CN209824104U - 一种风扇灯控制器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风扇灯控制器，该风扇灯控制器除了包括主控芯片电路、灯驱动电路、电机驱动电路和供电电路之外，还包括至少一个隔离电路；其中，隔离电路设置在主控芯片电路与灯驱动电路之间；或者，隔离电路设置在主控芯片与电机驱动电路之间。本申请实施例中主控芯片电路和供电电路根据隔离电路的通断控制电机驱动电路、灯驱动电路，进而实现风扇和灯的功能，避免了仅仅使用继电器元件，存在机械触点寿命短，切换档位时会有机械噪声产生的问题。

Description

一种风扇灯控制器

技术领域

本实用新型一般涉及电气控制技术领域，具体涉及一种风扇灯控制器。

背景技术

风扇灯又称豪华装饰吊扇，作为空调的一种辅助电器使用，以提高空调的使用效率。风扇灯外观漂亮，并配有不同颜色、不同款式的扇叶和灯饰，具有照明、降温以及装饰等功能。

使用上，风扇灯的灯和风扇是单独控制的，是由两种不同功能的电器组合到一起。风扇灯的风扇转速与传统吊扇相比较低，风量较小、风速柔和，且没有噪音，其作用主要是调节空气流动，更适宜人体的需要和感受。风扇灯的另一特点是风扇可以正反两个方向旋转，反转功能可以在冬天使用或者配合空调使用，以促进空气循环。实验证明在空调房间内使用风扇要比不使用风扇节能30～40％，房间内的舒适度和通风能力也大大提升。由于风扇控制和灯控制需要电气隔离，相关技术中采用继电器进行控制。然而，继电器控制的方式存在机械触点寿命短，切换档位时会有机械噪声产生的问题。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种风扇灯控制器，能够良好地控制风扇和灯的运行，使用寿命长；同时，还能够在切换档位时不产生机械噪声，进而不干扰睡眠。

本申请提供一种风扇灯控制器，包括主控芯片电路、灯驱动电路、电机驱动电路和供电电路，所述风扇灯控制器还包括至少一个隔离电路；

所述隔离电路放置在所述主控芯片电路与所述灯驱动电路之间；或者，所述隔离电路放置在所述主控芯片电路与所述电机驱动电路之间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述隔离电路采用光电隔离电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述光电隔离电路包括光电耦合器和第一电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述主控芯片电路的第一控制输出端，所述第一电阻的第二端连接所述光电耦合器；

其中，所述光电耦合器中光电发射管的第一端连接所述第一电阻，所述光电发射管的第二端接地；所述光电耦合器中光电接收管的第一端连接所述电机驱动电路，所述光电接收管的第二端连接所述灯驱动电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述光电隔离电路还包括第二电阻、电容和稳压管。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电机驱动电路采用光电隔离可控硅驱动电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述光电隔离可控硅驱动电路包括第一可控硅、第三电阻和第四电阻；

其中，所述第三电阻的第一端连接所述光电耦合器中光电接收管的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端和所述第一可控硅的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述第一可控硅的第二端。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述隔离电路采用电磁互感隔离电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电磁互感隔离电路包括互感变压器；

其中，所述互感变压器的第一端连接所述供电电路，所述互感变压器的第二端连接所述主控芯片电路的第二控制输出端，所述互感变压器的第三端和第四端连接所述电机驱动电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电机驱动电路采用互感隔离可控硅驱动电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述互感隔离可控硅驱动电路包括第二可控硅和第五电阻；

其中，所述互感变压器的第三端连接所述第二可控硅的控制极，所述互感变压器的第四端连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第二可控硅的第一端，所述第二可控硅的第二端连接所述供电电路。

综上，本申请实施例提供的风扇灯控制器，除了包括主控芯片电路、灯驱动电路、电机驱动电路和供电电路之外，还包括至少一个隔离电路；其中，隔离电路放置在主控芯片电路与灯驱动电路之间；或者，隔离电路放置在主控芯片与电机驱动电路之间。本申请实施例中主控芯片电路和供电电路根据隔离电路的通断控制电机驱动电路、灯驱动电路，进而实现风扇和灯的功能，避免了仅仅使用继电器元件，存在机械触点寿命短，切换档位时会有机械噪声产生的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的一种风扇灯控制器的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种隔离电路的位置示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种隔离电路的位置示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种隔离电路的位置示意图；

图5为本申请实施例提供的一种光电隔离电路的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电机驱动电路的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种电磁互感隔离电路的示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种电机驱动电路的示意图。

其中，11-主控芯片电路，12-灯驱动电路，13-电机驱动电路，14-供电电路，15-隔离电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述获取模块，但这些获取模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将获取模块彼此区分开。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

需要注意的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。

请参考图1，其为本申请实施例提供的一种风扇灯控制器的示意图。该风扇灯控制器1除了包括主控芯片电路11、灯驱动电路12、电机驱动电路13和供电电路14之外，还包括至少一个隔离电路15；

其中，如图2所示，隔离电路15放置在主控芯片电路11与灯驱动电路12之间；或者，如图3所示，隔离电路15放置在主控芯片电路11与电机驱动电路13之间。

在本申请的其它实施例中，当风扇灯控制器1包括两个隔离电路15，即第一隔离电路151和第二隔离电路152时，如图4所示，第一隔离电路151放置在主控芯片电路11与灯驱动电路12之间，第二隔离电路152放置在主控芯片电路11与电机驱动电路13之间。

本申请实施例中隔离电路包括两种，分别为光电隔离电路和电磁互感隔离电路。为便于理解，现以隔离电路15放置在主控芯片电路11与电机驱动电路13之间为例，进行详细地说明。

第一种，隔离电路采用光电隔离电路。

请参考图5所示，其为本申请实施例提供的一种光电隔离电路的示意图。该光电隔离电路包括光电耦合器1511和第一电阻1512；而第一电阻1512的第一端连接主控芯片电路11的第一控制输出端，第一电阻1512的第二端连接光电耦合器1511。

其中，光电耦合器1511中光电发射管的第一端连接第一电阻1512，光电发射管的第二端接地；光电耦合器1511中光电接收管的第一端连接电机驱动电路13，光电接收管的第二端连接灯驱动电路12。

需要说明的是，主控芯片电路11中主控芯片(MCU)供电的公共地线和灯驱动电路12直流控制端是一致的。由于灯驱动电路12直流控制端对应风扇控制的交流端，因此灯驱动电路12和电机驱动电路13之间必须进行隔离，否则会引起炸机，发生危险。

在本申请的其它实施例中，光电隔离电路还包括第二电阻1513、电容1514和稳压管1515。

光电隔离电路的工作原理为：供电电路14输出的交流电压经由第二电阻1513和电容1514降压之后，通过稳压管1515稳压到5.1V，用于给光电耦合器1511中的光电接收管供电，这个供电的地线是同风扇的交流地线一致的。而主控芯片(MCU)的控制信号在A点通过第一电阻1512加到光电耦合器1511中的光电发射管，当MCU输出高电平时，光电发射管发光，光电接收管受光的激励，在B点输出低电平，由此完成MCU控制端和可控硅控制端的光电隔离。比如，光电耦合器1511的型号为PC817D，第一电阻1512的电阻值为430Ω，第二电阻1513的电阻值为47Ω，电容1514的电容值为4.74μF、耐压值为400V，稳压管1515的稳压值为5.1V、功率为0.5W。当然，本申请实施例中的电学器件也可以采用其它型号和参数，不再赘述。

如图6所示，其为本申请实施例提供的一种电机驱动电路的示意图。需要说明的是，电机驱动电路13采用光电隔离可控硅驱动电路。该光电隔离可控硅驱动电路包括第一可控硅1311、第三电阻1312和第四电阻1313；

其中，第三电阻1312的第一端连接光电耦合器1511中光电接收管的第一端，第三电阻1312的第二端连接第四电阻1313的第一端和第一可控硅1311的第一端，第四电阻1313的第二端连接第一可控硅1311的第二端。

光电隔离可控硅驱动电路的工作原理为：MCU输出的控制信号通过第一电阻1512加到光电耦合器1511的光电发射管，当MCU输出高电平时，光电发射管发光，光电接收管受光的激励，在第一可控硅1311控制端隔离输出低电平，控制第一可控硅1311导通，接在第一可控硅1311的C和D点间的负载(交流风扇)旋转。当MCU输出低电平时，光电发射管熄灭，光电接收管无光的激励，会在第一可控硅1311控制端隔离输出高电平，控制第一可控硅1311截止，接在第一可控硅1311的C和D点间的负载(交流风扇)停止旋转，由此完成光电隔离的可控硅控制功能。比如，第一可控硅1311的型号为MAC97-A6，第三电阻1312的电阻值为560Ω，第四电阻1313的电阻值为560Ω。当然，本申请实施例中的电学器件也可以采用其它型号和参数，不再赘述。

需要说明的是，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，亦称为晶闸管，具有体积小、结构相对简单以及功能强等优点。由于可控硅能够作为无触点开关来使用，从而避免了仅仅使用继电器元件，存在机械触点寿命短，切换档位时会有机械噪声产生的问题。

第二种，隔离电路采用电磁互感隔离电路。

请参考图7所示，其为本申请实施例提供的一种电磁互感隔离电路的示意图。举例说明，该电磁互感隔离电路包括互感变压器1521。

其中，互感变压器1521的第一端连接供电电路14，互感变压器1521的第二端连接主控芯片电路11的第二控制输出端，互感变压器1521的第三端和第四端连接电机驱动电路13。

电磁互感隔离电路的工作原理为：主控芯片电路11中主控芯片(MCU)使用供电电路14提供的5V电压；同时，5V供电接到互感变压器1521的第一端。而MCU的控制信号端PA4连接互感变压器1521的第二端，由于控制信号端PA4输出一定频率的脉冲信号，比如脉冲频率为1KHz，因此在互感变压器1521的第一端和第二端之间也会存在相同频率的脉冲信号。该脉冲信号通过互感变压器1521的互感作用，会在互感变压器1521的第三端和第四端脚之间感应出相同频率的隔离脉冲信号，这个隔离信号用来驱动后续的可控硅驱动电路，由此完成MCU控制和可控硅控制的隔离。比如，互感变压器1521的型号为TRNAF，主控芯片(MCU)的型号为NEF3726。当然，本申请实施例中的电学器件也可以采用其它型号和参数，不再赘述。

如图8所示，其为本申请实施例提供的另一种电机驱动电路的示意图。需要说明的是，电机驱动电路13采用互感隔离可控硅驱动电路。该互感隔离可控硅驱动电路包括第二可控硅1321和第五电阻1322；

其中，互感变压器1521的第三端连接第二可控硅1321的控制极，互感变压器1521的第四端连接第五电阻1322的第一端，第五电阻1322的第二端连接第二可控硅1321的第一端，第二可控硅1321的第二端连接供电电路14。

互感隔离可控硅驱动电路的工作原理为：加在互感变压器1521的第一端和第二端之间的额定频率的脉冲信号，通过互感变压器1521的互感作用，会在互感变压器1521的第三端和第四端之间感应出相同频率的隔离脉冲信号；该脉冲信号驱动第二可控硅1321导通，由于可控硅具有过零关断的功能，而脉冲是一个连续的额定频率的脉冲信号，比如脉冲频率为1KHz，从而保证对第二可控硅1321的连续触发；接在第二可控硅1321的E和F之间的负载(交流风扇)连续旋转，当MCU关闭脉冲输出，互感变压器1521的第一端和第二端之间无脉冲信号，同样第三端和第四端之间也无脉冲信号输出，第二可控硅1321关断，接在第二可控硅1321的E和F之间的负载(交流风扇)停止旋转，由此完成互感隔离的可控硅控制功能。比如，第二可控硅1321的型号为MAC97-A6，第五电阻1322的电阻值为560Ω。当然，本申请实施例中的电学器件也可以采用其它型号和参数，不再赘述。

本申请实施例提供的风扇灯控制器，除了包括主控芯片电路、灯驱动电路、电机驱动电路和供电电路之外，还包括至少一个隔离电路；其中，隔离电路放置在主控芯片电路与灯驱动电路之间；或者，隔离电路放置在主控芯片与电机驱动电路之间。本申请实施例中主控芯片电路和供电电路根据隔离电路的通断控制电机驱动电路、灯驱动电路，进而实现风扇和灯的功能，避免了仅仅使用继电器元件，存在机械触点寿命短，切换档位时会有机械噪声产生的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种风扇灯控制器，其特征在于，包括主控芯片电路、灯驱动电路、电机驱动电路和供电电路，所述风扇灯控制器还包括至少一个隔离电路；

所述隔离电路设置在所述主控芯片电路与所述灯驱动电路之间；或者，所述隔离电路设置在所述主控芯片电路与所述电机驱动电路之间。

2.根据权利要求1所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述隔离电路采用光电隔离电路。

3.根据权利要求2所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述光电隔离电路包括光电耦合器和第一电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述主控芯片电路的第一控制输出端，所述第一电阻的第二端连接所述光电耦合器；

其中，所述光电耦合器中光电发射管的第一端连接所述第一电阻，所述光电发射管的第二端接地；所述光电耦合器中光电接收管的第一端连接所述电机驱动电路，所述光电接收管的第二端连接所述灯驱动电路。

4.根据权利要求3所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述光电隔离电路还包括第二电阻、电容和稳压管。

5.根据权利要求3所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述电机驱动电路采用光电隔离可控硅驱动电路。

6.根据权利要求5所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述光电隔离可控硅驱动电路包括第一可控硅、第三电阻和第四电阻；

其中，所述第三电阻的第一端连接所述光电耦合器中光电接收管的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端和所述第一可控硅的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述第一可控硅的第二端。

7.根据权利要求1所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述隔离电路采用电磁互感隔离电路。

8.根据权利要求7所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述电磁互感隔离电路包括互感变压器；

其中，所述互感变压器的第一端连接所述供电电路，所述互感变压器的第二端连接所述主控芯片电路的第二控制输出端，所述互感变压器的第三端和第四端连接所述电机驱动电路。

9.根据权利要求8所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述电机驱动电路采用互感隔离可控硅驱动电路。

10.根据权利要求9所述的风扇灯控制器，其特征在于，所述互感隔离可控硅驱动电路包括第二可控硅和第五电阻；

其中，所述互感变压器的第三端连接所述第二可控硅的控制极，所述互感变压器的第四端连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第二可控硅的第一端，所述第二可控硅的第二端连接所述供电电路。