CN209145944U - 一种交流电风扇无级调速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种交流电风扇无级调速装置，将风扇电机与交流电风扇无级调速装置配合使用，其中将风扇电机与整流器QL的输入端连接，所述整流器QL直流输出电压波形为正半周的正弦脉动波，即施加于第二三极管Q2上的电压为直流正弦脉动电压，而第二三极管Q2工作在线性区且带有较深的负反馈，所以当变阻调节器WP把风扇电机转速调低时，只改变电流幅值，不会改变电流波形，故不会发生因电流畸变而产生的噪声干扰。

Description

一种交流电风扇无级调速装置

技术领域

本实用新型涉及电子电器领域，尤指一种交流电风扇无级调速装置。

背景技术

随着人们生活水平不断提高，对生活质量有了新的要求，很多东西都向着自动化和智能化方向发展，就简单的一台电风扇都应具有大风量和大调速比的特性，为此特设计一款单相交流电风扇电子无级调速装置以适应市场需求。

目前市面上常见的电风扇调速方法基本分三大类：

1、电感调速----要实现无级调速，体积较大、耗材多、工艺复杂。

2、电容调速----较难实现无级调速。

3.可控硅移相触发(导通角)调速----结构简单，轻易实现无级调速，但其致命弱点是：在可控硅导通角变小时会令通过电机的电流波形发生崎变从而产生较大的机械噪音。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供本发明的主要目的是：提供一种交流电风扇无级调速装置，旨在解决大变速比风扇电机的耗材大、工艺复杂和因电流畸变引发机械噪音大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种交流电风扇无级调速装置，包括第二三极管Q2、整流器QL、负反馈电阻R和变阻调节器WP、二极管D，其中所述负反馈电阻R包括电压负反馈电阻R1、电流负反馈电阻R5、第二分压电阻R2，其中所述第二分压电阻R2的一端与第二三极管Q2的基极连接，所述第二分压电阻R2的另一端与整流器QL负电输出端连接；第二三极管Q2的基极均与所述变阻调节器WP的一端以及变阻调节器WP的滑动端连接，所述变阻调节器WP的另一端通过电压负反馈电阻R1与整流器QL正电输出端连接；所述第二三极管Q2的集电极与整流器QL正电输出端连接，所述第二三极管Q2的发射极通过电流负反馈电阻R5与整流器QL负电输出端连接，其中所述二极管D的正极与整流器QL负电输出端连接，所述二极管D的负极与整流器QL正电输出端连接，所述整流器QL第一交流输入端与市电L端连接，所述整流器QL第二交流输入端与市电N端连接。

进一步，还包括第一三极管Q1，其中所述第一三极管Q1的基极均与所述变阻调节器WP的一端以及滑动端连接，且所述第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的基极连接，其中所述第一三极管Q1的集电极与第二三极管Q2的集电极连接。

进一步，所述负反馈电阻R还包括第四分压电阻R4和限流电阻R3，所述第一三极管Q1的发射极通过第四分压电阻R4与整流器QL负电输出端连接，所述第一三极管Q1的集电极通过限流电阻R3与整流器QL正电输出端连接。

进一步，所述变阻调节器WP为带开关电位器。

本实用新型的有益效果在于：将风扇电机与本申请中的交流电风扇无级调速装置配合使用，其中将风扇电机与整流器QL的输入端连接，所述整流器QL直流输出电压波形为正半周的正弦脉动波，即施加于第二三极管Q2上的电压为直流正弦脉动电压，而第二三极管Q2工作在线性区且带有较深的负反馈，所以当变阻调节器WP把风扇电机转速调低时，只改变电流幅值，不会改变电流波形，故不会发生因电流畸变而产生的噪声干扰。

附图说明

图1：是本实用新型提供一种交流电风扇无级调速装置的方框图

图2：是本实用新型提供一种交流电风扇无级调速装置的电路原理图

图3：是桥式整流器QL的输入、输出电压波形图；

图4：是本实用新型提供一种交流电风扇无级调速装置的一个实施例电路原理图；

图5：具体实施方式中电抗管Q的原理结构图；

图6：具体实施方式中的特性曲线；

图7：负反馈原理分析原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型予以详细说明。

请参阅图1-7所示，本具体实施例中提供一种交流电风扇无级调速装置，包括电抗管Q、整流器QL、负反馈电阻R和变阻调节器WP、二极管D；其中所述负反馈电阻R包括电压负反馈电阻R1、电流负反馈电阻R5、第二分压电阻R2、第四分压电阻R4、限流电阻R3、变阻调节器WP；电抗管Q包括第一三极管Q1以及第二三极管Q2；

其中所述第二分压电阻R2的一端与第一三极管Q1的基极连接，所述第二分压电阻R2的另一端与整流器QL负电输出端连接；第一三极管Q1的基极均与所述变阻调节器WP的一端以及滑动端连接，所述变阻调节器WP的另一端通过电压负反馈电阻R1与整流器QL正电输出端连接；所述第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极通过第四分压电阻R4与整流器QL负电输出端连接，所述第一三极管Q1的集电极通过限流电阻R3与整流器QL正电输出端连接，第二三极管Q2的集电极与整流器QL正电输出端连接，所述第二三极管Q2发射极通过电流负反馈电阻R5与整流器QL负电输出端连接；其中所述二极管D的正极与整流器QL负电输出端连接，所述二极管D的负极与整流器QL正电输出端连接，所述整流器QL第一交流输入端(1)与市电L端连接，所述整流器QL第二交流输入端(2)与市电N端连接。

由第一三极管Q1以及第二三极管Q2连接成一个“复合三极管”电抗管Q(参见图5)，与电压负反馈电阻R1、电流负反馈电阻R5、第二分压电阻R2、第四分压电阻R4、限流电阻R3、变阻调节器WP和负载RL，组成一个带负反馈的共射极放大电路，其中负载RL为负载电阻，电压负反馈电阻R1和变阻调节器WP为上偏置电阻，也是电压负反馈电阻，第二分压电阻R2为下偏置电阻，电流负反馈电阻R5为电流负反馈电阻。通过上、下偏置电阻为电抗管Q建立一个工作点，令其工作在放大区。(参见图6)

请参阅图7所示，本电路具有两个负反馈回路：

电压负反馈电路：所述变阻调节器WP的一端以及滑动端均与电抗管Q的基极连接，所述所述变阻调节器WP的另一端通过电压负反馈电阻R1与电抗管Q的集电极连接，一方面为电抗管Q基极提供偏置电流Ib，同时也是电压负反馈回路，其原理如下：当外界温度增加或电抗管Q的工作温度升高时使集电极电流Ic增加，于是集电极电压Vc下降，Vc下降，令Ib减少，同时Ic减少，于是Vc上升至原工作点，从而使输出电压稳定。

电流负反馈电路：电流负反馈电阻R5串接在电抗管Q的发射极与负电之间，当外界温度增加或电抗管Q的工作温度升高时，引起Ic增加，即Ie增加，由于Ie增加令电流负反馈电阻R5压降Ve增加，使电抗管Q基极与电抗管Q发射极间的电压Vbe减低，于是Ib减少，令Ic回落至原工作点上，从而使输出电流稳定。变阻调节器WP，改变其阻值的大小，以此调节电抗管Q的电流大小，从而实现无级变速的目的。电压负反馈电阻R1和电流负反馈电阻R5，以稳定电抗管Q的工作电流。

将风扇电机与本申请中的交流电风扇无级调速装置配合使用，根据桥式整流电路原理可知，所述整流器QL直流输出电压波形为正半周的正弦脉动波(参见图3，是桥式整流器QL的输入、输出电压波形图)，即施加于电抗管Q上的电压为直流正弦脉动电压，而电抗管Q工作在线性区且带有较深的负反馈，所以当调节WP把风扇电机转速调低时，只改变电流幅值，不会改变电流波形，故不会发生因电流畸变而产生的噪声干扰。

简化风扇电机生产工艺，提高生产效率，节省劳动力。因省掉电机内的调速绕组，由原来多层线绕组变为单层线绕组，可节省生产时间，减轻劳动强度，由于是单层线绕组不存在层间绝缘问题，可消除安全隐患，延长电机使用寿命。同时实现大速比平滑调速，以适应不同使用场合。

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

参阅图1-7所示，以下为具体实施例一种交流电风扇无级调速装置，包括电抗管Q、整流器QL、负反馈电阻R和变阻调节器WP、二极管D、外围电路；

其中所述负反馈电阻R包括电压负反馈电阻R1、电流负反馈电阻R5、第二分压电阻R2、第四分压电阻R4、限流电阻R3、变阻调节器WP；电抗管Q包括第一三极管Q1以及第二三极管Q2；

其中所述第二分压电阻R2的一端与第一三极管Q1的基极连接，所述第二分压电阻R2的另一端与整流器QL负电输出端连接；第一三极管Q1的基极均与所述变阻调节器WP的一端以及滑动端连接，所述变阻调节器WP的另一端通过电压负反馈电阻R1与整流器QL正电输出端连接；所述第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极通过第四分压电阻R4与整流器QL负电输出端连接，所述第一三极管Q1的集电极通过限流电阻R3与整流器QL正电输出端连接，第二三极管Q2的集电极与整流器QL正电输出端连接，所述第二三极管Q2发射极通过电流负反馈电阻R5与整流器QL负电输出端连接；所述二极管D的正极与整流器QL负电输出端连接，所述二极管D的负极与整流器QL正电输出端连接，所述整流器QL第一交流输入端(1)与市电L端连接，所述整流器QL第二交流输入端(2)与市电N端连接；

其中所述外围电路包括电源开关K、短路保护器F、温度保护器ST、接线端子JP，所述电源开关K的一端与市电L端连接，电源开关K的另一端与短路保护器F的一端相连；短路保护器F的另一端与温度保护器ST的一端相连；温度保护器ST的另一端与接线端子JP第二脚相连；接线端子JP第一脚与整流器QL第一交流输入端(1)相连；整流器QL的第二交流输入端(2)与市电N端连接组成输入回路。温度保护器ST为可复位式温度保护器；其中所述电源开关K与调节器WP组合为一体(带开关电位器)。

其中所述风扇电机与接线端子JP连接，并实现与无级调速装置的连接，其中所述开关K闭合接通电源，扭动调节器WP，改变其阻值的大小，以此调节电抗管Q的电流大小，从而实现无级变速的目的，根据桥式整流电路原理可知，所述整流器QL直流输出电压波形为正半周的正弦脉动波(参见图3，是桥式整流器QL的输入、输出电压波形图)，即施加于电抗管Q上的电压为正弦脉动电压，而电抗管Q工作在线性区且带有较深的负反馈，所以当调节WP把风扇电机转速调低时，只改变电流幅值，不会改变电流波形，故不会发生因电流畸变而产生的噪声干扰。所述短路保护器F和温度保护器ST对电路起到保护作用，当电路发生短路故障或当电抗管温度过高时，自动切断电源，使装置能安全可靠地工作。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种交流电风扇无级调速装置，其特征在于：包括第二三极管(Q2)、整流器(QL)、负反馈电阻(R)和变阻调节器(WP)、二极管(D)，其中所述负反馈电阻(R)包括电压负反馈电阻(R1)、电流负反馈电阻(R5)、第二分压电阻(R2)，其中所述第二分压电阻(R2)的一端与第二三极管(Q2)的基极连接，所述第二分压电阻(R2)的另一端与整流器(QL)负电输出端连接；第二三极管(Q2)的基极均与所述变阻调节器(WP)的一端以及变阻调节器(WP)的滑动端连接，所述变阻调节器(WP)的另一端通过电压负反馈电阻(R1)与整流器(QL)正电输出端连接；所述第二三极管(Q2)的集电极与整流器(QL)正电输出端连接，所述第二三极管(Q2)的发射极通过电流负反馈电阻(R5)与整流器(QL)负电输出端连接，其中所述二极管(D)的正极与整流器(QL)负电输出端连接，所述二极管(D)的负极与整流器(QL)正电输出端连接，所述整流器(QL)的第一交流输入端与市电L端连接，所述整流器(QL)的第二交流输入端与市电N端连接。

2.根据权利要求1所述的一种交流电风扇无级调速装置，其特征在于：还包括第一三极管(Q1)，其中所述第一三极管(Q1)的基极均与所述变阻调节器(WP)的一端以及滑动端连接，且所述第一三极管(Q1)的发射极与第二三极管(Q2)的基极连接，其中所述第一三极管(Q1)的集电极与第二三极管(Q2)的集电极连接。

3.根据权利要求2所述的一种交流电风扇无级调速装置，其特征在于：所述负反馈电阻(R)还包括第四分压电阻(R4)和限流电阻(R3)，所述第一三极管(Q1)的发射极通过第四分压电阻(R4)与整流器(QL)负电输出端连接，所述第一三极管(Q1)的集电极通过限流电阻(R3)与整流器(QL)正电输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种交流电风扇无级调速装置，其特征在于：所述变阻调节器(WP)为带开关电位器。