CN108988294B - 一种风扇触及保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇触及保护电路，包括供电模块，射极输入模块，射极输出模块，施密特电路模块，及电风扇，供电模块包括变压器及整流模块；施密特电路模块包括第七、第八三极管及第二至第七电阻；射极输入模块包括第六三极管；射极输出模块包括第九三极管。本发明中的风扇触及保护电路，提高了电风扇使用的安全性，灵敏度和保险系数；防止高速旋转的风叶把对触碰者造成伤害，节能环保且安全有效。

Description

一种风扇触及保护电路

技术领域

本发明涉及电路保护电路，特别涉及一种风扇触摸保护电路。

背景技术

常见的家用电风扇都有防护罩而目前所采用的电风扇保险装置，大多数是接触器的，电风扇要在倒下的时候才会切断电源，因此，保险效果并没有起到很好的作用。特别是儿童的安全意识差，自我防护能力不强，一旦触摸到电风扇网罩，高速旋转的扇叶会对人体造成切割式的伤害，容易发生危险。中国专利CN2455948公开了一种触摸感应芯片程控式电风扇，该方案用触摸感应芯片和触摸电路替代电风扇的机械式操作按键，并未涉及触摸后停转保护功能，不能解决使用者触及网罩后可能发生的安全问题。

专利号CN200920236986.7公开了一种电风扇人体触摸停转保护功能电路，包括触摸检测电路、马达刹车电路、主控电路，人体通过网罩、电阻、电容和人体触摸检测芯片与大地一起组成电气回路；该电路的触发电压需要借助人体与大地之间的电位，如果使用者站在绝缘的物体上，那么将无法得到保护；并且电路结构复杂，需要用到主控芯片。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种风扇触摸保护电路，提高了电风扇使用的安全性，灵敏度和保险系数；防止高速旋转的风叶把对触碰者造成伤害，节能环保且安全有效。

本发明中的风扇触及保护电路，具体包括供电模块，射极输入模块，射极输出模块，施密特电路模块，及电风扇，供电模块包括变压器及整流模块；施密特电路模块包括第七、第八三极管及第二至第七电阻；射极输入模块包括第六三极管；射极输出模块包括第九三极管；第六三极管的集电极与整流模块的负极输出端连接；第七三极管的基极与第六三极管的发射极连接，第七三极管的发射极、第八三极管的发射极通过第四电阻与整流模块的正极输出端连接，第七三极管的集电极通过第二电阻与整流模块的负极输出端连接，第七三极管的发射极通过第三电阻与第八三极管的基极连接；第八三极管的基极通过第五电阻与整流模块的正极输出端连接，第八三极管的集电极通过第六电阻与整流模块的负极输出端连接；第九三极管为本电路的功放射极输出器，第八三极管的集电极通过第七电阻与第九三极管的基极相连接，第九三极管的集电极通过第八电阻与整流模块的负极输出端连接，第九三极管的发射极与第十二极管与继电器的并联模块相连接后，与整流模块的正极输出端连接。

进一步地，交流电源通过变压器的初级线圈连接，变压器的次级线圈与整流模块连接，整流模块由第一、第二、第三及第四二极管组成；第一电阻的一端与电风扇的网罩的触发装置相连接，第一电阻的另一端、第二电容的一端与第六三极管的基极连接，第一电容的一端连接整流模块的负极输出端，第一电容的另一端、第二电容的另一端连接整流模块的正极输出端。

进一步地，电风扇电源串联第九电阻及继电器的开关后，分别通过第五二极管及第三电容与交流电源相连接。

进一步地，第一至第四二极管为1N4001普通整流二极管，第六三极管为NPN三极管，第七至第九三极管为NPN三极管；第十二极管为1N4148开关二极管，第五二极管为1N4007整流二极管。

进一步地，第一电容为电解电容，第二电容为云母电容，第三电容为电解电容；第九电阻为10W线绕电阻器；继电器为中功率电磁继电器。

进一步地，第一电阻为1MΩ，第二电阻为20kΩ,第三电阻为50kΩ,第四电阻为400kΩ,第五电阻为10kΩ,第六电阻为20kΩ,第七电阻为3kΩ,第八电阻为50kΩ,第九电阻为50kΩ；第一电容为100μF，第二电容为200pF，第三电容为20μF。

一种对上述风扇触及保护电路进行电路调试方法，该调试方法包括以下步骤：

第一步，检查各级工作电压，第一电容两端电压为24V左右，第六及第七三极管为截止状态,第八三极管为导通状态，所述第九三极管截止；若第八三极管未进入饱和导通状态，对第八三极管进行更换；

第二步，将8kΩ的电阻与电源正极相连接，然后检查各级工作电压，第六三极管及第七三极管为导通状态,第八三极管截止，第九三极管导通；第七三极管的基极电压为1.2V，发射极电压为0.5V，集电极为0.8V；第八三极管截止，基极电压为0.4V,集电极为10～12V；第九三极管导通，集电极为10～12V；此时，若第九三极管未进入饱和导通状态，对第九三极管进行更换，换用β值较大的第九三极管；

第三步，根据对于电风扇制动时间的要求，更换第三电容及第九电阻；

第四步，移除第二步中接入的电阻，将第六三极管与第一电阻的上端相连接，第一电阻一端与电风扇的网罩的触发装置相连接；触碰电风扇，继电器吸合，电风扇停止工作，停止触碰，继电器释放，电风扇继续工作；

第五步，调节第一电阻的阻值，使得电路获得合适的灵敏度；若继电器始终吸合，则需增大第一电阻的阻值，降低第六三极管的输入信号；若继电器始终吸合，则需减小第一电阻的阻值，提高第六三极管的输入信号；

第六步，检查电风扇触碰保护电路与电风扇的其它电路保持独立，防止电路之间的相互干扰。

进一步地，在第一步中，所述第六三极管基极及发射极电压均为0V，所述第七三极管基极电压为0V，发射极电压为20V；所述第八三极管基极电压为1～1.5V,发射极为0.7～1V；所述第九三极管集电极电压为20V；若第八三极管未进入饱和导通状态，可换用β值较大的第八三极管。

进一步地，在第二步中，第七三极管的基极电压为1.2V，发射极电压为0.5V，集电极为0.8V；第八三极管基极电压为0.4V,集电极为10～12V；第九三极管集电极为10～12V；此时，若第九三极管未进入饱和导通状态，换用β值较大的第九三极管。

进一步地，在第三步中，当第三电容越大，第九电阻越小，制动速度快；而当第三电容越小，第九电阻越大，制动速度慢。

本发明与现有技术相比可实现以下有益效果：

本发明在使用者触及电风扇网罩，触发施密特电路模块工作，使电风扇可迅速停转，提高了电风扇使用的安全性，灵敏度和保险系数；防止高速旋转的风叶把对触碰者造成伤害，节能环保且安全有效。

本发明通过对于电路的调试方式，提高电路的灵敏度及反应速度，保证触摸信号触发的稳定性，同时，对电风扇的制动时间也可进行调整，进一步提高了电风扇的安全性，无需附加专门的制动器。

附图说明

图1为风扇触摸保护电路的电路示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

在供电模块中，交流电源通过变压器T的初级线圈连接，变压器T的次级线圈与整流模块连接，整流模块由第一二极管V1、第二二极管V2、第三二极管V3及第四二极管V4组成。第一电阻R1的一端与电风扇的网罩的触发装置相连接，第一电阻R1的另一端、第二电容C2的一端与第六三极管V6的基极连接，第一电容C1的一端连接整流模块的负极输出端，第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端连接整流模块的正极输出端。第六三极管V6为本电路的射极输入器，第二电容C2的一端与第六三极管V6的基极相连接，第六三极管V6的发射极与施密特电路模块的输入端，第七三极管V7的基极相连接，第五三极管V5的集电极与整流模块负极输出端连接。施密特电路模块包括第七三极管V7、第八三极管V8及第二至第七电阻R2～R7。第七三极管V7的发射极通过第四电阻R4与整流模块的正极输出端连接，第七三极管V7的集电极通过第二电阻R2与整流模块的负极输出端连接，同时，第七三极管V7的集电极通过第三电阻R3与第八三极管V8的基极连接。第八三极管V8的基极通过第五电阻R5与整流模块的正极输出端连接，第八三极管V8的集电极通过第六电阻R6与整流模块的负极输出端连接。第九三极管V9为本电路的功放射极输出器，第八三极管V8的集电极通过第七电阻R7与第九三极管V9的基极相连接，第九三极管V9的集电极通过第八电阻R8与整流模块的负极输出端连接，第九三极管V9的发射极与第十二极管V10与继电器的并联模块相连接后，与整流模块的正极输出端连接。电风扇电源串联第九电阻R9及继电器K的开关后，分别通过第五二极管V5及第三电容C3与交流电源相连接。

当人手未触及电风扇网罩时，施密特电路模块未被触发，第六三极管V6及第七三极管V7均截止，第八三极管V8导通，继电器K不动作，常闭触点接通，电风扇正常工作。若电风扇被触及时，由三极管射极输入器输入信号，施密特电路模块被触发，使其翻转，第七三极管进入导通状态，第八三极管V8截止，且第八三极管V8集电极的电位升高，第九三极管V9导通，继电器K动作吸合，继电器K的常闭接点断开，常开接点闭合。电风扇里的工作电流由交流电转换为直接流，使电风扇停止工作。当电风扇再次处于未被触及状态时，施密特电路恢复原状，电风扇正常工作。

在本实施例中，第一至第四二极管V1～V4为1N4001普通整流二极管，第六三极管V6为9014硅NPN三极管，第七三极管～第九三极管V7～V9为9013硅NPN三极管。第十二极管V10为1N4148开关二极管，第五二极管V5为1N4007整流二极管。第一电容C1为CD11-50V型电解电容，第二电容C2为CY-0云母电容，第三电容C3为CD11-450V电解电容。第九电阻R9为10W线绕电阻器，其余电阻选用RTX1-1/8W碳膜电阻。继电器K选用JZC-22F中功率电磁继电器。

在本实施例中，第一电阻R1为1MΩ，第二电阻R2为20kΩ,第三电阻R3为50kΩ,第四电阻R4为400kΩ,第五电阻R5为10kΩ,第六电阻R6为20kΩ,第七电阻R7为3kΩ,第八电阻R8为50kΩ,第九电阻R9为50kΩ。第一电容C1为100μF，第二电容C2为200pF,第三电容C3为20μF。

本实施例中的电路调试方法包括以下步骤：

第一步，检查各级工作电压，第一电容C1两端电压为24V左右，第六三极管V6及第七三极管V7为截止状态,第六三极管V6基极及发射极电压均为0V，第七三极管V7的基极电压为0V，发射极电压为20V；第八三极管V8导通，基极电压为1～1.5V,发射极为0.7～1V；第九三极管V9截止，集电极电压为20V；此时，若第八三极管V8未进入饱和导通状态，对第八三极管V8进行更换，换用β值较大的第八三极管V8。

第二步，将8kΩ的电阻与电源正极相连接，然后检查各级工作电压，此时，第六三极管V6及第七三极管V7为导通状态,第七三极管V7的基极电压为1.2V，发射极电压为0.5V，集电极为0.8V；第八三极管V8截止，基极电压为0.4V,集电极为10～12V；第九三极管V9导通，集电极为10～12V；此时，若第九三极管V9未进入饱和导通状态，对第九三极管V9进行更换，换用β值较大的第九三极管V9。

第三步，根据对于电风扇制动时间的要求，更换第三电容C3及第九电阻C9；当第三电容C3电容越大，第九电阻C9电阻越小，制动速度快；而当第三电容C3电容越小，第九电阻C9电阻越大，制动速度慢。

第四步，移除第二步中接入的电阻，将第六三极管V6与第一电阻R1的上端相连接，第一电阻R1一端与电风扇的网罩的触发装置相连接。触碰电风扇，继电器吸合，电风扇停止工作，停止触碰，继电器释放，电风扇继续工作。

第五步，调节第一电阻R1的阻值，使得电路获得合适的灵敏度；若继电器K始终吸合，则需增大第一电阻R1的阻值，降低第六三极管V6的输入信号；若继电器K始终吸合，则需减小第一电阻R1的阻值，提高第六三极管V6的输入信号。

第六步，检查电风扇触碰保护电路与电风扇的其它电路保持独立，防止电路之间的相互干扰。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风扇触及保护电路，包括供电模块，射极输入模块，射极输出模块，施密特电路模块，及电风扇，其特征在于：供电模块包括变压器及整流模块；施密特电路模块包括第七、第八三极管及第二至第七电阻；射极输入模块包括第六三极管；射极输出模块包括第九三极管；第六三极管的集电极与整流模块的负极输出端连接；第七三极管的基极与第六三极管的发射极连接，第七三极管的发射极、第八三极管的发射极通过第四电阻与整流模块的正极输出端连接，第七三极管的集电极通过第二电阻与整流模块的负极输出端连接，第七三极管的集电极还通过第三电阻与第八三极管的基极连接；第八三极管的基极通过第五电阻与整流模块的正极输出端连接，第八三极管的集电极通过第六电阻与整流模块的负极输出端连接；第九三极管为本电路的功放射极输出器，第八三极管的集电极通过第七电阻与第九三极管的基极相连接，第九三极管的集电极通过第八电阻与整流模块的负极输出端连接，第九三极管的发射极与第十二极管与继电器的并联模块相连接后，与整流模块的正极输出端连接；

交流电源通过变压器的初级线圈连接，变压器的次级线圈与整流模块连接，整流模块由第一、第二、第三及第四二极管组成；第一电阻的一端与电风扇的网罩的触发装置相连接，第一电阻的另一端、第二电容的一端与第六三极管的基极连接，第一电容的一端连接整流模块的负极输出端，第一电容的另一端、第二电容的另一端连接整流模块的正极输出端；电风扇电源串联第九电阻及继电器的开关后，分别通过第五二极管及第三电容与交流电源相连接。

2.根据权利要求1中所述的一种风扇触及保护电路，其特征在于，第一至第四二极管为1N4001普通整流二极管，第六三极管为NPN三极管，第七至第九三极管为NPN三极管；第十二极管为1N4148开关二极管，第五二极管为1N4007整流二极管。

3.根据权利要求2中所述的一种风扇触及保护电路，其特征在于，第一电容为电解电容，第二电容为云母电容，第三电容为电解电容；第九电阻为10W线绕电阻器；继电器为中功率电磁继电器。

4.根据权利要求3中所述的一种风扇触及保护电路，其特征在于，第一电阻为1MΩ，第二电阻为20kΩ,第三电阻为50kΩ,第四电阻为400kΩ,第五电阻为10kΩ,第六电阻为20kΩ,第七电阻为3kΩ,第八电阻为50kΩ,第九电阻为50kΩ；第一电容为100μF，第二电容为200pF,第三电容为20μF。

5.一种对权利要求4所述的风扇触及保护电路进行电路调试方法，其特征在于：该调试方法包括以下步骤：第一步，检查各级工作电压，第一电容两端电压为24V，第六及第七三极管为截止状态,第八三极管为导通状态，所述第九三极管截止；若第八三极管未进入饱和导通状态，对第八三极管进行更换；

第二步，将8kΩ的电阻与电源正极相连接，然后检查各级工作电压，第六三极管及第七三极管为导通状态,第八三极管截止，第九三极管导通；第七三极管的基极电压为1.2V，发射极电压为0.5V，集电极为0.8V；第八三极管截止，基极电压为0.4V,集电极为10～12V；第九三极管导通，集电极为10～12V；此时，若第九三极管未进入饱和导通状态，对第九三极管进行更换，换用β值较大的第九三极管；

第三步，根据对于电风扇制动时间的要求，更换第三电容及第九电阻；

第四步，移除第二步中接入的电阻，将第六三极管与第一电阻的上端相连接，第一电阻一端与电风扇的网罩的触发装置相连接；触碰电风扇，继电器吸合，电风扇停止工作，停止触碰，继电器释放，电风扇继续工作；

第五步，调节第一电阻的阻值，使得电路获得合适的灵敏度；若继电器始终吸合，则需增大第一电阻的阻值，降低第六三极管的输入信号；若继电器始终吸合，则需减小第一电阻的阻值，提高第六三极管的输入信号；

第六步，检查电风扇触碰保护电路与电风扇的其它电路保持独立，防止电路之间的相互干扰。

6.一种根据权利要求5中所述的电路调试方法，其特征在于：在第一步中，所述第六三极管基极及发射极电压均为0V，所述第七三极管基极电压为0V，发射极电压为20V；所述第八三极管基极电压为1～1.5V,发射极为0.7～1V；所述第九三极管集电极电压为20V；若第八三极管未进入饱和导通状态，可换用β值较大的第八三极管。

7.一种根据权利要求5中所述的电路调试方法，其特征在于：在第二步中，第七三极管的基极电压为1.2V，发射极电压为0.5V，集电极为0.8V；第八三极管基极电压为0.4V,集电极为10～12V；第九三极管集电极为10～12V；此时，若第九三极管未进入饱和导通状态，换用β值较大的第九三极管。

8.一种根据权利要求5中所述的电路调试方法，其特征在于：在第三步中，当第三电容越大，第九电阻越小，制动速度快；而当第三电容越小，第九电阻越大，制动速度慢。

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