CN207554390U - 风扇及其调速控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风扇及其调速控制电路，其中，风扇包括摇头电机，控制电路包括：过零检测单元，过零检测单元通过检测交流市电的过零点以输出过零信号；驱动单元，驱动单元驱动摇头电机运行；控制单元，控制单元根据风扇的实时摇头角度判断风扇靠近预设的摇头边界时，根据过零信号输出第一控制信号至驱动单元，以通过驱动单元驱动摇头电机减速运行，直至风扇达到预设的摇头边界时摇头电机停止，并根据风扇的实时摇头角度判断风扇远离预设的摇头边界时，根据过零信号输出第二控制信号至驱动单元，以通过驱动单元驱动摇头电机加速运行，直至摇头电机的运行速度达到预设速度。由此，该控制电路能够使风扇摇头切换平滑顺畅，提升了用户体验。

Description

风扇及其调速控制电路

技术领域

本实用新型涉及电器领域，特别涉及一种风扇的调速控制电路和一种风扇。

背景技术

现有相关的一种风扇摇头机构大多都采用同步电机驱动，通过机械结构来实现摇头角度控制，控制电路简单。但摇头角度范围不可随意调节，且速度不可控制。而另外一种风扇摇头机构采用步进电机或者双同步电机来解决摇头范围不可调节的问题，以实现30度、 60度、90度等摇头角度范围调节。但是由于步进电机价格贵，电路成本高，而双同步电机的速度不可调节，当摇头机构到达边界位置时，用户会明显感觉到停顿，影响用户的体验。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种风扇的调速控制电路，该控制电路能够使风扇摇头至边界时的切换平滑顺畅，提升用户体验。

本实用新型的第二个目的在于提出一种风扇。

为达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种风扇的调速控制电路，其中，所述风扇包括摇头电机，所述调速控制电路包括：过零检测单元，所述过零检测单元的输入端与交流市电相连，所述过零检测单元通过检测所述交流市电的过零点以输出过零信号；驱动单元，所述驱动单元与所述摇头电机相连以驱动所述摇头电机运行；控制单元，所述控制单元的输入端与所述过零检测单元的输出端相连，所述控制单元的输出端与所述驱动单元的输入端相连，所述控制单元根据所述风扇的实时摇头角度判断所述风扇靠近预设的摇头边界时，根据所述过零信号输出第一控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元驱动所述摇头电机减速运行，直至所述风扇达到预设的摇头边界时所述摇头电机停止，并根据所述风扇的实时摇头角度判断所述风扇远离预设的摇头边界时，根据所述过零信号输出第二控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元驱动所述摇头电机加速运行，直至所述摇头电机的运行速度达到预设速度。

根据本实用新型的风扇的调速控制电路，通过过零检测单元检测交流市电的过零点以输出过零信号，进而控制单元根据风扇的实时摇头角度判断风扇靠近预设的摇头边界时，根据过零信号输出第一控制信号至驱动单元，以通过驱动单元驱动摇头电机减速运行，直至风扇达到预设的摇头边界时摇头电机停止，并根据风扇的实时摇头角度判断风扇远离预设的摇头边界时，根据过零信号输出第二控制信号至驱动单元，以通过驱动单元驱动摇头电机加速运行，直至摇头电机的运行速度达到预设速度，由此，能够使风扇摇头至边界时摇头方向切换平滑顺畅，提升了用户体验。

另外，根据本实用新型上述的风扇的调速控制电路还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述驱动单元包括第一光电隔离可控硅和第二光电隔离可控硅，所述第一光电隔离可控硅接收所述第一控制信号，所述第二光电隔离可控硅接收所述第二控制信号，且所述第一光电隔离可控硅与所述第二光电隔离可控硅互锁导通。

在一些示例中，所述第一光电隔离可控硅的发光二极管的阳极通过第一电阻与所述控制单元的第一输出端相连，所述第一光电隔离可控硅的发光二极管的阴极接地，所述第一光电隔离可控硅的可控硅一端与所述摇头电机的第一端相连，所述第一光电隔离可控硅的可控硅另一端连接到所述交流市电的零线，所述第二光电隔离可控硅的发光二极管的阳极通过第二电阻与所述控制单元的第二输出端相连，所述第二光电隔离可控硅的发光二极管的阴极接地，所述第二光电隔离可控硅的可控硅一端连接到所述交流市电的零线，所述第二光电隔离可控硅的可控硅另一端与所述摇头电机的第二端相连，所述摇头电机的公共端连接到所述交流市电的火线。

在一些示例中，所述第一光电隔离可控硅工作时，所述摇头电机正转运行，所述第二光电隔离可控硅工作时，所述摇头电机反转运行。

在一些示例中，所述摇头电机的第一端与第二端之间连接有辅助启动电容。

在一些示例中，所述风扇靠近预设的摇头边界时，所述控制单元逐渐延时输出所述第一控制信号至所述第一光电隔离可控硅，所述风扇远离预设的摇头边界时，所述控制单元逐渐减少延时输出所述第二控制信号至所述第二光电隔离可控硅。

在一些示例中，所述过零检测单元包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极连接到所述交流市电的火线；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连；第一三极管，所述第一三极管的基极与所述第三电阻的另一端相连，所述第一三极管的集电极通过第四电阻连接到直流电源，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极作为所述过零检测单元的输出端。

在一些示例中，所述的风扇的调速控制电路还包括电源单元，所述电源单元分别与所述交流市电、所述过零检测单元、所述驱动单元和所述控制单元相连，所述电源单元通过对所述交流市电进行转换以输出直流电源至所述过零检测单元、所述驱动单元和所述控制单元。

进一步地，本实用新型第二方面提出了一种风扇，其包括上述风扇的调速控制电路。

本实用新型的风扇，采用上述风扇的调速控制电路，能够使风扇摇头至边界时摇头方向切换平滑顺畅，提升了用户体验。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的风扇的调速控制电路的方框图；

图2是根据本实用新型实施例的风扇的调速控制电路的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的风扇的方框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的风扇及其调速控制电路。

图1是根据本实用新型实施例的风扇的调速控制电路的方框图。

在本实用新型的实施例中，风扇包括摇头电机。

如图1所示，风扇的调速控制电路100包括：过零检测单元10、驱动单元20和控制单元30。

其中，过零检测单元10的输入端与交流市电相连，过零检测单元10通过检测交流市电的过零点以输出过零信号。驱动单元20与摇头电机相连以驱动摇头电机运行。控制单元 30的输入端与过零检测单元10的输出端相连，控制单元30的输出端与驱动单元20的输入端相连，控制单元40根据风扇的实时摇头角度判断风扇靠近预设的摇头边界时，根据过零信号输出第一控制信号至驱动单元20，以通过驱动单元20驱动摇头电机减速运行，直至风扇达到预设的摇头边界时摇头电机停止，并根据风扇的实时摇头角度判断风扇远离预设的摇头边界时，根据过零信号输出第二控制信号至驱动单元20，以通过驱动单元20驱动摇头电机加速运行，直至摇头电机的运行速度达到预设速度。

可以理解，预设的摇头边界即为风扇的最大摇头角度，如可以是30度、45度、60度、90度等。

具体地，控制单元30可实时计算风扇的摇头角度，进而控制单元30根据风扇的实时摇头角度判断风扇靠近预设的摇头边界时，根据过零检测单元10输出的过零信号输出第一控制信号至驱动单元20，以通过驱动单元20驱动摇头电机减速运行，直至风扇达到预设的摇头边界时摇头电机停止，并根据风扇的实时摇头角度判断风扇远离预设的摇头边界时，根据过零信号输出第二控制信号至驱动单元20，以通过驱动单元20驱动摇头电机加速运行，直至摇头电机的运行速度达到预设速度，由此，能够使风扇摇头至边界时摇头方向切换平滑顺畅，提升了用户体验。

由此，该调速控制电路能够使风扇摇头至边界时摇头方向切换平滑顺畅，提升了用户体验。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，驱动单元20包括第一光电隔离可控硅T1 和第二光电隔离可控硅T2，第一光电隔离可控硅T1接收第一控制信号，第二光电隔离可控硅T2接收第二控制信号，且第一光电隔离可控硅T1与第二光电隔离可控硅T2互锁导通。

进一步地，如图2所示，第一光电隔离可控硅T1的发光二极管的阳极通过第一电阻R1 与控制单元30的第一输出端1相连，第一光电隔离可控硅T1的发光二极管的阴极接地，第一光电隔离可控硅T1的可控硅一端摇头电机M的第一端F相连，第一光电隔离可控硅 T1的可控硅另一端连接到交流市电的零线AC_N，第二光电隔离可控硅T2的发光二极管的阳极通过第二电阻R2与控制单元30的第二输出端2相连，第二光电隔离可控硅T2的发光二极管的阴极接地，第二光电隔离可控硅T2的可控硅一端连接到交流市电的零线AC_N，第二光电隔离可控硅T2的可控硅另一端与摇头电机M的第二端R相连，摇头电机M的公共端C连接到交流市电的火线AC_L。

具体地，第一光电隔离可控硅T1工作，即导通时，公共端C与摇头电机M的第一端F连通，摇头电机M正转运行；第二光电隔离可控硅T2工作，即导通时，公共端C与摇头电机M的第二端R连通，摇头电机M反转运行。

可以理解，在一些示例中，第一光电隔离可控硅T1工作时，公共端C与摇头电机M的第一端F连通，摇头电机M也可反转运行；第二光电隔离可控硅T2工作时，公共端C与摇头电机M的第二端R连通，摇头电机M也可正转运行。

其中，摇头电机M的正转和反转定义可根据需要设定。

更进一步地，如图2所示，过零检测单元10包括：第一二极管D1、第三电阻R3和第一三极管Q1。

其中，第一二极管D1的阳极连接到交流市电的火线AC_L；第三电阻R3的一端与第一二极管D1的阴极相连；第一三极管Q1的基极与第三电阻R1的另一端相连，第一三极管 Q1的集电极通过第四电阻R4连接到直流电源ACC，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极作为过零检测单元10的输出端。

举例而言，当检测到交流市电(如220V、50Hz)过零时，过零检测单元10就产生一个脉冲信号传输至控制单元30。具体地，第一二级管D1连接到220V交流市电的L线，当220V 交流市电在正半周时，第一二级管D1导通，经过第三电阻R3限流到第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1导通放大。由于第四电阻R4的限流作用，第一三级管Q1的集电极电压为零，此时，过零检测单元10输出过零信号，并将该信号直接输出至控制单元30的输入端1。

在该实施例中，风扇靠近预设的摇头边界时，控制单元30逐渐延时输出第一控制信号至第一光电隔离可控硅T1，风扇远离预设的摇头边界时，控制单元30逐渐减少延时输出第二控制信号至第二光电隔离可控硅T2。

具体而言，控制单元30实时计算风扇的摇头角度，当快到达摇头边界时，开始检测过零检测单元10输出的过零信号，当有过零信号到达时，控制单元30逐渐延时输出驱动信号到驱动单元20，延时开通驱动单元20，从而逐渐降低摇头电机M的转速，直到到达边界时停止；然后切换输出另外一路控制信号，摇头电机M反向运行，继续检测过零检测单元 10输出的过零信号，再逐渐减少延时输出驱动信号到驱动单元20，使摇头电机M逐渐加快转速，直到延时值为零，即摇头电机M以正常速度运行。

在该实施例中，如图2所示，在摇头电机M的第一端F与第二端R之间还可以连接有辅助启动电容C1。

具体地，如图2所示，当摇头电机M的共用端C和第一端F接通时，摇头电机M正转，第二端R通过辅助电容C1连接到第一端F，起到辅助启动的作用；当摇头电机M的共用端 C和第二端R接通时，摇头电机M反转，第一端F通过辅助电容C1连接到第二端R，起到辅助启动的作用。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，风扇的调速控制电路100还可以包括电源单元40，电源单元40分别与交流市电、过零检测单元10、驱动单元20和控制单元30相连，电源单元40通过对交流市电进行转换以输出直流电源至过零检测单元10、驱动单元20和控制单元30。

具体地，电源单元40可将220V交流转化为直流5V或者3.3V，进而给控制单元30、驱动单元20和过零检测单元10供电。

综上，根据本实用新型实施例的风扇的调速控制电路，通过过零检测单元检测交流市电的过零点以输出过零信号，进而控制单元根据风扇的实时摇头角度判断风扇靠近预设的摇头边界时，根据过零信号输出第一控制信号至驱动单元，以通过驱动单元驱动摇头电机减速运行，直至风扇达到预设的摇头边界时摇头电机停止，并根据风扇的实时摇头角度判断风扇远离预设的摇头边界时，根据过零信号输出第二控制信号至驱动单元，以通过驱动单元驱动摇头电机加速运行，直至摇头电机的运行速度达到预设速度，由此，能够使风扇摇头至边界时摇头方向切换平滑顺畅，提升了用户体验。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种风扇。

图3是根据本实用新型实施例的风扇的方框图。如图3所示，该风扇1000包括上述实施例的风扇的调速控制电路100。

本实用新型实施例的风扇，采用上述风扇的调速控制电路，能够使风扇摇头至边界时摇头方向切换平滑顺畅，提升了用户体验。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种风扇的调速控制电路，其特征在于，所述风扇包括摇头电机，所述调速控制电路包括：

过零检测单元，所述过零检测单元的输入端与交流市电相连，所述过零检测单元通过检测所述交流市电的过零点以输出过零信号；

驱动单元，所述驱动单元与所述摇头电机相连以驱动所述摇头电机运行；

控制单元，所述控制单元的输入端与所述过零检测单元的输出端相连，所述控制单元的输出端与所述驱动单元的输入端相连，所述控制单元根据所述风扇的实时摇头角度判断所述风扇靠近预设的摇头边界时，根据所述过零信号输出第一控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元驱动所述摇头电机减速运行，直至所述风扇达到预设的摇头边界时所述摇头电机停止，并根据所述风扇的实时摇头角度判断所述风扇远离预设的摇头边界时，根据所述过零信号输出第二控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元驱动所述摇头电机加速运行，直至所述摇头电机的运行速度达到预设速度。

2.如权利要求1所述的风扇的调速控制电路，其特征在于，所述驱动单元包括第一光电隔离可控硅和第二光电隔离可控硅，所述第一光电隔离可控硅接收所述第一控制信号，所述第二光电隔离可控硅接收所述第二控制信号，且所述第一光电隔离可控硅与所述第二光电隔离可控硅互锁导通。

3.如权利要求2所述的风扇的调速控制电路，其特征在于，所述第一光电隔离可控硅的发光二极管的阳极通过第一电阻与所述控制单元的第一输出端相连，所述第一光电隔离可控硅的发光二极管的阴极接地，所述第一光电隔离可控硅的可控硅一端与所述摇头电机的第一端相连，所述第一光电隔离可控硅的可控硅另一端连接到所述交流市电的零线，所述第二光电隔离可控硅的发光二极管的阳极通过第二电阻与所述控制单元的第二输出端相连，所述第二光电隔离可控硅的发光二极管的阴极接地，所述第二光电隔离可控硅的可控硅一端连接到所述交流市电的零线，所述第二光电隔离可控硅的可控硅另一端与所述摇头电机的第二端相连，所述摇头电机的公共端连接到所述交流市电的火线。

4.如权利要求3所述的风扇的调速控制电路，其特征在于，所述第一光电隔离可控硅工作时，所述摇头电机正转运行，所述第二光电隔离可控硅工作时，所述摇头电机反转运行。

5.如权利要求3所述的风扇的调速控制电路，其特征在于，所述摇头电机的第一端与第二端之间连接有辅助启动电容。

6.如权利要求2所述的风扇的调速控制电路，其特征在于，所述风扇靠近预设的摇头边界时，所述控制单元逐渐延时输出所述第一控制信号至所述第一光电隔离可控硅，所述风扇远离预设的摇头边界时，所述控制单元逐渐减少延时输出所述第二控制信号至所述第二光电隔离可控硅。

7.如权利要求1-6中任一项所述的风扇的调速控制电路，其特征在于，所述过零检测单元包括：

第一二极管，所述第一二极管的阳极连接到所述交流市电的火线；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连；

第一三极管，所述第一三极管的基极与所述第三电阻的另一端相连，所述第一三极管的集电极通过第四电阻连接到直流电源，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极作为所述过零检测单元的输出端。

8.如权利要求1所述的风扇的调速控制电路，其特征在于，还包括电源单元，所述电源单元分别与所述交流市电、所述过零检测单元、所述驱动单元和所述控制单元相连，所述电源单元通过对所述交流市电进行转换以输出直流电源至所述过零检测单元、所述驱动单元和所述控制单元。

9.一种风扇，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的风扇的调速控制电路。