CN206694297U - 风机驱动电路及电磁加热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风机驱动电路及电磁加热设备，该电磁加热设备包括风机；风机驱动电路包括给风机提供工作电源的驱动电源以及控制器、风机缓启动电路和驱动开关，驱动开关串联于风机与地之间，控制器的输出端与风机缓启动电路的输入端连接，风机缓启动电路的输出端与驱动开关的受控端连接；其中，控制器用于输出风机控制信号；风机缓启动电路用于接收风机控制信号，并控制风机控制信号由小到大输出；驱动开关用于根据风机缓启动电路输出的风机控制信号，调整其自身的开关导通程度以调节风机驱动电压的大小。本实用新型电磁加热设备解决了由于风机上电瞬间产生的冲击电流过大，导致驱动开关失效以致风机不能正常工作的问题。

Description

风机驱动电路及电磁加热设备

技术领域

本实用新型涉及电磁加热技术领域，特别涉及一种风机驱动电路及电磁加热设备。

背景技术

目前，电磁炉等电器设备大多采用风机来给电器设备进行散热，所以风机是加热设备中散热系统的核心元件。

现有的风机内部一般都存在稳压电容，稳压电容在风机上电瞬间会产生很大的冲击电流，且电容的容量越大，所产生的冲击电流也越大。若该冲击电流过大且超过风机驱动开关的阈值电流，则会烧毁驱动电开关，进而导致风机不能正常工作，由此出现电器设备中的其他元器件的温升严重，甚至被烧毁的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种风机驱动电路及电磁加热设备，旨在解决风机在上电瞬间产生的冲击电流过大而导致其驱动开关失效的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种风机驱动电路，用于电磁加热设备中，该电磁加热设备包括风机；所述风机驱动电路包括控制器、风机缓启动电路及驱动开关，所述驱动开关串联于所述风机与地之间，所述控制器的输出端与所述风机缓启动电路的输入端连接，所述风机缓启动电路的输出端与所述驱动开关的受控端连接；其中，

所述控制器，用于输出风机控制信号；

所述风机缓启动电路，用于接收所述风机控制信号，并控制所述风机控制信号由小到大输出；

所述驱动开关，用于根据所述风机缓启动电路输出的风机控制信号，调整其自身的开关导通程度，以调节所述风机驱动电压的大小。

优选地，所述驱动开关为NPN型三极管。

优选地，所述风机缓启动电路包括电容储能电路和分压电路，所述电容储能电路的输入端与所述控制器连接，所述电容储能电路的输出端与所述分压电路的输出端连接；所述分压电路的输出端与所述驱动开关连接。

优选地，所述电容储能电路包括第一电阻及电容器，所述第一电阻的第一端为所述电容储能电路的输入端，所述第一电阻的第二端为所述电容储能电路的输出端，并与所述电容器的第一端连接；所述电容器的第二端接地。

优选地，所述分压电路包括第二电阻及第三电阻，所述第二电阻第一端与所述电容储能电路的输出端连接，所述第二电阻的第二端为所述分压电路的输出端，并与所述第三电阻的第一端连接；第三电阻的第二端接地。

优选地，所述风机驱动电路还包括第一单向导通元件，所述第一单向导通元件串联连接于所述控制器及所述电容储能电路之间；所述第一单向导通元件的输入端与所述控制器的输出端连接，所述第一单向导通元件的输出端与所述电容储能电路的输入端连接。

优选地，所述第一单向导通元件为第一二极管，所述第一二极管的阳极为所述第一单向导通元件的输入端，所述第一二极管的阴极为所述第一单向导通元件的输出端。

优选地，所述风机驱动电路还包括第二单向导通元件，所述第二单向导通元件的输入端与所述控制器连接，所述第二单向导通元件的输出端与分压电路的输入端连接。

优选地，所述第二单向导通元件为第二二极管，所述第二二极管的阳极为所述第二单向导通元件的输出端，所述第二二极管的阴极为所述第二单向导通元件的输入端。

优选地，所述风机驱动电路还包括第四电阻，所述风机包括正向电源端及反向电源端，所述驱动开关包括第一执行端及第二执行端，所述第四电阻的第一端与所述驱动电源及所述风机的正向电源端互连，所述第四电阻的第二端与所述风机的反向电源端及所述驱动开关的第一执行端互连，所述驱动开关的第二执行端接地。

本实用新型还提出一种电磁加热设备，所述电磁加热设备包括风机及如上所述的风机驱动电路；所述风机驱动电路包括控制器、风机缓启动电路及驱动开关，所述驱动开关串联于所述风机与地之间，其中，所述控制器，用于输出风机控制信号；所述风机缓启动电路，用于接收所述风机控制信号，并控制所述风机控制信号由小到大输出；所述驱动开关，用于根据所述风机缓启动电路输出的风机控制信号，调整其自身的开关导通程度，以调节所述风机驱动电压的大小。

本实用新型电磁加热设备的风机驱动电路通过设置风机缓启动电路，在接收到控制器输出的风机控制信号时工作，并控制风机控制信号由小到大输出至驱动开关，以使驱动开关根据接收到的风机控制信号大小，调整其自身的开关导通程度，从而控制驱动电源由小到大的输出至风机，进而驱动风机缓启动。本实用新型电磁加热设备解决了由于风机里面的稳压电容在风机上电瞬间产生的冲击电流过大，而导致驱动开关失效以致风机不能正常工作的问题，提高了电磁加热设备的防护能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电磁加热设备的功能模块示意图；

图2为图1电磁加热设备中风机驱动电路一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种风机驱动电路，应用于电磁炉、电磁加热壶等电磁加热设备中，该电磁加热设备包括风机，用于给电磁加热设备中的其他元器件进行散热。

参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该风机驱动电路200包括给风机100提供工作电源的驱动电源200以及控制器20、风机缓启动电路30和驱动开关40，所述驱动开关40串联于所述风机100与地之间；控制器20的输出端与所述风机缓启动电路30的输入端连接，所述风机缓启动电路30的输出端与所述驱动开关Q1的受控端连接。

本实施例中，驱动电源10用于在风机100工作时，为风机100提供驱动电源。为了避免风机100启动的瞬间，驱动电源10直接加载在风机两端而产生较大的冲击电流，本实施例通过设置风机驱动电路200来控制驱动电源10由小到大的输出至风机100，进而驱动风机100缓启动。

为了使电磁加热设备更好的朝着微型化、智能化的方向发展以及降低电器设备的功耗，控制器20优选采用集成芯片来实现，控制器20在电磁加热设备上电工作时，输出相应的风机控制信号至风机缓启动电路30。

风机缓启动电路30在接收到控制器20输出的风机控制信号时动作，并控制驱动电源10的电压由小到大输出至风机100，从而驱动风机100缓启动。

驱动开关40用于根据接收到经所述分压电路32分压后的风机控制信号，调整其自身的开关导通程度，以调节所述风机100驱动电压的大小。

具体地，驱动开关40根据风机控制信号的大小来调整其自身的导通程度，此时驱动开关40相当于一可调电阻，可调电阻与风机100串联分压，通过调整驱动开关40的导通程度，从而调节可调电阻的电阻值，以此来调节风机100的驱动电压的大小，本实施例中，驱动开关40根据风机控制信号由小到大的输出而逐渐增大其导通程度，而可调电阻的电阻值逐渐减小，当驱动开关40完全导通时，可调电阻的阻值降为零，此时驱动电源10的电压完全加在风机100的正极电源端及负极电源端两端而保证风机100正常工作。如此，避免了在风机100上电瞬间，驱动电源10的电压直接加在风机100的正极电源端及负极电源端两端，导致风机100中的稳压电容(图未示出)产生较大的冲击电流而烧毁驱动开关40。

本实用新型电磁加热设备的风机驱动电路200通过设置风机缓启动电路30，在接收到控制器20输出的风机控制信号时工作，并控制风机控制信号由小到大输出至驱动开关40，以使驱动开关40根据接收到的风机控制信号大小，调整其自身的开关导通程度，从而控制驱动电源10由小到大的输出至风机100，进而驱动风机100缓启动。本实用新型电磁加热设备解决了由于风机100里面的稳压电容在风机100上电瞬间产生的冲击电流过大，而导致驱动开关40失效以致风机100不能正常工作的问题，提高了电磁加热设备的防护能力。

参照图2，在一优选实施例中，所述驱动开关40优选采用NPN型三极管Q1，驱动开关40还包括第一执行端及第二执行端，所述NPN型三极管Q1的基极为所述驱动开关40的受控端，所述NPN型三极管Q1的集电极为所述驱动开关40的第一执行端，所述NPN型三极管Q1的发射极为所述驱动开关40的第二执行端。

需要说明的是，NPN型三极管Q1具有三种工作状态，即截止、放大和饱和三种状态，一般的，NPN型三极管Q1作为驱动开关40时，大多给NPN三极管的基极一个足够大的电压，而让其由截止状态直接跳转为饱和状态，也就是对应驱动开关40的关断状态跳转为开启状态，这样将存在一个弊端，若NPN三极管Q1从截止状态直接跳转为饱和状态，NPN三极管Q1的集电极与发射极两端的电压很小而相当于短路，此时驱动电源10输出的驱动电压将直接加载在其所驱动的元器件上的，而致使其产生冲击电流。为了避免出现上述问题，本实施例中，风机控制信号由小至大地输出至NPN型三极管Q1的基极，使得NPN型三极管Q1根据风机控制信号由小至大的输出而由截止状态进入至放大状态，再由放大状态进入饱和状态，完成线性输出，如此，NPN型三极管Q1在放大状态时，相当于一可调电阻而与风机100串联分压，可调电阻随风机控制信号的增大而其电阻值逐渐减小，其两端电压逐渐减小，而风机100的驱动电压从零逐渐增大，从而避免了在上电瞬间供电电压直接加载在风机100上，而使风机100中的稳压电容产生较大的冲击电流烧毁NPN型三极管Q1。当然在其他实施例中，驱动开关40还可以采用MOS管等电子开关实现，在此不做限制。

在一优选实施例中，所述风机缓启动电路30包括电容储能电路31和分压电路32，所述电容储能电路31的输入端与所述控制器20连接，所述电容储能电(31的输出端与所述分压电路32的输出端连接；所述分压电路32的输出端与所述驱动开关40连接。

本实施例中，电容储能电路31用于在接收到所述控制器20输出的风机控制信号时，控制所述风机控制信号由小到大输出。

分压电路32用于对输入的风机控制信号进行分压调节，以避免风机控制信号的电压过大时，损坏驱动开关40，可以理解的是，通过调节分压电路32的分压比例还可以控制输出至驱动开关40上的风机控制信号的大小，进而调节驱动开关40的工作状态。

继续参照图2，进一步地，上述实施例中，电容储能电路31包括第一电阻R1及电容器C1，所述第一电阻R1的第一端所述电容储能电路31的输入端，所述第一电阻R1的第二端为所述电容储能电路31的输出端，并与所述电容器C1的第一端连接；所述电容器C1的第二端接地。

本实施例中，第一电阻R1与电容器C1组成充电回路，在风机控制信号输入瞬间，由于电容器C1两端的电压不能突变而被风机控制信号短路，风机控制信号经电容器C1输出到地，此时，加载在电容器C1两端的风机控制信号最大，而输入至电容储能电路31的风机控制信号输出为零。此后电容器C1开始充电，加载电容器C1两端的风机控制信号的电压值逐渐减小，而输入至电容储能电路31的风机控制信号输出逐渐增大，直至电容器C1达到饱和，此时电容储能电路31的输出风机控制信号等于输入至电容储能电路31的风机控制信号。故，电容储能电路31的延缓时间常数τ可以由电容器C1的容量以及第一电阻R1的阻值来决定，即τ＝R1*C1。

继续参照图2，上述实施例中，所述分压电路32优选采用第二电阻R2及第三电阻R3，其中，所述第二电阻R2的第一端与所述电容储能电路31的输出端连接，所述第二电阻R2的第二端为所述分压电路32的输出端，并与所述第三电阻R3的第一端连接；第三电阻R3的第二端接地。

本实施例中，第二电阻R2及第三电阻R3串联分压，以控制风机控制信号的输出大小，第二电阻R2及第三电阻R3的比值越大，第二电阻R2所分得的电压就越大，也即输出至驱动开关40的风机控制信号也就越大。这样，就可以通过调节第二电阻R2和/或第三电阻R3的阻值来调节输出至驱动开关40的风机控制信号大小。

参照图2，在一优选实施例中，风机驱动电路200还包括第一单向导通元件50，所述第一单向导通元件50串联连接于所述控制器20及所述电容储能电路31之间；所述第一单向导通元件50的输入端与所述控制器20的输出端连接，所述第一单向导通元件50的输出端与所述电容储能电路31的输入端连接；所述第一单向导通元件50用于在检测到所述控制器20输出的风机控制信号时导通，并输出所述风机控制信号。

本实施例中，为了避免后级电路的干扰信号窜入至控制器20，并实现信号的隔离，第一单向导通元件50在检测到控制器20输出高电平的风机控制信号时，第一单向导通元件50的输入端为高电平而输出端为低电平，形成一定的电压差而导通，并输出风机控制信号。

进一步地，上述实施例中，所述第一单向导通元件50优选采用第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极为所述第一单向导通元件50的输入端，所述第一二极管D1的阴极为所述第一单向导通元件50的输出端。

本实施例中，根据二极管的单向导通性，当第一二极管D1的阳极接收到高电平的风机控制信号时，此时第一二极管D1的阳极为高电平，第一二极管D1的阴极为低电平而导通，并输出风机控制信号。当然在其他实施例中，单向导通元件还可以为光耦等可以实现信号电气隔离的单向导通元件，在此不做限制。

参照图2，在一优选实施例中，风机驱动电路200还包括第二单向导通元件60，所述第二单向导通元件60的输入端与所述控制器20连接，所述第二单向导通元件60的输出端与所述分压电路32的输入端连接。

本实施例中，在检测到控制器20输出低电平的风机控制信号时，第二单向导通元件60的输入端为低电平而输出端为高电平，形成一定的电压差而导通，并输出风机控制信号。

继续参照图2，进一步地，所述第二单向导通元件60优选采用第二二极管D2，其中，所述第二二极管D2的阳极为所述第二单向导通元件60的输出端，所述第二二极管D2的阴极为所述第二单向导通元件60的输入端。

本实施例中，根据二极管的单向导通性，当二极管的阴极接收到低电平的风机控制信号时，此时二极管的阴极极为低电平，其阳为高电平而导通，并输出低电平的风机控制信号。

参照图2，基于上述实施例，所述风机驱动电路200还进一步包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的第一端与驱动电源10及所述风机100的正电极端互连，所述第四电阻R4的第二端与所述风机100的负电极端及所述驱动开关40的第一执行端互连，所述驱动开关40的第二执行端接地。

本实施例中，第四电阻R4为限流电阻，用于避免驱动电源10输出的电流过大而烧毁驱动开关40。

为了更好地说明本实用新型的思想，以下结合图1及图2，对本实用新型电路的具体原理进行阐述：

如图1及图2，在检测到控制器20输出的高电平的风机控制信号时，第二二极管D2处于截止状态，第一二极管D1导通，并输出该风机控制信号至由第一电阻R1及电容器C1组成的充电电路，在风机控制信号输入瞬间，由于电容器C1两端的电压不能突变而被风机控制信号短路，风机控制信号经电容器C1输出到地，此时，加在电容器C1两端的风机控制信号最大，而输出至第二电阻R2及第三电阻R3组成的分压单元的风机控制信号为零。此后电容器C1开始充电，加在电容器C1两端的风机控制信号的电压值会随电容器C1所储能量的增大而逐渐减小，进而第二电阻R2及第三电阻R3分压的风机控制信号出逐渐增大，NPN型三极管Q1开始导通，并工作在放大状态，此时的NPN型三极管相当于一可调电阻，并与风机100串联分压，这样风机100的驱动电压就会从零逐渐增大，而不至于产生过大的冲击电压。当电容器C1达到饱和时，NPN型三极管Q1由放大状态进入饱和状态此时NPN型三极管Q1的发射极与集电极的电压很小而相当于短路，驱动电源10输出的电压完全加载在风机100两端，风机正常工作。这样避免了风机100的驱动电压过大而在NPN型三极管Q1导通瞬间产生过大的冲击电压，烧毁三极管。

在检测到控制器20输出的低电平的风机控制信号时，第一二极管D1截止，第二二极管导通，并输出该风机控制信号，该低电平的风机控制信号经第二电阻R2输出至NPN型三极管Q1而使NPN型三极管Q1截止，使得驱动电源10的电流经风机100的正向电源端和反向电源端，以及驱动开关40而输出到地，所形成的电流回路断开，而驱动风机100停止工作。

本实用新型根据电容器C1的充电特点，电容器C1的充电电压呈指数增长，电容器C1两端的电压逐渐减小而使三极管基级电压从零缓慢上升至开启电压，即由截止状态进入放大状态，再由放大状态进入饱和状态，本实用新型根据三极管的放大工作状态特性时相当于一可调电阻的特点，实现了风机100两端的驱动电压的缓慢增加也即流经NPN型三极管Q1由小到大增加，这样，避免了风机100的驱动电流过大而烧毁NPN型三极管Q1，本实用新型提高了电磁加热设备的防护能力。

本实用新型还提出一种电磁加热设备。

该电磁加热设备包括风机及风机驱动电路，该风机驱动电路的具体结构参照上述实施例，由于本电磁加热设备采用了上述风机驱动电路所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述风机驱动电路所有实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种风机驱动电路(200)，用于电磁加热设备，所述电磁加热设备包括风机(100)，其特征在于，所述风机驱动电路(200)包括给风机(100)提供工作电源的风机驱动电路(200)以及控制器(20)、风机缓启动电路(30)和驱动开关(40)，所述驱动开关(40)串联于所述风机(100)与地之间，所述控制器(20)的输出端与所述风机缓启动电路(30)的输入端连接，所述风机缓启动电路(30)的输出端与所述驱动开关(Q1)的受控端连接；其中，

所述控制器(20)，用于输出风机控制信号；

所述风机缓启动电路(30)，用于接收所述风机控制信号，并控制所述风机控制信号由小到大输出；

所述驱动开关(40)，用于根据所述风机缓启动电路(30)输出的风机控制信号，调整其自身的开关导通程度，以调节所述风机(100)驱动电压的大小。

2.如权利要求1所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述驱动开关(40)为NPN型三极管(Q1)。

3.如权利要求1所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述风机缓启动电路(30)包括电容储能电路(31)和分压电路(32)，所述电容储能电路(31)的输入端与所述控制器(20)连接，所述电容储能电路(31)的输出端与所述分压电路(32)的输出端连接；所述分压电路(32)的输出端与所述驱动开关(40)连接。

4.如权利要求3所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述电容储能电路(31)包括第一电阻(R1)及电容器(C1)，所述第一电阻(R1)的第一端为所述电容储能电路(31)的输入端，所述第一电阻(R1)的第二端为所述电容储能电路(31)的输出端，并与所述电容器(C1)的第一端连接；所述电容器(C1)的第二端接地。

5.如权利要求3所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述分压电路(32)包括第二电阻(R2)及第三电阻(R3)，所述第二电阻(R2)第一端与所述电容储能电路(31)的输出端连接，所述第二电阻(R2)的第二端为所述分压电路(32)的输出端，并与所述第三电阻(R3)的第一端连接；第三电阻(R3)的第二端接地。

6.如权利要求3所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述风机驱动电路(200)还包括第一单向导通元件(50)，所述第一单向导通元件(50)串联连接于所述控制器(20)及所述电容储能电路(31)之间；所述第一单向导通元件(50)的输入端与所述控制器(20)的输出端连接，所述第一单向导通元件(50)的输出端与所述电容储能电路(31)的输入端连接。

7.如权利要求6所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述第一单向导通元件(50)为第一二极管(D1)，所述第一二极管(D1)的阳极为所述第一单向导通元件(50)的输入端，所述第一二极管(D1)的阴极为所述第一单向导通元件(50)的输出端。

8.如权利要求3所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述风机驱动电路(200)还包括第二单向导通元件(60)，所述第二单向导通元件(60)的输入端与所述控制器(20)连接，所述第二单向导通元件(60)的输出端与分压电路(32)的输入端连接。

9.如权利要求8所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述第二单向导通元件(60)为第二二极管(D2)，所述第二二极管(D2)的阳极为所述第二单向导通元件(60)的输出端，所述第二二极管(D2)的阴极为所述第二单向导通元件(60)的输入端。

10.如权利要求1至9任意一项所述的风机驱动电路(200)，其特征在于，所述风机驱动电路(200)还包括第四电阻(R4)，所述风机(100)包括正向电源端及反向电源端，所述驱动开关(40)包括第一执行端及第二执行端，所述第四电阻(R4)的第一端与所述风机驱动电路(200)及所述风机(100)的正向电源端互连，所述第四电阻(R4)的第二端与所述风机(100)的反向电源端及所述驱动开关(40)的第一执行端互连，所述驱动开关的第二执行端接地。

11.一种电磁加热设备，其特征在于，所述电磁热设备包括风机(100)及如权利要求1至9任意一项所述的风机驱动电路(200)。