CN202228403U - 一种调速换气扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种调速换气扇，其包括与电源线电连接的电机、与电机转轴固定连接的风轮、以及连接在电源线与电机之间的调速装置。调速装置包括用于根据输入电源的相位产生相位信号的相位信号电路；用于根据用户输入产生控制信号的信号输入装置；用于根据相位信号和控制信号产生开关信号的微控制器；连接在电源线与换气扇之间的、开关状态受所述开关信号控制的电子开关；以及连接在电源线与微控制器之间的、用于为微控制器提供电源的电源电路。本实用新型的换气扇在不对现有定速换气扇电机进行任何改变的基础上，在电源线和电机之间连接一个调速装置，通过精确控制换气扇电机的工作状态来达到换气扇的调速功能，使换气扇的设计更人性化。
Description
技术领域
本实用新型涉及换气扇，特别涉及一种调速换气扇。
背景技术
换气扇是指由电动机带动风轮旋转以驱动气流，使室内外空气交换的一类空气调节电器，又称通风扇，广泛应用于家庭及公共场所。换气的目的是除去室内的污浊空气，调节温度、湿度和感觉效果。
目前市场上销售的换气扇产品全部为定速换气扇，若采用传统的分档式电机生产调速换气扇，无法投产的原因有：其一、目前国内的相关电机制造厂商，没有足够的技术实力批量生产达到国家相关标准要求的换气扇配套分档式调速电机产品；其二、换气扇配套使用的分档式电机的生产成本高，成本上无法满足生产成本的要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种不对现有定速换气扇电机进行任何改变即可实现调节转速的换气扇。
一种调速换气扇，其包括与电源线电连接的电机、与电机转轴固定连接的风轮、以及串联在所述电源线与电机之间的调速装置。所述调速装置包括：
用于根据输入电源相位而产生相位信号的相位信号电路；
用于根据用户输入产生控制信号的信号输入装置；
用于根据所述相位信号和控制信号产生开关信号的微控制器；
连接在所述电源线与换气扇之间的、开关状态受所述开关信号控制的电子开关；以及
连接在电源线与微控制器之间的、用于为所述微控制器提供电源的电源电路。
在优选的实施例中，所述电子开关为可控硅器件。
在优选的实施例中，所述相位信号电路包括光电耦合器。所述光电耦合器的两个输入端：一个输入端子通过一单向二极管和一电阻与电源线的火线相连，另一个输入端子与零线相连；另外两个输出端：一个端子与所述电源电路的正向输出端相连，另一个端子作为相位信号电路的输出端与所述微控制器的相位信号输入口相连，并通过电阻接到微控制器的电源地。
在优选的实施例中，所述相位信号电路包括用于将输入的高压交流电调整为低压交流电的降压电路；用于将所述低压交流电整流为低压直流电的全桥整流电路；用于将所述低压直流电生成方波信号作为相位信号的整形、限幅电路。
在优选的实施例中，所述信号输入装置包括设置在换气扇本机上的按键、异地有线控制信号接收端口、设置在换气扇正面的红外遥控接收器、设置在调速控制器上的射频无线遥控接收模块中的至少一种。
在优选的实施例中，所述调速装置固定在所述换气扇外壳的接线暗盒内。
本实用新型的换气扇在不对现有换气扇配套电机做任何改动的基础上，在电源线和电机之间连接一个调速装置，通过精确控制定速换气扇电机的工作状态来达到换气扇的调速功能，使换气扇的设计更人性化。此外，也响应国家节能减排、绿色环保的倡导，通过可靠易行的技术方案，实现换气扇的调速功能，用户可根据实际情况来调节换气扇的转速，减少了传统换气扇的能耗。
附图说明
图1为一实施例的换气扇的电路结构原理图。
图2为一实施例的电源电路的电路原理图。
图3为一实施例的相位信号电路的电路原理图。
图4为另一实施例的相位信号电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本实用新型换气扇作进一步详细描述。
一较佳实施例中，换气扇的机械结构与现有换气扇的结构相同，主要包括壳体、从该壳体引出的电源线、连接在电源线尾部的插头、固定在壳体内的电机及固定在电机转轴上的风轮。
与现有换气扇不同的是，本实用新型的换气扇的电源线与电机之间连接一个调速装置。该调速装置固定在换气扇外壳的接线暗盒内。
如图1所示，调速装置包括电源电路、相位信号电路、微控制器、信号输入装置和电子开关。其中，电源电路连接在电源线（火线标记为L，零线标记为N）与微控制器之间，用于为相位信号电路、微控制器和开关提供需要的直流电源，例如12V、5V等。本实施例中，电源电路采用了一个如图2所示的常规阻容降压电路，其利用电容、电阻组成的整流滤波网络，再配合前端的过流、过压保护电路和后端的稳压电路将输入的交流电变压为直流电VCC。
相位信号电路用于根据输入电源的相位产生相位信号。本实施例中，相位信号电路将换气扇正常工作所需的交流电相位信号转换成微控制器可以识别的方波信号作为相位信号。
信号输入装置连接在电源电路和微控制器之间，用于根据用户输入产生控制信号。信号输入装置可以包括现有常有的设置在换气扇本机上的按键、异地有线控制信号接收端口、设置在换气扇正面的红外遥控接收器、设置在调速控制器上的射频无线遥控接收模块中的至少一种。例如当信号输入装置为有线信号传输时，换气扇可包括一从壳体伸出的线控，线控上至少设置一转速控制按键。当信号输入装置为红外遥控接收器或射频无线遥控接收器时，信号输入装置可设置在换气扇壳体内，不影响换气扇外观，且控制更方便。优选的，信号输入装置为设置在换气扇壳体内的射频无线遥控接收模块。控制信号至少包括开机信号、关机信号和调速信号。调速信号又可分为多档或为无级调速信号。
微控制器用于根据上述相位信号和控制信号产生电子开关的控制信号。本实施例中，微控制器包括一个单片机及其外围电路。
电子开关连接在电源线的火线与电机之间，本实施例中采用价格低廉、工艺成熟、性能稳定的可控硅。电子开关的开关状态受微控制器的开关信号控制，通过精确控制电子开关的导通时间来改变电机工作状态，实现调速的目的。
相位信号电路的相位信号为微控制器控制电子开关的状态提供一个参考基准，从而使微控制器可以精确地控制可控硅的导通角的大小，进而使供给电机的电压更精确，达到精确调速的目的。
如图3所示，一实施例中，相位信号电路主要包括光电耦合器U1。其中，光电耦合器U1的两个输入端：一个输入端子通过一单向二极管D1和一电阻R1与电源线的火线相连，另一个输入端子与零线相连。光电耦合器U1的两个输出端：一个输出端子与电源电路的输出端相连，另一个输出端子作为相位信号电路的输出端与微控制器的相位信号输入口相连，并通过电阻R2接地。可以理解的，其它实施例中，电阻R1可连接在光电耦合器的另一个输入端。
工作中，当输入电源信号处于正半周期，并且电压大于0.7V时，光电耦合器U1导通，相位信号电路输出电压值等于VCC的高电压，当输入电源信号处于负半周时，光电耦合器U1断开，相位信号电路输出相对于微控制器电源地电压值等于0的低电压。
如图4所示，另一实施例中，相位信号电路主要包括由电阻R3、R4和电容C1组成的阻容降压网络、全桥整流电路D2、比较器U2和整形、限幅运算放大器电路U3和U4。阻容降压网络将输入的交流电进行降压。全桥整流电路D2将输入的降压交流电整流为低压直流电。比较器U2根据低压直流电调整为同频率的脉冲信号。整形、限幅运算放大器电路U3和U4再将该脉冲信号转换为微控制器能够识别的方波作为相位信号。
本实用新型的换气扇在不对现有定速换气扇电机进行任何改变的基础上，在电源线和电机之间连接一个调速电路，通过对单片机编程，可轻松地通过精确控制换气扇电机的工作状态来达到换气扇的调速功能，从而实现期望的调速功能（按固定档位调速或无级调速），使换气扇的设计更人性化，更节能环保。本实用新型的调速装置通过采用相位信号电路，为微控制器控制开关的状态提供一个基准，从而使微控制器可以精确地控制可控硅的导通角，进而使供给电机的电压更精确，达到精确调速的目的。
虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (6)
1.一种调速换气扇，包括与电源线电连接的电机，以及与电机转轴固定连接的风轮，其特征在于，还包括连接在所述电源线与电机之间的调速装置，所述调速装置包括：
用于根据输入电源的相位产生相位信号的相位信号电路；
用于根据用户输入产生控制信号的信号输入装置；
用于根据所述相位信号和控制信号产生开关信号的微控制器；
连接在所述电源线与换气扇之间的、开关状态受所述开关信号控制的电子开关；以及
连接在电源线与微控制器之间的、用于为所述微控制器提供电源的电源电路。
2.根据权利要求1所述的调速换气扇，其特征在于，所述电子开关为可控硅。
3.根据权利要求2所述的调速换气扇，其特征在于，所述相位信号电路包括光电耦合器，所述光电耦合器的两个输入端：一个输入端子通过一单向二极管和一电阻与电源线的火线相连，另一个输入端子与零线相连；另外两个输出端：一个输出端子与所述电源电路的正向输出端相连，另一个输出端子作为相位信号电路的输出端与所述微控制器的相位信号输入口相连，并通过电阻接到微控制器的电源地。
4.根据权利要求2所述的调速换气扇，其特征在于，所述相位信号电路包括：
用于将输入的高压交流电调整为低压交流电的降压电路；
用于将所述低压交流电整流为低压直流电的全桥整流电路；
用于将所述低压直流电生成方波信号作为相位信号的整形、限幅电路。
5.根据权利要求1所述的调速换气扇，其特征在于，所述信号输入装置包括设置在换气扇本机上的按键、异地有线控制信号接收端口、设置在换气扇正面的红外遥控接收器、设置在调速控制器上的射频无线遥控接收模块中的至少一种。
6.根据权利要求1至5项中任一项所述的调速换气扇，其特征在于，所述调速装置固定在所述换气扇外壳的接线暗盒内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2011203906999U CN202228403U (zh) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | 一种调速换气扇 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2011203906999U CN202228403U (zh) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | 一种调速换气扇 |
Publications (1)
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| CN202228403U true CN202228403U (zh) | 2012-05-23 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN202228403U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102720684A (zh) * | 2012-07-15 | 2012-10-10 | 何林 | 调速排气扇控制器 |
| CN114527704A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-05-24 | 浙江科泰电气有限公司 | 一种电机远程控制系统、方法、装置及存储介质 |
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2011
- 2011-10-14 CN CN2011203906999U patent/CN202228403U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN114527704A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-05-24 | 浙江科泰电气有限公司 | 一种电机远程控制系统、方法、装置及存储介质 |
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