專利名稱：一種檢測裝置與方法及使用該裝置或方法的負載的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子控制與調(diào)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及一種特定條件下對大功率負載的工作狀態(tài)進行檢測并對其進行安全控制的裝置，方法與使用該裝置或方法的負載。
背景技術(shù)：
PTC溫度保護開關(guān)經(jīng)常使用于交流負載的安全控制領(lǐng)域，特別是大功率發(fā)熱體、馬達的產(chǎn)品經(jīng)常會用到PTC溫度保護開關(guān)，主要目的是當產(chǎn)品出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，PTC溫度保護開關(guān)起到保護作用。例如暖風機出風口被堵塞，持續(xù)工作，導致發(fā)熱絲過熱；攪拌機長時間超載工作，引起馬達過熱等現(xiàn)象。然而PTC溫度保護開關(guān)在特定條件下，還會閉合，用戶沒有排除故障的情況下，為了避免PTC溫度保護開關(guān)的雙金屬片再次閉合，單純使用PTC溫度保護開關(guān)沒有很好地保護以上現(xiàn)象。為了提醒用戶排除產(chǎn)品故障，或者讓系統(tǒng)做出反應(yīng)或自動調(diào)整保護產(chǎn)品，以免造成其它不良傷害，就需要系統(tǒng)及時準確的檢測PTC溫度保護開關(guān)是否動作。一般采用的方式1、利用過零檢測，直接判斷是否有過零信號，其不足之處是只有在負載全導通的情況下，才能進行檢測，在半功率或者斬波的情況下，該方法無法實現(xiàn)。2、利用過零檢測的交流過零高低電平的脈寬是否一致。其不足之處容易出現(xiàn)誤檢測的現(xiàn)象，且檢測時間延時較長。3、檢測負載電流，檢測負載電流大小，確認負載是否在正常工作，其不足之處在于對電路設(shè)計、器件選型要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種檢測裝置，所述的裝置包括可控開關(guān)M101，用于對交流電電源輸入的開關(guān)控制；PTC模塊M102，用于交流負載異常工作的保護；過零獲取模塊一 M104，用于獲取交流電一輸入端的過零檢測信號；過零獲取模塊二 M106，用于獲取流經(jīng)PTC器件交流電另一輸入端的過零檢測信號；控制模塊M105，并且控制模塊M105分別連接可控開關(guān)M101，過零獲取模塊一 M104，過零獲取模塊二 M106，用于對過零檢測狀態(tài)信號的獲取，對電路工作狀態(tài)的判斷與負載的控制；報警模塊M107，所述報警模塊M107與所述控制模塊M105連接，用于當電路工作異常時輸出警報。所述的可控開關(guān)為可控硅或者繼電器，所述的控制模塊M105可以是單片機或者可編程邏輯器件或者PC機。本發(fā)明提供了一種交流負載工作狀態(tài)檢測方法，所述的方法包括如下步驟 獲取輸入交流電一輸入端的過零狀態(tài)；
判斷交流電輸入是否在特定半波，如是則繼續(xù)進行檢測，如否則返回并在下一時鐘周期重新檢測；
獲取流經(jīng)PTC器件交流電另一輸入端的過零狀態(tài)B ；
3對比A、B狀態(tài)，判斷負載是否工作正常，如果正常則返回并在下一時鐘周期重新檢測， 否則關(guān)閉負載電源或/和發(fā)出警報。本發(fā)明還提供一種負載，該負載使用所述的裝置或/和方法對其工作狀態(tài)檢測與安全控制。本發(fā)明利用簡單的電路設(shè)計，對大功率負載設(shè)備的工作狀態(tài)進行檢測，可以快速、 準確的實現(xiàn)對大功率負載的工作狀態(tài)的檢測并實現(xiàn)電路的安全控制，當電路工作異常時候，PTC器件起到保護作用而呈高阻狀態(tài)，進而改變了電路被測電位點的相位。本發(fā)明通過對負載兩端過零狀態(tài)是否一致的檢測，判讀交流負載是否工作異常，無論其工作在全功率、 半功率(隔波)、斬波工作狀態(tài)下，均可實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明提供的檢測裝置的結(jié)構(gòu)模塊圖； 圖2是本發(fā)明提供的檢測方法流程示意圖3是本發(fā)明實施例提供的具體電路圖。
具體實施例方式下面結(jié)合

及具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。如圖1所示為本發(fā)明提供的檢測裝置的模塊圖。本發(fā)明通過檢測交流負載兩端的過零狀態(tài)，即在一個時間點，獲取負載兩端代表當前相位的正負電平，通過邏輯關(guān)系，判斷交流負載是否工作異常，進而關(guān)閉電源或者警報。作為本發(fā)明提供的實施例，本發(fā)明所述的交流電指的是家用市電。該裝置包括可控開關(guān)M101，與交流負載串聯(lián)再連接火線的PTC模塊M102，用于檢測交流市電零線過零狀態(tài)的過零獲取模塊一 M104，用于檢測流經(jīng)PTC模塊的交流電火線過零狀態(tài)的過零獲取模塊二 M106，控制模塊M105分別與過零獲取模塊一 M104，過零獲取模塊二 M106連接，用于獲取其在一時間點各自的過零狀態(tài)，控制模塊還與可控開關(guān)M101，報警模塊M107連接，用于當控制模塊判斷交流負載工作異常時，作出關(guān)閉電源輸入或者報警或同時關(guān)閉電源和/或報警等?？刂葡到y(tǒng)完成啟動并初始化后，系統(tǒng)控制可控開關(guān)打開電源，大功率負載開始工作，通過檢測與交流零線直接連接的過零獲取模塊一 M104的高低電平狀態(tài)，判斷其是否在正半波工作，如在負半波狀態(tài)下，則返回重新檢測，如該狀態(tài)在正半波狀態(tài)下，則進一步獲取過零獲取模塊二 M106的過零狀態(tài)。如負載模塊M103工作正常，PTC器件M102工作在正常狀態(tài)下，市電加在負載模塊 M103兩端，通過過零獲取模塊一 M104檢測的過零狀態(tài)A與通過過零獲取模塊二 M106檢測的過零狀態(tài)B應(yīng)該相反，分別顯示為高電平與低電平。如負載模塊工作異常，在PTC器件處于高阻保護狀態(tài)下，交流電壓加在PTC器件兩端，引起過零獲取模塊二檢測的電位相位的改變，通過過零檢測一 M104檢測的過零狀態(tài)A 與通過過零檢測二M106檢測的過零狀態(tài)B應(yīng)該一致，即過零獲取模塊一的檢測的電位為高電平情況下，過零檢測模塊二處檢測的電位為高電平。此外控制系統(tǒng)還通過多次采集數(shù)據(jù)，在多個交流半波中多次采樣，作出負載是否
4在異常工作狀態(tài)的判斷，如異常則快速反應(yīng)，作出報警、關(guān)閉負載輸出、顯示閃爍等系列系統(tǒng)處理操作。如圖2所示為發(fā)明提供的檢測方法流程示意圖。在步驟S201中，裝置完成初始化工作，包括控制模塊向可控開關(guān)MlOl發(fā)送控制指令，確認其正常工作。 在步驟S202中，獲取交流電火線或零線的過零狀態(tài)，在本發(fā)明提供的實施例中， 該過零檢測模塊獲取的是交流電零線的過零狀態(tài)A，該過零狀態(tài)作為判斷交流負載負載是否正常工作的參照狀態(tài)。在步驟S203中，根據(jù)步驟S202獲得的過零狀態(tài)判斷交流電是否處于特定的半波， 在本發(fā)明提供的實施例中，判斷交流電零線是否處于正半波，如果不是處于正半波則返回， 并在下一時鐘周期重新檢測，如果處于正半波，則繼續(xù)進行步驟S204。在步驟S204中，通過和步驟S203同樣的方法獲取交流負載與PTC器件間電位的過零狀態(tài)B。在步驟S205中，通過獲取的過零狀態(tài)A與過零狀態(tài)B判斷交流負載是否處于異常工作狀態(tài)，如工作正常，則退出，并在下一個時鐘周期重新檢測，否則執(zhí)行S206步驟。在步驟S206中，采取關(guān)閉負載電源或者發(fā)出警報等。該判斷邏輯如下表所示
權(quán)利要求
1.一種檢測裝置，其特征在于，所述的裝置包括PTC模塊(M102)，用于交流負載模塊 (M103)工作異常時的保護；過零獲取模塊一(M104)，用于獲取交流電一輸入端的過零狀態(tài)檢測信號；過零獲取模塊二(M106)，用于獲取流經(jīng)PTC模塊(M102)的交流電另一端過零狀態(tài)檢測信號；控制模塊(Ml(^)，分別連接過零獲取模塊一(M104)，過零獲取模塊二(M106)， 用于通過對負載兩端過零狀態(tài)是否一致的檢測，判讀交流負載是否工作正常，進而控制負載電源的開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述的裝置還包括可控開關(guān) (M101)，與控制模塊(M105)連接并與交流負載模塊(M103)串聯(lián)，用于對交流電輸入的開關(guān)控制；報警模塊(M107)，與所述控制模塊(M105)連接的，用于當電路工作異常時發(fā)出警報。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述的控制模塊(Ml(^)是單片機或者可編程邏輯器件或者PC機，所述的可控開關(guān)(M101)為可控硅或者繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述的交流電為家用市電，并且過零獲取模塊一(M104)獲取的是市電零線的過零狀態(tài)，所述的過零獲取模塊二(M106)獲取的是市電火線的過零狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的檢測裝置，其特征在于所述的過零獲取模塊一 (M104)包括分別與電位點N連接的分壓電阻，濾波電容，用于電壓鉗位的第一二極管與第二二極管，并且第一二極管正極接地，負極連接電位點N，第二二極管正極接電位點N，負極連接鉗位電壓，電位點M為被測電位點，過零獲取模塊二(M106)也有同樣的結(jié)構(gòu)。
6.一種檢測方法，所述的方法包括601、獲取輸入交流電一輸入端的過零狀態(tài)A；602、獲取流經(jīng)PTC器件的交流電另一輸入端的過零狀態(tài)B；603、對比A、B狀態(tài)，判斷負載是否工作正常，如果工作異常則關(guān)閉負載電源或/和發(fā)出警報；如權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述的602步驟之前還包括判斷交流電輸入是否在特定半波，如果是，則繼續(xù)進行檢測，如果否，則退出并在下一時鐘周期重新檢測。
7.如權(quán)利要求6或7所述的檢測方法，其特征在于所述的關(guān)閉負載電源，具體為控制模塊(M105)向可控開關(guān)(MlOl)輸出控制信號關(guān)閉電源，該可控開關(guān)為可控硅或者繼電器。
8.一種負載，其特征在于所述的負載使用如權(quán)利要求1至5任一項所述的裝置進行狀態(tài)檢測與安全控制。
9.如權(quán)利要求9所述的負載，其特征在于所述的負載使用如權(quán)利要求6至8任一項所述的方法進行狀態(tài)檢測與安全控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子控制與調(diào)節(jié)領(lǐng)域，提供了一種檢測裝置與方法及使用該裝置或方法的負載。所述的裝置包括PTC模塊M102，用于交流負載模塊M103工作異常時的保護；過零獲取模塊一M104，用于獲取交流電一輸入端的過零狀態(tài)檢測信號；過零獲取模塊二M106，用于獲取流經(jīng)PTC模塊M102的交流電另一端過零狀態(tài)檢測信號；控制模塊M105，用于過零檢測狀態(tài)信號的獲取，通過對比具有PTC器件電路的交流負載兩端的過零狀態(tài)判斷交流負載是否工作正常，如異常則關(guān)閉電源或者警報。本發(fā)明的有益效果是能快速、準確的判斷交流負載是否工作異常，無論其工作在全功率、半功率(隔波)、斬波工作狀態(tài)下，均可實現(xiàn)。
文檔編號H02H3/00GK102157910SQ20101060478
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者曾建汝, 秦宏武 申請人:深圳和而泰智能控制股份有限公司