CN101858634A - 一种空调风速调节的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调风速调节的方法，所述空调系统中包括可控硅控制电路和继电器控制电路，所述方法包括：闭合继电器，关断可控硅，空调进入固定高风模式；断开继电器，过零检测电路检测交流工作电压的过零点，并将检测到过零检测信号发送给微控制器，微控制器根据过零检测信号计算导通角并根据导通角导通可控硅，空调进入变速低风模式。同时，本发明还公开了一种空调风速调节的系统。本发明公开的方法和系统，实现了宽范围调速和连续变速调节的目的。

Description

一种空调风速调节的方法和系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，更具体地说，涉及一种空调风速调节的方法和系统。

背景技术

随着空调业的发展，各种各样的空调风扇的变速技术也随之发展起来。

请参阅图1所示，图1为现有技术中一种空调室外机风扇变速调节的电路原理图。图1中交流风扇接入电网的工作的状态为三种，分别为一个继电器导通的工作状态，二个继电器导通的工作状态以及三个继电器导通的工作状态，通过这三种工作状态来实现高、中、低三档风速调节，其中每种工作状态对应于一种风速。发明人在实践和研究中发现现有技术具有缺点：调速范围有限，只有有限而且固定的若干档调速，不能宽范围、连续地调节风速。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术调速范围有限，只有有限而且固定的若干档调速，不能宽范围、连续地调节风速的缺点，提出一种调节空调风速的方法和系统，实现宽范围、连续调节的目的。

本发明解决其技术问题所采用的一种技术方案是：一种空调风速调节的方法，所述空调系统中包括可控硅控制电路和继电器控制电路，方法包括：

闭合继电器，关断可控硅，空调进入固定高风模式；

断开继电器，过零检测电路检测交流工作电压的过零点，并将检测到过零检测信号发送给微控制器，微控制器根据过零检测信号计算导通角并根据导通角导通可控硅，空调进入变速低风模式。

所述方法，进一步包括：

微控制器判断是否接收到过零检测电路发送的过零检测信号；如果没有，则将过零检测丢失次数加1。

所述的方法，进一步包括：

微控制器判断过零检测丢失次数是否大于设定次数；如果是，则过零检测丢失次数清零，并关闭可控硅，空调进入固定高风模式。

所述设定次数为4次。

一种空调风速调节系统，包括：

可控硅控制电路，用于控制可控硅的导通和关闭；

继电器控制电路，用于控制继电器的断开和闭合，其中所述可控硅控制电路和继电器控制电路的输入端分别与市电火线相连接，输出端并联后与所述室外机风扇的一个电源输入端连接，所述室外机风扇的另一个电源输入端与市电零线连接；

过零检测电路，两端分别与电网零线和火线相连接，用于检测电网交流工作电压的过零信号；

微控制器，用于接收过零检测电路检测到的信号，计算可控硅的导通角，以及发送控制信号给可控硅控制电路和继电器控制电路。

所述微控制器进一步包括：

第一判断单元，用于判断微控制器是否收到过零检测电路发送的过零检测信号；

过零检测丢失计数器，如果微控制器没有收到过零检测电路发送的过零检测信号，则过零检测丢失次数加1。

所述微控制器进一步包括：

第二判断单元，判断过零检测丢失次数是否大于设定次数。

所述的系统，进一步包括：

反相器，一端与微控制器相连接，另一端与继电控制电路和可控硅控制电路相连接，用于将输入电平转化为反向的输出电平。

与现有技术相比，本发明采用继电器和可控硅控制调节交流风扇的风速，实现了宽范围、连续调节的目的。

本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为现有技术中一种空调室外机风扇变速调节的电路原理图；

图2是本发明提供的一种空调室外机风扇变速调节的电路原理图。

具体实施方式

请参阅图2所示，图2为本发明实施例提供的一种空调风扇调速电路原理图。本发明实施例中空调风扇电路包括室外机风扇1，微控制器2、反相器3、继电器控制电路4、可控硅控制电路5以及过零检测电路6。其中，室外机风扇1的高风档通过继电器控制电路4与市电火线L相连接，室外机风扇1的低风档通过可控硅电路5与市电火线L相连接，室外机风扇1的公共端通过保险丝FUSE与市电零线N相连接。

所述微控制器1与反相器2相连接，微控制器1控制反相器2的两个输出引脚OFAN_H、OFAN_L的输出电平。所述反相器2的一输出端OFAN_H与与继电器控制电路4相连接，另一输出端OFAN_L与可控硅控制电路5相连接。

所述继电器控制电路4包括继电器K，以及与所述继电器K并联的二极管D1，所述继电器K的一端与市电火线L连接，另一端与风扇的高风挡连接。所述二极管D1一端与反相器2的OFAN_H端连接，另一端接12V电源。

所述可控硅控制电路5包括可控硅T，光电耦合器Opto1，与所述光耦Opto1的引脚2串联的限流电阻R1，与Opto1的引脚6串联的限流电阻R2以及与可控硅并联的电容C1和电阻R3。其中，所述可控硅T一端与火线L相连接，另一端与风扇的低风挡相连。所述可控硅T的控制极与一光电耦合器Opto1的引脚4相连接。所述光电耦合器Opto1的引脚1接12V电源端，所述光电耦合器Opto1的引脚6通过限流电阻R2以及电阻R3与市电L线连接。所述电容C1一端与电阻R3连，另一端与可控硅T连接。

本发明实施例中，所述可控硅T为优选双向半控型电力电子器件。

所述过零检测电路6一端通过保险丝FUSE与市电零线N连接，另一端与市电火线L连接。所述过零检测电路6包括分压电阻R4、R5、电压上拉电阻R6、电阻R7，光电耦合器Opto2以及电容C2。其中，所述电阻R4一端与市电火线L相连接，另一端与电阻R5相连接。所述电阻R5另一端与光电耦合器Opto2相连接。所述电阻R5一端与市电零线N相连接，另一端与电阻R4相连接。电阻R6一端与光电耦合器Opto2相连接，另一端接5V电源。所述电阻R7一端与光电耦合器Opto2连接，另一端与微控制器2信号输入端MCU_ZX相连接。所述电容C2一端与微控制器2相连接，另一端接地。所述R7与电容C2对信号MCU_ZX起滤波作用。检测工作电压的过零点可通过电阻R4、R5对电网分压，再通过光电耦合器Opto2隔离传输，通过电阻R7提取出电网的过零点的信号MCU_ZX，所述信号MCU_ZX发送到微控制器2进行处理计算出导通角，微控制器2发出命令控制可控硅T的导通，从而达到调速的目的。

本发明实施例中，所述过零检测时间处理程序采用为200us定时器，为防止过4次以上检测不到过零点，零检测不准，采用数字滤波技术，检测工作频率大于70HZ视为干扰，在65HZ～70HZ以及小于45HZ视为过零检测丢失，如果连续检测视为过零检测故障，将关闭可控硅T进行保护。

本发明实施例中，当微控制器2通过控制OFAN_H的电平致使继电器K打开，通过控制OFAN_L的电平，使光电耦合器Opto1导通，从而使得双向可控硅T门极有驱动而导通时，空调室外机风扇的低风档通过双向可控硅T和保险丝FUSE连入电网电源，则风扇以低风变速方式运行。

所述室外机风扇1的风速取决于可控硅T的导通角的大小，导通角越大，风速越大，导通角越小，风速越小，改变导通角的大小可以调节风速。每个工作周期的正负双向的导通时间的大小可以计算出导通角，即导通角α等于每个工作周期可控硅导通的时间ton与工作周期T的商再乘以2π。所述导通角α＝((0.5T-Δt)/0.5T)×2π。何时触发双向可控硅T的导通，将决定导通角α的大小，本发明实施例中以工作电压(电网电压)的过零点作为触发可控硅导通的时间基准，通过检测工作电压的过零点，然后过零点之后延迟一定合适时间Δt后触发可控硅T导通，通过调节Δt的大小，即可改变导通角的大小达到调速的目的。其中，0≤Δt≤T/2。

本发明实施例中，根据外界环境因素，空调需要进入固定高风运行模式时，外界温度监测系统发送命令给微控制器2，所述微控制器2通过控制OFAN_H的电平驱动继电器K闭合，和通过控制OFAN_L的电平使光电耦合器Opto1不导通，双向可控硅T门极无驱动而截止时，空调风扇的高风档通过继电器K和保险丝FUSE连入电网电源，则风扇以固定的高风速运行。

需要说明的是，本发明所述微控制器2设置有空调风扇的驱动程序。所述微控制器2中设置有过零检测丢失计数器，以及存储在微控制器2中的风速控制程序。过零检测电路6检测交流工作电压的过零点，并将检测到过零检测信号发送给微控制器2，微控制器2通过对过零检测电路信号的检测，微控制器2根据过零检测信号计算导通角并根据导通角导通可控硅，进而控制继电器控制电路4的状态和可控硅控制电路5的状态，进而控制室外机风扇的工作状态。同时，微控制器2判断是否接收到过零检测电路发送的过零检测信号；如果没有，则将过零检测丢失次数加1。微控制器2判断过零检测丢失次数是否大于设定次数，本发明实施中所述设定次数为4次。如果是，则过零检测丢失次数清零，并关闭可控硅，空调进入固定高风模式。

综上所述，本发明实施例通过将继电器电路和可控硅电路相结合，并结合过零检测电路，通过微控制器对空调风扇风速运行模式进行控制，与现有技术相比，风速调节范围宽，而且达到连续调速的目的。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种空调风速调节的方法，其特征在于，所述空调系统中包括可控硅控制电路和继电器控制电路，方法包括：

闭合继电器，关断可控硅，空调进入固定高风模式；

断开继电器，过零检测电路检测交流工作电压的过零点，并将检测到过零检测信号发送给微控制器，微控制器根据过零检测信号计算导通角并根据导通角导通可控硅，空调进入变速低风模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

微控制器判断是否接收到过零检测电路发送的过零检测信号；如果没有，则将过零检测丢失次数加1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

微控制器判断过零检测丢失次数是否大于设定次数；如果是，则过零检测丢失次数清零，并关闭可控硅，空调进入固定高风模式。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定次数为4次。

5.一种空调风速调节系统，其特征在于，包括：

可控硅控制电路，用于控制可控硅的导通和关闭；

继电器控制电路，用于控制继电器的断开和闭合，其中所述可控硅控制电路和继电器控制电路的输入端分别与市电火线相连接，输出端并联后与所述室外机风扇的一个电源输入端连接，所述室外机风扇的另一个电源输入端与市电零线连接；

过零检测电路，两端分别与电网零线和火线相连接，用于检测电网交流工作电压的过零信号；

微控制器，用于接收过零检测电路检测到的信号，计算可控硅的导通角，以及发送控制信号给可控硅控制电路和继电器控制电路。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述微控制器进一步包括：

第一判断单元，用于判断微控制器是否收到过零检测电路发送的过零检测信号；

过零检测丢失计数器，如果微控制器没有收到过零检测电路发送的过零检测信号，则过零检测丢失次数加1。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述微控制器进一步包括：

第二判断单元，判断过零检测丢失次数是否大于设定次数。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，进一步包括：

反相器，一端与微控制器相连接，另一端与继电控制电路和可控硅控制电路相连接，用于将输入电平转化为反向的输出电平。

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