有100k Q的電阻并且電容器42具 有10nF的電容。晶體管52的集電極被連接到第二信號輸出端46。第二信號輸出端46經(jīng)由電阻器 元件36而被連接到電壓輸入端44。在該實例中，在電壓輸入端44上的是5V的直流電壓并 且電阻器元件36具有2.2kQ的電阻。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的檢測電路能夠識別在電源單元和電源電壓之間的錯誤 的連接。特別地，如果繼電器14打開，則可以識別出錯誤連接。在此情形中，電流從第二功 率輸入端12經(jīng)由整流器的一個二極管16、第一分壓器24、26和28、第二分壓器32和26而 流動到第一功率輸入端10。然后在第一信號輸出端22上的和在第二信號輸出端46上的信 號的電壓具有指示在第一功率輸入端10和第二功率輸入端12之間的電壓不同于規(guī)定數(shù)值 的數(shù)值。圖2示意根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的檢測電路的原理圖。該已知檢測電路包括用于交流電的 相位的第一輸入端110和用于交流電的中性導(dǎo)線的第二輸入端112。第一輸入端110和第 二輸入端112經(jīng)由兩個金屬氧化物電阻器元件114而被連接到形成整流器的一組四個二極 管116。該整流器包括第一功率輸出端138和第二功率輸出端140。在功率輸出端138和 140之間，兩個電解電容器118被相互串聯(lián)連接。另外地，在整流器的輸出端之間，一系列的 三個電阻器元件120和具有并聯(lián)元件的電路被相互連接。所述并聯(lián)元件是電容器122，電阻 器元件124和一系列的二極管126和電阻器元件128。此外，該已知檢測電路包括晶體管130。晶體管130的基極被連接到二極管126 和電阻器元件128的交點。晶體管130的發(fā)射極被連接到第二功率輸出端140。在晶體管 130的集電極和發(fā)射極之間，一系列的發(fā)光二極管132和擊穿二極管134被相互連接。發(fā)光 二極管132是光耦合器的第一部分。電阻器元件136在晶體管130的集電極和電壓輸入端 152之間被相互連接。一系列的電阻器元件144和光電管148在另一個電壓輸入端142和接地端150之 間被相互連接。在該實例中，在電壓輸入端142上的直流電壓是5V。在電阻器元件144和 光電管148之間的交點形成信號輸出端146。光電管148形成光耦合器的第二部分。在一 方面電阻器元件144和光電管148以及另一方面該電路的其余部分之間不存在任何電連 接。在所述電路之間的唯一連接是在發(fā)光二極管132和光電管148之間的光束。在第一輸入端110和第二輸入端112之間的交流電被整流器轉(zhuǎn)換成脈沖電流。電 解電容器118將脈沖電流轉(zhuǎn)換成基本恒定電流。在電解電容器118左側(cè)的電路被提供用于 識別在功率輸出端138和140之間的電壓是否超過預(yù)定數(shù)值。如果在功率輸出端138和 140之間的電壓超過所述預(yù)定數(shù)值，則相應(yīng)的信號被從發(fā)光二極管132發(fā)送到光電管148。 所述相應(yīng)的信號被從信號輸出端146發(fā)送到控制單元，例如微處理器。圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的檢測電路比根據(jù)本發(fā)明的檢測電路更加復(fù)雜。已知檢測電路包括光耦合器和更加復(fù)雜的半導(dǎo)體元件。本發(fā)明允許減少復(fù)雜的構(gòu)件并且簡化用于檢 測電源單元被連接到錯誤的電源電壓的檢測電路。本發(fā)明還能夠嵌入計算機程序產(chǎn)品中，該計算機程序產(chǎn)品包括使得能夠?qū)崿F(xiàn)在這 里描述的方法的所有的特征。此外，當(dāng)被在計算機系統(tǒng)中加載時，所述計算機程序產(chǎn)品能夠 執(zhí)行這些方法。雖然已經(jīng)在這里參考附圖描述了本發(fā)明的示意性實施例，但是應(yīng)該理解本發(fā)明不 限于那些精確的實施例，而是在不偏離本發(fā)明的范圍或者精神的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以實現(xiàn)各種其它的改變和修改。期望所有的這種改變和修改被包括在所附權(quán)利要求限定 的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
附圖標(biāo)記列表 10第一功率輸入端 12第二功率輸入端 14繼電器 16 二極管
18具有470k Q的電阻器元件 20功率輸出端 22第一信號輸出端 24具有270k Q的電阻器元件 26具有220k Q的電阻器元件 28具有8.2k Q的電阻器元件 30具有4.7k Q的電阻器元件 32具有47k Q的電阻器元件 34具有l(wèi)kQ的電阻器元件 36具有2.2k Q的電阻器元件 38具有100k Q的電阻器元件 40具有22nF的電容器 42具有l(wèi)OnF的電容器 44電壓輸入端 46第二信號輸出端 48 二極管 50接地端 52晶體管 110第一輸入端 112第二輸入端 114金屬氧化物電阻器元件 116 二極管
118用于400V的、具有l(wèi)OiiF的電解電容器 120具有220k Q的電阻器元件 122具有220pF的電容器
8
124具有24k Ω的電阻器元件126擊穿二極管128具有IOk Ω的電阻器元件130晶體管132發(fā)光二極管134擊穿二極管136具有IkQ的電阻器元件138第一功率輸出端140第二功率輸出端142電壓輸入端144具有47k Ω的電阻器元件146信號輸出端148光電管150接地端152電壓輸入端
權(quán)利要求
一種用于檢測電源單元被連接到錯誤的電源電壓的檢測電路，其中所述檢測電路包括第一分壓器(24，26，28)，被連接到電源單元的整流器(16)的輸出端(20，50)，第二分壓器(26，32)，被連接到電源單元的第一功率輸入端(10)并且被連接到整流器(16)的輸出端(20，50)之一，以及斷路器(14)，被連接到電源單元的第一功率輸入端(10)并且被連接到整流器(16)的輸入端，其中每一個分壓器(24，26，28；26，32)的至少一個分壓被用作用于識別錯誤的電源電壓的信號(22，46)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，第一分壓器(24，26，28)被提供用于 檢測在正常操作模式中的電源電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的檢測電路，其特征在于，第一分壓器(24，26，28)被提 供用于評價檢測電路的功率。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，第一分壓器(24，26， 28)被提供用于檢測浪涌電壓。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，第一分壓器(24，26， 28)被提供用于檢測低電壓。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，第一分壓器(24，26， 28)被提供用于同步交點檢測器。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，斷路器是繼電器 (14)。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，第一功率輸入端(10) 被提供用于電源的中性導(dǎo)線。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，檢測電路包括用于分 析信號(22，46)的數(shù)據(jù)處理單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測電路，其特征在于，數(shù)據(jù)處理單元包括至少一個微處理器。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，第二分壓器(26，32) 被提供用于產(chǎn)生干線頻率時鐘信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10和11所述的檢測電路，其特征在于，微處理器被提供用于利用干 線頻率時鐘信號同步交點電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求7和12所述的檢測電路，其特征在于，微處理器被提供用于與交點電 壓同步地控制繼電器(14)。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的檢測電路，其特征在于，電源單元被提供用于 烹飪器具，特別是感應(yīng)爐和/或烹飪爐具。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢測電路，其特征在于，檢測電路包括或者使用感應(yīng)爐和/ 或烹飪爐具的其它構(gòu)件的電子元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或者15所述的檢測電路，其特征在于，第一分壓器(24，26，28)被 提供用于檢測在感應(yīng)爐上存在壺罐。
17.一種用于檢測電源單元被連接到錯誤的電源電壓的方法，其中所述方法包括以下步驟檢測在電源單元的整流器(16)的輸出端(20，50)之間的至少一個第一分壓，檢測在電源單元的第一功率輸入端(10)和整流器(16)的輸出端(20，50)之一之間的 至少一個第二分壓，將第一分壓和第二分壓用作信號(22，46)，以及處理所述信號(22，46)從而確定電源單元是否被連接到錯誤的電源電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，當(dāng)在至少一個功率輸入端(10，12)和整 流器(16)之間的電連接中斷時執(zhí)行或者能夠執(zhí)行所述方法。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或者18所述的方法，其特征在于，第一分壓被用于檢測在正常操 作模式中的電源電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求17到19中任何一項所述的方法，其特征在于，第一分壓被用于評價 檢測電路的功率。
21.根據(jù)權(quán)利要求17到20中任何一項所述的方法，其特征在于，第一分壓被用于檢測 浪涌電壓。
22.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其特征在于，第一分壓被用于檢測低電壓。
23.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其特征在于，第一分壓被用于同步交點 檢測器。
24.根據(jù)權(quán)利要求17到23中任何一項所述的方法，其特征在于，利用數(shù)據(jù)處理單元和 /或微處理器來處理所述信號(22，46)。
25.根據(jù)權(quán)利要求17到24中任何一項所述的方法，其特征在于，第二分壓被提供用于 產(chǎn)生干線頻率時鐘信號。
26.根據(jù)權(quán)利要求24和25所述的方法，其特征在于，微處理器利用干線頻率時鐘信號 同步交點電壓。
27.根據(jù)權(quán)利要求7和12所述的方法，其特征在于，微處理器被提供用于與交點電壓同 步地控制繼電器(14)。
28.根據(jù)權(quán)利要求17到27中任何一項所述的方法，其特征在于，電源單元被提供用于 烹飪器具，特別是感應(yīng)爐和/或烹飪爐具。
29.根據(jù)權(quán)利要求17到28中任何一項所述的方法，其特征在于，第一分壓被用于檢測 在感應(yīng)爐上存在壺罐。
30.一種在計算機可用介質(zhì)上存儲的計算機程序產(chǎn)品，包括用于使得計算機實現(xiàn)根據(jù) 權(quán)利要求17到29中任何一項所述的方法的計算機可讀程序裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測電源單元被連接到錯誤的電源電壓的檢測電路。所述檢測電路包括被連接到電源單元的整流器(16)的輸出端(20，50)的第一分壓器(24，26，28)，被連接到電源單元的第一功率輸入端(10)并且被連接到整流器(16)的輸出端(20，50)之一的第二分壓器(26，32)，以及，被連接到電源單元的第一功率輸入端(10)并且被連接到整流器(16)的輸入端的斷路器(14)，其中每一個分壓器(24，26，28；26，32)的至少一個分壓被用作用于識別錯誤的電源電壓的信號(22，46)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于檢測電源單元被連接到錯誤的電源電壓的方法。
文檔編號H02H11/00GK101809838SQ200880108293
公開日2010年8月18日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者L·珍妮陶, M·巴羅西, R·費羅茲, S·E·克里斯迪安森 申請人:伊萊克斯家用產(chǎn)品股份有限公司