家電設備及其電源頻率檢測方法和裝置與流程

本發明涉及家用電器技術領域，特別涉及一種用家電設備的電源頻率檢測方法、一種家電設備的電源頻率檢測裝置以及一種家電設備。

背景技術：

由于各國民用電的頻率不同，美國和日本是60Hz，歐洲大部分國家和中國是50Hz，給家電設備的設計和生產帶來很大困擾，特別是對于出口型產品，更是增加了設計難度和生產成本。

相關技術中，通過對家電設備的軟硬件進行調整，以使家電設備適應不同的電源頻率。例如，在產品開發中增加電源檢測技術，將整流后的電源信號，即方波信號作為一個中斷源，通過對一定時間內中斷次數的累計，進行電源頻率的識別。但該方法增加的中斷處理需考慮其嵌套、優先級等方面的設計，增大了系統設計的難度；且電源頻率的識別的時間較長(通常在秒級)，誤差較大。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在于提出一種家電設備的電源頻率檢測方法，該方法不必引入額外的中斷，在短時間內即可對輸入電源的頻率進行正確識別，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

本發明的第二個目的在于提出一種家電設備的電源頻率檢測裝置。

本發明的第三個目的在于提出一種家電設備。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種家電設備的電源頻率檢測方法，包括以下步驟：對輸入電源進行整流變換處理以獲取與所述輸入電源相同頻率的方波信號；以預設的定時間隔對所述方波信號進行采樣以獲取所述方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻；從所述有效采樣開始時刻起，獲取采樣次數，并根據所述采樣次數計算測量頻率以對所述輸入電源的頻率進行識別。

根據本發明實施例的家電設備的電源頻率檢測方法，首先，對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后，以預設的定時間隔對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻，從有效采樣開始時刻起，獲取采樣次數，并根據采樣次數計算測量頻率以對輸入電源的頻率進行識別。由此，該方法不必引入額外的中斷，在短時間內即可對輸入電源的頻率進行正確識別，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

另外，根據本發明上述實施例的家電設備的電源頻率檢測方法還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，根據以下公式計算所述測量頻率：f＝N/[△T*(m-1)]，其中，f為所述測量頻率，N為預設的所述方波信號的采樣階躍次數，m為所述采樣的次數，且m為大于1的整數。

根據本發明的一個實施例，對所述輸入電源的頻率進行識別，包括：獲取與所述測量頻率最接近的標準電源頻率，并將所述最接近的標準電源頻率作為所述輸入電源的頻率。

根據本發明的一個實施例，所述標準電源頻率包括50Hz和60Hz。

根據本發明的一個實施例，m大于等于50。

為達到上述目的，本發明第二方面實施例提出了一種家電設備的電源頻率檢測裝置，包括：整流變換模塊，用于對輸入電源進行整流變換處理以獲取與所述輸入電源相同頻率的方波信號；采樣模塊，用于以預設的定時間隔對所述方波信號進行采樣以獲取所述方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻；識別模塊，用于從所述有效采樣開始時刻起，獲取采樣次數，并根據所述采樣次數計算測量頻率以對所述輸入電源的頻率進行識別。

根據本發明實施例的家電設備的電源頻率檢測裝置，通過整流變換模塊對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后，通過采樣模塊以預設的定時間隔對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻，從有效采樣開始時刻起，通過識別模塊獲取采樣次數，并根據采樣次數計算測量頻率以對輸入電源的頻率進行識別。由此，該裝置不必引入額外的中斷，在短時間內即可對輸入電源的頻率進行正確識別，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

另外，根據本發明上述實施例的家電設備的電源頻率檢測裝置還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述識別模塊根據以下公式計算所述測量頻率：f＝N/[△T*(m-1)]，其中，f為所述測量頻率，N為預設的所述方波信號的采樣階躍次數，m為所述采樣的次數，且m為大于1的整數。

根據本發明的一個實施例，所述識別模塊對所述輸入電源的頻率進行識別時，獲取與所述測量頻率最接近的標準電源頻率，并將所述最接近的標準電源頻率作為所述輸入電源的頻率。

根據本發明的一個實施例，所述標準電源頻率包括50Hz和60Hz。

根據本發明的一個實施例，m大于等于50。

為達到上述目的，本發明第三方面實施例提出了一種家電設備，其包括本發明第二方面實施例所述的家電設備的電源頻率檢測裝置。

本發明實施例的家電設備，通過上述的家電設備的電源頻率檢測裝置的整流變換模塊對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后，通過采樣模塊以預設的定時間隔對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻，從有效采樣開始時刻起，通過識別模塊獲取采樣次數，并根據采樣次數計算測量頻率以對輸入電源的頻率進行識別。由此，該家電設備不必引入額外的中斷，在短時間內即可對輸入電源的頻率進行正確識別，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，

圖1是根據本發明一個實施例的家電設備的電源頻率檢測方法的流程圖；

圖2是根據本發明一個實施例的家電設備的采樣原理的示意圖；以及

圖3是根據本發明一個實施例的家電設備的電源頻率檢測裝置的方框示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參考附圖來描述本發明實施例提出的家電設備的電源頻率檢測方法、家電設備的電源頻率檢測裝置和家電設備。

圖1是根據本發明一個實施例的家電設備的電源頻率檢測方法的流程圖。如圖1所示，該電源頻率檢測方法包括以下步驟：

S1，對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號。

S2，以預設的定時間隔△T對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻t1。其中，△T可以為2ms。

S3，從有效采樣開始時刻t1起，獲取采樣次數m，并根據采樣次數m計算測量頻率f以對輸入電源的頻率進行識別。

進一步地，根據本發明的一個實施例，可以根據以下公式計算測量頻率：

f＝N/[△T*(m-1)]

其中，f為測量頻率，N為預設的方波信號的采樣階躍次數，m為采樣的次數，且m為大于1的整數。

在本發明的一個實施例中，m可以大于等于50。

具體地，如圖2所示，對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后以預設的定時間隔△T對方波信號進行采樣，當當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，為有效采樣開始時刻，即圖中t1時刻，記為第一次有效采樣。持續以預設的定時間隔△T對方波信號進行采樣，當采樣信號的狀態與前一次采樣信號的狀態不同，且采樣信號的狀態與有效采樣開始時刻t1的狀態相同時，方波信號的采樣階躍次數N加1。當第N達到預設值時，例如預設值可以為6，停止采樣，即圖2中的t2時刻，并獲取采樣次數m。如圖2所示，假設從有效采樣開始時刻t1開始，共進行了m次采樣，因為△T、N和m都已知，所以根據頻率計算公式：頻率＝測量周期數/測量時間，即f＝N/[△T*(m-1)]，可以計算出測量頻率f。

根據本發明的一個實施例，對輸入電源的頻率進行識別，包括：獲取與測量頻率f最接近的標準電源頻率，并將最接近的標準電源頻率作為輸入電源的頻率。

進一步地，標準電源頻率包括50Hz和60Hz。

具體地，由于該方法采用定時采樣的方式獲取方波信號的狀態，因此測量時間可能存在誤差，誤差最大為△T，對應一次采樣間隔，由此可得出測量誤差的百分比大約為1/m。民用電源的標準電源頻率為50Hz和60Hz，為保證電源頻率識別的正確性，理論上可接受的誤差百分比最大為10％，即理論上當m大于10時，就可以保證電源頻率識別的正確性。考慮到電源本身可能存在一定的偏差，為進一步保證電源頻率識別的準確性，可以在將采樣次數m設定在50以上，即m可以為大于等于50的整數。

在根據采樣次數m計算出測量頻率f后，將f與標準電源頻率50Hz和60Hz進行比較，即判斷是否|f-50|＜|f-60|，如果是，說明f更接近50Hz，則輸入電源的頻率為50Hz；如果否，說明f更接近60Hz，則輸入電源的頻率為60Hz。由此，不必引入額外的中斷，采用普通的I/O口即可對輸入電源的頻率進行正確識別，識別時間較短且精度高，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

另外，常見的民用標準電源頻率包含50Hz、60Hz，對應的周期分別為20ms和16.67ms。在本發明的一個實施例中，若預設的定時間隔△T為2ms，則僅需將方波信號的采樣階躍次數N設定為6(對應測量時間在百毫秒級)，即可將最大誤差控制在2％以內，如果采用相關技術中累計中斷次數的方式對輸入電源的頻率進行識別，測量時間需要到秒級才能實現同等的誤差控制。因此，根據本發明實施例的家電設備的電源頻率檢測方法，在縮短檢測時間的同時，提高了檢測的精度。

綜上所述，根據本發明實施例的家電設備的電源頻率檢測方法，首先，對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后，以預設的定時間隔對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻，從有效采樣開始時刻起，獲取采樣次數，并根據采樣次數計算測量頻率以對輸入電源的頻率進行識別。由此，該方法不必引入額外的中斷，在短時間內即可對輸入電源的頻率進行正確識別，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

圖3是根據本發明一個實施例的家電設備的電源頻率檢測裝置的方框示意圖。如圖3所示，該電源頻率檢測裝置包括：整流變換模塊10、采樣模塊20和識別模塊30。

其中，整流變換模塊10用于對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號。采樣模塊20用于以預設的定時間隔△T對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻t1。識別模塊30用于從有效采樣開始時刻t1起，獲取采樣次數m，并根據采樣次數m計算測量頻率f以對輸入電源的頻率進行識別。

進一步地，根據本發明的一個實施例，識別模塊30可以根據以下公式計算測量頻率：

f＝N/[△T*(m-1)]

其中，f為測量頻率，N為預設的方波信號的采樣階躍次數，m為采樣的次數，且m為大于1的整數。

在本發明的一個實施例中，m可以大于等于50。

具體地，如圖2所示，整流變換模塊10對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后采樣模塊20以預設的定時間隔△T對方波信號進行采樣，當當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，為有效采樣開始時刻，即圖中t1時刻，記為第一次有效采樣。采樣模塊20持續以預設的定時間隔△T對方波信號進行采樣，當采樣信號的狀態與前一次采樣信號的狀態不同，且采樣信號的狀態與有效采樣開始時刻t1的狀態相同，方波信號的采樣階躍次數N加1。當N達到預設值時，例如預設值可以為6，采樣模塊20停止采樣，即圖2中的t2時刻，并且識別模塊30獲取采樣次數m。如圖2所示，假設從有效采樣開始時刻t1開始，共進行了m次采樣，因為△T、N和m都已知，所以根據頻率計算公式：頻率＝測量周期數/測量時間，即f＝N/[△T*(m-1)]，可以計算出測量頻率f。

根據本發明的一個實施例，識別模塊30對輸入電源的頻率進行識別時，獲取與測量頻率f最接近的標準電源頻率，并將最接近的標準電源頻率作為輸入電源的頻率。

進一步地，標準電源頻率包括50Hz和60Hz。

具體地，由于該裝置采用定時采樣的方式獲取方波信號的狀態，因此測量時間可能存在誤差，誤差最大為△T，對應一次采樣間隔，由此可得出測量誤差的百分比大約為1/m。民用電源的標準電源頻率為50Hz和60Hz，為保證電源頻率識別的正確性，理論上可接受的誤差百分比最大為10％，即理論上當m大于10時，就可以保證電源頻率識別的正確性。考慮到電源本身可能存在一定的偏差，為進一步保證電源頻率識別的準確性，可以在將采樣次數m設定在50以上，即m可以為大于等于50的整數。

在識別模塊根據采樣次數m計算出測量頻率f后，將f與標準電源頻率50Hz和60Hz進行比較，即判斷是否|f-50|＜|f-60|，如果是，說明f更接近50Hz，則輸入電源的頻率為50Hz；如果否，說明f更接近60Hz，則輸入電源的頻率為60Hz。由此，不必引入額外的中斷，采用普通的I/O口即可對輸入電源的頻率進行正確識別，識別時間較短且精度高，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

另外，常見的民用標準電源頻率包含50Hz、60Hz，對應的周期分別為20ms和16.67ms。在本發明的一個實施例中，若預設的定時間隔△T為2ms，則僅需將方波信號的采樣階躍次數N設定為6(對應測量時間在百毫秒級)，即可將最大誤差控制在2％以內，如果采用相關技術中累計中斷次數的方式對輸入電源的頻率進行識別，測量時間需要到秒級才能實現同等的誤差控制。因此，根據本發明實施例的家電設備的電源頻率檢測裝置，在縮短檢測時間的同時，提高了檢測的精度。

根據本發明實施例的家電設備的電源頻率檢測裝置，通過整流變換模塊對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后，通過采樣模塊以預設的定時間隔對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻，從有效采樣開始時刻起，通過識別模塊獲取采樣次數，并根據采樣次數計算測量頻率以對輸入電源的頻率進行識別。由此，該裝置不必引入額外的中斷，在短時間內即可對輸入電源的頻率進行正確識別，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

此外，本發明實施例還提出一種家電設備，其包括上述的家電設備的電源頻率檢測裝置。

本發明實施例的家電設備，通過上述的家電設備的電源頻率檢測裝置的整流變換模塊對輸入電源進行整流變換處理以獲取與輸入電源相同頻率的方波信號，然后，通過采樣模塊以預設的定時間隔對方波信號進行采樣以獲取方波信號的狀態，并在當前采樣到的方波信號的狀態與前一次采樣到的方波信號的狀態不同時，記為有效采樣開始時刻，從有效采樣開始時刻起，通過識別模塊獲取采樣次數，并根據采樣次數計算測量頻率以對輸入電源的頻率進行識別。由此，該家電設備不必引入額外的中斷，在短時間內即可對輸入電源的頻率進行正確識別，從而為家電設備的快速響應提供條件，提高了家電設備對不同電源環境的適應性。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。