CN105977913A - 风扇及用于风扇的触网停机保护方法和保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风扇及用于风扇的触网停机保护方法和保护电路，所述方法包括以下步骤：在网罩被触摸时生成触摸停机信号；根据触摸停机信号控制第一至第四开关单元均断开；获取交流电源的电压过零信号；根据交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，以使电机停转。该方法在风扇电机运行过程中，当人或动物碰触到风扇的网罩时，通过对第一至第四开关单元进行控制以给电机提供直流电，使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种用于风扇的触网停机保护方法、一种用于风扇的触网停机保护电路以及具有其的风扇。
背景技术
目前风扇的触网停机保护，主要是通过继电器切换触点实现，即当用户碰触到风扇的网罩时，通过继电器将风扇电机的供电电源由交流电切换为直流电，以使电机实现快速制动，避免对人体造成伤害。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种用于风扇的触网停机保护方法，在风扇电机运行过程中，当人或动物碰触到风扇的网罩时，通过对第一至第四开关单元进行控制以给电机提供直流电，使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害。
本发明的另一个目的在于提出一种用于风扇的触网停机保护电路。
本发明的又一个目的在于提出一种风扇。
为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用于风扇的触网停机保护方法，所述风扇包括网罩、电机和由第一至第四开关单元组成的换相电路，所述换相电路的输入端与交流电源相连，所述换相电路的输出端与所述电机相连，所述保护方法包括以下步骤：在所述网罩被触摸时，生成触摸停机信号；根据所述触摸停机信号控制所述第一至第四开关单元均断开；获取所述交流电源的电压过零信号；以及根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，以使所述电机停转。
根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护方法，在网罩被触摸时生成触摸停机信号，并根据触摸停机信号控制第一至第四开关单元均断开，然后获取交流电源的电压过零信号，并根据交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，使电机停转，从而在风扇电机运行过程中，当人或动物碰触到风扇的网罩时，实现电机快速制动的目的，避免对人或动物造成伤害。
根据本发明的一个实施例，当所述网罩未被触摸时，通过控制所述第一至第四开关单元以使所述换相电路输出交流电至所述电机，以使所述电机正常运转。
根据本发明的一个实施例，所述换相电路中的第一开关单元的一端和第二开关单元的一端相连后与所述交流电源的一端相连，第三开关单元的一端和第四开关单元的一端相连后与所述交流电源的另一端相连，所述第一开关单元的另一端和所述第三开关单元的另一端相连后与所述电机的一端相连，所述第二开关单元的另一端和所述第四开关单元的另一端相连后与所述电机的另一端相连。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，包括：当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，和控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，和控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，包括：当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，延时第一预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时第二预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时第三预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，延时所述第一预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时所述第二预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时所述第三预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
为实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种用于风扇的触网停机保护电路，所述风扇包括网罩和电机，所述触网停机保护电路包括：由第一至第四开关单元组成的换相电路，所述换相电路的输入端与交流电源相连，所述换相电路的输出端与所述电机相连；触摸信号发生电路，所述触摸信号发生电路用以在所述网罩被触摸时生成触摸停机信号；过零检测电路，所述过零检测电路与所述交流电源相连以检测所述交流电源的电压过零信号；以及主控制器，所述主控制器分别与所述换相电路、所述触摸信号发生电路和所述过零检测电路相连，所述主控制器在所述网罩被触摸时，根据所述触摸停机信号控制所述第一至第四开关单元均断开，并根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，以使所述电机停转。
根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护电路，触摸信号发生电路在网罩被触摸时生成触摸停机信号，主控制器根据触摸停机信号控制第一至第四开关单元均断开，并根据过零检测电路检测的交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，使电机停转，从而在风扇电机运行过程中，当人或动物碰触到风扇的网罩时，实现电机快速制动的目的，避免对人或动物造成伤害。
根据本发明的一个实施例，当所述网罩未被触摸时，所述主控制器通过控制所述第一至第四开关单元以使所述换相电路输出交流电至所述电机，以使所述电机正常运转。
根据本发明的一个实施例，所述换相电路中的第一开关单元的一端和第二开关单元的一端相连后与所述交流电源的一端相连，第三开关单元的一端和第四开关单元的一端相连后与所述交流电源的另一端相连，所述第一开关单元的另一端和所述第三开关单元的另一端相连后与所述电机的一端相连，所述第二开关单元的另一端和所述第四开关单元的另一端相连后与所述电机的另一端相连，所述第一至第四开关单元的控制端分别与所述主控制器相连。
根据本发明的一个实施例，所述主控制器在根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电时，其中，当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，所述主控制器控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，和控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，所述主控制器控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，和控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
根据本发明的一个实施例，所述主控制器在根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电时，其中，当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，所述主控制器延时第一预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时第二预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时第三预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，所述主控制器延时所述第一预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时所述第二预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时所述第三预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
此外，本发明的实施例还提出了一种风扇，其包括上述的用于风扇的触网停机保护电路。
本发明实施例的风扇，通过上述的用于风扇的触网停机保护电路，在网罩被触摸时，能够使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害，另外，通过延时控制可以避免保护电路中的第一至第四开关单元在断开与导通切换时发生短路，避免第一至第四开关单元发生损坏，提高了风扇的可靠性。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护方法的流程图。
图2是根据本发明一个实施例的换相电路的结构示意图。
图3是根据本发明一个实施例的第一至第四开关单元的控制时序图。
图4是根据本发明另一个实施例的第一至第四开关单元的控制时序图。
图5是根据本发明一个实施例的触网停机保护方法的流程图。
图6是根据本发明一个实施例的用于风扇的触网停机保护装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的用于风扇的触网停机保护方法、用于风扇的触网停机保护电路和具有其的风扇。
图1是根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护方法的流程图。其中，风扇包括网罩、电机和由第一至第四开关单元组成的换相电路，换相电路的输入端与交流电源相连，换相电路的输出端与电机相连。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，换相电路中的第一开关单元的一端和第二开关单元的一端相连后与交流电源的一端相连，第三开关单元的一端和第四开关单元的一端相连后与交流电源的另一端相连，第一开关单元的另一端和第三开关单元的另一端相连后与电机的一端相连，第二开关单元的另一端和第四开关单元的另一端相连后与电机的另一端相连。其中，第一至第四开关单元可以为可控硅，也可以由可控硅和其他元器件构成的开关单元。
如图1所示，该用于风扇的触网停机保护方法包括以下步骤：
S1，在网罩被触摸时，生成触摸停机信号。
S2，根据触摸停机信号控制第一至第四开关单元均断开。
根据本发明的一个实施例，当网罩未被触摸时，通过控制第一至第四开关单元以使换相电路输出交流电至电机，以使电机正常运转。
具体地，当风扇正常工作时，风扇的主控制器通过控制第一至第四开关单元以使换相电路输出交流电至电机，以使电机正常运转。例如，图2所示，可以控制第一开关单元和第四开关单元均导通，同时控制第二开关单元和第三开关单元均断开，以给电机提供交流电。而在风扇正常工作过程中，如果触网条件发生，例如有人或者动物触碰到风扇的网罩时，相应的触摸信号发生电路会生成触摸停机信号，风扇的主控制器在接收到触摸停机信号后，控制第一至第四开关单元均断开。
S3，获取交流电源的电压过零信号。
例如，可以通过现有的与交流电源输入线中任意一根输入线相连的过零检测电路检测交流电源的电压过零信号，也可以通过其他方式检测交流电源的电压过零信号，这里不再详述。
S4，根据交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，以使电机停转。
根据本发明的一个实施例，根据交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，包括：当电压过零信号由低电平变为高电平时，控制第二开关单元和第三开关单元导通，并在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第二开关单元和第三开关单元断开，和控制第一开关单元和第四开关单元导通，依次循环，直至电机停止运转，控制第一至第四开关单元均断开；或者，当电压过零信号由低电平变为高电平时，控制第一开关单元和第四开关单元导通，并在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第一开关单元和第四开关单元断开，和控制第二开关单元和第三开关单元导通，依次循环，直至电机停止运转，控制第一至第四开关单元均断开。
具体地，当第一开关单元至第四开关单元为高压三极管或者MOS管时，如图3所示，当风扇的主控制器未接收到触摸停机信号时，风扇的主控制器通过控制第一开关单元和第四开关单元导通以给电机提供交流电，使电机正常工作。而当风扇的主控制器接收到触摸停机信号时，首先控制第一开关单元和第四开关单元均断开(图3中接收到触摸停机信号后第1阶段)，然后等待交流电源的电压过零信号。当交流电源的电压过零信号VDD由低电平(“0”)变为高电平(“1”)时，控制第二开关单元和第三开关单元均导通(图3中接收到触摸停机信号后第2阶段)，当交流电源的电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，控制第二开关单元和第三开关单元均断开，并控制第一开关单元和第四开关单元均导通(图3中接收到触摸停机信号后第3阶段)，依次循环，直至电机停止运转，控制第一至第四开关单元均断开，从而实现电机的快速制动，防止人或动物受到伤害。
可以理解的是，在本发明的实施例中，也可以通过控制第二开关单元和第三开关单元导通以给电机提供交流电，使电机正常工作，并在接收到触摸停机信号时，控制第二开关单元和第三开关单元均断开，然后当交流电源的电压过零信号VDD由低电平变为高电平时，控制第一开关单元和第四开关单元均导通，当交流电源的电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，控制第二开关单元和第三开关单元均导通，依次循环，直至电机停止运转。
但是考虑到，当第一至第四开关管为可控硅或者光耦时，在接收到触摸停机信号后第2阶段的起始位置处，交流电源的电压大于零，第一开关单元和第四开关单元由于没有过零点而无法断开，同时第二开关单元和第三开关单元又处于导通状态，因此将导致交流电源短路，甚至烧毁第一至第四开关单元。
为此，在本发明的实施例，在换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电的过程中，第一至第四开关单元在断开与导通之间还进行延时控制。
即，在本发明的一个实施例中，根据交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，包括：当电压过零信号由低电平变为高电平时，延时第一预设时间后控制第二开关单元和第三开关单元导通，并在延时第二预设时间后控制第二开关单元和第三开关单元断开，以及在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第一开关单元和第四开关单元导通，并在延时第三预设时间后控制第一开关单元和第四开关单元断开，依次循环，直至电机停止运转，控制第一至第四开关单元均断开；或者，当电压过零信号由低电平变为高电平时，延时第一预设时间后控制第一开关单元和第四开关单元导通，并在延时第二预设时间后控制第一开关单元和第四开关单元断开，以及在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第二开关单元和第三开关单元导通，并在延时第三预设时间后控制第二开关单元和第三开关单元断开，依次循环，直至电机停止运转，控制第一至第四开关单元均断开。其中，第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间可以根据实际情况进行标定。
具体而言，如图4所示，当风扇的主控制器接收到触摸停机信号时，首先发出断开第一开关单元和第四开关单元的信号，但由于第一开关单元和第四开关单元没有过零点，因此第一开关单元和第四开关单元真正断开是在交流电源的过零点处。为了防止交流电源发生短路，在交流电源的电压过零信号VDD由低电平变为高电平后的第一预设时间△T1时，再发出导通第二开关单元和第三开关单元的信号，以使第二开关单元和第三开关单元导通。然后延时第二预设时间△T2后，发出断开第二开关单元和第三开关单元的信号，由于第二开关单元和第三开关单元没有过零点，因此第二开关单元和第三开关单元真正断开的时间在交流电源的下一个过零点处。当交流电源的电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，发出导通第一开关单元和第四开关单元的信号，以使第一开关单元和第四开关单元导通，并在延时第三预设时间△T3后，发出断开第一开关单元和第四开关单元的信号，依次循环，直至电机停止运转，控制第一至第四开关单元均断开，从而在保证电机快速制动的同时，能够有效防止交流电源发生短路，避免第一至第四开关单元烧毁，提高了风扇的可靠性。具体控制过程如图5所示，这里不再赘述。
可以理解的是，在本发明的实施例中，也可以通过控制第二开关单元和第三开关单元导通以给电机提供交流电，使电机正常工作，并在接收到触摸停机信号时，控制第二开关单元和第三开关单元均断开，然后当电压过零信号VDD由低电平变为高电平时，延时第一预设时间△T1后控制第一开关单元和第四开关单元导通，并在延时第二预设时间△T2后控制第一开关单元和第四开关单元断开，以及在电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，控制第二开关单元和第三开关单元导通，并在延时第三预设时间△T3后控制第二开关单元和第三开关单元断开，依次循环，直至电机停止运转。
根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护方法，在网罩被触摸时生成触摸停机信号，并根据触摸停机信号控制第一至第四开关单元均断开，然后获取交流电源的电压过零信号，并根据交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，使电机停转，从而在风扇电机运行过程中，当人或动物碰触到风扇的网罩时，实现电机快速制动的目的，避免对人或动物造成伤害。另外，当第一至第四开关单元为可控硅或者光耦时，在换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电的过程中，第一至第四开关单元在断开与导通之间进行延时控制，有效避免了第一至第四开关单元在断开与导通切换时发生短路，从而避免第一至第四开关单元发生损坏，提高了风扇的可靠性。
图6是根据本发明一个实施例的用于风扇的触网停机保护电路的结构示意图，其中，风扇包括网罩和电机。如图6所示，该用于风扇的触网停机保护电路包括：由第一至第四开关单元组成的换相电路10、触摸信号发生电路20、过零检测电路30和主控制器40。
其中，换相电路10的输入端与交流电源AB相连，换相电路10的输出端与电机M相连。
具体地，换相电路10中的第一开关单元K1的一端和第二开关单元K2的一端相连后与交流电源AB的一端相连，第三开关单元K3的一端和第四开关单元K4的一端相连后与交流电源AB的另一端相连，第一开关单元K1的另一端和第三开关单元K3的另一端相连后与电机M的一端相连，第二开关单元K2的另一端和第四开关单元K4的另一端相连后与电机M的另一端相连，第一至第四开关单元的控制端分别与主控制器40相连。
触摸信号发生电路20用以在网罩被触摸时生成触摸停机信号。例如，在风扇正常工作过程中，如果触网条件发生，例如有人或者动物触碰到风扇的网罩时，触摸信号发生电路20会生成触摸停机信号。
过零检测电路30与交流电源AB相连以检测交流电源AB的电压过零信号。例如，可以通过现有的与交流电源AB输入线中任意一根输入线相连的过零检测电路20检测交流电源AB的电压过零信号，也可以通过其他方式检测交流电源AB的电压过零信号，这里不再详述。
主控制器40分别与换相电路10、触摸信号发生电路20和过零检测电路30相连，主控制器40在网罩被触摸时，根据触摸停机信号控制第一至第四开关单元均断开，并根据交流电源AB的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路10将交流电源AB输出的交流电转换为直流电，以使电机M停转。
根据本发明的一个实施例，当网罩未被触摸时，主控制器40通过控制第一至第四开关单元以使换相电路10输出交流电至电机M，以使电机M正常运转。
具体地，当风扇正常工作时，主控制器40通过控制第一至第四开关单元以使换相电路10输出交流电至电机M，以使电机M正常运转。如图6所示，可以控制第一开关单元K1和第四开关单元K4均导通，同时控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均断开，以给电机M提供交流电。而在风扇正常工作过程中，如果触网条件发生，例如有人或者动物触碰到风扇的网罩时，触摸信号发生电路20会生成触摸停机信号，主控制器40在接收到触摸停机信号后，控制第一至第四开关单元均断开，然后，根据交流电源AB的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路10将交流电源AB输出的交流电转换为直流电，以使电机M停转。
根据本发明的一个实施例，主控制器40在根据交流电源AB的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路10将交流电源AB输出的交流电转换为直流电时，其中，当电压过零信号由低电平变为高电平时，主控制器40控制第二开关单元K2和第三开关单元K3导通，并在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3断开，和控制第一开关单元K1和第四开关单元K4导通，依次循环，直至电机M停止运转，控制第一至第四开关单元均断开；或者，当电压过零信号由低电平变为高电平时，主控制器40控制第一开关单元K1和第四开关单元K4导通，并在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第一开关单元K1和第四开关单元K4断开，和控制第二开关单元K2和第三开关单元K3导通，依次循环，直至电机M停止运转，控制第一至第四开关单元均断开。
具体地，当第一开关单元至第四开关单元为高压三极管或者MOS管时，如图3所示，当主控制器40未接收到触摸停机信号时，主控制器40通过控制第一开关单元K1和第四开关单元K4导通以给电机M提供交流电，使电机M正常工作。而当主控制器40接收到触摸停机信号时，首先控制第一开关单元K1和第四开关单元K4均断开(图3中接收到触摸停机信号后第1阶段)，然后等待交流电源AB的电压过零信号。当交流电源AB的电压过零信号VDD由低电平(“0”)变为高电平(“1”)时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均导通(图3中接收到触摸停机信号后第2阶段)，当交流电源AB的电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均断开，并控制第一开关单元K1和第四开关单元K4均导通(图3中接收到触摸停机信号后第3阶段)，依次循环，直至电机M停止运转，控制第一至第四开关单元均断开，从而实现电机的快速制动，防止人或动物受到伤害。
可以理解的是，在本发明的实施例中，也可以通过控制第二开关单元K2和第三开关单元K3导通以给电机M提供交流电，使电机正常工作，并在接收到触摸停机信号时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均断开，然后当交流电源AB的电压过零信号VDD由低电平变为高电平时，控制第一开关单元K1和第四开关单元K4均导通，当交流电源AB的电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均导通，依次循环，直至电机M停止运转。
但是考虑到，当第一至第四开关管为可控硅或者光耦时，在接收到触摸停机信号后第2阶段的起始位置处，交流电源AB的电压大于零，第一开关单元K1和第四开关单元K4由于没有过零点而无法断开，同时第二开关单元K2和第三开关单元K3又处于导通状态，因此将导致交流电源AB短路，甚至烧毁第一至第四开关单元。
为此，在本发明的实施例，在换相电路10将交流电源输出的交流电转换为直流电的过程中，第一至第四开关单元在断开与导通之间还进行延时控制，
即，在本发明的一个实施例中，主控制器40在根据交流电源AB的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路10将交流电源AB输出的交流电转换为直流电时，其中，当电压过零信号由低电平变为高电平时，主控制器40延时第一预设时间后控制第二开关单元K2和第三开关单元K3导通，并在延时第二预设时间后控制第二开关单元K2和第三开关单元K3断开，以及在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第一开关单元K1和第四开关单元K4导通，并在延时第三预设时间后控制第一开关单元K1和第四开关单元K4断开，依次循环，直至电机M停止运转，控制第一至第四开关单元均断开；或者，当电压过零信号由低电平变为高电平时，主控制器40延时第一预设时间后控制第一开关单元K1和第四开关单元K4导通，并在延时第二预设时间后控制第一开关单元K1和第四开关单元K4断开，以及在电压过零信号由高电平变为低电平时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3导通，并在延时第三预设时间后控制第二开关单元K2和第三开关单元K3断开，依次循环，直至电机M停止运转，控制第一至第四开关单元均断开。
具体而言，如图4所示，当主控制器40接收到触摸停机信号时，首先发出断开第一开关单元K1和第四开关单元K4的信号，但由于第一开关单元K1和第四开关单元K4没有过零点，因此第一开关单元K1和第四开关单元K4真正断开是在交流电源AB的过零点处。为了防止交流电源AB发生短路，在交流电源AB的电压过零信号VDD由低电平变为高电平后的第一预设时间△T1时，再发出导通第二开关单元K2和第三开关单元K3的信号，以使第二开关单元K2和第三开关单元K3导通。然后延时第二预设时间△T2后，发出断开第二开关单元K2和第三开关单元K3的信号，由于第二开关单元K2和第三开关单元K3没有过零点，因此第二开关单元K2和第三开关单元K3真正断开的时间在交流电源AB的下一个过零点处。当交流电源AB的电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，发出导通第一开关单元K1和第四开关单元K4的信号，以使第一开关单元K1和第四开关单元K4导通，并在延时第三预设时间△T3后，发出断开第一开关单元K1和第四开关单元K4的信号，依次循环，直至电机M停止运转，控制第一至第四开关单元均断开，从而在保证电机快速制动的同时，能够有效防止交流电源发生短路，避免第一至第四开关单元烧毁，提高了风扇的可靠性。具体控制过程如图5所示，这里不再赘述。
可以理解的是，在本发明的实施例中，也可以通过控制第二开关单元K2和第三开关单元K3导通以给电机M提供交流电，使电机M正常工作，并在接收到触摸停机信号时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均断开，然后当电压过零信号VDD由低电平变为高电平时，延时第一预设时间△T1后控制第一开关单元K1和第四开关单元K4导通，并在延时第二预设时间△T2后控制第一开关单元K1和第四开关单元K4断开，以及在电压过零信号VDD由高电平变为低电平时，控制第二开关单元K2和第三开关单元K3导通，并在延时第三预设时间△T3后控制第二开关单元K2和第三开关单元K3断开，依次循环，直至电机M停止运转。
根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护电路，触摸信号发生电路在网罩被触摸时生成触摸停机信号，主控制器根据触摸停机信号控制第一至第四开关单元均断开，并根据过零检测电路检测的交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电，使电机停转，从而在风扇电机运行过程中，当人或动物碰触到风扇的网罩时，实现电机快速制动的目的。另外，当第一至第四开关单元为可控硅或者光耦时，在换相电路将交流电源输出的交流电转换为直流电的过程中，第一至第四开关单元在断开与导通之间进行延时控制，有效避免了第一至第四开关单元在断开与导通切换时发生短路，从而避免第一至第四开关单元发生损坏，提高了风扇的可靠性。
此外，本发明的实施例还提出了一种风扇，其包括上述的用于风扇的触网停机保护电路。
本发明实施例的风扇，通过上述的用于风扇的触网停机保护电路，在网罩被触摸时，能够使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害，另外，通过延时控制可以避免保护电路中的第一至第四开关单元在断开与导通切换时发生短路，避免第一至第四开关单元发生损坏，提高了风扇的可靠性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种用于风扇的触网停机保护方法，其特征在于，所述风扇包括网罩、电机和由第一至第四开关单元组成的换相电路，所述换相电路的输入端与交流电源相连，所述换相电路的输出端与所述电机相连，所述保护方法包括以下步骤：
在所述网罩被触摸时，生成触摸停机信号；
根据所述触摸停机信号控制所述第一至第四开关单元均断开；
获取所述交流电源的电压过零信号；以及
根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，以使所述电机停转。
2.如权利要求1所述的用于风扇的触网停机保护方法，其特征在于，当所述网罩未被触摸时，通过控制所述第一至第四开关单元以使所述换相电路输出交流电至所述电机，以使所述电机正常运转。
3.如权利要求1或2所述的用于风扇的触网停机保护方法，其特征在于，所述换相电路中的第一开关单元的一端和第二开关单元的一端相连后与所述交流电源的一端相连，第三开关单元的一端和第四开关单元的一端相连后与所述交流电源的另一端相连，所述第一开关单元的另一端和所述第三开关单元的另一端相连后与所述电机的一端相连，所述第二开关单元的另一端和所述第四开关单元的另一端相连后与所述电机的另一端相连。
4.如权利要求3所述的用于风扇的触网停机保护方法，其特征在于，所述根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，包括：
当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，和控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，
当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，和控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
5.如权利要求3所述的用于风扇的触网停机保护方法，其特征在于，所述根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，包括：
当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，延时第一预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时第二预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时第三预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，
当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，延时所述第一预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时所述第二预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时所述第三预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
6.一种用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述风扇包括网罩和电机，所述触网停机保护电路包括：
由第一至第四开关单元组成的换相电路，所述换相电路的输入端与交流电源相连，所述换相电路的输出端与所述电机相连；
触摸信号发生电路，所述触摸信号发生电路用以在所述网罩被触摸时生成触摸停机信号；
过零检测电路，所述过零检测电路与所述交流电源相连以检测所述交流电源的电压过零信号；以及
主控制器，所述主控制器分别与所述换相电路、所述触摸信号发生电路和所述过零检测电路相连，所述主控制器在所述网罩被触摸时，根据所述触摸停机信号控制所述第一至第四开关单元均断开，并根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，以使所述电机停转。
7.如权利要求6所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，当所述网罩未被触摸时，所述主控制器通过控制所述第一至第四开关单元以使所述换相电路输出交流电至所述电机，以使所述电机正常运转。
8.如权利要求6或7所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述换相电路中的第一开关单元的一端和第二开关单元的一端相连后与所述交流电源的一端相连，第三开关单元的一端和第四开关单元的一端相连后与所述交流电源的另一端相连，所述第一开关单元的另一端和所述第三开关单元的另一端相连后与所述电机的一端相连，所述第二开关单元的另一端和所述第四开关单元的另一端相连后与所述电机的另一端相连，所述第一至第四开关单元的控制端分别与所述主控制器相连。
9.如权利要求8所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述主控制器在根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电时，其中，
当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，所述主控制器控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，和控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，
当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，所述主控制器控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，和控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
10.如权利要求8所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述主控制器在根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为直流电时，其中，
当所述电压过零信号由低电平变为高电平时，所述主控制器延时第一预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时第二预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时第三预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开；或者，
当所述电压过零信号由所述低电平变为所述高电平时，所述主控制器延时所述第一预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元导通，并在延时所述第二预设时间后控制所述第一开关单元和所述第四开关单元断开，以及在所述电压过零信号由所述高电平变为所述低电平时，控制所述第二开关单元和所述第三开关单元导通，并在延时所述第三预设时间后控制所述第二开关单元和所述第三开关单元断开，依次循环，直至所述电机停止运转，控制所述第一至第四开关单元均断开。
11.一种风扇，其特征在于，包括如权利要求6-10中任一项所述的用于风扇的触网停机保护电路。
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