CN107542692A - 一种无叶风扇 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器，特别是一种无叶风扇，至少包括一个用来驱动产生风流的风机和一个改变风向的方向电机，用来控制所述风机以及方向电机工作的控制线路板，其特征在于，所述控制线路板上设有控制电源电路和驱动电源电路，所述驱动电源电路包括方向电机驱动电源电路、风机驱动电源电路，所述控制电源电路、风机驱动电源电路电连接整流电路，所述整流电路、方向电机驱动电源电路通过EMC滤波电路连接外部电源。风机控制与方向电机控制采用一个直流电源供电，一个交流电源供电，相应的可以只有风机驱动电源电路与控制电源电路共用整流电路，降低了相应的电路要求，简化电路，确保了电路可靠的前提下节省了成本。

Description

一种无叶风扇

技术领域

本发明涉及家用电器，特别是一种无叶风扇。

背景技术

无叶风扇由于其无扇叶从而带来的相的安全性，使其越来越被人们所接受，而正是由于其不具备扇叶，使得其在电机的选择上与传统风扇存在较大的区别，并且在控制风向转换以及人机操作的过程中都存在了较大的差异，比如，传统风扇只需进行摇头即可使得风向发生了变化，所以在风扇的扇头上设有控制的机械开关，但是由于无叶风扇其电机在内部，主要改变风道的位置来改变风向，所以传统的控制系统将不能满足无叶风扇的控制需求。

另外，随着控制技术的不断发展，人机交互的科技性要求越来越高，所以无叶风扇一般都会设置相应的操作界面或者显示界面以便用户进行操作，极大的提升体验性，但是这就增加了对无叶风扇系统的可靠性要求。

发明内容

本发明提供一种安全可靠、电路简单的无叶风扇。

一种无叶风扇，至少包括一个用来驱动产生风流的风机和一个改变风向的方向电机，用来控制所述风机以及方向电机工作的控制线路板，其特征在于，所述控制线路板上设有控制电源电路和驱动电源电路，所述驱动电源电路包括方向电机驱动电源电路、风机驱动电源电路，所述控制电源电路、风机驱动电源电路电连接整流电路，所述整流电路、方向电机驱动电源电路通过EMC滤波电路连接外部电源。

进一步地，所述整流电路为桥式整流电路，所述桥式整流电路的输出端分别电连接所述控制电源电路、风机驱动电源电路以及所述控制电源电路，所述桥式整流电路的输出端跨接有滤波电容，所述桥式整流电路的输入端电连接所述EMC滤波电路的输出端。

进一步地，所述风机为额定电压大于240伏特的无刷直流电机，所述控制电源电路为开关电源电路，所述滤波电容的容值不小于100uf。

进一步地，所述EMC电路包括共模电感以及X2电容，所述X2电容跨接于外部电源输入的火线、零线之间，所述共模电感的两个输入端分别电连接至X2电容的两端，所述共模电感的输出端分别电连接所述桥式整流电路以及所述方向电机驱动电源电路。

进一步地，所述X2电容与共模电感及火线连接端设有寄生电容线，所述寄生电容线伸入无叶风扇的风腔内部。

进一步地，所述寄生电容线的长度不小于30cm。

进一步地，所述EMC滤波电路与外部电源之间还设有用安全于保护的保险管与压敏电阻，所述保险管设置于所述压敏电阻前端，所述保险管串联于火线端，所述压敏电阻跨接于火线、零线之间。

进一步地，所述寄生电容线直接连接所述压敏电阻的一端。

进一步地，所述方向电机驱动电源电路为光耦隔离驱动电源电路。

进一步地，所述光耦隔离驱动电源电路包括光耦，所述光耦的两个输出端设有保护电阻。

本发明的有益效果是：采用上述技术方案，通过一个风机来产生风流，然后通过另一个方向电机来改变风向，使得无叶风扇更加的智能，而且结构电路均简单可靠，并且在风机控制与方向电机控制采用一个直流电源供电，一个交流电源供电，确保无叶风扇在风速效果的前提下，能够更为简单的设计电路，相应的只有风机驱动电源电路与控制电源电路共用整流电路，降低了相应的电路要求，简化电路，确保了电路可靠的前提下节省了成本，同时在整流电路、方向电机驱动电源电路与外部电源之间设置相应的滤波电路，因为方向电机相应的驱动需求较低，所以其产生的干扰不会与风机产生的干扰通过整流电路加成，即可使得无叶风扇更加的安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，亦可根据下述附图获得其他的附图。

图1为本发明一种无叶风扇的实施例的系统示意框图。

图2为本发明一种无叶风扇的实施例的EMC滤波电路与整流电路示意图。

图3为本发明一种无叶风扇的实施例的风机驱动电源电路示意图。

图4为本发明一种无叶风扇的实施例的方向电机驱动电源示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图详细描述本实施例的结构：

实施例：

如图1,2所示，所述无叶风扇，至少包括一个用来驱动产生风流的风机，和一个改变风向的方向电机，所述风机为无刷直流电机，所述方向电机为爪极式永磁同步电机，所述无刷直流电机通过风机驱动电源电路进行驱动，所述爪极式永磁同步电机通过方向电机驱动电源电路进行驱动。

在本实施例中，所述无叶风扇还包括控制装置，所述控制装置控制所述风机驱动电源电路进行工作，致使风机工作带动相应的叶轮工作，以使得风机产生相应的风流，具体叶轮的结构在此不进行详细描述，同时控制装置也控制所述方向电机驱动电源电路进行工作，致使方向电机带动相应的风道绕轴进行往返转动，从而使得风向发生变化，具体带动风道的结构在此不进行详细描述。

为了使所述控制装置进行工作，所以还具有相应的控制电源电路，所述控制电源电路给所述控制装置进行供电，从而确保控制装置可以驱动相应的风机以及方向电机工作。在本实施例中，所述控制电源电路为开关电源电路，方向电机可直接采用交流电源进行供电控制，所以，开关电源电路与风机驱动电源电路共用一个整流电路，而方向电机单独直接外部电源供电，这样可以降低整流电路的需求，相应的对整流电路的器件要求降低，从而节省了相应的成本，同时电路设计时也相对较为简单。同时降低风机与方向电机产生的干扰叠加。

为了给用户提供较好的人机交互的体验感，无叶风扇还包括操作装置和显示装置，所述操作装置与显示装置单独设置在操作线路板上，所述控制装置，控制电源电路、风机驱动电源电路、方向电机驱动电源电路设置在控制线路板，所述风机通过线束与风机驱动电源电路进行电连接，所述方向电机通过另外的线束与方向电机电连接。这样操作线路板可以安装与便于用户操作以及看到的位置，极大的提升了用户的操作体验，更加优化了无叶风扇的内部结构构造。所述操作装置与显示装置需要工作那就需要相应的工作电源，在本实施例中，为了避免了无叶风扇内部的线束杂乱，且提高线路的安全性，操作线路板与控制线路板之间设有为操作装置与显示装置提供工作电源的第一线束，所述操作线路板通过第一线线束电连接于所述开关电源的输出端。因为，控制装置在控制线路板上，因此，无叶风扇需要获知用户操作需求，以便控制相应的风机以及方向电机进行工作，为此，需要在操作电路板与控制线路板之间设置第二线束。

在本实施例中，所述显示装置通过驱动芯片进行控制驱动，所述第二线束两端分别电连接驱动芯片与控制装置，由于在本实施例中，使用了驱动芯片提升相应的驱动控制能力，所以第一线束与第二线束设计为一体排线，在此需要进一步明确，其中第一线束、第二线束不是为单独的一根线，而是为一种功能线束的区分，可以是单独的一根线，也可以是实现某功能的多根线。

在本实施例中，为了更加的稳定可靠的控制无叶风扇，所述整流电路、方向电机驱动电源电路与外部电源之间设有EMC滤波电路，以避免无叶风扇对电网以及电网对无叶风扇的影响。

所述桥式整流电路的输出端分别电连接所述控制电源电路、风机驱动电源电路以及开关电源电路，所述桥式整流电路的输出端跨接有滤波电容C1，所述桥式整流电路的输入端电连接所述EMC滤波电路。所述桥式整流电路为四个二极管组成。

所述EMC滤波电路包括共模电感以及X2电容C，所述X2电容C跨接于外部电源输入的火线、零线之间，所述共模电感的两个输入端分别电连接至X2电容的两端，所述共模电感的两个输出端OL端以及ON端分别电连接所述桥式整流电路。同时所述共模电感的两个输出端OL端以及ON端分别连接方向电机与方向电机驱动电源电路。

所述风机为额定电压大于240伏特的无刷直流电机，所述方向电机为爪极式永磁同步电机，所述滤波电容C1的容值不小于100uf。在本实施例中，所述风机的而定电压为300V，因此，桥式整流后的滤波电容C1为100uf，且其耐压值必须不小于300V，出于余量考虑，耐压值为400V。

因此，在本实施例中，所述风机驱动电源电路包括由三组驱动，每组驱动包括两个场效管与一个充电管理控制器，具体电路的连接示意如图3所示，在此不在一一赘述。所述方向电机驱动电源电路为光耦隔离驱动电源电路。所述光耦的两个输出端设有保护电阻R1。在本实施例中，由于方向电机也为高压型电机，所以保护电阻R1为压敏电阻，具体电连接方式如图4所示，再在不再一一赘述。可以更好的启到对方向电机的保护。

由于风机整流电路之后，而方向电机在整流电路之前，避免了两者的产生的干扰通过整流电路产生干扰叠加，为了更好的进行滤波，由于风机工作的频率等关系影响，所述X2电容与共模电感及火线连接端设有寄生电容线束，因线束产生寄生电容不能进行相应的弯折缠绕，所述寄生电容线伸入无叶风扇的风腔内部。且寄生电容的容值产生与其线束长度由直接关系，所述寄生电容线的长度不小于30cm，否则将不能产生由有效的滤波效果，在本实施例中，寄生电容线的长度为40cm。

在本实施例中，所述EMC滤波电路与外部电源之间还包括用于保护的保险管与压敏电阻RV1，所述保险F设置于所述压敏电阻RV1前端，所述保险管F串联于火线端，所述压敏电阻RV1跨接于火线、零线之间。为了更进一步的产生相应的滤波效果，所述寄生电容线直接连接所述压敏电阻RV1的一端。

当然，作为本实施例的一种简单的变型，操作线路板可以直接电连接在控制线路板的外部电源接入端、或者EMC滤波电路的输入端，此时在操作线路板上仅需设置相应的电源变化电路，使得其可以给显示装置以及操作装置提供相应的电源。

同样的，在本实施例中，仅给出操作线路板上设有操作装置，相应的操作装置包含但不限于操作按键的方式，其可以是相应的无线通信装置、也可以是相应的近场通信方式，比如红外操作控制、WiFi操作控制等等，当然，也可以四同时具备以上各种操作控制方式。

采用上述技术方案，通过一个风机来产生风流，然后通过另一个方向电机来改变风向，使得无叶风扇更加的智能，而且结构电路均简单可靠，并且在风机控制与方向电机控制采用一个直流电源供电，一个交流电源供电，在确保无叶风扇在风速效果的前提下，能够更为简单的设计电路，相应的可以只有风机驱动电源电路与控制电源电路共用整流电路，降低了相应的电路要求，简化电路，确保了电路可靠的前提下节省了成本，同时在整流电路、方向电机驱动电源电路与外部电源之间设置相应的滤波电路，因为方向电机相应的驱动需求较低，所以其产生的干扰不会与风机产生的干扰通过整流电路加成，即可使得无叶风扇更加的安全可靠。

以上所述，仅为本发明具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无叶风扇，至少包括一个用来驱动产生风流的风机和一个改变风向的方向电机，用来控制所述风机以及方向电机工作的控制线路板，其特征在于，所述控制线路板上设有控制电源电路和驱动电源电路，所述驱动电源电路包括方向电机驱动电源电路、风机驱动电源电路，所述控制电源电路、风机驱动电源电路电连接整流电路，所述整流电路、方向电机驱动电源电路通过EMC滤波电路连接外部电源。

2.根据权利要求1所述的无叶风扇，其特征在于，所述整流电路为桥式整流电路，所述桥式整流电路的输出端分别电连接所述控制电源电路、风机驱动电源电路以及所述控制电源电路，所述桥式整流电路的输出端跨接有滤波电容，所述桥式整流电路的输入端电连接所述EMC滤波电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的无叶风扇，其特征在于，所述风机为额定电压大于240伏特的无刷直流电机，所述控制电源电路为开关电源电路，所述滤波电容的容值不小于100uf。

4.根据权利要求2所述的无叶风扇，其特征在于，所述EMC滤波电路包括共模电感以及X2电容，所述X2电容跨接于外部电源输入的火线、零线之间，所述共模电感的两个输入端分别电连接至X2电容的两端，所述共模电感的输出端分别电连接所述桥式整流电路以及所述方向电机驱动电源电路。

5.根据权利要求4所述的无叶风扇，其特征在于，所述X2电容与共模电感及火线连接端设有寄生电容线，所述寄生电容线伸入无叶风扇的风腔内部。

6.根据权利要求5所述的无叶风扇，其特征在于，所述寄生电容线的长度不小于30cm。

7.根据权利要求5所述的无叶风扇，其特征在于，所述EMC滤波电路与外部电源之间还设有用于安全保护的保险管与压敏电阻，所述保险管设置于所述压敏电阻前端，所述保险管串联于火线端，所述压敏电阻跨接于火线、零线之间。

8.根据权利要求7所述的无叶风扇，其特征在于，所述寄生电容线直接连接所述压敏电阻的一端。

9.根据权利要求1所述的无叶风扇，其特征在于，所述方向电机驱动电源电路为光耦隔离驱动电源电路。

10.根据权利要求9所述的无叶风扇，其特征在于，所述光耦隔离驱动电源电路包括光耦，所述光耦的两个输出端设有保护电阻。