CN201560964U - 一种多功能的电风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电风扇领域，特别是一种多功能风扇。本实用新型提供了一种多功能的电风扇，包括风扇及驱动风扇转动的直流马达，直流马达与其控制装置电连接，控制装置包括对直流马达进行供电的宽电压工作范围的开关电源。控制装置还包括用于输出脉宽电压的集成电路，用于照明的LED照明模组，用于调整LED照明模组亮度的脉宽亮度调整电路，用于调整电风扇风速的脉宽风速调整电路以及用于对电风扇充电的充电电路。本实用新型提供的多功能电风扇，能够在直接用于世界各地的100VAC-240VAC的市电，为整个风扇供电。可对照明亮度进行无级或分极控制，实现照明功能。风扇档位可任意设定，发热量很小。
Description
技术领域
本发明是涉及电风扇领域，特别是多功能的电风扇。
背景技术
现有市场上类似多功能风扇采用变压器将交流变成直流为风扇供电，工作电压范围窄，市电波动时，严重影响风速。在风扇功率高时变压器体积大，价格昂贵。
现有市场上类似多功能风扇采用节能灯照明，是将直流电逆变为高频交流电，能耗高，亮度不能调节，寿命也不如LED。
现有市场上类似多功能风扇也有采用LED照明，但亮度不能调节，且无静电防护。
现有市场上类似多功能风扇采用串电阻或二极管方式降压调整风速，这样分档时档位少，所降的电压全部通过电阻或二极管以热量的形式散发，能耗高，停电采用铅蓄电池供电时，供电时间短。
现有市场上类似充电风扇铅蓄电池电压检测采用放大比较电路实现，误差大，易损坏铅蓄电池。
如申请号200620061330.2的专利，申请日2006年7月6日，发明名称为一种多功能应急风扇，就是采用变压器将交流变成直流为风扇供电、采用节能灯照明、采用串电阻或二极管方式降压调整风速。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多功能电风扇，以解决现有技术的不足。
本实用新型提供了一种多功能的电风扇，包括风扇及驱动风扇转动的直流马达，直流马达与其控制装置电连接，控制装置包括对直流马达进行供电的宽电压工作范围的开关电源。
作为一种优选方案，宽电压工作范围的开关电源包括高压振荡电路，低压整流电路和低压反馈控制电路，高压振荡电路，低压整流电路和低压反馈控制电路顺序连接。
高压振荡电路包括桥式整流器，开关变压器的主绕组，开关变压器的反馈绕组，电源三极管，第一电阻，第二电阻，第一二极管和电容，其连接方式为：
桥式整流器与开关变压器主绕组的一端连接，开关变压器主绕组的另外一端通过电源三极管接地，电源三极管的触发极通过第一电阻、第一二极管、电容、第二电阻与开关变压器的反馈绕组连接；
低压整流电路包括开关变压器的副绕组以及第二二极管，开关变压器的副绕组与第二二极管与开关电源的输出端连接；
低压反馈控制电路包括光耦器，低压整流电路与光耦器发射极连接，光耦器的接受极与高压振荡电路的电源三极管的触发极连接。
本实用新型采用宽电压工作范围的开关电源，能直接用于世界各地的100VAC-240VAC的市电，为整个风扇供电，避免了变压器供电方式时的缺陷：体积庞大，使用不便；市电波动严重影响风速，甚至损坏风扇。
作为更进一步的优选方案，控制装置还包括用于输出脉宽电压的集成电路，用于照明的LED照明模组，用于调整LED照明模组亮度的脉宽亮度调整电路，用于调整电风扇风速的脉宽风速调整电路以及用于对电风扇充电的充电电路，集成电路分别与脉宽亮度调整电路和脉宽风速调整电路电连接，输出脉宽电压到脉宽亮度调整电路和脉宽风速调整电路。
LED照明模组包括至少一个LED照明单元，多个LED照明单元采用并联连接，LED照明单元包括至少一个发光二极管和照明单元电阻，多个发光二极管通过同向串联后与照明单元电阻连接。
脉宽亮度调整电路包括亮度调整三极管，LED照明模组的输入与亮度调整三极管连接，亮度调整三极管的基极与集成电路连接。
集成电路以脉宽(PWM)方式改变三极管的基极上高低电压时间比例，控制LED模组点亮与熄灭的时间比例以控制照明亮度。
LED照明单元反向并联静电保护二极管，静电保护二极管的负极与LED照明单元的发光二极管的正极连接，静电保护二极管的正极与LED照明单元的发光二极管的电阻连接，起到静电防护作用。
本实用新型采用PWM亮度调整电路对LED照明模组进行PWM(脉宽)调制，可对照明亮度进行无级或分极控制，实现照明功能，避免了现有LED照明风扇不能调整亮度和无静电防护的缺陷，避免了荧光灯照明风扇不能调整亮度、能耗相对高和寿命相对低的缺陷。
脉宽风速调整电路包括风速调整三极管，直流马达的另一端与风速调整三极管连接，风速调整三极管的基极与集成电路连接。集成电路以PWM方式改变风速调整三极管的基极上高低电压时间比例，从而控制直流马达的导通与截止时间，控制风速。
本实用新型采用PWM风速调整电路对驱动直流马达的大功率三极管进行PWM(脉宽)调制，对直流马达的转速进行无级或分极控制。与现在类似风扇采用串电阻或二极管方式降压调整风速比较，类似风扇档位少，所降的电压全部通过电阻或二极管以热量的形式散发，能耗高，停电采用铅蓄电池供电时，供电时间短。本实用新型档位数可任意设定，因是采用PWM调速，发热量很小，效率高。
充电电路包括铅蓄电池，第三电阻，第四电阻，第五电阻以及充电电路三极管，铅蓄电池两极间串接第三电阻和第四电阻，第三电阻和第四电阻的连接点接第五电阻的一端，第五电阻另一端接到集成电路中有模数转换(AD)采样功能的引脚，充电电路三极管的一端连接铅蓄电池正极，另一端连接开关电源的输出端，充电电路三极管的基极连接到集成电路。停电采用铅蓄电池供电时，供电时间更长。
集成电路中的AD采样功能检测铅蓄电池电压，检测误差小于0.1V。当电压充电到规定值时，集成电路使充电电路三极管截止，停止充电，防止充电过度；当电压放电到规定值时，集成电路使风速调整三极管、亮度调整三极管截止，即马达停转、LED照明模组熄灭，防止放电过度。避免类似充电风扇检测电压误差大，缩短铅蓄电池寿命或损坏铅蓄电池。
集成电路内置睡眠功能，在一定时间后检测到风扇没有使用，将启动睡眠功能，降低待机功耗，增加铅蓄电池使用时间。
本实用新型提供的多功能电风扇，能够在直接用于世界各地的100VAC-240VAC的市电，为整个风扇供电，同时避免了市电波动影响风速。可对照明亮度进行无级或分极控制，实现照明功能。风扇档位可任意设定发热量很小，效率高。采用AD采样检测铅蓄电池电压，误差小，延长铅蓄电池寿命。
附图说明
图1为本实用新型剖视图；
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。
本实用新型提供了一种多功能的电风扇，包括风扇结构主体1及驱动风扇转动的直流马达2，控制装置4包括对直流马达2进行供电的开关电源5。
宽电压工作范围的开关电源包括高压振荡电路，低压整流电路和低压反馈控制电路，高压振荡电路，低压整流电路和低压反馈控制电路顺序连接。
高压振荡电路包括桥式整流器，桥式整流器包括整流二极管D8-D11，开关变压器T1的主绕组，开关变压器T1的反馈绕组，电源三极管Q6，第一电阻R7，第二电阻R36，第一二极管D2和电容C16，其连接方式为：
桥式整流器与开关变压器T1主绕组的一端连接，开关变压器T1主绕组的另外一端通过电源三极管Q6接地，电源三极管的触发极通过第一电阻R7、第一二极管D2、电容C16、第二电阻R36与开关变压器T1的反馈绕组连接；
低压整流电路包括开关变压器T1的副绕组以及第二二极管D20，开关变压器T1的副绕组与第二二极管D20与开关电源的输出端连接，输出低压直流电流；
低压反馈控制电路包括光耦器U4，低压整流电路与光耦器U4的发射极连接，光耦器U4的接受极与高压振荡电路的电源三极管Q6的触发极连接。
控制装置4还包括用于输出脉宽电压的集成电路U1，用于照明的LED照明模组6，用于调整LED照明模组亮度的脉宽亮度调整电路7，用于调整电风扇风速的脉宽风速调整电路8以及用于对电风扇充电的充电电路9。
LED照明模组6包括至少一个LED照明单元，多个LED照明单元采用并联连接，LED照明单元包括至少一个发光二极管和照明单元电阻，多个发光二极管通过同向串联后与照明单元电阻连接。
本实施例中，
由LED302，LED301和R301组成第一LED照明单元；
由LED304，LED303和R302组成第二LED照明单元；
由LED306，LED305和R303组成第三LED照明单元；
由LED308，LED307和R304组成第四LED照明单元；
第一LED照明单元，第二LED照明单元，第三LED照明单元和第四LED照明单元并联。
LED照明单元反向并联静电保护二极管D301，静电保护二极管D301的负极与LED301，LED304，LED306和LED308的正极的连接点连接，静电保护二极管D301的正极与R301，R302，R303和R304的连接点连接。
脉宽亮度调整电路包括亮度调整三极管Q4，LED照明模组的输入与亮度调整三极管Q4连接，亮度调整三极管Q4的基极与集成电路U1连接。
脉宽风速调整电路包括风速调整三极管Q5，直流马达2的另一端与风速调整三极管Q5连接，风速调整三极管Q5的基极与集成电路U1连接。
充电电路包括铅蓄电池3，第三电阻R25，第四电阻R51，第五电阻R9以及充电电路三极管Q7，铅蓄电池3两极间串接第三电阻R25和第四电阻R51，第三电阻R25和第四电阻R51的连接点接第五电阻R9的一端，第五电阻R9另一端接到集成电路U1中的引脚9，充电电路三极管Q7的一端连接铅蓄电池3的正极，另一端连接开关电源5的输出端，充电电路三极管Q7的基极连接到集成电路U1。
电阻R8、R22、R25，连接到集成电路U1，组成市电检测电路。铅蓄电池供电时，电阻R8传到集成电路U1的信号近似为0V，市电供电时，电阻R8传到集成电路U1的信号近似为12V，集成电路U1对电阻R8传来的信号进行AD转换，判断是铅蓄电池还是市电供电。铅蓄电池供电时，如用户连续10分钟没有让风扇工作，集成电路U1命令整个风扇进入睡眠模式，以节省电力。
电阻R9、R26、R51，连接到集成电路U1和电池。当检测到铅蓄电池电压大于13V时，认为铅蓄电池已充饱，集成电路U1第8脚输出低电平，使充电电路第二三极管Q3和充电三极管Q7截止，停止充电，防止电池充电过度；当检测到电池电压低于10V时，认为铅蓄电池已放完电，集成电路U1第8脚输出高电平，使充电电路第二三极管Q3和充电电路三极管Q7导通，开始充电，或者因无市电不能充电时，集成电路U1命令整个风扇进入禁止工作，防止电池放电过度，造成损坏。
集成电路U1第5脚驱动亮度调整三极管Q4，亮度调整三极管Q4连到LED照明模组。集成电路U1第5脚为低时，亮度调整三极管Q4截止，LED照明模组不亮；集成电路U1第5脚为高时，亮度调整三极管Q4导通，LED照明模组点亮。集成电路U1以PWM方式控制第5脚的高低电平时间比例，即可调整LED照明模组的亮度。
集成电路U1第6脚驱动风速调整三极管Q5，风速调整三极管Q5连到直流马达2。集成电路U1第6脚为低时，风速调整三极管Q5截止，直流马达2不转；集成电路U1第6脚为高时，风速调整三极管Q5导通，直流马达2转动。集成电路U1以PWM方式控制第6脚的高低电平时间比例，即可调整直流马达2的转速。
Claims (9)
1.一种多功能的电风扇，包括风扇及驱动风扇的直流马达，直流马达与其控制装置电连接，其特征在于，所述控制装置包括对直流马达进行供电的宽电压工作范围的开关电源。
2.根据权利要求1所述的电风扇，其特征在于，所述的开关电源包括高压振荡电路，低压整流电路和低压反馈控制电路，高压振荡电路，低压整流电路和低压反馈控制电路顺序连接。
3.根据权利要求2所述的电风扇，其特征在于，所述的高压振荡电路包括桥式整流器，开关变压器的主绕组，开关变压器的反馈绕组，电源三极管，第一电阻，第二电阻，第一二极管和电容，其连接方式为：
桥式整流器与开关变压器主绕组的一端连接，开关变压器主绕组的另外一端通过电源三极管接地，电源三极管的触发极通过第一电阻、第一二极管、电容、第二电阻与开关变压器的反馈绕组连接；
所述的低压整流电路包括开关变压器的副绕组以及第二二极管，开关变压器的副绕组与第二二极管与开关电源的输出端连接；
所述的低压反馈控制电路包括光耦器，所述的低压整流电路与光耦器发射极连接，光耦器的接收极与所述高压振荡电路的第一三极管的触发极连接。
4.根据权利要求1所述的电风扇，其特征在于，所述控制装置还包括用于输出脉宽电压的集成电路，用于照明的LED照明模组，用于调整LED照明模组亮度的脉宽亮度调整电路，用于调整电风扇风速的脉宽风速调整电路以及用于对电风扇充电的充电电路，集成电路分别与脉宽亮度调整电路和脉宽风速调整电路电连接，输出脉宽电压到脉宽亮度调整电路和脉宽风速调整电路。
5.根据权利要求4所述的电风扇，其特征在于，所述的LED照明模组包括至少一个LED照明单元，多个LED照明单元采用并联连接，LED照明单元包括至少一个发光二极管和照明单元电阻，多个发光二极管通过同向串联后与照明单元电阻连接。
6.根据权利要求4所述的电风扇，其特征在于，所述的脉宽亮度调整电路包括亮度调整三极管，LED照明模组的输入与亮度调整三极管连接，亮度调整三极管的基极与集成电路连接。
7.根据权利要求5所述的电风扇，其特征在于，所述的LED照明单元反向并联静电保护二极管，静电保护二极管的负极与LED照明单元的发光二极管的正极连接，静电保护二极管的正极与LED照明单元的发光二极管的电阻连接。
8.根据权利要求4所述的电风扇，其特征在于，所述脉宽风速调整电路包括风速调整三极管，直流马达的另一端与风速调整三极管连接，风速调整三极管的基极与集成电路连接。
9.根据权利要求4所述的电风扇，其特征在于，所述充电电路包括铅蓄电池，第三电阻，第四电阻，第五电阻以及充电电路三极管，铅蓄电池两极间串接第三电阻和第四电阻，第三电阻和第四电阻的连接点接第五电阻的一端，第五电阻R9另一端接到集成电路中有模数转换采样功能的引脚，充电电路三极管的一端连接电池正极，另一端连接开关电源的输出端，充电电路三极管的基极连接到集成电路。
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