CN201513371U - 一种电风扇人体触摸停转保护功能电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为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1、马达刹车电路2、主控电路3，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，无人体触摸网罩时，触摸检测芯片输入管脚为低电平；有人体触摸网罩时，触摸检测芯片输入管脚为50Hz的波形。光耦将触摸信号传到主控电路。当有人体触摸网罩时，主控电路命令第一继电器和第二继电器动作，将马达上的交流市电改接为桥式整流后的市电进行刹车，一段时间后，第一继电器停止动作，马达不接任何电源。本实用新型具有安全可靠、电磁兼容性好的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电风扇领域，具体为当人体触摸风扇后，风扇迅速停转，人体离开后，风扇恢复停转前状态的电风扇人体触摸停转保护功能电路。
背景技术
现有市场上因成本技术等原因，极少有人体触摸停转保护功能的电风扇。已有的风扇，均存在种种不足，对产品设计、应用范围造成了有害影响。
如申请号03224335.9的专利，申请日2003年3月19日，名称为一种有触摸停转保护功能的风扇，就存在如下不足：首先，该专利停转马达是将马达上的交流电源改为半波整流滤波后的直流电源，半波整流产生的直流使马达停转的力量小，不能应用于所有的风扇马达，并且因储能电容存在，整流电路工作的瞬间电流极大，严重影响电磁兼容性能。
其次，该专利触摸电路的电源由变压器提供，触摸检测芯片的电源有一极与交流电的火线或零线相连，则该专利应用在II类电器上(插头为2插)时，易受干扰，可靠性差。如果触摸检测芯片的电源有一极与火线相连时，人体信号检测没有问题，当电源插头旋转180度后再插，就变成触摸检测芯片的电源有一极与零线相连，此时，人体触摸网罩时，人体与触摸检测芯片间的电压约为OV，实际为人体静电，与不触摸相比，信号没有变化，检测不再正确。即该专利有50％的可能性正常工作，有50％的可能性不可靠性，只能采用用严格区分火线和零线的插头。另外，该专利中人体触摸检测芯片受限于555时基芯片。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，设计一种安全可靠、电磁兼容性好的电风扇人体触摸停转保护功能电路。
为了实现上述技术目的，本实用新型包括如下技术特征：一种电风扇人体触摸停转保护功能电路，包括依次连接的网罩、触摸检测电路、主控电路、马达刹车电路、马达，所述触摸检测电路通过二极管整流桥整流，为触摸检测电路提供电源；所述马达刹车电路通过二极管整流桥整流，为马达提供停转动力。
本实用新型的创新在于触摸检测电路采用整流桥，不管II类电器上插头(插头为2插)怎么插，即不区分火线和零线，触摸检测电路中集成电路的电位都相对于人体以50Hz的频率变化，即10ms为火线电位，10ms为零线电位。人体触摸网罩后，如集成电路电位同零线，人体与集成电路电位相等，实际传递静电，静电被泄放，集成电路输入管脚为低电平；如集成电路电位同火线，则在火线正弦波的下半部份波形时集成电路输入管脚上会产生高电平，此高电平会被拉低到约等于集成电路电源的电压。这样，当人体触摸网罩时，集成电路输入管脚就有50Hz的波形，不同的集成电路检测到此信号后，就可以输出相应的信号表示有人体触摸网罩。所以，本实用新型极大地扩大了触摸检测用集成电路的种类，可采用市场上常用的单片机、40系列CMOS通用电路等，并不受插头类别的限制。而且，本实用新型将桥式整流后的直流电源加在马达上，虽然没有储能电容，刹车力量仍很大，对马达要求低。因没有储能电容，刹车瞬间电流峰值小，因是桥式整流，市电在全波工作，所以不用进行滤波等设计也能过电磁兼容测试，成本更低。
更进一步的，市电经过二极管整流桥整流后分两条支路，一条支路通过输出端与马达刹车电路的输入端连接；另一条支路与触摸检测电路的电源供应端连接。
更进一步的，所述触摸检测电路包括集成电路U1、信号检测模块、电阻R14和稳压二极管ZD2，市电经过二极管整流桥整流后串联电阻R14，再并联稳压二极管ZD2后与集成电路U1的电源端连接；所述集成电路U1通过信号检测模块与网罩连接，集成电路U1的信号输出与主控电路输入端连接。
更进一步的，所述马达刹车电路包括第一继电器RY1、第二继电器RY2，所述第一继电器RY1为单刀单掷常开继电器，第二继电器RY2为双刀双掷继电器；第一继电器RY1的常开触点串联在桥式整流后正负两极的任一极中，再和桥式整流后的另一极分别接在第二继电器RY2的常开触点上，同时一个二极管D8的正极接在第二继电器的低压侧常开触点上，负极接在第二继电器的高压侧常开触点上，第二继电器的常闭触点分别接外部交流电，公共触点分别接在马达(5)的电源输入上。
更进一步的，所述主控电路包括主控芯片U3、三极管Q1、三极管Q2、光耦模块，触摸检测电路的集成电路U1通过光耦模块与主控芯片U3连接，主控芯片U3通过三极管Q1与第一继电器RY1的线圈连接，主控芯片U3通过三极管Q2与第二继电器RY2的线圈连接。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：首先，触摸检测电路采用整流桥，不管II类电器上插头(插头为2插)怎么插，即不区分火线和零线，触摸检测电路中集成电路的电位都相对于人体以50Hz的频率变化，即10ms为火线电位，10ms为零线电位。人体触摸网罩后，如集成电路电位同零线，人体与集成电路电位相等，实际传递静电，静电被泄放，集成电路输入管脚为低电平；如集成电路电位同火线，则在火线正弦波的下半部份波形时集成电路输入管脚上会产生高电平，此高电平会被拉低到约等于集成电路电源的电压。这样，当人体触摸网罩时，集成电路输入管脚就有50Hz的波形，不同的集成电路检测到此信号后，就可以输出相应的信号表示有人体触摸网罩。所以，本实用新型极大地扩大了触摸检测用集成电路的种类，可采用市场上常用的单片机、40系列CMOS通用电路等，并不受插头类别的限制。其次，本实用新型将桥式整流后的直流电源加在马达上，虽然没有储能电容，刹车力量仍很大，对马达要求低。因没有储能电容，刹车瞬间电流峰值小，因是桥式整流，市电在全波工作，所以不用进行滤波等设计也能过电磁兼容测试，成本更低。
附图说明
图1为本实用新型逻辑方框图；
图2为本实用新型实施例控制电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型实施例原理图如图2所示。
本实用新型为一种有人体触摸停转保护功能的电风扇，包括触摸检测电路1、马达刹车电路2、主控电路3、网罩4、马达5。
整流二极管D1-D4组成整流桥，将市电变换为高压直流电。高压直流电一方面通过第一继电器RY1、第二继电器RY2为马达停转提供动力，另一方面通过串联电阻R14、电阻R15降压，再经稳压二极管ZD2稳压，为触摸检测电路1提供电源。
风扇网罩4依次串联电容CC10、电容CC11、电阻R5、电阻R6后连到单片机U1第1脚，电阻电容的规格可限定回路中的电流小于1mA，以防止触电。当人体不触摸网罩时，单片机U1第1脚为高电平，单片机U1第7脚输出低电平；当人体触摸网罩时，单片机U1第1脚为50Hz波形，单片机U1第7脚输出高电平，驱动光耦U2，主控电路3中单片机U3第1脚的电平就由低电平就为了高电平，表示有人体触摸网罩。
人体触摸网罩后，就进入停转保护状态。单片机U3第3脚输出高电平，导通三极管Q1，三极管Q1再给第一继电器RY1的线圈加电，使第一继电器RY1的常开触点闭合将连在常开触点上的高压直流电正极接到第二继电器RY2的一个常开触点上，第二继电器RY2的另一个常开触点直接接高压直流电负极。同时单片机U3第2脚也输出高电平，导通三极管Q2，三极管Q2再给第二继电器RY2的线圈加电，使第二继电器RY2的常闭触点断开，接在公共触点上的马达就从接在常闭触点上的交流电上断开，常闭触点断开后，常开触点闭合，接在公共触点上的马达就接上常开触点上的高压直流电，马达立即刹车停转。经过设定时间1秒后，单片机U3第3脚输出低电平，关闭三极管Q1，三极管Q1断开第一继电器RY1的线圈电源，使第一继电器RY1停止动作，常开触点断开，也就断开第二继电器RY2上常开触点上的高压直流电，马达此时不接任何电源。然后每过1秒，单片机U3判断一次人体有无离开网罩(4)，如没有离开，单片机U3保持当前状态，即风扇保持停转状态；如已经离开，单片机U3第2脚输出低电平，关闭三极管Q2，三极管Q2再断开第二继电器RY2的线圈电源，使第二继电器RY2停止动作，马达重新加上交流电，停止保护状态。
人体不触摸网罩时，交流电源通过第二继电器RY2的闭合的常闭触点串联机械开关或电子开关后加到马达上，马达可通过机械开关或电子开关正常调速。
Claims (5)
1.一种电风扇人体触摸停转保护功能电路，包括依次连接的网罩(4)、触摸检测电路(1)、主控电路(3)、马达刹车电路(2)、马达(5)，其特征在于所述触摸检测电路(1)通过二极管整流桥整流，为触摸检测电路(1)提供电源；所述马达刹车电路(2)通过二极管整流桥整流，为马达(5)提供停转动力。
2.根据权利要求1所述的电风扇人体触摸停转保护功能电路，其特征在于市电经过二极管整流桥整流后分两条支路，一条支路通过输出端与马达刹车电路(2)的输入端连接；另一条支路与触摸检测电路(1)的电源供应端连接。
3.根据权利要求2所述的电风扇人体触摸停转保护功能电路，其特征在于所述触摸检测电路(1)包括集成电路U1、信号检测模块、电阻R14和稳压二极管ZD2，市电经过二极管整流桥整流后串联电阻R14，再并联稳压二极管ZD2后与集成电路U1的电源端连接；所述集成电路U1通过信号检测模块与网罩(4)连接，集成电路U1的信号输出与主控电路(3)输入端连接。
4.根据权利要求3所述的电风扇人体触摸停转保护功能电路，其特征在于所述马达刹车电路(2)包括第一继电器RY1、第二继电器RY2，所述第一继电器RY1为单刀单掷常开继电器，第二继电器RY2为双刀双掷继电器；第一继电器RY1的常开触点串联在桥式整流后正负两极的任一极中，再和桥式整流后的另一极分别接在第二继电器RY2的常开触点上，同时一个二极管D8的正极接在第二继电器的低压侧常开触点上，负极接在第二继电器的高压侧常开触点上，第二继电器的常闭触点分别接外部交流电，公共触点分别接在马达(5)的电源输入上。
5.根据权利要求4所述的电风扇人体触摸停转保护功能电路，其特征在于所述主控电路(3)包括主控芯片U3、三极管Q1、三极管Q2、光耦模块，触摸检测电路(1)的集成电路U1通过光耦模块与主控芯片U3连接，主控芯片U3通过三极管Q1与第一继电器RY1的线圈连接，主控芯片U3通过三极管Q2与第二继电器RY2的线圈连接。
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