CN202233647U

CN202233647U - 一种电吹风

Info

Publication number: CN202233647U
Application number: CN2011203342746U
Authority: CN
Inventors: 卿艳涛
Original assignee: Shenzhen Topband Co Ltd
Current assignee: Huizhou Tuobang Electric Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-09-07

Abstract

本实用新型提供一种电吹风，包括壳体、风扇叶轮和发热丝，所述电吹风还包括用于供电并转换交流电为直流电的电源模块，用于控制风扇叶轮的直流无刷电机及内置电机驱动电路且一体化控制所述发热丝和所述电机驱动电路的无级控制模块；所述电吹风还包括设置在壳体上用于控制电吹风开启关闭或调节电机转速及发热丝功率的电子开关模块，所述无级控制模块连接电子开关模块和电源模块。该电吹风结构轻巧、能效高、整机功能多样化且实现了整机无级控制。

Description

一种电吹风

技术领域

本实用新型涉及一种家用电器，更具体地说，涉及一种电吹风。

背景技术

传统电吹风的结构主要由壳体、风叶、串激交流电机、机械开关、发热丝组成。电动机的转轴与风叶连成一体，当电吹风接通市电，只要电动机工作，便将空气从进风口吸入，经过发热丝的加热，形成热风后从出风口吹出。

电吹风的主功能操作主要由两个双刀多掷开关完成。通过第1个开关输出半波或全波给串激电机供电，形成电机的低风档(11000RPM)和高风档(15600RPM)；第2个开关输出半波或全波给可控硅(SCR)供电，2个SCR可以控制2个发热丝的通和断，形成发热丝功率的2个档位：热风低档(半波)和热风高档(全波)。

传统电吹风的所有控制通过两个双刀多掷开关完成，功能操作简单，但是存在着很多无法克服的很多缺点：

(1)功能单一：由于电机和发热丝是机械开关式的控制，产品的多样化受到限制；

(2)串激电机的重量重：一般使用的串激电机重量在1200g左右；

(3)串激电机的效率低：一般串激电机的效率在40％左右，消耗130W左右的功率；

(4)机械开关体积大，重量重：1个机械开关的体积大小为30mm*15mm*15mm；

(5)串激电机和机械开关的寿命短：串激电机的使用寿命为1000Hours，机械开关直接给电机和发热丝供电，承受着大电流和高电压，最高寿命远远短于电子开关。

由于上面说的种种不足，很多业内人士都在想着各种替换办法，但是由于体积重量能效和寿命的高标准门槛，所有方案几乎都被受到了限制，这是电吹风行业目前面临的一个瓶颈。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种结构轻巧、能效高、整机功能多样化且实现了整机无级控制的电吹风。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电吹风，包括壳体、风扇叶轮和发热丝，所述电吹风还包括用于供电并转换交流电为直流电的电源模块，用于驱动风扇叶轮旋转的直流无刷电机及用于控制所述发热丝的发热功率和直流无刷电机转速的无级控制模块；

所述电吹风还包括设置在壳体上用于控制电吹风开启关闭或调节电机转速及发热丝功率的电子开关模块，所述无级控制模块连接电子开关模块和电源模块。

在本实用新型所述的电吹风中，所述无级控制模块包括用于信号处理的微控制单元、连接所述电源模块与微控制单元的电压电流检测单元、连接所述微控制单元与直流无刷电机的电机驱动电路和连接所述微控制单元与发热丝的可控硅无级控制单元。

在本实用新型所述的电吹风中，所述微控制单元与电机驱动电路之间连接有反电动势检测单元；所述微控制单元与可控硅无级控制单元之间连接有过零检测单元。

在本实用新型所述的电吹风中，所述电子开关模块与微控制单元之间连接有按键检测单元。

在本实用新型所述的电吹风中，电子开关模块包括用于控制电吹风开启关闭的电源开关、连续可调用于调节电机转速的电机开关和连续可调用于调节发热丝功率的发热丝开关。

在本实用新型所述的电吹风中，所述电源模块设置有整流器。

在本实用新型所述的电吹风中，所述电源模块与微控制单元之间连接有DC-DC模块。

在本实用新型所述的电吹风中，所述DC-DC模块为直流降压电路。

实施本实用新型的电吹风，具有以下有益效果：构造一种新的电吹风控制装置，集电吹风开关控制、电机控制和发热丝控制于一体，实现整机的无级控制功能。本实用新型通过控制电子开关模块调节无级控制模块并达到控制直流无刷电机和发热丝的目的，此外还可以加载将其他各种功能，如等离子烫，从而实现产品的多样化；直流无刷电机体积小，重量轻，目前使用的型号为

高22mm，重量只有250g，而且都还有很大的下降空间；直流无刷电机的能效比很高，最高效率可以达到80％左右；电子开关的体积小、重量轻、而且使用寿命长达10W次以上。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型中无级控制模块的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现结合图1，详细说明本实用新型的具体实施方式。

一种电吹风，包括壳体、风扇叶轮、发热丝、电源模块、直流无刷电机、无级控制模块1和电子开关模块。

电子开关模块包括用于控制电吹风开启关闭的电源开关、连续可调用于调节电机转速的电机开关和连续可调用于调节发热丝功率的发热丝开关。本实施例的电子开关为按键开关，具有体积小、重量轻等特点，而且使用寿命长达10万次以上。本实用新型的电子开关不限于按键开关。

由于所述电吹风通过控制电子开关模块调节无级控制模块1来达到控制所述直流无刷电机和发热丝的目的，故还可以在无级控制模块1上加载其他各种功能，如等离子烫的控制，等等，在所述壳体上增加相应的电子开关，以实现产品的多样化。所述电子开关模块与无级控制模块1相连接，在所述电子开关模块与微控制单元10之间连接有用于识别按键输入的按键检测单元15。

开启电吹风时，打开所述电源开关，经过按键检测单元15识别无误后，启动无级控制模块1。

如图1所示，无级控制模块1包括微控制单元10、DC-DC模块11、可控硅无级控制单元12、反电动势检测单元13、电压电流检测单元14、按键检测单元15、过零检测单元16和电机驱动电路17。无级控制模块1和电子开关模块实现了集电吹风开关控制、电机控制和发热丝控制于一体，达成了整机的无级控制功能。

所述电源模块设置有用于对输入电源进行整流的整流器，该输入电源通过整流器后转换为40V的直流电，对无级控制模块进行供电。

所述电源模块与微控制单元10之间连接有用于转变输入电压为有效输出固定电压的DC-DC模块。所述DC-DC模块为直流降压电路。经过整流器整流后的输入电源的40VDC经过DC-DC模块转化为正5VDC，供给无级控制模块1。

电压电流检测单元14对从电源模块输入无级控制模块1的正40VDC电压进行检测，如果电源模块的输出电压及电流超出正常范围，则电压电流检测单元14向微控制单元10发送信号，微控制单元10控制无级控制模块1停止工作。

另一种实施方式是在电压电流检测单元14与微控制单元10之间设置保护单元，当电压电流检测单元14检测到输入无级控制模块1的电流不符合要求时，向所述保护单元发送信号，所述保护单元切断电路，无级控制模块1停止工作。

反电动势检测单元13连接微控制单元10与电机驱动电路17，用于检测所述电机驱动电路17的反电动势信号并反馈给微控制单元10。微控制单元10结合电压电流检测单元14的检测信号，通过反电动势检测单元13检测到的反电动势信号控制所述电机驱动电路17，从而对所述直流无刷电机的转速与电流进行PID控制。PID控制也称比例积分微分控制，既有比例作用的及时迅速，又有积分作用的消除余差能力，还有微分作用的超前控制功能。当偏差阶跃出现时，微分立即大幅度动作，抑制偏差的这种跃变；比例也同时起消除偏差的作用，使偏差幅度减小，由于比例作用是持久和起主要作用的控制规律，因此可使系统比较稳定；而积分作用慢慢把余差克服掉。只要三个作用的控制参数选择得当，便可充分发挥三种控制规律的优点，得到较为理想的控制效果。此为现有技术，此处不作进一步详细描述。

所述直流无刷电机有A、B和C三相，工作时连通其中两相，直流无刷电机旋转一周，需要六步相序0-5的换相时序；只要相序0-5与AB、CB、CA、BA、BC、AC一一对应，便可以实现正常换相。换相时序的起点和终点，根据电机的反电动势信号计算获得。

反电动势检测单元13将检测到的电机驱动电路17的反电动势信号传输给微控制单元10，微控制单元10对反电动势信号进行处理并计算出下一相序的起点和终点，并把计算出的信息传送给调节单元11，下一换相时间到时，调节单元11指示电机驱动电路17将直流无刷电机切换到下一个相序，电机转动一个角度。当相序0-5均完成一次，直流无刷电机旋转一周。

所述直流无刷电机连接所述风扇叶轮，带动风扇叶轮转动。直流无刷电机的能效比很高，最高效率可以达到80％左右，与传统的有刷电机相比具有很高的能效。此外直流无刷电机体积小，重量轻，目前使用的型号为

高22mm，重量只有250g，而且都还有很大的下降空间。

可控硅无级控制单元12连接微控制单元10与所述发热丝，用于控制发热丝发热。可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成。它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。

本实施例的可控硅无级控制单元12连接市电，并将市电供应给所述发热丝。

过零检测单元16连接在微控制单元10与可控硅无级控制单元12之间，，对输入所述发热丝的电压过零点进行检测监控。交流电是正弦波信号，有正半波和负半波。传统电吹风通过全桥或半桥实现功率的全波和半波控制，故传统电吹风只有两档。本实用新型中的过零检测单元16对AC正弦波实时监控，找到交流电源的过零点，并将过零点信号传输给微控制单元10。在过零点处，电压为零，微控制单元10在此时刻附近导通可控硅无级控制单元12，可控硅承载的瞬时电流最小，对电网的干扰也最少。由于微控制单元10获得了交流电的过零点，便可以实现对正弦波进行N计数，在计数值范围内对可控硅可以导通0-N个半波。通过调节所述电子开关模块的发热丝开关的功率设置来调节导通的半波数，所导通的半波数占总的半波数的比例即为发热丝当前功率占占最大功率的比例。发热丝开关连续可调，从而实现了发热丝的无级调功控制。

使用电吹风时，接通交流电电源，打开电源开关，所述电源模块的整流对输入电压进行整流，将输入的交流电转换成正40V的直流电，电压电流检测单元对正40VDC进行检测，如符合要求则接通电路，否则断开电路，电吹风停止工作。正40VDC通过DC-DC模块将转化为正5VDC，供应给微控制单元10，微控制单元10通过调电机驱动电路17和可控硅无级控制单元12分别对电机和发热丝进行无级控制。通过调节电机开关和发热丝开关来改变电机的换相时间和发热丝输入电压的半波数以实现对电机转速和发热丝功率的无级控制。电机带动风扇叶轮转动，将空气从进风口吸入，经发热丝加热，形成热风后从出风口吹出。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims

1.一种电吹风，包括壳体、风扇叶轮和发热丝，其特征在于，所述电吹风还包括用于供电并转换交流电为直流电的电源模块，用于驱动风扇叶轮旋转的直流无刷电机及用于控制所述发热丝的发热功率和直流无刷电机转速的无级控制模块（1）；

所述电吹风还包括设置在壳体上用于控制电吹风开启关闭、调节电机转速及发热丝功率的电子开关模块，所述无级控制模块（1）分别连接电子开关模块和电源模块。

2.根据权利要求1所述的电吹风，其特征在于，所述无级控制模块（1）包括用于信号处理的微控制单元（10）、连接所述电源模块与微控制单元（10）的电压电流检测单元（14）、连接所述微控制单元（10）与直流无刷电机的电机驱动电路（17）和连接所述微控制单元与发热丝的可控硅无级控制单元（12）。

3.根据权利要求2所述的电吹风，其特征在于，所述微控制单元（10）与电机驱动电路（17）之间连接有反电动势检测单元（13）；所述微控制单元（10）与可控硅无级控制单元（12）之间连接有过零检测单元（16）。

4.根据权利要求3所述的电吹风，其特征在于，所述电子开关模块与微控制单元（10）之间连接有按键检测单元（15）。

5.根据权利要求4所述的电吹风，其特征在于，所述电子开关模块包括用于控制电吹风开启关闭的电源开关、连续可调用于调节电机转速的电机开关和连续可调用于调节发热丝的发热功率的发热丝开关。

6.根据权利要求5所述的电吹风，其特征在于，所述电源模块设置有整流器。

7.根据权利要求6所述的电吹风，其特征在于，所述电源模块与微控制单元（10）连接有DC-DC模块(11)。

8.根据权利要求7所述的电吹风，其特征在于，所述DC-DC模块(11)为直流降压电路。