CN202735404U - 一种功率检测电路及使用该功率检测电路的电风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种功率检测电路，用于检测直流电机的实际工作功率，包括：与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。本实用新型电路简单，电流、电压采集精度高，不需要互感线圈或者专用的电流采集芯片，可实现低成本的普及使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率检测技术领域，具体的说是一种功率检测电路及使用该功率检测电路的电风扇。
背景技术
目前直流电风扇以低转速、节能、高效等优点受到广大使用者的欢迎。然而，在节能效率方面只能是厂家的一面之词，用户并不知情，无法实时的监测到电风扇的工作功率。比如，广告上说此电风扇最低运转功率为2W，那么用户调节到最低档时就自认为电风扇此时的工作功率为2W，没有相关的仪器可以来证明，消费者只能通过品牌、经验、宣传广告等客观因素去选择电风扇；因而，很容易选择到假冒、伪劣、并不节能的产品。
但是，如果将功率测量技术运用到电风扇制造技术中，就可弥补这一技术缺陷。而，目前业界所使用的功率测量技术中，最为关键的参数就是电流值，传统的测量技术大都使用互感线圈或者专用的电流采集芯片，其电路复杂、体积大、价格高、技术难度大，很难广泛的运用到小型家用电器中。
实用新型内容
针对以上现有技术的不足与缺陷，本实用新型的目的在于提供一种功率检测电路。
本实用新型的另一目的在于提供一种使用该功率检测电路的电风扇。
本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
一种功率检测电路，用于检测直流电机的实际工作功率，包括：与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。
作为本实用新型的优选技术方案，所述整流滤波及电源电路由电连接的非隔离式开关电源SP、整流电路REF、滤波电容C1组成。
作为本实用新型的优选技术方案，所述电流采集电路包括三极管Q1，三极管Q2，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电阻R7，电阻R4，滤波电容C4；所述三极管Q1的发射极接地，集电极悬空；三极管Q1的基极与三极管Q2的基极相接，交汇处连接电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接VCC（电源电压）；三极管Q2的发射极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，电阻R6与电阻R7的交汇处连接整流电路REF的负端与电容C1的负极；三极管Q2的集电极与电阻R2一端、电阻R4一端、滤波电容C4的正极交汇，电阻R2的另一端连接VCC，滤波电容C4的负极接地，电阻R4的另一端输出电流信号。
作为本实用新型的优选技术方案，所述电阻R2、电阻R6、电阻R7为电阻值误差≤1%的高精度电阻。
作为本实用新型的优选技术方案，所述三极管Q1、三极管Q2为同一型号的三极管。
作为本实用新型的优选技术方案，所述电压采集电路包括电阻R1，电阻R5，低频滤波电容C3,高频滤波电容C5，钳位二极管D1；所述电阻R1一端连接310V，另一端连接电阻R5，电阻R5另一端接地，电阻R1与电阻R5的交汇处为电压采集信号引出端；高频滤波电容C5和低频滤波电容C3的并联连接在采集信号引出端与接地之间，其中低频滤波电容C3的正极连接采集信号引出端，低频滤波电容C3的负极接地，钳位二极管D1的阳极连接采集信号引出端，钳位二极管D1的阴极连接VCC。
作为本实用新型的优选技术方案，所述电阻R1、电阻R5为电阻值误差≤1%的高精度电阻。
本实用新型的另一目的是通过采用以下技术方案来实现的：
一种使用上述功率检测电路的电风扇，包括风扇主体、叶片、直流电机以及控制单元，该控制单元设有电路板、按键控制单元、显示模块、遥控信号接收模块，所述控制单元还设有与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机；该单片机与该显示模块电连接。
作为本实用新型的优选技术方案，所述单片机分别与该按键控制单元、该遥控信号接收模块电连接。
与现有技术相比，本实用新型电路简单，电流、电压采集精度高，不需要互感线圈或者专用的电流采集芯片，可实现低成本的普及使用。
附图说明
图1为本实用新型一种功率检测电路的电路原理图。
图2为本实用新型使用该功率检测电路的电风扇的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明：
请参阅图1，为本实用新型一种功率检测电路的电路原理图。
该功率检测电路，包括与直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。
上述整流滤波及电源电路由电连接的非隔离式开关电源SP、整流电路REF构成，滤波电容C1组成。其中，非隔离式开关电源SP输出5V的VCC供电路使用；整流电路REF输出高压，由C1滤波后，一路供直流电机使用，一路供开关电源SP使用。
上述电流采集电路包括三极管Q1，三极管Q2，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电阻R7，电阻R4，滤波电容C4；所述三极管Q1的发射极接地，集电极悬空；三极管Q1的基极与三极管Q2的基极相接，交汇处连接电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接VCC；三极管Q2的发射极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，电阻R6与电阻R7的交汇处连接整流电路REF的负端与电容C1的负极；三极管Q2的集电极与电阻R2一端、电阻R4一端、滤波电容C4的正极交汇，电阻R2的另一端连接VCC，滤波电容C4的负极接地，电阻R4的另一端输出电流信号。为保证精度，电阻R2、电阻R6、电阻R7采用电阻值误差≤1%的高精度电阻；三极管Q1、三极管Q2采用同一型号的三极管，其中三极管Q1的集电极悬空相当于二极管使用，三极管Q1和三极管Q2在电路中起到静态平衡的作用。该电流采集电路，使用反向采集原理获取信号，即采样电阻R7上流过电流，即在电阻R7上产生压降。当电阻R7上流过的电流越小，CIN输出的电压就越高。三极管Q1与三极管Q2的参数一致，将三极管Q1的基极和发射极当作二极管使用，使得电压呈线性输出，电阻R3为三极管Q1和三极管Q2提供偏置电压，而电阻R2和电阻R6使输入与输出呈比例关系，由于使用高精度电阻，使得输出电压的一致性得到保证，最终电压经过滤波电容C4滤波后送出，而采集的电流信号CIN输入至单片机。
上述电压采集电路包括电阻R1，电阻R5，电容C3,电容C5，钳位二极管D1；所述电阻R1一端连接310V，另一端连接电阻R5，电阻R5另一端接地，电阻R1与电阻R5的交汇处为电压采集信号引出端；电容C5和电容C3的并联连接在采集信号引出端与接地之间；其中，电容C3的正极连接采集信号引出端，电容C3的负极接地，钳位二极管D1的阳极连接采集信号引出端，钳位二极管D1的阴极连接VCC。其中，310V电压是市电整流以后的电压，电容C5是高频滤波电容，电容C3是低频滤波电容，二极管D1是钳位二极管，整个电压采集电路中电阻R1和电阻R5串联，电容C5、电容C3与电阻R5并联，电压采集电路采集的是电阻R5两端的电压。为保证精度，所述电阻R1、电阻R5采用电阻值误差≤1%的高精度电阻。电压采集电路使用电阻R1和电阻R5分压，对高压310V进行取样；二极管D1为钳位二极管，二极管D1的阳极接VIN，阴极接高压310V，当分压过高时，进行钳位至VCC，最终的采样电压经过电容C5和电容C3滤波处理后输送至单片机。而此时，单片机根据得到的电流与电压计算出直流电机的实时工作功率。
请参阅图2，为本实用新型使用该功率检测电路的电风扇的结构原理图。
该带有功率显示的电风扇，包括风扇主体（图未示）、叶片（图未示）、直流电机101以及控制单元，该控制单元设有电路板（图未示）、用于人工机械控制的按键控制单元102、用于显示运行数据的显示模块103及接收使用者无线遥控信号的遥控信号接收模块104、以及与该直流电机101电连接的整流滤波及电源电路105、电流采集电路106、电压采集电路107、单片机108。该单片机108与该显示模块103电连接，用于显示检测出的功率数值；该单片机108还与该按键控制单元102、该遥控信号接收模块104电连接，以便于使用者对该单片机108进行控制。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；凡是依本实用新型所作的等效变化与修改，都被本实用新型权利要求书的范围所覆盖。
Claims (9)
1.一种功率检测电路，用于检测直流电机的实际工作功率，其特征在于，包括：与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。
2.根据权利要求1所述的一种功率检测电路，其特征在于：所述整流滤波及电源电路由电连接的非隔离式开关电源SP、整流电路REF、滤波电容C1组成。
3.根据权利要求1所述的一种功率检测电路，其特征在于：所述电流采集电路包括三极管Q1，三极管Q2，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电阻R7，电阻R4，滤波电容C4；所述三极管Q1的发射极接地，集电极悬空；三极管Q1的基极与三极管Q2的基极相接，交汇处连接电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接VCC；三极管Q2的发射极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，电阻R6与电阻R7的交汇处连接整流电路REF的负端与电容C1的负极；三极管Q2的集电极与电阻R2一端、电阻R4一端、滤波电容C4的正极交汇，电阻R2的另一端连接VCC，滤波电容C4的负极接地，电阻R4的另一端输出电流信号。
4.根据权利要求3所述的一种功率检测电路，其特征在于：所述电阻R2、电阻R6、电阻R7为电阻值误差≤1%的高精度电阻。
5.根据权利要求3所述的一种功率检测电路，其特征在于：所述三极管Q1、三极管Q2为同一型号的三极管。
6.根据权利要求1所述的一种功率检测电路，其特征在于：所述电压采集电路包括电阻R1，电阻R5，低频滤波电容C3,高频滤波电容C5，钳位二极管D1；所述电阻R1一端连接310V，另一端连接电阻R5，电阻R5另一端接地，电阻R1与电阻R5的交汇处为电压采集信号引出端；高频滤波电容C5和低频滤波电容C3的并联连接在采集信号引出端与接地之间，其中低频滤波电容C3的正极连接采集信号引出端，低频滤波电容C3的负极接地，钳位二极管D1的阳极连接采集信号引出端，钳位二极管D1的阴极连接VCC。
7.根据权利要求6所述的一种功率检测电路，其特征在于：所述电阻R1、电阻R5为电阻值误差≤1%的高精度电阻。
8.一种使用权利要求1-7所述的功率检测电路的电风扇，包括风扇主体、叶片、直流电机以及控制单元，该控制单元设有电路板、按键控制单元、显示模块、遥控信号接收模块，其特征在于：所述控制单元还设有与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机；该单片机与该显示模块电连接。
9.根据权利要求8所述的一种带有功率显示的电风扇，其特征在于：所述单片机分别与该按键控制单元、该遥控信号接收模块电连接。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104155514A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-19 | 周玉梅 | 一种用于计算机设备的功率测试仪 |
| CN105843320A (zh) * | 2015-01-16 | 2016-08-10 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 功率校准电路和烹饪器具 |
| CN107327412A (zh) * | 2016-04-29 | 2017-11-07 | 成都韵能科技有限公司 | 带功率显示的电风扇 |
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2012
- 2012-06-11 CN CN 201220274522 patent/CN202735404U/zh not_active Expired - Lifetime
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