CN102506024A - 一种具有二级保护功能的电风扇电路 - Google Patents

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Abstract

本发明的可调检测距离的电风扇感应自动保护器，其电路由555时基集成电路、无触点开关电路、报警声模拟电路、电源电路和红外线检测装置等五部分组成。本发明设计有两级人体保护装置，能够对人体实现近距离和远距离检测，从而实现主动停机和声音提醒，对人体实施有效地保护。

Description

一种具有二级保护功能的电风扇电路
技术领域
本发明涉及电风扇保护和控制领域，更具体地说，本发明涉及一种具有二级保护功能的电风扇电路
背景技术
查阅具有保护人体功能的电风扇的相关专利，发现大多数专利都是针对当人体触碰电风扇时，风扇才会停止转动以保护人体，如中国专利公开号为201865951、名称为“一种人体触摸停转的电风扇保护电路”的发明专利。这种保护方式存在一定的危险性，若电扇因惯性未能及时停止也会成人体的伤害，也有少数发明专利通过检测装置实现对人体的远距离检测来实现及时的保护人体的目的，但由于其检测距离固定而限制了电扇的转动空间，未能很好的实现电扇转动和保护功能的结合。
发明内容
本发明提供了一种能够对人体实施二级保护和声音提示的电路，并且具有检测距离可调、抗干扰能力强的的特点。
为了克服现有技术的不足，本发明的内容是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种具有二级保护功能的电风扇电路，其电路包括：555时基集成电路、无触点开关电路、报警声模拟电路、电源电路和红外线检测装置等五部分组成。
所述的红外线检测装置和金属贴片TP装置实现对人体的两级保护：一级保护由红外线检测装置实现对人体远距离检测，从而实现电扇的停机控制；二级保护由金属贴片TP装置实现对人体触碰的近距离检测，从而使电风扇停机；
所述的一级保护，其电路由红外线检测装置、555时基集成电路、无触点开关点电路、报警声模拟电路构成，所述红外线检测装置的红外线传感器PY1的2脚连接到IC1a放大器的同相输入端3脚，由IC1a实现对对检测信号的一级放大，IC1a的输出端1脚经电容C8耦合到IC1b的反相输出端6脚，从而对检测信号二级放大处理，IC1b的输出端7脚经电阻R9连接到由IC2a和IC2b组成的窗口式电压比较器IC2a的反相输出端6脚、IC2b的同相输出端3脚，实现对IC1b输出端的7脚电压信号与IC2a同相输出端B点电压Ub和IC2b反相输出端A点电压Ua的比较输出，而连接于IC2a同相输出端连接的电位器W1用于设定IC2a和IC2b构成的窗口式电压比较器的阀值，同时实现对检测器的灵敏度的调节，IC2a输出端7脚经二极管D1、IC2b的输出端1脚经二极管D2并联后输出放大后的检测信号，P点输出电平信号，然后经由运算放大器组成的反相器，反相器的输出端连接到555时基集成电路的NE555芯片的引脚2，NE555芯片的引脚3连接到三极管BJT1的基极b从而控制三极管BJT1的导通和截止，同时连接到三极管BJT2的基极b从而控制三极管BJT2导通和截止，三极管BJT1的集电极c连接到双向可控硅BCR的控制端G，从而控制双向可控硅BCR的导通和截止，双向可控硅BCR的T2端连接，从而控制电动机DJ的转动和停止；三极管BJT2的发射极e经电阻R6控制报警声模拟电路的NS5608芯片触发和停止，NS5608芯片的一端连接到三极管BJT3的基极b控制其导通和截止，三极管BJT3的集电极c连接到扬声器SP上，控制扬声器发声；
所述的二级保护，其电路由金属贴片TP装置、555时基集成电路、无触点开关点电路、报警声模拟电路构成，金属贴片TP装置的贴片连接在电风扇的外壳上用于感受人体信号，另一端接在555时基集成电路的NE555芯片引脚2上，NE555芯片的引脚3连接到三极管BJT1的基极b从而控制三极管BJT1的导通和截止，同时连接到三极管BJT2的基极b从而控制三极管BJT2导通和截止，三极管BJT1的集电极c连接到双向可控硅BCR的控制端G，从而控制双向可控硅BCR的导通和截止，双向可控硅BCR的T2端连接到电机DJ，从而控制电动机DJ的转动和停止；三极管BJT2的发射极e经电阻R6控制报警声模拟电路的NS5608芯片触发和停止，NS5608芯片的一端连接到三极管BJT3的基极b控制其导通和截止，三极管BJT3的集电极c连接到扬声器SP上，控制扬声器发声；。
所述的红外线检测装置的检测距离可以通过调节红外线检测装置的电路单元的电位器W1实现对检测器灵敏度的控制，从而实现对检测距离的调节。
所述的报警声模拟电路包括一个NS5608芯片、一个扬声器SP、一个三极管BJT3，芯片NS5608的引脚1连接到三极管BJT2的发射极e，其引脚2连接到三极管BJT3的基极b，三极管BJT3的集电极c经扬声器SP连接到芯片NS5608的电源引脚VDD，三极管BJT3的发射极e则连接到芯片NS5608的电源引脚VSS。
附图说明
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明的红外线检测装置的内部电路原理图；
具体实施
电风扇启动：
如图1所示当闭合开关K和断开开关S时，555时基集成电路2的NE555芯片NE555芯片工作于复位状态，此时其引脚3输出处于低电平，从而使三极管BJT1导通，BJT1导通后在串联在其基极b的电阻R3上产生压降，经电位器W限流降压，使双向可控硅BCR导通，从而有直流电通过电动机DJ，带动风扇转动。
风速调节：
如图1所示在电风扇启动后，通过调节图1中的电位器W，即可实现电风扇的无级调速。
红外线检测距离调节：
如图2所示当闭合开关S时，通过调节电位器W2实现对红外线传感器灵敏度的调节，从而实现对检测距离的调节。
感应检测自动保护人体功能：
(1)红外线检测的一级保护
如图2所示，当红外线传感器PY1检测到人体红外信号时，PY1的2脚输出极微弱的电信号直接送到IC1a放大器的同相输入端3脚，IC1a对信号放大约2500倍后，再从IC1a的1脚输出，由电容C8耦合到IC1b作进一步放大。IC2构成窗口式电压比较器，当IC1b的7脚电压幅度在Ua和Ub之间时，IC2a的1脚和IC2b的7脚均无输出；当IC1b的7脚电压大于Ub时，IC2a的7脚输出高电平，IC1b的7脚电压小于Ua时，IC2b的1脚输出高电平，经D1、D2相互隔离和“或”的作用从P点输出控制脉冲信号，电位器W1用于设定IC2构成窗口式电压比较器的阀值，调节W1可调节检测器的灵敏度，P点输出高电平信号。
如图1所示，检测到的红外线信号经红外线检测装置5处理后得到的P点高电平信号，经由运算放大器组成的反相器6将信号变为低电平信号，此低电平信号传到555时基集成电路2的NE555芯片的引脚2，触发NE555芯片工作于置位状态，NE555芯片的引脚3发出高电平信号，经三极管BJT1的基极b使三极管BJT1的截止，同时经三极管BJT2的基极b使三极管BJT2导通，三极管BJT1的集电极c连接双向可控硅BCR的控制端G，使双向可控硅BCR截止，双向可控硅BCR的T2端连接到电机DJ，使电动机停止；三极管BJT2的发射极e经电阻R6触发报警声模拟电路(4)的NS5608芯片，NS5608芯片的一端连接到三极管BJT3的基极b使其三极管BJT3导通，三极管BJT3的集电极c连接到扬声器SP上，从而使扬声器SP发声以示提醒。
当人体离开检测范围后，此时没有检测到人体红外线信号，由于NE555芯片工作于单稳状态，经过1.1R2C1时间后，555时基集成电路2内部又翻转复位，此时芯片NE555引脚3输出处于低电平，从而使三极管BJT1导通，BJT1导通后在串联在其基极b的电阻R3上产生压降，经电位器W限流降压，使双向可控硅BCR导通，从而有直流电通过电动机DJ，带动风扇转动。
(2)触碰金属贴片TP的二级保护
如图1所示当有人触碰电风扇的金属外罩时(金属贴片TP是与网罩相连的)。由于人体的感应作用有信号通过金属贴片TP进入555时基集成电路2的NE555芯片的引脚2，触发NE555芯片工作于置位状态，NE555芯片的引脚3发出高电平信号，经三极管BJT1的基极b使三极管BJT1的截止，同时经三极管BJT2的基极b使三极管BJT2导通，三极管BJT1的集电极c连接双向可控硅BCR的控制端G，使双向可控硅BCR截止，双向可控硅BCR的T2端连接到电机DJ，使电动机停止；三极管BJT2的发射极e经电阻R6触发报警声模拟电路(4)的NS5608芯片，NS5608芯片的一端连接到三极管BJT3的基极b使其三极管BJT3导通，三极管BJT3的集电极c连接到扬声器SP上，从而使扬声器SP发声以示提醒。
当手离开电风扇的金属网罩后，由于NE555芯片工作于单稳状态，经过1.1R2C1时间后，555时基集成电路2内部又翻转复位，此时芯片NE555引脚3输出处于低电平，从而使三极管BJT1导通，BJT1导通后在串联在其基极b的电阻R3上产生压降，经电位器W限流降压，使双向可控硅BCR导通，从而有直流电通过电动机DJ，带动风扇转动。

Claims (3)

1.一种具有二级保护功能的电风扇电路，其电路包括：555时基集成电路(2)、无触点开关电路(3)、报警声模拟电路(4)、电源电路(1)和红外线检测装置(5)等五部分组成，其特征在于：
所述的红外线检测装置(5)和金属贴片TP装置实现对人体的两级保护：一级保护由红外线检测装置(5)实现对人体远距离检测，从而实现电扇的停机控制；二级保护由金属贴片TP装置实现对人体触碰的近距离检测，从而使电风扇停机；
所述的一级保护，其电路由红外线检测装置(5)、555时基集成电路(2)、无触点开关点电路(3)、报警声模拟电路(4)构成，所述红外线检测装置(5)的红外线传感器PY1的2脚连接到IC1a放大器的同相输入端3脚，由IC1a实现对对检测信号的一级放大，IC1a的输出端1脚经电容C8耦合到IC1b的反相输出端6脚，从而对检测信号二级放大处理，IC1b的输出端7脚经电阻R9连接到由IC2a和IC2b组成的窗口式电压比较器IC2a的反相输出端6脚、IC2b的同相输出端3脚，实现对IC1b输出端的7脚电压信号与IC2a同相输出端B点电压Ub和IC2b反相输出端A点电压Ua的比较输出，而连接于IC2a同相输出端连接的电位器W1用于设定IC2a和IC2b构成的窗口式电压比较器的阀值，同时实现对检测器的灵敏度的调节，IC2a输出端7脚经二极管D1、IC2b的输出端1脚经二极管D2并联后输出放大后的检测信号，P点输出电平信号，然后经由运算放大器组成的反相器(6)反相器的输出端连接到555时基集成电路(2)的NE555芯片的引脚2，NE555芯片的引脚3连接到三极管BJT1的基极b从而控制三极管BJT1的导通和截止，同时连接到三极管BJT2的基极b从而控制三极管BJT2导通和截止，三极管BJT1的集电极c连接到双向可控硅BCR的控制端G，从而控制双向可控硅BCR的导通和截止，双向可控硅BCR的T2端连接，从而控制电动机DJ的转动和停止；三极管BJT2的发射极e经电阻R6控制报警声模拟电路(4)的NS5608芯片触发和停止，NS5608芯片的一端连接到三极管BJT3的基极b控制其导通和截止，三极管BJT3的集电极c连接到扬声器SP上，控制扬声器发声；
所述的二级保护，其电路由金属贴片TP装置、555时基集成电路(2)、无触点开关点电路(3)、报警声模拟电路(4)构成，金属贴片TP装置的贴片连接在电风扇的外壳上用于感受人体信号，另一端接在555时基集成电路的NE555芯片引脚2上，NE555芯片的引脚3连接到三极管BJT1的基极b从而控制三极管BJT1的导通和截止，同时连接到三极管BJT2的基极b从而控制三极管BJT2导通和截止，三极管BJT1的集电极c连接到双向可控硅BCR的控制端G，从而控制双向可控硅BCR的导通和截止，双向可控硅BCR的T2端连接，从而控制电动机DJ的转动和停止；三极管BJT2的发射极e经电阻R6控制报警声模拟电路(4)的NS5608芯片触发和停止，NS5608芯片的一端连接到三极管BJT3的基极b控制其导通和截止，三极管BJT3的集电极c连接到扬声器SP上，控制扬声器发声；
2.根据权利要求1所述红外线检测装置(5)，其特征在于，红外线检测装置(5)的检测距离可以通过调节红外线检测装置(5)的电路单元的电位器W1实现对检测器灵敏度的控制，从而实现对检测距离的调节。
3.根据权利要求1所述的一种具有二级保护功能的电风扇电路，其特征在于，所述的报警声模拟电路(4)包括一个NS5608芯片、一个扬声器SP、一个三极管BJT3，芯片NS5608的引脚1连接到三极管BJT2的发射极e，其引脚2连接到三极管BJT3的基极b，三极管BJT3的集电极c经扬声器SP连接到芯片NS5608的电源引脚VDD，三极管BJT3的发射极e则连接到芯片NS5608的电源引脚VSS。
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