CN106015070A - 用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed

Abstract

本发明公开了一种用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路，包括可控硅开关Q4、降压电容C1和过零检测与触发电路，所述降压电容C1和可控硅开关Q4并联连接，所述可控硅开关Q4串接布置在风扇或冷风扇的L相线路上，所述可控硅开关Q4的控制端与过零检测与触发电路的输出端相连，所述可控硅开关Q4的两端还并联有保护电阻R4。本发明具有可控硅开关Q4关断时可以起到降速功能、能够防止继电器炸机、能够实现无缝切换、可靠性高、安全性好、耐冲击能力强、使用寿命长的优点。

Description

用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路
技术领域
本发明涉及调档电路，具体涉及一种用于风扇或冷风扇调档的过零检测与触发电路。
背景技术
现有风扇或冷风扇换档一般都有设有延时电路，每次换档时都延长5-10秒，电机突然加速或减速，风突然变大或变小，有明显的过度换档感觉，对电机的使用性能影响较大；现有换档都是通过降压实施电机功率控制，通过降低电机功率减慢旋转速度而实现变档，由于换档时电路控制板的控制模块电压突然变高或变低，严重影响电路板的使用寿命、对电子元件正常工作冲击较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种可控硅开关Q4关断时可以起到降速功能、能够防止继电器炸机、能够实现无缝切换、可靠性高、安全性好、耐冲击能力强、使用寿命长的用于风扇或冷风扇调档的过零检测与触发电路。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路，包括可控硅开关Q4、降压电容C1和过零检测与触发电路，所述降压电容C1和可控硅开关Q4并联连接，所述可控硅开关Q4串接布置在风扇或冷风扇的L相线路上，所述可控硅开关Q4的控制端与过零检测与触发电路的输出端相连，所述可控硅开关Q4的两端还并联有保护电阻R4。
优选地，所述过零检测与触发电路包括光电耦合器U1和第一限流电阻R5，所述光电耦合器U1的初级的一个连接端子通过第一限流电阻R5与电源的L相相连、另一个连接端子和可控硅开关Q4的控制端相连，所述光电耦合器U1的次级的一个连接端子串接第二限流电阻R6后作为过零检测与触发电路的控制端SLEEP、另一个连接端子接地。
优选地，所述过零检测与触发电路包括光电耦合器U1、二极管整流桥D1、第三限流电阻R7、第四限流电阻R8和第五限流电阻R9，所述二极管整流桥D1的输入端与电源相连，所述二极管整流桥D1的输出端串接第三限流电阻R7后和光电耦合器U1的初级相连，所述光电耦合器U1的次级的一个连接端子作为过零检测点A、另一个连接端子接地，过零检测点A通过串接第四限流电阻R8后接电源VDD，所述可控硅开关Q4的控制端串接第五限流电阻R9后作为过零检测与触发电路的控制端SLEEP。
本发明用于风扇或冷风扇调档的过零检测与触发电路具有下述优点：
1.本发明包括可控硅开关Q4、降压电容C1和过零检测与触发电路，降压电容C1和可控硅开关Q4并联连接，可控硅开关Q4串接布置在风扇或冷风扇的L相线路上，可控硅开关Q4的控制端与过零检测与触发电路的输出端相连，由于降压电容C1和可控硅开关Q4并联连接，在正常状态时，可控硅开关Q4直接导通，降压电容C1短接不起作用；当可控硅开关Q4关断时，降压电容C1起作用，外部的电源通过降压电容再到交流电机，交流电机上电压降低，从而达到降速的作用。
2、传统的风扇或冷风扇调档在睡眠状态域正常状态切换时，一般采用继电器方式切换，但是由于继电器无法判断交流电最大值和过零值，因此当电流处于最大值的时候，降压电容C1两端的电压也是最大值，电网本身的最大电流值加上降压电容C1的电压最大值叠加就会造成继电器的炸机。本发明中通过在可控硅开关Q4的两端还并联有保护电阻R4，从而对降压电容C1采用了并联电阻延时放电的方式进行切换，而且本发明还进一步设置有过零检测与触发电路的控制端SLEEP，通过过零检测与触发电路检测过零点，只能在过零点时才通过过零检测与触发电路的控制端SLEEP在过零点进行切换，从而防止电网本身的最大电流值加上降压电容C1的电压最大值叠加造成继电器的炸机；而且由于工频电网一秒内变化50次，因此在很短的时间内即可完成切换，达到无缝切换的目的。
附图说明
图1为本发明实施例一的原理结构示意图。
图2为本发明实施例一的电路原理示意图。
图3为本发明实施例二的电路原理示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，本实施例用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路包括可控硅开关Q4、降压电容C1和过零检测与触发电路，降压电容C1和可控硅开关Q4并联连接，可控硅开关Q4串接布置在风扇或冷风扇的L相线路上，可控硅开关Q4的控制端与过零检测与触发电路的输出端相连，可控硅开关Q4的两端还并联有保护电阻R4。由于降压电容C1和可控硅开关Q4并联连接，在正常状态时，可控硅开关Q4直接导通，降压电容C1短接不起作用；当可控硅开关Q4关断时，降压电容C1起作用，外部的AC电源通过降压电容再到交流电机，交流电机上电压降低，从而达到降速的作用；本实施例通过在可控硅开关Q4的两端还并联有保护电阻R4，保护电阻R4用于当可控硅开关Q4损坏时把电容C1的余电释放，从而对降压电容C1采用了并联电阻延时放电的方式进行切换，而且本发明还进一步设置有过零检测与触发电路的控制端SLEEP，通过过零检测与触发电路检测过零点，只能在过零点时才通过过零检测与触发电路的控制端SLEEP在过零点进行切换，从而防止电网本身的最大电流值加上降压电容C1的电压最大值叠加造成继电器的炸机；而且由于工频电网一秒内变化50次，因此在很短的时间内即可完成切换，达到无缝切换的目的。
如图2所示，过零检测与触发电路包括光电耦合器U1和第一限流电阻R5，光电耦合器U1的初级的一个连接端子通过第一限流电阻R5与电源的L相相连、另一个连接端子和可控硅开关Q4的控制端相连，光电耦合器U1的次级的一个连接端子串接第二限流电阻R6后作为过零检测与触发电路的控制端SLEEP、另一个连接端子接地。当冷风扇的低档风向高档风正常切换时(睡眠风向正常风切换)，控制端SLEEP(光电耦合器U1的输入端)输出高电平，光电耦合器U1内置的发光二极管发光/内置接收光电管导通，同时光电耦合器U1内置电路检测可控硅开关Q4的T1、T2两端电压，当可控硅开关Q4的两端电压低于10V时，可控硅开关Q4通过G极触发导通，这样避免了可控硅开关Q4在交流电最大值和降压电容C1最大值时导通，从而避免了可控硅开关Q4被烧坏。第一限流电阻R5、第二限流电阻R6为限流电阻，避免烧坏零检测光电耦合器U1，具有可靠性高、安全性好、耐冲击能力强、使用寿命长的优点。
参见图2，风扇或冷风扇的调档电路包括可控硅开关Q1-Q3，风扇或冷风扇的电机M的BLUE\YELLOW\WHITE三档引脚分别通过可控硅开关Q1-Q3和电源的N相线路相连，可控硅开关Q1-Q3的控制端则分别通过电阻R1-R3后作为低速LOW、中速MED和高速HIGH的控制端，分别对应三个转速档位，例如打开可控硅开关Q1，关闭可控硅开关Q2和Q3则处于低速档位；打开可控硅开关Q2，关闭可控硅开关Q1和Q3则处于中速档位；打开可控硅开关Q3，关闭可控硅开关Q1和Q2则处于高速档位。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，其主要区别点为过零检测与触发电路不同。如图3所示，过零检测与触发电路包括光电耦合器U1、二极管整流桥D1、第三限流电阻R7、第四限流电阻R8和第五限流电阻R9，二极管整流桥D1的输入端与电源相连，二极管整流桥D1的输出端串接第三限流电阻R7后和光电耦合器U1的初级相连，光电耦合器U1的次级的一个连接端子作为过零检测点A、另一个连接端子接地，过零检测点A通过串接第四限流电阻R8后接电源VDD，可控硅开关Q4的控制端串接第五限流电阻R9后作为过零检测与触发电路的控制端SLEEP。当电源电压低于10V时，二极管整流桥D1整流后的电压无法启动光电耦合器U1的初级工作，光电耦合器U1的次级没有光照而导致截止，过零检测点A输出高电平；利用外部的单片机对过零检测点A进行AD转换采集电压，即可知道电源电压是否在过零点；当点击需要从正常状态(正常风)切换到睡眠状态(睡眠风)时，首先通过外部的单片机对电网电压检测，当检测到电源电压低于10V时，单片机通过控制端SLEEP输出电平，开启可控硅开关Q4，从而实现过零切换。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路，其特征在于：包括可控硅开关Q4、降压电容C1和过零检测与触发电路，所述降压电容C1和可控硅开关Q4并联连接，所述可控硅开关Q4串接布置在风扇或冷风扇的L相线路上，所述可控硅开关Q4的控制端与过零检测与触发电路的输出端相连，所述可控硅开关Q4的两端还并联有保护电阻R4。
2.根据权利要求1所述的用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路，其特征在于：所述过零检测与触发电路包括光电耦合器U1和第一限流电阻R5，所述光电耦合器U1的初级的一个连接端子通过第一限流电阻R5与电源的L相相连、另一个连接端子和可控硅开关Q4的控制端相连，所述光电耦合器U1的次级的一个连接端子串接第二限流电阻R6后作为过零检测与触发电路的控制端SLEEP、另一个连接端子接地。
3.根据权利要求1所述的用于风扇或冷风扇的调档过零切换电路，其特征在于：所述过零检测与触发电路包括光电耦合器U1、二极管整流桥D1、第三限流电阻R7、第四限流电阻R8和第五限流电阻R9，所述二极管整流桥D1的输入端与电源相连，所述二极管整流桥D1的输出端串接第三限流电阻R7后和光电耦合器U1的初级相连，所述光电耦合器U1的次级的一个连接端子作为过零检测点A、另一个连接端子接地，过零检测点A通过串接第四限流电阻R8后接电源VDD，所述可控硅开关Q4的控制端串接第五限流电阻R9后作为过零检测与触发电路的控制端SLEEP。
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