用于电器设备中MCU故障保护的装置和方法以及电器设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种用于电器设备中MCU故障保护的装置和方法以及电器设备，属于电器领域。所述装置包括：比较单元，用于将所述MCU的输出电压与预设电压范围进行比较，并输出比较结果；以及开关单元，与所述比较单元及所述继电器电连接，用于根据所述比较结果，在所述输出电压超出所述预设电压范围时，断开所述继电器。本发明专利技术上述技术方案可以通过检测MCU接口的输出电压来确定MCU是否处于死机、复位状态，从而实现在MCU故障时，控制电器设备内的负载电路的继电器能够可靠断开，保证了电器设备的使用安全。

【技术实现步骤摘要】
用于电器设备中MCU故障保护的装置和方法以及电器设备
本专利技术涉及电器领域，具体地涉及一种用于电器设备中MCU故障保护的装置和方法以及电器设备。
技术介绍
目前基于MCU(MicroControlUnit，微控制单元或单片机)的电控器在电器设备中的应用越来越普遍。例如，热水器或封闭式加热水箱通常采取MCU通过继电器来控制大功率加热器或者有安全风险的负载的通断，图1示出了现有技术中一种热水器通过MCU控制负载的电路图，在图1中MCU通过接口5-8分别控制作为开关的三极管Q1-Q4，三极管Q1-Q4用于控制继电器RY1-RY4控制回路的通断，从而MCU可以间接控制继电器RY1-RY4的断开与闭合，其中RY2、RY3、RY4负责控制第一加热管的供电回路，RY1、RY3、RY4负责控制第二加热管的供电回路，由此通过对MCU接口5-8输出信号的控制，便能控制作为负载的两个加热管的工作状态。由于图1所示电路属于现有技术，且在此仅用于说明在现有技术中存在MCU通过继电器来控制负载，因此对于图1中示出的其它示例性的电气元件及电路原理于此不做详细介绍。但是MCU自身也是有一定的故障率的，如果MCU出现死机复位等情况，难以保证继电器可靠断开。仍以热水器为例，为了满足3C、CE、VDE等安全要求，目前热水器通常采用的是电子限温器或者机械限温器作为保护单元，即通过硬件实现的超温双极断开的方法来保证电器使用安全。当前市面上的电子限温器的原理是通过温度保险丝，当容器内部温度超过安全温度时，保险丝熔断，进而断开控制部分的电源，以实现负载的电源的双极断开。然而无论是电子限温器还是机械限温器都无法检测MCU是否故障，因此在MCU出现死机复位等情况时，难以保证电器设备的使用安全。
技术实现思路
为了至少部分地解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术实施例的目的是提供一种用于电器设备中MCU故障保护的装置和方法以及电器设备。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于电器设备中MCU故障保护的装置，所述MCU用于通过继电器控制负载供电电路的通断，所述装置包括：比较单元，用于将所述MCU的输出电压与预设电压范围进行比较，并输出比较结果；以及开关单元，与所述比较单元及所述继电器电连接，用于根据所述比较结果，在所述输出电压超出所述预设电压范围时，断开所述继电器。可选地，所述比较单元包括第一比较器和第二比较器，分别用于将所述输出电压与高压限值和低压限值进行比较，并分别输出第一比较结果和第二比较结果；其中，所述高压限值和所述低压限值共同限定所述预设电压范围。可选地，所述开关单元包括分别与所述第一比较器和所述第二比较器连接的高压限值开关和低压限值开关，并且当所述第一比较结果指示所述输出电压大于所述高压限值时，所述高压限值开关断开，当所述第二比较结果指示所述输出电压小于所述低压限值时，所述低压限值开关断开；其中，当所述高压限值开关和所述低压限值开关中的任意一者断开时，所述继电器断开。可选地，所述高压限值开关和所述低压限值开关为由三极管和电阻组成的开关电路。可选地，所述装置还包括高压输出单元和低压输出单元，其中所述高压输出单元用于向所述第一比较器提供对应于所述高压限值的电压，所述低压输出单元用于向所述第二比较器提供对应于所述低压限值的电压。可选地，所述高压输出单元和低压输出单元分别包括两个串联连接的分压电阻。另一方面，本专利技术实施方式还提供一种用于电器设备中MCU故障保护的方法，所述MCU用于通过继电器控制负载供电电路的通断，所述方法包括：将所述MCU的输出电压与预设电压范围进行比较；以及在所述输出电压超出所述预设电压范围时，断开所述继电器。可选地，所述将所述MCU的输出电压与预设电压范围进行比较包括：将所述输出电压分别与高压限值和低压限值进行比较；其中，高压限值和低压限值共同限定所述预设电压范围。可选地，所述方法还包括：通过高压输出单元提供对应于所述高压限值的电压，通过低压输出单元提供对应于所述低压限值的电压；其中，所述高压输出单元和低压输出单元分别包括两个串联连接的分压电阻。另一方面，本专利技术实施方式还提供一种电器设备，所述电器设备包括上述的用于电器设备中MCU故障保护的装置。本专利技术上述技术方案可以通过检测MCU接口的输出电压来确定MCU是否处于死机、复位状态，从而实现在MCU故障时，控制电器设备内的负载电路的继电器能够可靠断开，保证了电器设备的使用安全。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是现有技术中一种热水器通过MCU控制负载的电路图；图2是本专利技术一种实施方式提供的用于电器设备中MCU故障保护的装置的框图；图3是本专利技术一种可选实施方式提供的用于电器设备中MCU故障保护的装置的框图；图4是本专利技术一种优选实施方式提供的比较单元的电路图；图5是本专利技术一种优选实施方式提供的高压输出单元的电路图；图6是本专利技术一种优选实施方式提供的低压输出单元的电路图；以及图7是本专利技术一种优选实施方式提供的开关单元的电路图。附图标记说明10比较单元20开关单元30继电器40负载11第一比较器12第二比较器21高压限值开关22低压限值开关31高压输出单元32低压输出单元R1-R27电阻C1-C15电容Q1-Q8三极管RY1-RY4继电器D1-D8二极管T1互感器VCC_IN电源输入端口VCC_OUT电源输出端口具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。图2是本专利技术一种实施方式提供的用于电器设备中MCU故障保护的装置的框图。如图2所示，本专利技术实施方式提供一种用于电器设备中MCU故障保护的装置，所述MCU用于通过继电器30控制负载供电电路40的通断，所述装置包括比较单元10和开关单元20。其中，比较单元10用于将MCU的输出电压与预设电压范围进行比较，并输出比较结果。开关单元20与比较单元10及继电器30电连接，用于根据所述比较结果，在所述输出电压超出所述预设电压范围时，断开所述继电器30。在具体实施时，MCU会通过MCU接口输出方波信号，在MCU正常运行的情况下，根据相关标准(例如IEC60335标准)，该方波信号的电压应当处于一合理范围内。因此在本实施方式中，可以基于相关标准的规定，对MCU的方波信号的电压(即输出电压)的范围进行预先设定。比较单元10能够将MCU的输出电压与预设电压范围进行比较，当MCU的输出单元超出预设范围时，说明MCU出现死机、复位的情况，此时比较单元10通过开关单元20断开继电器，来保证电器设备的使用安全。其中，开关单元20可以位于继电器30的控制回路侧，其可以通过断开为继电器30控制回路供电的电源来实现断开继电器30。本专利技术上述技术方案可以通过检测MCU接口的输出电压来确定MCU是否处于死机、复位状态，从而实现在MCU故障时，控制电器设备内的负载电路的继电器能够可靠断开，保证了电器设备的使用安全。图3是本专利技术一种可选实施方式提供的用于电器设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电器设备中MCU故障保护的装置，所述MCU用于通过继电器控制负载供电电路的通断，其特征在于，所述装置包括：比较单元，用于将所述MCU的输出电压与预设电压范围进行比较，并输出比较结果；以及开关单元，与所述比较单元及所述继电器电连接，用于根据所述比较结果，在所述输出电压超出所述预设电压范围时，断开所述继电器。

【技术特征摘要】
1.一种用于电器设备中MCU故障保护的装置，所述MCU用于通过继电器控制负载供电电路的通断，其特征在于，所述装置包括：比较单元，用于将所述MCU的输出电压与预设电压范围进行比较，并输出比较结果；以及开关单元，与所述比较单元及所述继电器电连接，用于根据所述比较结果，在所述输出电压超出所述预设电压范围时，断开所述继电器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比较单元包括第一比较器和第二比较器，分别用于将所述输出电压与高压限值和低压限值进行比较，并分别输出第一比较结果和第二比较结果；其中，所述高压限值和所述低压限值共同限定所述预设电压范围。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述开关单元包括分别与所述第一比较器和所述第二比较器连接的高压限值开关和低压限值开关，并且当所述第一比较结果指示所述输出电压大于所述高压限值时，所述高压限值开关断开，当所述第二比较结果指示所述输出电压小于所述低压限值时，所述低压限值开关断开；其中，当所述高压限值开关和所述低压限值开关中的任意一者断开时，所述继电器断开。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述高压限值开关和所述低压限值开关为由三极管和电阻组成的开关电路。5.根据权利要求2所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张燕京，
申请(专利权)人：芜湖美的厨卫电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34