CN101761499A - 一种无刷直流风扇及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种无刷直流风扇及其控制方法，无刷直流风扇包括无刷直流马达、控制电路和风扇，控制电路包括RC滤波电路和控制芯片，控制芯片内设置有PWM信号产生电路，PWM信号产生电路的输出连接RC滤波电路的输入，RC滤波电路的输出连接无刷直流马达；PWM信号产生电路输出脉宽匀速变化的PWM信号，RC滤波电路将PWM信号整形成电压匀速上升或下降的电压信号，无刷直流马达的转速受此电压信号控制，随电压信号的匀速变化而匀速变化。本发明可以模拟出接近大自然的风，产生的风更加接近自然界，让用户感觉更舒适；并且，电机不再反复启动，有效降低了噪音，从而具有构简单合理、操作灵活、感觉舒适、适用范围广的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种无刷直流风扇及其控制方法。
背景技术
市场上现有的风扇，都是简单的将风速分为多个档位，通过循环控制每档的导通时间和停止时间，来模拟自然风或睡眠风。这种方法会让电机迅速转动和停止，产生启动噪音，并且风速跳跃性变化，与自然界的风差异大。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、感觉舒适、适用范围广的无刷直流风扇及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种无刷直流风扇，包括无刷直流马达、控制电路和风扇，其特征是控制电路包括RC滤波电路和控制芯片，控制芯片内设置有PWM信号产生电路，PWM信号产生电路的输出连接RC滤波电路的输入，RC滤波电路的输出连接无刷直流马达；PWM信号产生电路输出脉宽匀速变化的PWM信号，RC滤波电路将PWM信号整形成电压匀速上升或下降的电压信号，无刷直流马达的转速受此电压信号控制，随电压信号的匀速变化而匀速变化。
所述PWM信号为周期性信号，周期中的高电平或低电平的占空比匀速增大或减小，即脉宽匀速变化。
所述脉宽匀速变化的速率为一个以上。
所述RC滤波电路由一个以上的电阻串接在无刷直流马达和PWM信号产生电路之间所构成，其中至少一个电阻到电路电源负极性端接有电容。
所述无刷直流马达设置有调速接口，该调速接口的输入信号的电压匀速变化时，无刷直流马达的转速也匀速变化。
所述RC滤波电路设置在无刷直流马达内。
一种无刷直流风扇的控制方法，其特征是PWM信号产生电路输出占空比匀速上升的电压信号PWM，在上升过程中上升速率不变，当上升到上限值后，占空比再匀速下降，在下降过程中下降速率不变，当下降到下限值后，占空比又再匀速上升，以此循环；PWM信号产生电路输出的PWM信号经RC滤波电路整形成电压匀速上升或下降的电压信号；无刷直流马达的转速受此电压信号控制，电压高则转速高，电压变化速率快，则转速变化快；由于无刷直流马达的转速匀速变化时，风速相应匀速变化，故产生出非常接近大自然的风。
在不同的上升过程或下降过程中，上升速率或下降速率在预先设定的二个以上的速率中随机选择。
本发明通过上述技术特征，就可以模拟出接近大自然的风，产生的风更加接近自然界，让用户感觉更舒适；并且，电机不再反复启动，有效降低了噪音，从而具有构简单合理、操作灵活、感觉舒适、适用范围广的特点。
附图说明
图1为本发明一实施例的逻辑框图。
图2为本发明的控制电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图2，本无刷直流风扇包括无刷直流马达、控制电路和风扇。控制电路包括RC滤波电路1、控制芯片2、显示电路和转速反馈电路等。控制芯片2为单片机SN8P2722，内置PWM信号产生电路。
本实例在PWM信号占空比为100％时为最高转速900rpm，在占空比为10％时为最低转速100rpm，按转速均分为9个档。100rpm变化到900rpm的时间定为12秒、8秒和4秒三种，即PWM信号脉宽匀速变化的速率为低速VL、中速VM和高速VH共三种。其中，低速VL＝7.5％/秒，中速VM＝11.3％/秒，高速VH＝22.5％/秒。
控制芯片2的第13脚为内置PWM信号产生电路的输出脚，输出为矩形波。风扇以恒定风速运行时，PWM信号产生电路输出的矩形波占空比不变，增大风速档位时增加相应的矩形波占空比。风扇运行在自然风或睡眠风时，PWM信号产生电路输出的矩形波占空比以低速VL、中速VM和高速VH三种速率变化。
每档自然风均是风速从所在档位到1档风速之间往复循环。在不同的上升过程或下降过程中，上升速率或下降速率在预先设定的二个以上的速率中随机选择。本实施例提供了三个速率以供选择。
下面是自然风详细时序，↓表示匀速下降，↑表示匀速上升，如VM↓表示PWM信号的占空比以速率VM匀速下降，VH↑表示PWM信号的占空比以速率VH匀速上升。
风速5及以上档位开始的自然风变化顺序：(VM↓→VH↑→VM↓→VM↑→VM↓→VL↑)→(VH↓→VH↑→VH↓→VM↑→VH↓→VL↑)→(VL↓→VH↑→VL↓→VM↑→VL↓→VL↑)→……循环。
风速4及以下档位开始的自然风变化顺序：(VM↓→VM↑→VM↓→VL↑)→(VL↓→VM↑→VL↓→VL↑)→……循环。
睡眠风变化顺序：从设定自然风档开始，每半小时降1档，到最低档自然风后不再变化。
RC滤波电路1由一个以上的电阻串接在无刷直流马达和PWM信号产生电路之间所构成，其中至少一个电阻到电路电源负极性端接有电容。该RC滤波电路1可根据需要而设置在无刷直流马达内，也可以单独设置，其具有较大的灵活性。
RC滤波电路1将固定占空比的PWM信号转化为恒定电压，输入无刷直流电机，使无刷直流电机以恒定转速运行，产生各个档的恒定风速。
RC滤波电路1将占空比以低速VL、中速VM、高速VH变化的PWM信号转化为匀速变化的电压，输入无刷直流电机，使无刷直流电机的转速匀速变化，形成自然风或睡眠风。
风速按键SW2调节各种风类的档位，风类按键SW2调节风类。
Claims (8)
1.一种无刷直流风扇，包括无刷直流马达、控制电路和风扇，其特征是控制电路包括RC滤波电路(1)和控制芯片(2)，控制芯片内设置有PWM信号产生电路，PWM信号产生电路的输出连接RC滤波电路的输入，RC滤波电路的输出连接无刷直流马达；PWM信号产生电路输出脉宽匀速变化的PWM信号，RC滤波电路将PWM信号整形成电压匀速上升或下降的电压信号，无刷直流马达的转速受此电压信号控制，随电压信号的匀速变化而匀速变化。
2.根据权利要求1所述的无刷直流风扇，其特征是所述PWM信号为周期性信号，周期中的高电平或低电平的占空比匀速增大或减小，即脉宽匀速变化。
3.根据权利要求1所述的无刷直流风扇，其特征是所述脉宽匀速变化的速率为一个以上。
4.根据权利要求1所述的无刷直流风扇，其特征是所述RC滤波电路(1)由一个以上的电阻串接在无刷直流马达和PWM信号产生电路之间所构成，其中至少一个电阻到电路电源负极性端接有电容。
5.根据权利要求1或4所述的无刷直流风扇，其特征是所述RC滤波电路(1)设置在无刷直流马达内。
6.根据权利要求1所述的无刷直流风扇，其特征是所述无刷直流马达设置有调速接口，该调速接口的输入信号的电压匀速变化时，无刷直流马达的转速也匀速变化。
7.一种如权利要求1所述的无刷直流风扇的控制方法，其特征是PWM信号产生电路输出占空比匀速上升的PWM信号，在上升过程中上升速率不变，当上升到上限值后，占空比再匀速下降，在下降过程中下降速率不变，当下降到下限值后，占空比又再匀速上升，以此循环；PWM信号产生电路输出的PWM信号经RC滤波电路整形成电压匀速上升或下降的电压信号；无刷直流马达的转速受此电压信号控制，电压高则转速高，电压变化速率快，则转速变化快；由于无刷直流马达的转速匀速变化时，风速相应匀速变化，故产生出非常接近大自然的风。
8.根据权利要求7所述的无刷直流风扇的控制方法，其特征是在不同的上升过程或下降过程中，上升速率或下降速率在预先设定的二个以上的速率中随机选择。
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