CN116247796A - 双模式吹风机的电路系统及其控制方法 - Google Patents

双模式吹风机的电路系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双模式吹风机的电路系统及其控制方法，其包括主控U3、输入及整流模块、第一DC控制模块、第二DC控制模块、AC控制模块以及AC输入检测模块；市电能够通过输入及整流模块变换为直流电源；AC输入检测模块与主控U3信号连接，用于检测市电的接入与否；主控U3分别与第一DC控制模块、第二DC控制模块以及AC控制模块信号连接，以控制第一DC控制模块和第二DC控制模块的通断，并根据市电的接入与否，控制AC控制模块的通断。本发明中的双模式吹风机的电路系统及其控制方法，使双模式吹风机具有高性能、能够脱离电源使用以及便于随身携带的优点。

Description

双模式吹风机的电路系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及家电电路控制技术领域，具体为一种双模式吹风机的电路系统及其控制方法。
背景技术
吹风机主要用于吹干头发，是一种常用的生活电器；随着技术的进步和电气小型化水平的提高，吹风机的体积也越来越小，使吹风机适于随身携带；同时，人们对于出差和旅行的需求越来越多，更是对吹风机提出能够随身携带的要求。
现有技术中已经出现内置电池的吹风机，其使用电源适配器供电，能够为电机和发热体提供直流电，且能够为电池充电，使吹风机能够脱离电源使用一段时间，然而，上述的吹风机仍具有一定的缺点：
1、上述的吹风机需要配备电源适配器使用，电源适配器将会占据一定的体积和重量；
2、上述的吹风机，由于电机和发热体采用直流供电，无论是电源适配器还是电池，都无法为电机和发热体提供较大的功率，使吹风机的出风量和出风温度都有所不足。
综上所述，如何提供高性能，且能够脱离电源使用，又便于随身携带的吹风机，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双模式吹风机的电路系统及其控制方法，其使双模式吹风机具有高性能、能够脱离电源使用以及便于随身携带的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双模式吹风机的电路系统，所述双模式吹风机包括电池、应用交流电的第一发热体、应用直流电的第二发热体以及应用直流电的电机模块；其包括主控U3、输入及整流模块、第一DC控制模块、第二DC控制模块、AC控制模块以及AC输入检测模块；市电能够通过所述输入及整流模块变换为直流电源；所述电机模块通过所述第一DC控制模块与所述电池和/或所述直流电源连接，所述第一发热体通过所述AC控制模块与市电连接，所述第二发热体通过所述第二DC控制模块与所述电池和/或所述直流电源连接；所述AC输入检测模块与所述主控U3信号连接，用于检测市电的接入与否；所述主控U3分别与所述第一DC控制模块、所述第二DC控制模块以及所述AC控制模块信号连接，以控制所述第一DC控制模块和所述第二DC控制模块的通断，并根据市电的接入与否，控制所述AC控制模块的通断。
上述技术方案中，所述电机模块包括电机驱动芯片U4和电机；所述电机驱动芯片U4通过所述第一DC控制模块从所述电池和/或所述直流电源取电，且所述电机驱动芯片U4受控于所述主控U3；所述电机也通过所述第一DC控制模块从所述电池和/或所述直流电源取电，且所述电机受所述电机驱动芯片U4驱动。
上述技术方案中，所述电机驱动芯片U4的VCC引脚和VDD5引脚分别通过所述第一DC控制模块，从所述电池和/或所述直流电源取电；所述电机驱动芯片U4的A6/FG引脚与所述主控U3的通用输入/输出引脚信号连接，所述电机驱动芯片U4的PWM引脚则与所述主控U3的PWM信号输出引脚信号连接；所述电机的绕组U、绕组V和绕组W均通过所述第一DC控制模块，从所述电池和/或所述直流电源取电；所述电机驱动芯片U4的H_U引脚和L_U引脚分别通过开关管U3B和开关管U3A与所述电机的绕组U连接；所述电机驱动芯片U4的H_V引脚和L_V引脚分别通过开关管U1B和开关管U1A2与所述电机的绕组V连接；所述电机驱动芯片U4的H_W引脚和L_W引脚分别通过开关管U2B和开关管U2A与所述电机的绕组W连接；所述电机驱动芯片U4的EMFU引脚、EMFV引脚以及EMFW引脚分别经过自举电容后，与所述电机的绕组U、绕组V和绕组W连接。
上述技术方案中，所述第一DC控制模块包括开关管Q11、开关管Q9以及开关管组Q4；所述电池通过所述开关管组Q4与所述电机模块的取电端口连接，所述开关管Q11和所述开关管Q9受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管组Q4的通断；所述第一DC控制模块还包括开关管Q8、开关管Q12以及开关管组Q5；所述直流电源通过所述开关管组Q5与所述电机模块的取电端口连接，所述开关管Q8和所述开关管Q12受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管组Q5的通断。
上述技术方案中，所述第一DC控制模块还包括开关管Q2、开关管Q3、开关管Q6和开关管Q7；所述直流电源依次通过所述开关管Q2和所述开关管Q3后，依极性与所述电池连接；所述开关管Q6受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管Q2的通断；所述开关管Q7受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管Q3的通断。
上述技术方案中，所述第二DC控制模块包括开关管Q1，所述主控U3能够控制所述开关管Q1的通断；所述电池的一极与所述第二发热体连接，所述电池的另一极通过所述开关管Q1与所述第二发热体连接。
上述技术方案中，所述AC控制模块包括光电耦合器U1和三端双向交流开关TR1；所述第一发热体的一端与市电的ACN线连接，所述第一发热体的另一端通过所述三端双向交流开关TR1与市电的ACL线连接；所述光电耦合器U1受控于所述主控U3，用于驱动所述三端双向交流开关TR1的通断。
上述技术方案中，所述AC输入检测模块包括光电耦合器U2；市电的ACL线和ACN线分别与光电耦合器U2的输入端连接，光电耦合器U2的输出端与所述主控U3的通用输入/输出引脚连接。
上述技术方案中，本发明的双模式吹风机的电路系统还包括分别与所述主控U3信号连接的按键组和指示灯组。
一种双模式吹风机的电路系统控制方法，应用了上述的双模式吹风机的电路系统；其包括：
通过输入及整流模块变换将市电变换为直流电源；
主控U3通过第一DC控制模块，控制电机模块与电池和/或所述直流电源的回路通断；
所述主控U3通过第二DC控制模块，控制第二发热体与所述电池和/或所述直流电源的回路通断；以及，
所述主控U3通过AC输入检测模块检测市电的接入与否，且所述主控U3根据市电的接入与否，通过AC控制模块控制第一发热体与市电的回路通断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的双模式吹风机的电路系统及其控制方法，其主控U3能够AC输入检测模块检测市电的接入与否；市电接入时，能够通过输入及整流模块变换为直流电源，以供给电机模块使用，并为电池充电，免于额外配置电源适配器，同时，还能通过AC控制模块使市电接入高功率的第一发热体，从而支持双模式吹风机在高功率模式下的使用；市电断开时，能够通过电池为电机模块和第二发热体供电，从而支持双模式吹风机在便携模式下使用；本发明中的双模式吹风机的电路系统使双模式吹风机具有高性能、能够脱离电源使用以及便于随身携带的优点。
附图说明
图1为本发明实施例一的电路系统结构视图。
图2为本发明实施例一中的主控U3的电路原理图。
图3为本发明实施例一中的第一DC控制模块的电路原理图。
图4为本发明实施例一中的电机模块的电路原理图。
图5为本发明实施例一中的第二DC控制模块的电路原理图。
图6为本发明实施例一中的AC控制模块的电路原理图。
图7为本发明实施例一中的AC输入检测模块的电路原理图。
图8为本发明实施例一中的按键组和指示灯组的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本实施例提供一种双模式吹风机的电路系统，用于为双模式吹风机供电，以驱动双模式吹风机运行。
需要说明的是，所述的双模式吹风机包括电池、应用交流电的第一发热体、应用直流电的第二发热体以及应用直流电的电机模块；其中，电池为可充电式的锂电池或锂电池组，其能够提供直流电压；第一发热体是额定功率为1000W的蜂窝发热体，且应用交流电(220V市电)供电，第二发热体则是额定功率为200W的蜂窝发热体，且应用直流电供电。
请参阅图1，本实施例的双模式吹风机的电路系统包括主控U3、输入及整流模块、第一DC控制模块、第二DC控制模块、AC控制模块以及AC输入检测模块；市电能够通过输入及整流模块变换为直流电源；电机模块通过第一DC控制模块与电池和/或直流电源连接，第一发热体通过AC控制模块与市电连接，第二发热体通过第二DC控制模块与电池和/或直流电源连接；AC输入检测模块与主控U3信号连接，用于检测市电的接入与否；主控U3分别与第一DC控制模块、第二DC控制模块以及AC控制模块信号连接，以控制第一DC控制模块和第二DC控制模块的通断，并根据市电的接入与否，控制AC控制模块的通断。
请参阅图2，需要说明的是，主控U3为单片机或者嵌入式芯片等MCU，其至少具有通用输入/输出引脚和PWM信号输出引脚；输入及整流模块基于二极管或者电力场效应管等电力电子器件，其能够将市电变换为直流电源，本实施例中，输入及整流模块提供一个稳压的DC25V端口。
请参阅图3，具体地，第一DC控制模块包括开关管Q11、开关管Q9以及开关管组Q4，其中，开关管组Q4为集成在同一芯片上的两枚开关管，开关管Q11和开关管Q9则为独立的开关管；电池通过开关管组Q4与电机模块的取电端口连接，具体是开关管组Q4的第一极和第二极分别与电池和电机模块的取电端口连接；开关管Q11和开关管Q9受控于主控U3，用于驱动开关管组Q4的通断，具体是开关管Q11和开关管Q9的控制极分别与主控U3的通用输入/输出引脚连接，且开关管Q11和开关管Q9的第一极接地，开关管Q11和开关管Q9的第二极则分别与开关管组Q4中的两枚开关管之控制极连接；第一DC控制模块还包括开关管Q8、开关管Q12以及开关管组Q5，其中，开关管组Q5为集成在同一芯片上的两枚开关管，开关管Q8和开关管Q12则为独立的开关管；直流电源(DC25V端口)通过开关管组Q5与电机模块的取电端口连接，具体是开关管组Q5的第一极和第二极分别与直流电源和电机模块的取电端口连接；开关管Q8和开关管Q12受控于主控U3，用于驱动开关管组Q5的通断，具体是开关管Q8和开关管Q12的控制极分别与主控U3的通用输入/输出引脚连接，且开关管Q8和开关管Q12的第一极接地，开关管Q8和开关管Q12的第二极则分别与开关管组Q5中的两枚开关管之控制极连接。
主控U3能够控制开关管Q11和开关管Q9的通断，进而控制开关管组Q4的通断，从而接通或断开电池(VBAT)与电机模块的取电端口(VMD)之间的连接回路；主控U3能够控制开关管Q8和开关管Q12的通断，进而控制开关管组Q5的通断，从而接通或断开直流电源(DC25V)与电机模块的取电端口(VMD)之间的连接回路。
进一步地，第一DC控制模块还包括开关管Q2、开关管Q3、开关管Q6和开关管Q7；直流电源依次通过开关管Q2和开关管Q3后，依极性与电池连接，具体顺序是：直流电源(DC25V)、开关管Q2的第一极、开关管Q2的第二极、开关管Q3的第一极、开关管Q3的第二极以及电池(BAT1)；开关管Q6受控于主控U3，用于驱动开关管Q2的通断；开关管Q7受控于主控U3，用于驱动开关管Q3的通断；具体是开关管Q6和开关管Q7的控制极分别与主控U3的通用输入/输出引脚连接，且开关管Q6和开关管Q7的第一极接地，开关管Q6和开关管Q7的第二极则分别与开关管Q2和开关管Q3之控制极连接。
主控U3能够控制开关管Q6和开关管Q7的通断，以控制开关管Q2和开关管Q3的通断，从而接通或断开直流电源(DC25V)与电池(BAT1)之间的连接回路，进而控制电池的充电进程。
请参阅图4，具体地，电机模块包括电机驱动芯片U4和电机；电机驱动芯片U4通过第一DC控制模块从电池和/或直流电源取电，且电机驱动芯片U4受控于主控U3；电机也通过第一DC控制模块从电池和/或直流电源取电，且电机受电机驱动芯片U4驱动。
需要说明的是，电机为无刷直流电机，电机驱动芯片U4则为无刷直流电机驱动芯片，其至少具有高侧输出引脚、低侧输出引脚、高侧浮动偏移电压引脚、使能信号输入引脚以及PWM信号输入引脚。
进一步具体地，电机驱动芯片U4的VCC引脚和VDD5引脚分别通过第一DC控制模块，从电池和/或直流电源取电，具体是电机驱动芯片U4的VCC引脚和VDD5引脚分别连接至VMD端口；电机驱动芯片U4的A6/FG引脚与主控U3的通用输入/输出引脚信号连接，电机驱动芯片U4的PWM引脚则与主控U3的PWM信号输出引脚信号连接；电机的绕组U、绕组V和绕组W均通过第一DC控制模块，从电池和/或直流电源取电，具体是将VMD端口引入为VCC端口并与电机的绕组U、绕组V和绕组W连接；电机驱动芯片U4的H_U引脚和L_U引脚分别通过开关管U3B和开关管U3A与电机的绕组U连接；电机驱动芯片U4的H_V引脚和L_V引脚分别通过开关管U1B和开关管U1A2与电机的绕组V连接；电机驱动芯片U4的H_W引脚和L_W引脚分别通过开关管U2B和开关管U2A与电机的绕组W连接；电机驱动芯片U4的EMFU引脚、EMFV引脚以及EMFW引脚分别经过自举电容后，与电机的绕组U、绕组V和绕组W连接。
实际上，通过主控U3给定的使能信号和PWM信号，能够控制电机驱动芯片U4，进而控制电机的启停以及转速。
请参阅图5，具体地，所述第二DC控制模块包括开关管Q1，所述主控U3能够控制所述开关管Q1的通断，具体是开关管Q1的控制极与主控U3的通用输入/输出引脚连接；所述电池的一极与所述第二发热体连接，所述电池的另一极通过所述开关管Q1与所述第二发热体连接。
主控U3能够控制开关管Q1的通断，从而接通或断开电池(VBAT)与第二发热体之间的连接回路，进而控制第二发热体的运行与否。
请参阅图6，具体地，AC控制模块包括光电耦合器U1和三端双向交流开关TR1；所述第一发热体的一端与市电的ACN线连接，所述第一发热体的另一端通过所述三端双向交流开关TR1与市电的ACL线连接；所述光电耦合器U1受控于所述主控U3，用于驱动所述三端双向交流开关TR1的通断，具体是光电耦合器U1的输入端与主控U3的通用输入/输出引脚连接，光电耦合器U1的输出端与三端双向交流开关TR1的控制极连接。
主控U3能够控制光电耦合器U1的输出信号，以控制三端双向交流开关TR1，从而接通或断开市电(ACL和ACN)与第一发热体之间的连接回路，进而控制第一发热体的运行与否。
请参阅图7，具体地，所述AC输入检测模块包括光电耦合器U2；市电的ACL线和ACN线分别与光电耦合器U2的输入端连接，光电耦合器U2的输出端与所述主控U3的通用输入/输出引脚连接。
市电接入或断开后，光电耦合器U2的输出端信号发生改变，主控U3检测到光电耦合器U2的输出端发生信号改变，即可获知市电的接入或断开。
请参阅图8，进一步地，本实施例的双模式吹风机的电路系统还包括分别与所述主控U3信号连接的按键组和指示灯组；具体来说，按键组包括分别与主控U3的通用输入/输出引脚连接的三挡拨动开关K1和按动开关S1，能够实现第一发热体、第二发热体以及电机模块的开关，以及电机模块的转速调节；指示灯组包括分别受控于主控U3的LED1、LED2、LED3以及LED4，能够指示第一发热体、第二发热体以及电机模块的运行与否、电机模块的转速档位以及电池的充电状态。
本实施例中的双模式吹风机的电路系统，其主控U3能够AC输入检测模块检测市电的接入与否；市电接入时，能够通过输入及整流模块变换为直流电源，以供给电机模块使用，并为电池充电，免于额外配置电源适配器，同时，还能通过AC控制模块使市电接入高功率的第一发热体，从而支持双模式吹风机在高功率模式下的使用；市电断开时，能够通过电池为电机模块和第二发热体供电，从而支持双模式吹风机在便携模式下使用；本实施例中的双模式吹风机的电路系统使双模式吹风机具有高性能、能够脱离电源使用以及便于随身携带的优点。
实施例二：
本实施例提供一种双模式吹风机的电路系统控制方法，应用了实施例一所述的双模式吹风机的电路系统；其包括：
通过输入及整流模块变换将市电变换为直流电源；
主控U3通过第一DC控制模块，控制电机模块与电池和/或直流电源的回路通断；
主控U3通过第二DC控制模块，控制第二发热体与电池和/或直流电源的回路通断；以及，
主控U3通过AC输入检测模块检测市电的接入与否，且主控U3根据市电的接入与否，通过AC控制模块控制第一发热体与市电的回路通断。
本实施例中的双模式吹风机的电路系统控制方法，其主控U3能够AC输入检测模块检测市电的接入与否；市电接入时，能够通过输入及整流模块变换为直流电源，以供给电机模块使用，并为电池充电，免于额外配置电源适配器，同时，还能通过AC控制模块使市电接入高功率的第一发热体，从而支持双模式吹风机在高功率模式下的使用；市电断开时，能够通过电池为电机模块和第二发热体供电，从而支持双模式吹风机在便携模式下使用；本实施例中的双模式吹风机的电路系统使双模式吹风机具有高性能、能够脱离电源使用以及便于随身携带的优点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种双模式吹风机的电路系统，所述双模式吹风机包括电池、应用交流电的第一发热体、应用直流电的第二发热体以及应用直流电的电机模块；其特征在于，
包括主控U3、输入及整流模块、第一DC控制模块、第二DC控制模块、AC控制模块以及AC输入检测模块；
市电能够通过所述输入及整流模块变换为直流电源；
所述电机模块通过所述第一DC控制模块与所述电池和/或所述直流电源连接，所述第一发热体通过所述AC控制模块与市电连接，所述第二发热体通过所述第二DC控制模块与所述电池和/或所述直流电源连接；
所述AC输入检测模块与所述主控U3信号连接，用于检测市电的接入与否；
所述主控U3分别与所述第一DC控制模块、所述第二DC控制模块以及所述AC控制模块信号连接，以控制所述第一DC控制模块和所述第二DC控制模块的通断，并根据市电的接入与否，控制所述AC控制模块的通断。
2.根据权利要求1所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：所述电机模块包括电机驱动芯片U4和电机；
所述电机驱动芯片U4通过所述第一DC控制模块从所述电池和/或所述直流电源取电，且所述电机驱动芯片U4受控于所述主控U3；
所述电机也通过所述第一DC控制模块从所述电池和/或所述直流电源取电，且所述电机受所述电机驱动芯片U4驱动。
3.根据权利要求2所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：所述电机驱动芯片U4的VCC引脚和VDD5引脚分别通过所述第一DC控制模块，从所述电池和/或所述直流电源取电；
所述电机驱动芯片U4的A6/FG引脚与所述主控U3的通用输入/输出引脚信号连接，所述电机驱动芯片U4的PWM引脚则与所述主控U3的PWM信号输出引脚信号连接；
所述电机的绕组U、绕组V和绕组W均通过所述第一DC控制模块，从所述电池和/或所述直流电源取电；
所述电机驱动芯片U4的H_U引脚和L_U引脚分别通过开关管U3B和开关管U3A与所述电机的绕组U连接；所述电机驱动芯片U4的H_V引脚和L_V引脚分别通过开关管U1B和开关管U1A2与所述电机的绕组V连接；所述电机驱动芯片U4的H_W引脚和L_W引脚分别通过开关管U2B和开关管U2A与所述电机的绕组W连接；所述电机驱动芯片U4的EMFU引脚、EMFV引脚以及EMFW引脚分别经过自举电容后，与所述电机的绕组U、绕组V和绕组W连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：所述第一DC控制模块包括开关管Q11、开关管Q9以及开关管组Q4；
所述电池通过所述开关管组Q4与所述电机模块的取电端口连接，所述开关管Q11和所述开关管Q9受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管组Q4的通断；
所述第一DC控制模块还包括开关管Q8、开关管Q12以及开关管组Q5；
所述直流电源通过所述开关管组Q5与所述电机模块的取电端口连接，所述开关管Q8和所述开关管Q12受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管组Q5的通断。
5.根据权利要求4所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：所述第一DC控制模块还包括开关管Q2、开关管Q3、开关管Q6和开关管Q7；
所述直流电源依次通过所述开关管Q2和所述开关管Q3后，依极性与所述电池连接；
所述开关管Q6受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管Q2的通断；所述开关管Q7受控于所述主控U3，用于驱动所述开关管Q3的通断。
6.根据权利要求1所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：所述第二DC控制模块包括开关管Q1，所述主控U3能够控制所述开关管Q1的通断；
所述电池的一极与所述第二发热体连接，所述电池的另一极通过所述开关管Q1与所述第二发热体连接。
7.根据权利要求1所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：所述AC控制模块包括光电耦合器U1和三端双向交流开关TR1；
所述第一发热体的一端与市电的ACN线连接，所述第一发热体的另一端通过所述三端双向交流开关TR1与市电的ACL线连接；
所述光电耦合器U1受控于所述主控U3，用于驱动所述三端双向交流开关TR1的通断。
8.根据权利要求1所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：所述AC输入检测模块包括光电耦合器U2；
市电的ACL线和ACN线分别与光电耦合器U2的输入端连接，光电耦合器U2的输出端与所述主控U3的通用输入/输出引脚连接。
9.根据权利要求1或8所述的双模式吹风机的电路系统，其特征在于：还包括分别与所述主控U3信号连接的按键组和指示灯组。
10.一种双模式吹风机的电路系统控制方法，应用了权利要求1-9任一所述的双模式吹风机的电路系统；其特征在于，包括：
通过输入及整流模块变换将市电变换为直流电源；
主控U3通过第一DC控制模块，控制电机模块与电池和/或所述直流电源的回路通断；
所述主控U3通过第二DC控制模块，控制第二发热体与所述电池和/或所述直流电源的回路通断；以及，
所述主控U3通过AC输入检测模块检测市电的接入与否，且所述主控U3根据市电的接入与否，通过AC控制模块控制第一发热体与市电的回路通断。
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