CN110081615A - 一种燃气热水器主控制器、风机控制系统及燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种燃气热水器主控制器，其特征在于，包括集成在一起的主控IC和风机电控板，所述风机电控板包括：电机控制IC和驱动IC，所述电机控制IC用来接收风机转速信号并通过串口与所述主控IC通信，所述驱动IC接收所述电机控制IC输出的控制信号、用来驱动风机工作。由于在燃气热水器主控制器上集成了有风机电控板，可大幅减少风机自带的电控板面积，便于直流风机小型化设计。使用时，热水器主控制器与直流风机间仅通过6根导线实现电连接即可；连接结构简单，使用方便。另外，避免高温对电子元器件的损坏，有效提高风机的可靠性及寿命。本发明还提供一种风机控制系统及燃气热水器。
Description
技术领域
本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器主控制器、风机控制系统及燃气热水器。
背景技术
目前，燃气热水器已经广泛进入了普通家庭，符合国家标准的燃气热水器均配备一台风机。近两年，直流风机以较高性价比得以在燃气热水器上大面积使用。
现有技术中，如图1所示，应用在燃气热水器上的直流风机均通过导线与燃气热水器主控板进行电连接，其中，VDC为风机驱动电压，一般为DC12-36V的定值；GND为接地，电势为零；VSP为直流风机调速电压，一般为0～5V；FG为风机转速反馈信号，一般为方波信号。
结合图2所示，直流风机主要包含风机电控板、电机、五金件，其中电机控制IC、驱动IC、霍尔传感器以及电容、电阻等所有电子元器件均被安装在风机电控板上，并且风机电控板器件较多，整体电路板面积也较大。而燃气热水器大部分采用上抽风结构，直流风机处于高温区，而高温环境可能致使风机电控板的各IC等器件可靠性降低，出现风机运行异常等现象。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的一个目的在于提供一种结构紧凑、避免风机电控板受高温影响的燃气热水器主控制器。
本发明的另一个目的在于提供一种可靠性不受高温影响的燃气热水器风机控制系统。
本发明还提供一种具有上述风机控制系统的燃气热水器。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种燃气热水器主控制器，其特征在于，包括集成在一起的主控IC和风机电控板，所述风机电控板包括：电机控制IC和驱动IC，所述电机控制IC用来接收风机转速信号并通过串口与所述主控IC通信，所述驱动IC接收所述电机控制IC输出的控制信号、用来驱动风机工作。
更为优选地，在所述主控IC与所述电机控制IC和所述驱动IC之间还连接有风机驱动电路，所述风机驱动电路接收所述主控IC输出的PWM信号并输出调速电压给所述电机控制IC、以及输出风机电压给所述驱动IC。
一种燃气热水器风机控制系统，包括：燃气热水器主控制器，以及与所述燃气热水器主控制器连接的风机，在所述燃气热水器主控制器上设有主控IC；其特征在于，在所述燃气热水器主控制器上还集成有风机电控板，所述风机电控板包括：电机控制IC和驱动IC，所述电机控制IC与所述主控IC通信、并通过所述驱动IC驱动所述风机，在所述风机上设有转子位置检测器件，所述转子位置检测器件与所述电机控制IC连接、用来提供闭环控制信号。
更为优选地，所述电机控制IC通过串口与所述主控IC连接，实现转速反馈。
更为优选地，所述风机为直流风机。
更为优选地，所述转子位置检测器件为霍尔传感器。
更为优选地，在所述主控制器上设有风机驱动电路，所述风机驱动电路连接在所述主控IC与所述电机控制IC和所述驱动IC之间；所述风机驱动电路接收所述主控IC输出的PWM信号并输出调速电压给所述电机控制IC、以及输出风机电压给所述驱动IC。
更为优选地，所述主控IC、所述风机驱动电路、所述电机控制IC和所述驱动IC都集成在同一块电路板上。
一种燃气热水器，其特征在于，具有如上所述的风机控制系统。
更为优选地，所述燃气热水器为强抽型燃气热水器或强鼓型燃气热水器。
本发明的有益效果是：
由于在燃气热水器主控制器上集成了有风机电控板，可大幅减少风机自带的电控板面积，便于直流风机小型化设计。使用时，热水器主控制器与风机间可仅通过6根导线实现电连接，连接结构简单，使用方便。另外，由于电机控制IC、驱动IC、以及电容、电阻等电子元器件整合到了燃气热水器主控制器上，避免燃气热水器的烟气高温对电子元器件的损坏，有效提高风机的可靠性及寿命。
附图说明
图1所示为现有的燃气热水器风机应用示意图。
图2所示现有的风机电控板原理框图。
图3所示为本发明提供的燃气热水器主控制器原理图。
图4所示为本发明提供的燃气热水器主控制器结构示意图。
图5所示为风机驱动电路的电路图
图6所示为本发明提供的燃气热水器风机控制系统结构示意图。
附图标记说明：
1：主控IC，2：电机控制IC，3：驱动IC，4：风机驱动电路，5：燃气热水器主控制器，6：风机，7：转子位置检测器件。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，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，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
实施例一
如图3所示，一种燃气热水器主控制器，其特征在于，包括集成在一起的主控IC1和风机电控板，所述风机电控板包括：电机控制IC2和驱动IC3，所述电机控制IC2用来接收风机转速信号并通过串口与所述主控IC1通信，所述驱动IC3接收所述电机控制IC2输出的控制信号、用来驱动风机工作。
结合图4所示，在所述主控IC1与所述电机控制IC2和所述驱动IC3之间还连接有风机驱动电路4，所述风机驱动电路4接收所述主控IC1输出的PWM信号并输出调速电压给所述电机控制IC2、以及输出风机电压给所述驱动IC3。
所述风机驱动电路如图5所示，CN8的端子1-4分别对应风机电压VDC、风机转速信号FG、调速电压VSP和接地GND；其中MK1与CN1主要考虑电路板面积因素，将两部分电路分开而来，通过MK1与CN1这一对端子进行连接；FJ为来自主控IC1的方波信号，即PWM波，经过两路LM358运放及三极管Q1后转化为调速电压VSP，通过CN1进入到CN8达到直流电机驱动目的。另外，风机电控板将电机转速的方波信号通过CN8的2角输出，结合三极管Q3实现来自直流电机方波信号的信号翻转与整形，从而获取风机转速信号ZSHX，风机转速信号ZSHX与主控IC1连接，即可实时知道风机转速情况。
与现有技术相比，本实施例提供的一种燃气热水器主控制器，由于集成了有风机电控板，可大幅减少风机自带的电控板面积，便于直流风机小型化设计；同时，由于电机控制IC、驱动IC、以及电容、电阻等电子元器件整合到了燃气热水器主控制器上，避免高温对电子元器件的损坏，有效提高风机的可靠性及寿命。
实施例二
如图6所示，一种燃气热水器风机控制系统，包括：燃气热水器主控制器5，以及与所述燃气热水器主控制器5连接的风机6，在所述燃气热水器主控制器5上设有主控IC1；其特征在于，在所述燃气热水器主控制器5上还集成有风机电控板，所述风机电控板包括：电机控制IC2和驱动IC3，所述电机控制IC2与所述主控IC1通信、并通过所述驱动IC3驱动所述风机6，在所述风机6上设有转子位置检测器件7，所述转子位置检测器件7与所述电机控制IC2连接、用来提供闭环控制信号。
优选地，所述电机控制IC2通过串口与所述主控IC1连接，实现转速反馈。所述风机6为直流风机。所述转子位置检测器件7为霍尔传感器。
优选地，在所述主控制器5上还设有风机驱动电路4，所述风机驱动电路4连接在所述主控IC1与所述电机控制IC2和所述驱动IC3之间；所述风机驱动电路4接收所述主控IC1输出的PWM信号并输出调速电压给所述电机控制IC2、以及输出风机电压给所述驱动IC3。
进一步优选地，所述主控IC1、所述风机驱动电路4、所述电机控制IC2和所述驱动IC3都集成在同一块电路板上。在其他实施方式中，也可以采用多块相互连接的线路板来集成上述电气元器件，不限于本实施例。
本实施例提供的一种燃气热水器风机控制系统，由于在燃气热水器主控制器上集成了有风机电控板，可大幅减少风机自带的电控板面积，便于直流风机小型化设计。使用时，热水器主控制器与直流风机间仅通过6根导线实现电连接即可；连接结构简单，使用方便。另外，由于电机控制IC、驱动IC、以及电容、电阻等电子元器件整合到了燃气热水器主控制器上，避免高温对电子元器件的损坏，有效提高风机的可靠性及寿命。
实施例三
一种燃气热水器，为强抽型燃气热水器或强鼓型燃气热水器；其特征在于，该燃气热水器具有实施例二所述的风机控制系统。
本实施例提供的一种燃气热水器，其具有实施例二的所有技术效果，具体这里不再赘述。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。
Claims (10)
1.一种燃气热水器主控制器，其特征在于，包括集成在一起的主控IC和风机电控板，所述风机电控板包括：电机控制IC和驱动IC，所述电机控制IC用来接收风机转速信号并通过串口与所述主控IC通信，所述驱动IC接收所述电机控制IC输出的控制信号、用来驱动风机工作。
2.根据权利要求1所述的一种燃气热水器主控制器，其特征在于，在所述主控IC与所述电机控制IC和所述驱动IC之间还连接有风机驱动电路，所述风机驱动电路接收所述主控IC输出的PWM信号并输出调速电压给所述电机控制IC、以及输出风机电压给所述驱动IC。
3.一种燃气热水器风机控制系统，包括：燃气热水器主控制器，以及与所述燃气热水器主控制器连接的风机，在所述燃气热水器主控制器上设有主控IC；其特征在于，在所述燃气热水器主控制器上还集成有风机电控板，所述风机电控板包括：电机控制IC和驱动IC，所述电机控制IC与所述主控IC通信、并通过所述驱动IC驱动所述风机，在所述风机上设有转子位置检测器件，所述转子位置检测器件与所述电机控制IC连接、用来提供闭环控制信号。
4.根据权利要求3所述的一种燃气热水器风机控制系统，其特征在于，所述电机控制IC通过串口与所述主控IC连接，实现转速反馈。
5.根据权利要求3所述的一种燃气热水器风机控制系统，其特征在于，所述风机为直流风机。
6.根据权利要求3所述的一种燃气热水器风机控制系统，其特征在于，所述转子位置检测器件为霍尔传感器。
7.根据权利要求3所述的一种燃气热水器风机控制系统，其特征在于，在所述主控制器上设有风机驱动电路，所述风机驱动电路连接在所述主控IC与所述电机控制IC和所述驱动IC之间；所述风机驱动电路接收所述主控IC输出的PWM信号并输出调速电压给所述电机控制IC、以及输出风机电压给所述驱动IC。
8.根据权利要求7所述的一种燃气热水器风机控制系统，其特征在于，所述主控IC、所述风机驱动电路、所述电机控制IC和所述驱动IC都集成在同一块电路板上。
9.一种燃气热水器，其特征在于，具有如权利要求3-8中任意一项所述的风机控制系统。
10.根据权利要求9所述的一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器为强抽型燃气热水器或强鼓型燃气热水器。
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