專利名稱：多空調(diào)器用的控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于具有一臺(tái)外部單元和多臺(tái)內(nèi)部單元的多空氣調(diào)節(jié)器的控制設(shè)備，特別是涉及一種多空氣調(diào)節(jié)器用的控制設(shè)備，它利用供電源用的直流(DC)電壓向發(fā)送/接收電路發(fā)送數(shù)據(jù)。
按照常規(guī)，在串行的發(fā)送系統(tǒng)中多個(gè)數(shù)據(jù)是在單獨(dú)一根線上按時(shí)間序列串行地發(fā)送的，這種系統(tǒng)用來在多空氣調(diào)節(jié)器(簡稱多空調(diào)器)的一臺(tái)外部單元和多臺(tái)內(nèi)部單元之間控制其操作。用于多空調(diào)器的相關(guān)控制設(shè)備的一個(gè)電路的例子示于

圖12中。這種控制設(shè)備公開于日本未經(jīng)審查的專利出版物第SHO63-306346號(hào)中。在圖12中，外部單元1經(jīng)過商用電源線R、S和一根信號(hào)線5分別連接到多個(gè)內(nèi)部單元2、3和4。在每個(gè)單元的商用電源線R和商用電源線S之間備有一個(gè)發(fā)送/接收電路6。在發(fā)送/接收電路6中，備有一個(gè)發(fā)送開關(guān)7以便按照由控制器9發(fā)送的數(shù)據(jù)交替地提供商用電源(交流(AC)電源)。在發(fā)送/接收電路6中還備有和發(fā)送開關(guān)7串接的信號(hào)檢測器8以通知控制器9該發(fā)送/接收電路6有沒有被供電。在外部單元和各內(nèi)部單元中和發(fā)送開關(guān)7和信號(hào)檢測器8相連接的電路的每一部分都通過信號(hào)線5而相互聯(lián)線。
圖12的電路的操作將在下面敘述。在上面的控制設(shè)備中，發(fā)送開關(guān)7備有一個(gè)光耦合器用于根據(jù)由控制器9發(fā)送的數(shù)據(jù)交替地向發(fā)送/接收電路6提供商用電源。光耦合器包含一個(gè)發(fā)射器71和一個(gè)接收器72，發(fā)射器發(fā)射一個(gè)光信號(hào)，它由接到控制器9的一個(gè)輸出端口PO的驅(qū)動(dòng)電路13所驅(qū)動(dòng)，接收器則接收從發(fā)射器71來的光信號(hào)，并且它能夠在雙方向接通或切斷電源。
在控制設(shè)備中，信號(hào)檢測器8裝備另外一個(gè)光耦合器，用于對設(shè)在控制器9的一個(gè)輸入端口PI的前級中的接收電路中的一個(gè)晶體管提供或切斷電源。該光耦合器含有一個(gè)發(fā)射器81和一個(gè)接收器82，該發(fā)射器81發(fā)出光信號(hào)并且是由通過發(fā)送/接收電路6的正/負(fù)交流電流所驅(qū)動(dòng)的，該接收器82則接收從發(fā)射器81來的光信號(hào)。輸入端口PI按照接收電路14的晶體管Tr的通或斷而置成高電平“H”或低電平“L”，而Tr的通或斷則是由接收器82的提供/切斷電源而引起的。
數(shù)據(jù)從控制器9和商用電源同步地發(fā)送到發(fā)送開關(guān)7。這就是說，發(fā)送的是脈動(dòng)數(shù)據(jù)，它包括相應(yīng)于輸出到輸出端口PO的邏輯電平“1”的高電平“H”，和相應(yīng)于邏輯電平“0”的低電平“L”。發(fā)送數(shù)據(jù)和提供給輸出的商用電源的半波積分時(shí)間相同步。數(shù)據(jù)是在信號(hào)檢測器8處在每一半波積分時(shí)間通過檢測向發(fā)送/接收電路6提供或切斷的正或負(fù)電流的波形進(jìn)行接收的。
用于包括一個(gè)外部單元和一個(gè)內(nèi)部單元的分體式空調(diào)器的控制設(shè)備的一個(gè)例子示于圖13中。這個(gè)空調(diào)器使用直流電壓作為發(fā)送/接收電路的電源以便發(fā)送數(shù)據(jù)去控制外部單元1和內(nèi)部單元2之間的操作。在圖13中，外部單元1的發(fā)送/接收電路6和內(nèi)部單元2的發(fā)送/接收電路6串行地經(jīng)過電源線S和信號(hào)線5而相連。交流電源“e”由一個(gè)消耗電流的電阻R1、整流二極管D1、限制電壓的齊納二極管ZD1和濾波電容器C1而整流成為直流電壓。整流后的直流電壓約為25伏，所以能夠耐受正常電壓的半導(dǎo)體器件可用于發(fā)送/接收電路6之中。另外在上述整流電路中，泄漏距離(Leakage distance)可能是短的。
在外部單元1的發(fā)送/接收電路6中為保護(hù)發(fā)送開關(guān)7(這個(gè)發(fā)送開關(guān)7在今后也叫做“外部發(fā)送用的光耦合器”)和信號(hào)檢測器8(今后也叫做“外部接收用的光耦合器)以防備錯(cuò)誤接線的情況，連接了以下元件能夠切斷商用電源的一個(gè)二極管D2；消耗電流的電阻R2；和能夠切斷商用電源以降低發(fā)送開關(guān)7和信號(hào)檢測器8的電壓的一個(gè)二極管D3。
在內(nèi)部單元2的發(fā)送/接收電路6上連接了下列元件以保護(hù)發(fā)送開關(guān)7(這在今后也叫做“內(nèi)部發(fā)送用的光耦合器”)和信號(hào)檢測器8(今后也叫做“內(nèi)部接收用的光耦合器”)以防備錯(cuò)誤接線的情況電阻R3“能夠切斷商用電源的二極管D4；和齊納二極管ZD2。
圖13的裝置的控制設(shè)備和圖12的裝置的控制設(shè)備的區(qū)別在于在發(fā)送/接收電路6的發(fā)送開關(guān)7和信號(hào)檢測器8中各自有單向的光耦合器。
現(xiàn)在來說明圖13的裝置的工作情況。
從外部單元1向內(nèi)部單元2的數(shù)據(jù)發(fā)送將參考圖14而說明。當(dāng)內(nèi)部發(fā)送用的光耦合器7保持“通”時(shí)，把外部發(fā)送用的光耦合器7切換為通/斷將使內(nèi)部接收用的光耦合器8切換成通/斷來發(fā)送信號(hào)。在這時(shí)候，外部接收用的光耦合器8也同時(shí)切換成通/斷。
在圖15中，數(shù)據(jù)是從內(nèi)部單元2發(fā)往外部單元1的。當(dāng)外部發(fā)送用的光耦合器7保持為“通”時(shí)，使內(nèi)部發(fā)送用的光耦合器7切換為通/斷將使外部接收用的光耦合器8切換成通/斷來發(fā)送信號(hào)。在這時(shí)候，內(nèi)部接收用的光耦合器8也同時(shí)切換成通/斷。
控制器9控制數(shù)據(jù)的發(fā)送使其交替地成為從內(nèi)部單元到外部單元的方向或從外部單元到內(nèi)部單元的方向。
現(xiàn)在來說明在商用電源錯(cuò)接到信號(hào)線5和電源線S的情況下的工作情況。(1)在外部單元1的信號(hào)線5和電源線S接錯(cuò)的情況下的保護(hù)。
(1-1)當(dāng)信號(hào)線5為正而電源線S為負(fù)的時(shí)期。
在這種情況下，二極管D2和D3仍保持“斷”，這對用于外部發(fā)送的光耦合器7和用于外部接收的光耦合器8不產(chǎn)生影響。
(1-2)當(dāng)信號(hào)線5為負(fù)而電源線S為正的時(shí)期。
在這種情況下，二極管D3導(dǎo)通以通過從二極管D3到電阻R2的電流，但是，二極管D3被消耗電流的電阻R2所保護(hù)。當(dāng)二極管D3導(dǎo)通時(shí)，外部發(fā)送用的光耦合器7和外部接收用的光耦合器8接收的電壓只是從二極管D3來的VF，這基本上不影響外部發(fā)送用的光耦合器7和外部接收用的光耦合器8。(2)在內(nèi)部單元2的信號(hào)線5和電源線S接錯(cuò)的情況下的保護(hù)。
(2-1)信號(hào)線5為正而電源線S為負(fù)的時(shí)期。
在這種情況下二極管D4導(dǎo)通以通過流到發(fā)送/接收電路6的電流。但是，在發(fā)送/接收電路6收到的電壓被電阻R3和齊納二極管ZD2減少到幾乎為30伏，從而使內(nèi)部發(fā)送用的光耦合器7和內(nèi)部接收用的光耦合器8受到保護(hù)。
(2-2)信號(hào)線5為負(fù)而電源線S為正的時(shí)期。
在這種情況下，二極管D4截止以接收全部電壓，而齊納二極管ZD2則僅接受VF(約1伏)。因此內(nèi)部發(fā)送用的光耦合器7和內(nèi)部接收用的光耦合器8受到保護(hù)。
當(dāng)信號(hào)線5和電源線R之間的部分電路被短路時(shí)，短路電流從發(fā)送/接收電路6流到二極管D2，并流到外部單元1的電阻R2。但是，在這種情況下，電阻R2消耗掉短路電流，因此，外部發(fā)送用的光耦合器7和外部接收用的光耦合器8以及二極管D2被保護(hù)。
用于相關(guān)的多空調(diào)器的控制設(shè)備的構(gòu)造已如上述。在圖12的相關(guān)技術(shù)中，控制設(shè)備僅包括一條信號(hào)線5和一對商用電源線R和S來在外部單元1和多臺(tái)內(nèi)部單元2-4之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。但是，數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)序應(yīng)該和商用電源同步，這使得數(shù)據(jù)的發(fā)送速度在商用電源為50赫時(shí)被限制在最大為100bps(每秒位數(shù))，而當(dāng)商用電源為60赫時(shí)限制在最大120bps(每秒位數(shù))。在圖12的相關(guān)技術(shù)中，商用電源提供給每一個(gè)發(fā)送/接收電路6。發(fā)送用的光耦合器7應(yīng)該有一個(gè)能耐受高電壓的接收器以便雙向地提供商用電源或切斷電源。接收用的光耦合器8應(yīng)該有一個(gè)能夠被雙向驅(qū)動(dòng)的發(fā)射器。這使得傳統(tǒng)的控制設(shè)備要有高的成本。
當(dāng)圖13的相關(guān)技術(shù)用于多空調(diào)器時(shí)，多個(gè)內(nèi)部單元的電路是并聯(lián)連接的。外部單元1向多個(gè)內(nèi)部單元2發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，在信號(hào)線5和電源線S之間的電壓要降低，在不具有額外電路時(shí)，就不能向多個(gè)外部單元2的每一個(gè)提供足夠的電流。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為多空調(diào)器提供一個(gè)新穎的控制設(shè)備，它能克服相關(guān)的先有技術(shù)設(shè)備的缺點(diǎn)。
為了解決上述問題，本發(fā)明為多空調(diào)器提供一種新的控制設(shè)備，它使用直流電壓來供給發(fā)送/接收電路以便經(jīng)過一對商用電源線和一根信號(hào)線在外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元之間發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。這樣，控制設(shè)備可按任何時(shí)序來收送數(shù)據(jù)，也就是說，這種時(shí)序并不需要和商用電源同步。在發(fā)送/接收電路中可以使用一種價(jià)格低廉的單向光耦合器以便在接錯(cuò)線的情況下保護(hù)線路元件。
按照本發(fā)明，一種用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，該空調(diào)器具有一個(gè)由交流電源供電的外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元，用于從外部單元向多個(gè)內(nèi)部單元提供電源的一根第一交流電源線和一根第二交流電源線和用于發(fā)送數(shù)據(jù)以控制多空調(diào)器的運(yùn)行的一根信號(hào)線，這個(gè)控制設(shè)備包括提供給外部單元的一個(gè)直流電源，用于把從交流電源來的交流電流整流成直流電流，提供給外部單元并和直流電源相連接的外部發(fā)送/接收電路，分別裝在多個(gè)內(nèi)部單元里的多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路，它們經(jīng)信號(hào)線串行地接到外部發(fā)送/接收電路，其中的直流電源、外部發(fā)送/接收電路、信號(hào)線、多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路和第一交流電源線形成一個(gè)閉合電路，和其中的多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路彼此并聯(lián)連接在信號(hào)線和第一交流電源線之間。
按照本發(fā)明，用于具有一個(gè)外部單元和多個(gè)聯(lián)接到信號(hào)線上的內(nèi)部單元的多空調(diào)器的控制方法包括下列步驟
(a)從交流電源向外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元提供交流電流，(b)把在供電步驟提供的交流電流整流成直流電流，(c)在整流步驟開始時(shí)把多個(gè)內(nèi)部單元設(shè)置成接收狀態(tài)，(d)在設(shè)置步驟把多個(gè)內(nèi)部單元設(shè)置成接收狀態(tài)后，根據(jù)從外部單元發(fā)送的數(shù)據(jù)交替地向信號(hào)線提供直流電流從而來發(fā)送數(shù)據(jù)，和(e)通過檢測在發(fā)送步驟中多個(gè)內(nèi)部單元是否被提供電流從而在多個(gè)內(nèi)部單元的每一個(gè)接收數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明，一種用于具有一個(gè)外部單元和連接到信號(hào)線上的多個(gè)內(nèi)部單元的多空調(diào)器的控制方法包括下列各步驟(a)從一個(gè)交流電源向外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元提供交流電流，(b)把在供電步驟提供的交流電流整流成直流電流，(c)從外部單元經(jīng)信號(hào)線向多個(gè)內(nèi)部單元發(fā)送數(shù)據(jù)，(d)在發(fā)送步驟發(fā)送數(shù)據(jù)后把外部單元設(shè)置成接收狀態(tài)，(e)在設(shè)置步驟把外部單元設(shè)置成接收狀態(tài)后，從多個(gè)內(nèi)部單元按分時(shí)和串行方式把數(shù)據(jù)發(fā)送到信號(hào)線，和(f)由外部單元從信號(hào)線串行地接收多個(gè)內(nèi)部單元的數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明，一種用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，該多空調(diào)器具有至少由一根商用電源線供電的外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元，這些內(nèi)部單元和信號(hào)線相連接，以便在外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元之間串行地發(fā)送數(shù)據(jù)從而來控制多空調(diào)器的運(yùn)行，該控制設(shè)備包括一個(gè)直流電源，用于把提供給外部單元的商用電源整流成為直流申源，
一個(gè)連接到直流電源的外部發(fā)送/接收電路，多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路，分別裝在多個(gè)內(nèi)部單元中并經(jīng)信號(hào)線串行地接到外部發(fā)送/接收電路，其中的直流電源、外部發(fā)送/接收電路、信號(hào)線、多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路和至少一根商用電源線形成一個(gè)閉合電路，其中的多個(gè)內(nèi)部單元的內(nèi)部發(fā)送/接收電路彼此并聯(lián)地連接在信號(hào)線和至少一根商用電源線之間，和其中的每個(gè)外部發(fā)送/接收電路和多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路包括一個(gè)發(fā)送開關(guān)，用于根據(jù)從控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)交替地向發(fā)送/接收電路提供直流電源，和一個(gè)和發(fā)送開關(guān)串行地連接的信號(hào)檢測器，用于檢測發(fā)送/接收電路是否被提供電源并將檢測到的數(shù)據(jù)作為接收數(shù)據(jù)輸出到控制器。
對于本發(fā)明的更加完整的理解和它的許多附帶的優(yōu)點(diǎn)的評價(jià)可以參考下面詳細(xì)的說明并結(jié)合附圖而能更好地獲得，其中圖1表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備的電路；圖2是表示控制設(shè)備工作的流程圖；圖3說明控制設(shè)備從外部單元向內(nèi)部單元的發(fā)送操作；圖4是表示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖5是表示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖6是表示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖7說明控制設(shè)備從內(nèi)部單元向外部單元的發(fā)送操作；
圖8是表示控制設(shè)備操作的流程圖；圖9表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種用于多空調(diào)器的控制設(shè)備的電路；圖10是表示控制設(shè)備一種操作的流程圖；圖11是表示控制設(shè)備一種操作的流程圖；圖12表示按照相關(guān)技術(shù)用于多空調(diào)器的常規(guī)控制設(shè)備的電路；圖13表示按照相關(guān)技術(shù)用于多空調(diào)器的另外一種常規(guī)控制設(shè)備的電路；圖14說明相關(guān)技術(shù)的控制設(shè)備從外部單元向內(nèi)部單元的發(fā)送操作；和圖15說明相關(guān)技術(shù)的控制設(shè)備從內(nèi)部單元向外部單元的發(fā)送操作。
當(dāng)在多空調(diào)器中用圖13的相關(guān)技術(shù)的電源電路向發(fā)送/接收電路提供直流電壓、且這里的空調(diào)器的多個(gè)內(nèi)部單元2-4串行地經(jīng)信號(hào)線5接到外部單元時(shí)，在信號(hào)線5和電源線R、S之間的電壓就降低。當(dāng)外部單元1同時(shí)向多個(gè)內(nèi)部單元2-4發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，這種情況比起同樣在圖13的相關(guān)技術(shù)的情況下空調(diào)器是含有一個(gè)外部單元1和一個(gè)內(nèi)部單元2的分體式空調(diào)器來說，需要有更多的電流來通過發(fā)送/接收電路、電阻R2和二極管D2。為了避免電壓的降低，限制電流的電阻R2的阻值也必須減小。但是，當(dāng)電阻R2減小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題，即在信號(hào)線和電源線之間商用電源錯(cuò)誤接線的情況下，電阻R2要消耗更多的電功率，這是因?yàn)橛懈蟮碾娏饕鹘?jīng)從二極管D3到電阻R2的電路。在本發(fā)明中，二極管D3被取消以解決上述問題。外部發(fā)送/接收用的光耦合器是為了使發(fā)送用的光耦合器能更耐受高電壓以得到保護(hù)而提供的，從而取代了二極管D3。在這種方式下，直流電壓可以由圖13的相關(guān)技術(shù)的電源電路提供給用于多空調(diào)器的控制設(shè)備的發(fā)送/接收電路。
圖1表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例用于多空調(diào)器的控制設(shè)備的一種電路。在圖1中，除了內(nèi)部單元3和4外，同樣的參考數(shù)字和符號(hào)用于和圖13的相關(guān)技術(shù)的相同或相似的元件。內(nèi)部單元3和4是和內(nèi)部單元2并聯(lián)連接的。內(nèi)部單元3和4具有和內(nèi)部單元2的發(fā)送/接收電路6相同的發(fā)送/接收電路6(未示出)。內(nèi)部單元3和4的發(fā)送/接收電路6是并聯(lián)地連接到內(nèi)部單元2的發(fā)送/接收電路的。外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的一個(gè)接收器72能夠耐受高壓以切斷商用電源。電阻R2的阻值被設(shè)定到足以同時(shí)從外部單元1發(fā)送數(shù)據(jù)到內(nèi)部單元2-4的阻值。
圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例用于多空調(diào)器的控制設(shè)備的工作的流程圖，這里的外部單元1通過信號(hào)線5連接到多個(gè)內(nèi)部單元2-4。
在圖2中，S1表示從交流電源向外部單元1和內(nèi)部單元2-4提供交流電流的步驟；S2表示在上面提供步驟S1所提供的交流電流整流成直流的步驟；S3表示在上面的整流步驟S2開始時(shí)把內(nèi)部單元2-4設(shè)置成接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)的步驟；S4表示在上面的設(shè)置步驟S3中把內(nèi)部單元2-4設(shè)置成接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)之后通過從外部單元1交替地向信號(hào)線5提供直流電流以發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟；S5表示通過檢測在每個(gè)內(nèi)部單元2-4在發(fā)送步驟S4中信號(hào)線5是否有電流提供過而接收數(shù)據(jù)的步驟。
如上所述，S3到S5是內(nèi)部單元2-4的數(shù)據(jù)接收步驟。
從S6到S9是外部單元1的數(shù)據(jù)接收步驟，過程如下S6表示在上面發(fā)送步驟S4中數(shù)據(jù)被發(fā)送后把外部單元1設(shè)置成接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)的步驟；S7表示在上面設(shè)置步驟S6把外部單元1設(shè)置成接收數(shù)據(jù)狀態(tài)之后從多個(gè)內(nèi)部單元2-4以分時(shí)方式的順序發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟；S8表示外部單元1從多個(gè)內(nèi)部單元2-4經(jīng)信號(hào)線5串行地接收數(shù)據(jù)的步驟。
S7和S8步驟要重復(fù)N次(N是內(nèi)部單元的數(shù)量)。從S3到S9的步驟要重復(fù)到多空調(diào)器關(guān)斷為止。
現(xiàn)在來通過參考圖3-6以說明從外部單元1向內(nèi)部單元2-4發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)的直流電壓幾乎和齊納二極管ZD1的齊納電壓(25伏)是相同的。當(dāng)空調(diào)器被接通時(shí)(見圖4的步驟S10)，內(nèi)部單元2-4進(jìn)入接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。當(dāng)空調(diào)器被接通時(shí)，每個(gè)內(nèi)部單元2-4的控制器9的輸出端口PO輸出一個(gè)低電平信號(hào)“L”(見S12步)。然后，每個(gè)內(nèi)部單元2-4的發(fā)送開關(guān)7的發(fā)射器71就接通電源(見S13步)以發(fā)射一個(gè)光信號(hào)到每個(gè)內(nèi)部單元2-4的發(fā)送開關(guān)7的接收器72(見S14步)。每個(gè)內(nèi)部單元2-4的接收器72保持通狀態(tài)(見S15步)以進(jìn)入接收數(shù)據(jù)狀態(tài)(見S16步)。
外部單元1的控制器9的輸出端口PO根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)輸出一個(gè)低電平信號(hào)“L”(見圖5的S20步)。外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的發(fā)射器71被接通電源(見S21步)以發(fā)送一個(gè)光信號(hào)到外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的接收器72(見S22步)。這樣，外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的接收器72就被接通(見S23步)以向外部單元1和每個(gè)內(nèi)部單元2-4的發(fā)送/接收電路6提供直流電流(見S24步)。由于在本實(shí)施例中電阻R2的阻值已減小，外部單元1的直流電源能夠提供足夠的電源來驅(qū)動(dòng)并聯(lián)連接的每個(gè)內(nèi)部單元2-4的信號(hào)檢測器8的光耦合器。
在向每個(gè)內(nèi)部單元2-4的發(fā)送/接收電路6提供直流電流時(shí)，每個(gè)內(nèi)部單元2-4的信號(hào)檢測器8的發(fā)射器81發(fā)射光信號(hào)到每個(gè)內(nèi)部單元2-4的信號(hào)檢測器8的接收器82(見S25步)。每個(gè)內(nèi)部單元2-4的信號(hào)檢測器8的接收器82就接通(見S26步)，同時(shí)每個(gè)內(nèi)部單元的控制器9的輸入端口PI接收一個(gè)高電平信號(hào)“H”(見S27步)。
當(dāng)沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，外部單元1的控制器9的輸出端口PO輸出一個(gè)高電平信號(hào)“H”(見圖6的S30步)。這時(shí)，外部單元1的發(fā)射器71并不發(fā)射光信號(hào)(見S31步)，因此外部單元1的接收器72就斷開(見S32步)。這時(shí)發(fā)送/接收電路6就沒有被提供以直流電流(見S33步)。這樣，每個(gè)內(nèi)部單元2-4的信號(hào)檢測器8的發(fā)射器81就沒有被驅(qū)動(dòng)(見S34步)，同時(shí)每個(gè)內(nèi)部單元2-4的控制器9的輸入端口PI收到一個(gè)低電平信號(hào)“L”(見S35步)。
下面將參考圖7和8來說明從每個(gè)內(nèi)部單元2-4發(fā)送數(shù)據(jù)到外部單元1。如圖8所示，空調(diào)器在S40步開始運(yùn)行。外部單元1發(fā)送數(shù)據(jù)到內(nèi)部單元2-4的每一個(gè)(見S41步)。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢之后經(jīng)過一段預(yù)定的時(shí)間段后(見S42步)，外部單元1的發(fā)送開關(guān)7保持為“通”以進(jìn)入接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)(見S43步)。每個(gè)內(nèi)部單元2-4的發(fā)送開關(guān)7順序地切換成通/斷狀態(tài)(見S44步)，同時(shí)外部單元1的信號(hào)檢測器8也切換成通/斷以接收信號(hào)(見S45步)。
如上所述，外部單元1是通過信號(hào)線5和商用電源線R和S接到每個(gè)內(nèi)部單元2-4的，這使得在外部單元1和每個(gè)內(nèi)部單元2-4之間發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的操作成為可能以便控制空調(diào)器的運(yùn)行。數(shù)據(jù)發(fā)送不是通過商用電源而是通過直流電壓實(shí)現(xiàn)的，這使得電路的泄漏距離比較短從而使電路的設(shè)計(jì)較為方便。在這個(gè)電路中數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)序沒有必要和商用電源同步。數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收速度可以通過在發(fā)送開關(guān)7和信號(hào)檢測器8中使用高速光耦合器而增加，這將改進(jìn)具有多臺(tái)內(nèi)部單元2-4的多空調(diào)器的內(nèi)部單元的操作速度。
現(xiàn)在將在下面說明信號(hào)線5被誤接線的情況下對電路元件的保護(hù)。
對于第一個(gè)例子，外部單元1的信號(hào)線5假定被誤接到商用電源的R相上。如果商用電源的S相的電位高于商用電源的R相且接收器72是“斷”，則商用電源被接收器72所切斷，這是因?yàn)榻邮掌?2在本實(shí)施例中能夠耐受高電壓。如果商用電源R相的電位高于商用電源S相，則商用電源被能耐受高壓的二極管D2所切斷。如果信號(hào)線5和商用電源線S誤接線到另一個(gè)商用電源，則在接收器72為斷開的情況下外部單元的商用交流電源也會(huì)被接收器72和二極管D2所切斷。這樣位于信號(hào)線5和商用電源線S之間的電路元件就可受到保護(hù)。
在內(nèi)部單元2-4的每一個(gè)的信號(hào)線5被誤接到商用電源R相的情況下，電路元件以和圖13的相關(guān)技術(shù)相同的方式受到保護(hù)。當(dāng)商用電源R相的電位高于商用電源S相，且同時(shí)商用電源R相和商用電源S相之間的電位差大于齊納二極管ZD2的齊納電壓時(shí)，則內(nèi)部單元的發(fā)送/接收電路就被供以齊納二極管ZD2的齊納電壓。每個(gè)內(nèi)部單元2-4的發(fā)送/接收電路6則通過在電阻R3上消耗掉一定電壓差而得到保護(hù)。當(dāng)商用電源S相的電位高于商用電源的R相時(shí)，則內(nèi)部單元2-4的每一個(gè)的發(fā)送/接收電路6是通過用能夠耐受高壓以切斷商用電源的二極管D4來切斷商用電源從而來進(jìn)行保護(hù)的。
當(dāng)信號(hào)線5和電源線S之間的電路短路時(shí)，發(fā)送開關(guān)7、信號(hào)檢測器8和二極管D2是和圖13的相關(guān)技術(shù)一樣通過用電阻R2來限制電流而得到保護(hù)的。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)的發(fā)送不是由商用電源而是由直流電壓來實(shí)現(xiàn)的。這種電路可以有較短的泄漏距離和較小的電路板，因此設(shè)計(jì)比較簡單。在這個(gè)電路中，信號(hào)的發(fā)送時(shí)序并不要求和商業(yè)電源同步。發(fā)送速度可以通過在發(fā)送開關(guān)7中提供高速光耦合器而得到改進(jìn)，這改善了具有多個(gè)內(nèi)部單元2-4的多空調(diào)器的內(nèi)部單元2-4的操作速度。
按照本實(shí)施例，在外部單元1中提供了能耐受高電壓的發(fā)送開關(guān)7和能耐受高電壓的二極管D2。即使信號(hào)線5和商用電源線S被錯(cuò)誤地接到商用電源而且發(fā)送開關(guān)7也處于開斷狀態(tài)，連接到信號(hào)線5和商用電源線S之間的電路上的外部單元1的電路元件仍可以通過由發(fā)送開關(guān)7和二極管D2切斷商用電源而得到保護(hù)。
另外，按照本實(shí)施例，即使在信號(hào)線5和電源線S之間的電路被短路，外部單元1的電路元件仍可通過用電阻R2限制電流而被保護(hù)。
如上所述，在第一實(shí)施例中，當(dāng)信號(hào)線錯(cuò)接到電源上時(shí)，能夠耐受外部單元的發(fā)送開關(guān)的高電壓的光耦合器能保護(hù)外部單元的電路元件。但是，舉例來說，當(dāng)外部單元1的控制器9的微計(jì)算機(jī)失控而不能向發(fā)送開關(guān)提供電源時(shí)，則按照第一實(shí)施例在控制設(shè)備中當(dāng)信號(hào)線5錯(cuò)接到商用電源上時(shí)外部單元1的電路元件就得不到保護(hù)。在第二實(shí)施例中，提供了一個(gè)差異電壓檢測器以便通過H/W(硬件)來暫停外部單元1的發(fā)送開關(guān)的工作，使得外部單元1的電路元件即使在信號(hào)線5誤接到商用電源上時(shí)也能被保護(hù)而免受控制器9失效的影響。
下面將參考圖9-11來說明第二實(shí)施例。圖9表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備的電路。
在圖9中，在外部單元1的信號(hào)線5和商用電源線S之間裝有一個(gè)差異電壓檢測器12。該差異電壓檢測器12包括一個(gè)光耦合器PHC。光耦合器PHC包含一個(gè)發(fā)射器PHC1和一個(gè)接收器PHC2，該發(fā)射器在信號(hào)線5和商用電源線S之間存在著商用電源時(shí)就發(fā)射一個(gè)光信號(hào)，該接收器則接收從發(fā)射器PHC1來的光信號(hào)。晶體管Tr1的一個(gè)基極連接到該接收器PHC2和一個(gè)電容器C1。晶體管Tr1根據(jù)接收器PHC2的通/斷而被驅(qū)動(dòng)。晶體管Tr2的基極連接到晶體管Tr1的發(fā)射極。晶體管Tr2根據(jù)Tr1的通/斷而被驅(qū)動(dòng)。晶體管Tr2的發(fā)射極接到外部單元1的發(fā)送開關(guān)的發(fā)射器71。
現(xiàn)在將在下面參考圖10來說明第二實(shí)施例的工作情況。如圖9所示在信號(hào)線5和商用電源線S之間備有差異電壓檢測器12。當(dāng)信號(hào)線和商用電源的S相被提供給信號(hào)線5和商用電源線S時(shí)，差異電壓檢測器12的光耦合器PHC的發(fā)射器PHC1并不發(fā)射光信號(hào)(見圖10的S50步)。接收器PHC2被切斷(見S51步)。電容器C3被直流電壓充電(見S52步)，晶體管Tr1的集電極的電壓和基極的電壓沒有差別(見S53)步，故晶體管Tr1被切斷(見S54步)。當(dāng)晶體管Tr1關(guān)斷時(shí)，由于晶體管Tr2的集電極和基極之間的電壓差，晶體管Tr2就導(dǎo)通(見S54步)。于是外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的發(fā)射器71就被供以直流電壓(S55步)。
當(dāng)商用電源的R相和S相提供給信號(hào)線5和商用電源線S時(shí)，差異電壓檢測器12的光耦合器PHC的發(fā)射器PHC1交替地隨交流商用電源的每個(gè)半周波而導(dǎo)通和切斷。發(fā)射器PHC2交替地被提供電源和切斷電源，這使電容器C1交替地充電和放電。當(dāng)電容器C1充電時(shí)(見圖11的S60步)，晶體管Tr1導(dǎo)通。集電極的電壓和基極的電壓保持相同的電壓差因而晶體管Tr1導(dǎo)通(見S61步)。當(dāng)電容器C1放電時(shí)，電容器C1把所有充電的電壓都放掉而使晶體管Tr1導(dǎo)通(見S66步)。這樣就可以使晶體管Tr2的發(fā)射極和基極之間的電壓差減小從而把晶體管Tr2切斷(見S67步)。因此外部單元1的發(fā)送開關(guān)的發(fā)射器71就再也不會(huì)被供以電源(見S68步)。
在另一個(gè)商用電源被提供給信號(hào)線5和商用電源線S的情況下其工作情況和上述的是相同的。這就是說，外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的發(fā)射器71是決不會(huì)提供電源以保持外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的接收器72為斷開狀態(tài)的。
提供差異電壓檢測器12可在商用電源被提供給信號(hào)線5和商用電源線S的情況下阻止外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的接收器72由控制器9變成導(dǎo)通。在信號(hào)線5和商用電源線S之間的電路元件可以由外部單元1的發(fā)送開關(guān)7的接收器72切斷商用電源而得以保護(hù)，它能夠耐受高電壓并切斷商用電源，同時(shí)二極管10也參與此保護(hù)作用，它能夠切斷商用電源。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，在多空調(diào)器的控制設(shè)備中，當(dāng)商用電源被誤接到信號(hào)線5上而控制設(shè)備9的微計(jì)算機(jī)失效的情況下，外部單元1的電路元件可以通過把發(fā)送開關(guān)變?yōu)榍袛酄顟B(tài)而得以保護(hù)。
這樣，已經(jīng)敘述了本發(fā)明的幾個(gè)特定實(shí)施例，各種變化、修正和改進(jìn)對熟悉本技術(shù)的人來說將是容易實(shí)現(xiàn)的。這樣的變化、修正和改進(jìn)被認(rèn)為是本說明的一部分，并且認(rèn)為是在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的。因此，前面的說明只是作為一種例子而已而不認(rèn)為是一種限制。本發(fā)明僅受下面權(quán)利要求和它的等效物所規(guī)定的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，該空調(diào)器具有一個(gè)由交流電源供電的外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元，用于由外部單元向多個(gè)內(nèi)部單元供給電源的一個(gè)第一交流電源線和一個(gè)第二交流電源線，和用于發(fā)送數(shù)據(jù)以控制多空調(diào)器的運(yùn)行的一個(gè)信號(hào)線，該控制設(shè)備包括一個(gè)提供給外部單元的直流電源，用于從交流電源把交流電流整流成直流電流；一個(gè)提供給外部單元并連接到直流電源的外部發(fā)送/接收電路；分別安裝在多個(gè)內(nèi)部單元中并經(jīng)過信號(hào)線串行地和外部發(fā)送/接收電路相連接的多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路；其中的直流電源、外部發(fā)送/接收電路、信號(hào)線、多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路和第一交流電源線形成一個(gè)閉合電路；和其中的多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路是相互并聯(lián)連接在信號(hào)線和第一交流電源線之間的。
2.按照權(quán)利要求1的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，還包括分別裝設(shè)在外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元中的用于發(fā)送數(shù)據(jù)的多個(gè)控制器；其中的外部發(fā)送/接收電路和多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路的每一個(gè)包括一個(gè)發(fā)送開關(guān)，用于根據(jù)由多個(gè)控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)交替地把直流電流提供給信號(hào)線；其中的外部發(fā)送/接收電路和多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路的每一個(gè)包括一個(gè)信號(hào)檢測器，用于檢測信號(hào)線上是否提供了電源并且把檢測到的數(shù)據(jù)作為接收數(shù)據(jù)輸出到多個(gè)控制器；和其中的發(fā)送開關(guān)和信號(hào)檢測器是串聯(lián)連接的。
3.按照權(quán)利要求2的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，其中每個(gè)發(fā)送開關(guān)包括一個(gè)光耦合器，它含有一個(gè)發(fā)射器和接收器，用于在一個(gè)方向提供或切斷電源。
4.按照權(quán)利要求3的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，其中外部發(fā)送/接收電路的發(fā)送開關(guān)包括一個(gè)保護(hù)電路，用于在接錯(cuò)信號(hào)線的情況下保護(hù)一個(gè)電路元件。
5.按照權(quán)利要求4的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，其中光耦合器的接收器能夠耐受高電壓，在信號(hào)線接到交流電源時(shí)它切斷交流電源。
6.按照權(quán)利要求1的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，還包括裝設(shè)在外部單元的發(fā)送/接收電路和信號(hào)線之間的一個(gè)二極管，它能耐受高電壓以便在信號(hào)線誤接到交流電源的情況下切斷交流電源。
7.按照權(quán)利要求1的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)裝設(shè)在外部發(fā)送/接收電路和信號(hào)線之間并具有預(yù)定阻值的電阻以同時(shí)向多個(gè)內(nèi)部單元的多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路的每一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)。
8.按照權(quán)利要求7的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，其中外部發(fā)送/接收電路的預(yù)定電阻在外部單元的信號(hào)線和第一交流電源線之間的電路發(fā)生短路的情況下限制短路電流。
9.按照權(quán)利要求3的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于還包括位于外部單元的信號(hào)線和第一交流電源線之間的一個(gè)差異電壓檢測器，用于檢測差異電壓并用于在信號(hào)線誤接到交流電源的情況下暫停外部發(fā)送/接收電路的發(fā)送開關(guān)的工作。
10.按照權(quán)利要求9的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，其中差異電壓檢測器包括一個(gè)交流電流檢測器，用于檢測從交流電源來的交流電流。
11.按照權(quán)利要求10的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，其中的交流電流檢測器包括安裝在信號(hào)線和第一交流電源線之間的光耦合器，并聯(lián)連接在光耦合器上的一個(gè)電容器；和根據(jù)光耦合器的輸出和電容器的輸出而工作的一個(gè)晶體管。
12.按照權(quán)利要求11的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，其中交流電流檢測器的電容器控制對發(fā)送開關(guān)的光耦合器的發(fā)射器的電流供給。
13.一種用于具有外部單元和連接到一根信號(hào)線上的多個(gè)內(nèi)部單元的多空調(diào)器控制方法，它包括下列各步驟(a)從一個(gè)交流電源向外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元提供交流電流；(b)把在供電步驟提供的交流電流整流成直流電流；(c)在整流步驟開始時(shí)把多個(gè)內(nèi)部單元設(shè)置成接收狀態(tài)；(d)在設(shè)置步驟把多個(gè)內(nèi)部單元設(shè)置成接收狀態(tài)之后，根據(jù)從外部單元發(fā)送的數(shù)據(jù)交替地向信號(hào)線提供直流電流從而發(fā)送數(shù)據(jù)；和(e)通過檢測在發(fā)送步驟中多個(gè)內(nèi)部單元是否被提供電流從而在多個(gè)內(nèi)部單元的每一個(gè)接收數(shù)據(jù)。
14.按照權(quán)利要求13的用于多空調(diào)器的控制方法，其特征在于，還包括切斷交流電源的步驟。
15.按照權(quán)利要求14的用于多空調(diào)器的控制方法，其特征在于，其中在切斷電源的步驟，通過在外部單元的外部發(fā)送/接收電路所裝備的發(fā)送開關(guān)來切斷交流電源，該發(fā)送開關(guān)能夠耐受高電壓。
16.一種用于具有一個(gè)外部單元和連接到一根信號(hào)線上的多個(gè)內(nèi)部單元的多空調(diào)器的控制方法，包括下列備步(a)從交流電源向外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元提供交流電流；(b)把在供電步驟提供的交流電流整流成直流電流；(c)從外部單元經(jīng)信號(hào)線向多個(gè)內(nèi)部單元發(fā)送數(shù)據(jù)；(d)在發(fā)送步驟發(fā)送數(shù)據(jù)后把外部單元設(shè)置成接收狀態(tài)；(e)在設(shè)置步驟把外部單元置成接收狀態(tài)后，從多個(gè)內(nèi)部單元向信號(hào)線按分時(shí)和串行地發(fā)送數(shù)據(jù)；和(f)由外部單元串行地從信號(hào)線上接收多個(gè)內(nèi)部單元的數(shù)據(jù)。
17.一種用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，該多空調(diào)器具有至少由一根商用電源線供電的一個(gè)外部單元和連接到一根信號(hào)線上的多個(gè)內(nèi)部單元，以便在外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元之間串行地發(fā)送數(shù)據(jù)來控制多空調(diào)器的運(yùn)行，該控制設(shè)備包括一個(gè)直流電源，用于把提供給外部單元的商用電源整流成直流電源；連接到直流電源的一個(gè)外部發(fā)送/接收電路；多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路，分別裝設(shè)在多個(gè)內(nèi)部單元中并經(jīng)信號(hào)線而串行連接到外部發(fā)送/接收電路；其中的直流電源、外部發(fā)送/接收電路、信號(hào)線、多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路和至少一根商用電源線形成一個(gè)閉合電路；其中的多個(gè)內(nèi)部單元的多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路在信號(hào)線和至少一根商用電源線之間相互并聯(lián)連接；和其中的每個(gè)外部發(fā)送/接收電路和多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路包括一個(gè)發(fā)送開關(guān)，用于根據(jù)從控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)交替地向發(fā)送/接收電路提供直流電源；和和發(fā)送開關(guān)串行地連接的信號(hào)檢測器，用于檢測發(fā)送/接收電路是否被提供電源并把檢測到的數(shù)據(jù)作為接收數(shù)據(jù)輸出到控制器。
18.按照權(quán)利要求17的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，還包括裝設(shè)在外部發(fā)送/接收電路中的發(fā)送開關(guān)，它能耐受高電壓以切斷至少一個(gè)商用電源；和設(shè)在外部發(fā)送/接收電路之間的一個(gè)二極管，它能在信號(hào)線誤接到商用電源上的情況下耐受高電壓以切斷商用電源。
19.按照權(quán)利要求17的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，還包括裝設(shè)在外部發(fā)送/接收電路和信號(hào)線之間的一個(gè)電阻，它具有預(yù)定的阻值以同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到多個(gè)內(nèi)部單元的每個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路，以便在信號(hào)線和至少一根電源線之間的電路發(fā)生短路的情況下限制短路電流。
20.按照權(quán)利要求18的用于多空調(diào)器的控制設(shè)備，其特征在于，還包括安裝在外部單元的信號(hào)線和至少一根電源線之間的差異電壓比較器，用于在信號(hào)線誤接到至少一根商用電源線的情況下暫停外部發(fā)送/接收電路的發(fā)送開關(guān)的工作。
全文摘要
用于有一個(gè)外部單元和多個(gè)內(nèi)部單元的多空調(diào)器的控制設(shè)備，包括一直流電源。外部單元備有發(fā)送/接收電路并連接到直流電源，多個(gè)內(nèi)部單元備有多個(gè)內(nèi)部發(fā)送/接收電路并經(jīng)信號(hào)線串行地接到外部發(fā)送/接收電路。提供直流電壓以便從外部單元發(fā)送數(shù)據(jù)到內(nèi)部單元，這可減少電路的泄漏距離。發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)序可隨意設(shè)定，使用高速光耦合器改進(jìn)數(shù)據(jù)發(fā)送速度，具有多個(gè)內(nèi)部單元的多空調(diào)器的內(nèi)部單元的操作速度也被改進(jìn)。
文檔編號(hào)F24F11/02GK1135032SQ9610414
公開日1996年11月6日 申請日期1996年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月30日
發(fā)明者戶塚英和, 川岸賢至, 志田安規(guī), 滿和行, 巖田征彥 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社