CN201682267U - 具有电机保护和断电记忆功能的吸尘器控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有断电记忆功能的的吸尘器控制电路，包括MCU控制单元，阻容降压直流电源单元，电机驱动单元，按键单元，遥控接收单元以及LED显示单元，气动开关，电压零电位采集电路，在阻容降压直流电源单元里还设有在断电状态下为MCU短暂供电的电解电容，该电容不仅可以在20S左右内为MCU供电，保持其断电前的数据，而且保证了控制电路在20S内不会再次通电，为电机提供了足够的冷却时间。

Description

具有电机保护和断电记忆功能的吸尘器控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种吸尘器控制电路，特别涉及一种在吸尘器因堵塞断电后能短暂保存吸尘器断电前工作状态并能有效保证电机散热时间的控制电路。

背景技术

吸尘器在使用过程中，其进气孔有时会被纸片、颗粒物等异物堵住，这种情况下，空气无法顺畅通过进气孔进入电机内部，电机内部无法空气流通，电机的散热得不到保障，电机使用寿命会缩短，严重情况会烧毁。

现有技术中为防止电机过热的办法是通过气动开关来控制电路，在出现进气口堵住的情况下，控制断电直接停机。这种停机判断的方式目前有两种：

方式1：无论什么情况，只要检测到真空度偏大，就立即停机。

方式2：在出现真空度偏大并且持续一段时间后再停机。

方式1的缺点是，在吸尘器使用过程中，出现一些正常的短暂真空度偏大的情况时，也会停机，使用十分不便。

方式2在方式1上做了改进，将停机的判断条件改为持续一段时间的气压过低，即忽略短暂的气压过低情况。但是这种方式，在重新断电开机后，电机又可以马上工作，电机仍旧没有充足的时间来冷却，对电机的寿命仍然会造成不利影响。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服上述缺点，提供一种具有短暂断电记忆的电路，可以有效防止吸尘器的电机在散热不充分的条件下持续运行。

本实用新型的技术方案是：一种具有电机保护和断电记忆功能的吸尘器控制电路，包括MCU控制单元，为MCU控制单元供电的阻容降压直流电源单元，由MCU控制单元输出信号用来控制电机的电机驱动单元，电机调速的按键单元，遥控接收单元以及转速档位指示和报警指示的LED显示单元，为MCU控制单元提供气压过低信号的气动开关，向MCU控制单元输入交流电源时序状态的电压零电位采集电路，在阻容降压直流电源单元里还设有在断电状态下为MCU短暂供电的电解电容。

所述的电解电容为1000μF的电解电容。

在吸尘器使用过程中因为进气口堵塞，机内气压降低到一定程度，气动开关触动MCU断电，此时1000μF的电解电容为MCU供电，可以在一定时间内维持MCU里RAM的数据，如果在所述电解电容维持MCU里RAM数据的这段时间内，重新通电的话，吸尘器可以恢复到断电前的工作状态。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为阻容降压直流电源单元的电路图；

图3为电压零电位采集电路、气动开关、MCU控制单元与电机驱动单元部分的电路图；

具体实施方式

如图1所示的本实施例包括MCU控制单元，为MCU控制单元供电的阻容降压直流电源单元，由MCU控制单元输出信号用来控制电机的电机驱动单元，电机调速的按键单元，遥控接收单元以及转速档位指示和报警指示的LED显示单元，为MCU控制单元提供气压过低信号的气动开关，向MCU控制单元输入交流电源时序状态的电压零电位采集电路。

图2为本实施例阻容降压直流电源单元的电路图，包括100Ω的电阻R1，220KΩ的电阻R2，30KΩ的电阻R5，0.47μF的电容C1，IN4007的二极管D1，IN4733的稳压二极管DW1，耐压为16V且电容量为1000μF的电解电容C2，各元件的连接关系如图2所示，其供电电压为5V。

图3中R3和R4为两个10MΩ的电阻，它一端连接交流电的N端，另一端连接MCU的P13引脚，这个单元为电压零电位采集电路。实现的原理为，当交流电正弦波由正半波跨越负半波或从负半波跨越正半波的时候，P13的端口状态也会随之从逻辑“1”转换为逻辑“0”或者从逻辑“0”转换为逻辑“1”。MCU利用这个特性，获取交流电电压过零的时刻，这个时刻即为对双向可控硅Q1斩波的起始时刻。同时MCU计算这个“0”与“1”的转换时间差，来判断是否断电。交流电的频率为50HZ，即每隔10毫秒P13的端口状态就会从逻辑“1”转换为逻辑“0”或者从逻辑“0”转换为逻辑“1”，如果隔了15ms还未出现这种逻辑转换，那就判断为此时已经断电。

图3中的K1为气动开关，在吸尘器内部气压过低的时候，K1开始动作，此时P12引脚的被下拉为逻辑“0”，MCU以这个逻辑“0”作为吸尘器内部气压过低的判断依据。

图3中的R6、R7、双向可控硅Q1以及电机M1组成电机的驱动电路。通过P54引脚在特定的时刻触发Q1，来对交流电进行斩波，改变交流电的导通角，控制电机的转速。不进行触发的时候，电机停转。

综合上诉三个个功能模块：

1、电源中的1000μF电容，用于断电后的维持。

2、通过对零电位检测计时，超过15毫秒还未转换逻辑电平，判断为断电，得知何时断电。

3、通过气动开关K1得知电机周围空气流通不畅。

4、通过MCU的P54引脚对双向可控硅Q1的触发，灵活控制电机的运行停止和转速快慢。

本实施例的控制流程为：吸尘器被异物堵塞进气口或储存的灰尘过多导致吸尘器内部空气流通不畅，此时吸尘器内部气压比不堵塞的时候要低，气动开关K1动作。当K1持续动作10秒钟，MCU停止驱动电机运转，同时驱动LED闪烁即电机过热报警。如果不断电，MCU始终处于这种报警状态，永远无法再次运行电机。断电，MCU将所有输出口变为高电平以减小漏电流同时进入最为节能的睡眠模式，这个动作是为了将能量损耗降到最低，以保证电容里仅存的余电对MCU内部RAM的数据可以维持足够长的时间，此时1000μF的电解电容里尚有余电，电解电容两端的电压仍旧高达5V，这个电压维持着MCU内部RAM的数据不丢失。随着时间的推移，电解电容中残存的电能不断损耗，电容两端的电压也随之下降，直至电压下降至2V以下，MCU内部RAM数据掉电丢失。在电压未下降到2V以下的时候通电，MCU内部RAM数据仍为断电之前的数据，MCU继续执行断电前的电机过热报警，电机仍旧不允许运行；在电压下降至2V以下的情况下，MCU内部RAM数据丢失，此时通电，MCU执行数据初始化，从ROM中重新装载数据到RAM中去。整个吸尘器处于待机状态，随时可通过按键或遥控器开机运行。本设计中，电压从5V下降到2V需要不少于20秒的时间，从而保证过热的电机至少拥有20S的停机冷却时间。

Claims (2)

1.一种具有电机保护和断电记忆功能的吸尘器控制电路，包括MCU控制单元，为MCU控制单元供电的阻容降压直流电源单元，由MCU控制单元输出信号用来控制电机的电机驱动单元，电机调速的按键单元，遥控接收单元以及转速档位指示和报警指示的LED显示单元，为MCU控制单元提供气压过低信号的气动开关，向MCU控制单元输入交流电源时序状态的电压零电位采集电路，其特征是在阻容降压直流电源单元里还设有在断电状态下为MCU短暂供电的电解电容。

2.如权利要求1所述的具有电机保护和断电记忆功能的吸尘器控制电路，其特征是所述的电解电容为1000μF的电解电容。

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