CN214036219U - 一种交流风机控制电路及油烟机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流风机控制电路及油烟机，交流风机控制电路包括：主控电路；第一开关电路，其控制端连接主控电路，其开关通路的一端连接火线，另一端连接交流风机的第一电源端子；第二开关电路，其控制端连接主控电路，其开关通路的一端连接火线，另一端通过第三开关电路的开关通路连接交流风机的第一电源端子，且第二开关电路的开关通路的另一端连接充电电路，充电电路连接触发电路，触发电路输出触发信号至第三开关电路的控制端。本实用新型的交流风机控制电路及油烟机，实现了风机的两档调速，风机可以在两档转速之间切换，应用方便灵活；而且，应用元器件少，成本低，使用灵活，且能保证风机转速控制的稳定性和可靠性。

Description

一种交流风机控制电路及油烟机

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体地说，是涉及一种交流风机控制电路及油烟机。

背景技术

现有的交流风机调速方式有以下几种：

一、采用变频电路调速，通过变频器调整电机的转动速度，但是采用变频调速的成本较高。

二、采用分立元件组成调速电路，通过软件或硬件降低交流风机输入电压来改变风机转速；该方式需要的元件较多，对于只需要两档转速的应用场合来说，成本高。

三、采用变压器降压来改变风机转速，采用这种方式需要根据风机功率来进行变压器选型，有着成本高、体积大、发热量高的缺点。

发明内容

本实用新型提供了一种交流风机控制电路，实现了交流风机的两档调速，且成本低。

为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种交流风机控制电路，包括：

主控电路；

第一开关电路，其控制端连接主控电路，其开关通路的一端连接火线，另一端连接交流风机的第一电源端子；

第二开关电路，其控制端连接主控电路，其开关通路的一端连接火线，另一端通过第三开关电路的开关通路连接交流风机的第一电源端子，且所述第二开关电路的开关通路的另一端连接充电电路，为所述充电电路充电，所述充电电路连接触发电路，所述触发电路输出触发信号至第三开关电路的控制端。

进一步的，所述第三开关电路为双向可控硅，所述双向可控硅的第一阳极连接第二开关电路的开关通路的另一端，所述双向可控硅的第二阳极连接交流风机的第一电源端子，所述双向可控硅的控制极连接触发电路。

又进一步的，所述充电电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、电位器；所述触发电路为双向触发二极管；所述第一电容的一端连接第二开关电路的开关通路的另一端，所述第一电容的另一端连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接第二电容的一端，第二电容的另一端连接第一电容的一端；所述第一电容与第一电阻的连接节点连接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接电位器的一端，所述电位器的另一端连接交流风机的第一电源端子；所述第二电容与第一电阻的连接节点连接双向触发二极管的一端，所述双向触发二极管的另一端连接双向可控硅的控制极。

更进一步的，所述双向可控硅的第二阳极通过电感连接交流风机的第一电源端子。

再进一步的，所述交流风机控制电路还包括滤波电路，所述滤波电路包括滤波电容和第三电阻，所述滤波电容的一端连接双向可控硅的第一阳极，所述滤波电容的另一端连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接双向可控硅的第二阳极。

进一步的，所述第一开关电路包括第一继电器、第一开关管；所述第一继电器的常开触点的一端连接火线，所述第一继电器的常开触点的另一端连接交流风机的第一电源端子；所述第一继电器的线圈的一端连接直流电源，所述第一继电器的线圈的另一端连接第一开关管的开关通路的一端，所述第一开关管的开关通路的另一端接地，所述第一开关管的控制端连接主控电路。

又进一步的，在所述第一继电器的线圈的两端并联有第一二极管，所述第一二极管的阴极连接直流电源，所述第一二极管的阳极连接第一开关管的开关通路的一端。

更进一步的，所述第二开关电路包括第二继电器、第二开关管；所述第二继电器的常开触点的一端连接火线，所述第二继电器的常开触点的另一端通过第三开关电路的开关通路连接交流风机的第一电源端子；所述第二继电器的常开触点的另一端连接充电电路；所述第二继电器的线圈的一端连接直流电源，所述第二继电器的线圈的另一端连接第二开关管的开关通路的一端，所述第二开关管的开关通路的另一端接地，所述第二开关管的控制端连接主控电路。

再进一步的，在所述第二继电器的线圈的两端并联有第二二极管，所述第二二极管的阴极连接直流电源，所述第二二极管的阳极连接第二开关管的开关通路的一端。

基于上述交流风机控制电路的设计，本实用新型还提出了一种油烟机，包括所述的交流风机控制电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的交流风机控制电路及油烟机，通过主控电路控制第一开关电路、第二开关电路的通断，并通过充电电路、触发电路控制第三开关电路的通断；当第一开关电路导通、第二开关电路关断时，火线直接供电给风机，风机以额定最高转速运行；当第一开关电路关断、第二开关电路导通时，风机以设定转速运行；实现了风机的两档调速，风机可以在两档转速之间切换，应用方便灵活；而且，应用元器件少，成本低，使用灵活，且能保证风机转速控制的稳定性和可靠性。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的交流风机控制电路的一个实施例的电路结构框图；

图2是图1的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“ 相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例的交流风机控制电路，主要包括主控电路、第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、充电电路、触发电路等，参见图1、图2所示。

第一开关电路的控制端连接主控电路，第一开关电路的开关通路的一端连接火线L，第一开关电路的开关通路的另一端连接交流风机的第一电源端子，交流风机的第二电源端子连接零线。主控电路控制第一开关电路的通断，当第一开关电路导通时，火线L提供的电流通过第一开关电路的开关通路传输至交流风机，交流风机以额定最高转速运行。

第二开关电路的控制端连接主控电路，主控电路控制第二开关电路的通断。第二开关电路的开关通路的一端连接火线，第二开关电路的开关通路的另一端通过第三开关电路的开关通路连接交流风机的第一电源端子，且第二开关电路的开关通路的另一端连接充电电路，为充电电路充电，充电电路连接触发电路，输出驱动信号至触发电路，驱动触发电路运行；触发电路连接第三开关电路的控制端，触点电路输出触发信号至第三开关电路的控制端，控制第三开关电路导通。

主控电路控制第二开关电路的通断，当第二开关电路导通时，火线L提供的电流通过第二开关电路的开关通路传输至充电电路，为充电电路充电，充电电路输出驱动信号至触发电路，随着充电的进行，驱动信号的电压改变，当驱动信号的电压达到可以驱动触发电路运行的电压值时，触发电路输出触发信号至第三开关电路的控制端，触发第三开关电路导通，火线L提供的电流通过第二开关电路的开关通路、第三开关电路的开关通路传输至交流风机，交流风机转动。

本实施例的交流风机控制电路，通过主控电路控制第一开关电路、第二开关电路的通断，并通过充电电路、触发电路控制第三开关电路的通断；当第一开关电路导通、第二开关电路关断时，火线L直接供电给风机，风机以额定最高转速运行；当第一开关电路关断、第二开关电路导通时，由于需要为充电电路充电，因此充电一段时间后才能通过触发电路触发第三开关电路导通，然后风机上电，以设定转速运行，设定转速小于额定最高转速；因此，本实施例的交流风机控制电路，实现了风机以两档转速运转，风机可以在两档转速之间切换，第一档是额定最高转速，第二档是设定转速，通过改变充电电路的充电时间，即可以改变设定转速的大小，因此第二档为定制可调转速，应用方便灵活；而且，本实施例的交流风机控制电路，应用元器件少，成本低，使用灵活，且能保证风机转速控制的稳定性和可靠性。

在本实施例中，第三开关电路为双向可控硅TR1，双向可控硅TR1的第一阳极连接第二开关电路的开关通路的另一端，双向可控硅TR1的第二阳极连接交流风机的第一电源端子，双向可控硅TR1的控制极连接触发电路。当触发电路输出触发信号至双向可控硅TR1的控制极时，双向可控硅TR1导通，火线L提供的电流通过第二开关电路的开关通路、双向可控硅TR1传输至交流风机。

双向可控硅一旦导通，即使失去触发电压，也能继续保持导通状态；但是当第一阳极、第二阳极电流减小，小于维持电流时，双向可控硅关断，因此，当交流电过零点时，双向可控硅是关断的，需要重新触发才可导通，因此，由于采用双向可控硅，本实施例无需设计交流电过零检测电路，进一步降低了整个电路的成本。

在本实施例中，充电电路包括第一电容C3、第二电容C2、第一电阻R6、第二电阻R7、电位器RW1；触发电路为双向触发二极管DB3。第一电容C3的一端连接第二开关电路的开关通路的另一端，第一电容C3的另一端连接第一电阻R6的一端，第一电阻R6的另一端连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端连接第一电容C3的一端；即第一电阻R6与第二电容C2串联后，与第一电容C3并联。第一电容C3与第一电阻R6的连接节点连接第二电阻R7的一端，第二电阻R7的另一端连接电位器RW1的一端，电位器RW1的另一端连接交流风机的第一电源端子；第二电容C2与第一电阻R6的连接节点连接双向触发二极管DB3的一端，双向触发二极管DB3的另一端连接双向可控硅TR1的控制极。

当第一开关电路关断后，第二开关电路导通瞬间，当火线L工作在正半周期且电压超过双向触发二极管DB3导通电压时（如导通电压为28V），双向触发二极管DB3导通，此时电容C2迅速充电，当双向可控硅TR1的门极电流（即TR1的控制极处的电流）达到一定阈值时，满足双向可控硅TR1的导通条件，双向可控硅TR1导通，与此同时，电容C3通过电阻R6充电；当火线L到达负半周期时，因R7阻值较大（R7的阻值远大于R6），当双向触发二极管DB3导通时，其电流不足以支撑双向可控硅TR1导通，靠C3和C2瞬间放电电流使双向可控硅TR1导通，与此同时，电容C2通过R6、R7、RW1充电，电容C3通过R7、RW1充电，调节RW1的大小可改变C2、C3的充电电流，进而改变C2、C3的充电时间(这个周期结束后，两个电容端是有电压的)。当火线L工作在下一个正半周期时，充电电路正式进入正常循环周期，当电容C2与电阻R6的连接节点处的电压高于DB3的导通电压时，DB3导通，输出触发信号至双向可控硅TR1，双向可控硅TR1导通，其导通角取决于C2端上周期充电电压。如此反复。

电位器接入回路的阻值变大时，电容的充电时间变大，在负半周期时TR1的导通角变小，在正半周期时TR1的导通角不变或变大，变化量小于负半周。

电位器接入回路的阻值变小时，电容的充电时间变小，在负半周期时TR1的导通角变大，在正半周期时TR1的导通角不变或变小，因C2的容值小于C3，C2充电时电压上升较快。

当改变电位器RW1接入回路的阻值时，改变了C2、C3的充电时间，从而改变了双向可控硅TR1的导通角，进而改变了风机转速。通过设计上述的充电电路和触发电路，可以非常方便地调节风机转速，便于调整第二档位的设定转速，而且，电路结构比较简单，使用的元器件比较少，便于搭建，成本低。

在本实施例中，双向可控硅TR1的第二阳极通过电感L连接交流风机的第一电源端子，电感L用于防止电流突变，避免损毁交流风机，提高交流风机的安全性。

在本实施例中，交流风机控制电路还包括滤波电路，滤波电路包括滤波电容C1和第三电阻R5，滤波电容C1的一端连接双向可控硅TR1的第一阳极，滤波电容C1的另一端连接第三电阻R5的一端，第三电阻R5的另一端连接双向可控硅TR1的第二阳极。通过设计上述滤波电路，滤波电源杂波，防止电源冲击，提高了交流风机的安全性；而且，电路结构简单、便于实现，成本低。

在本实施例中，第一开关电路包括第一继电器K1和第一开关管Q1；第一继电器K1的常开触点的一端连接火线L，第一继电器K的常开触点的另一端连接交流风机的第一电源端子；第一继电器K1的线圈的一端连接直流电源，第一继电器K1的线圈的另一端连接第一开关管Q1的开关通路的一端，第一开关管Q1的开关通路的另一端接地，第一开关管Q1的控制端通过电阻R1连接主控电路。主控电路输出控制信号至第一开关管Q1的控制端，控制第一开关管Q1的通断。

当第一开关管Q1关断时，第一继电器K1的线圈失电，第一继电器K1的常开触点断开；当第一开关管Q1导通时，第一继电器K1的线圈得电，第一继电器K1的常开触点闭合，火线L提供的电流通过第一继电器K1的常开触点传输至交流风机的第一电源端子。通过在第一开关电路中设计第一继电器K1和第一开关管Q1，既便于控制通断，性能稳定，又结构简单，成本低。

在第一继电器K1的线圈的两端并联有第一二极管D1，第一二极管D1的阴极连接直流电源，第一二极管D1的阳极连接第一开关管Q1的开关通路的一端。当第一继电器K1的线圈断电时，线圈产生的感应电流经第一二极管D1释放掉，以保证第一继电器K1的安全性。

在本实施例中，第二开关电路包括第二继电器K2和第二开关管Q2；第二继电器K2的常开触点的一端连接火线L，第二继电器K2的常开触点的另一端通过第三开关电路的开关通路连接交流风机的第一电源端子；第二继电器K2的常开触点的另一端连接充电电路，为充电电路充电；第二继电器K2的线圈的一端连接直流电源，第二继电器K2的线圈的另一端连接第二开关管Q2的开关通路的一端，第二开关管Q2的开关通路的另一端接地，第二开关管Q2的控制端通过电阻R3连接主控电路。主控电路输出控制信号至第二开关管Q2的控制端，控制第二开关管Q2的通断。

当第二开关管Q2关断时，第二继电器K2的线圈失电，第二继电器K2的常开触点断开；当第二开关管Q2导通时，第二继电器K2的线圈得电，第二继电器K2的常开触点闭合，火线L提供的电流经第二继电器K2的常开触点传输至充电电路，为充电电路充电，当满足双向触发二极管DB3的导通条件时，双向触发二极管DB3导通，双向触发二极管DB3触发双向可控硅TR1导通，火线L提供的电流经第二继电器K2的常开触点、双向可控硅TR1传输至交流风机的第一电源端子。通过在第二开关电路中设计第二继电器K2和第二开关管Q2，既便于控制通断，性能稳定，又结构简单，成本低。

在第二继电器K2的线圈的两端并联有第二二极管D2，第二二极管D2的阴极连接直流电源，第二二极管D2的阳极连接第二开关管Q2的开关通路的一端。当第二继电器K2的线圈断电时，线圈产生的感应电流经第二二极管D2释放掉，以保证第二继电器K2的安全性。

本实施例的交流风机控制电路，实现了风机的两档调速，第一档是额定最高转速，第二档是可调转速，通过调节电位器RW1，得到需要的转速；两档转速的切换通过主控电路的控制来实现。本实施例的交流风机控制电路，成本低，性能稳定可靠，适用于需要两档转速的应用场景。

基于上述交流风机控制电路的设计，本实施例还提出了一种油烟机，包括所述的交流风机控制电路及油烟机。

通过在油烟机中设计所述的交流风机控制电路，实现了交流风机的两档调速，交流风机可以在两档速度之间进行切换，而且成本低，使用灵活，稳定可靠，提高了油烟机的性能和使用体验。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种交流风机控制电路，其特征在于：包括：

主控电路；

第一开关电路，其控制端连接主控电路，其开关通路的一端连接火线，另一端连接交流风机的第一电源端子；

第二开关电路，其控制端连接主控电路，其开关通路的一端连接火线，另一端通过第三开关电路的开关通路连接交流风机的第一电源端子，且所述第二开关电路的开关通路的另一端连接充电电路，为所述充电电路充电，所述充电电路连接触发电路，所述触发电路输出触发信号至第三开关电路的控制端。

2.根据权利要求1所述的交流风机控制电路，其特征在于：所述第三开关电路为双向可控硅，所述双向可控硅的第一阳极连接第二开关电路的开关通路的另一端，所述双向可控硅的第二阳极连接交流风机的第一电源端子，所述双向可控硅的控制极连接触发电路。

3.根据权利要求2所述的交流风机控制电路，其特征在于：所述充电电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、电位器；所述触发电路为双向触发二极管；

所述第一电容的一端连接第二开关电路的开关通路的另一端，所述第一电容的另一端连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接第二电容的一端，第二电容的另一端连接第一电容的一端；

所述第一电容与第一电阻的连接节点连接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接电位器的一端，所述电位器的另一端连接交流风机的第一电源端子；

所述第二电容与第一电阻的连接节点连接双向触发二极管的一端，所述双向触发二极管的另一端连接双向可控硅的控制极。

4.根据权利要求2所述的交流风机控制电路，其特征在于：所述双向可控硅的第二阳极通过电感连接交流风机的第一电源端子。

5.根据权利要求2所述的交流风机控制电路，其特征在于：还包括滤波电路，所述滤波电路包括滤波电容和第三电阻，所述滤波电容的一端连接双向可控硅的第一阳极，所述滤波电容的另一端连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接双向可控硅的第二阳极。

6.根据权利要求1所述的交流风机控制电路，其特征在于：所述第一开关电路包括第一继电器、第一开关管；

所述第一继电器的常开触点的一端连接火线，所述第一继电器的常开触点的另一端连接交流风机的第一电源端子；

所述第一继电器的线圈的一端连接直流电源，所述第一继电器的线圈的另一端连接第一开关管的开关通路的一端，所述第一开关管的开关通路的另一端接地，所述第一开关管的控制端连接主控电路。

7.根据权利要求6所述的交流风机控制电路，其特征在于：在所述第一继电器的线圈的两端并联有第一二极管，所述第一二极管的阴极连接直流电源，所述第一二极管的阳极连接第一开关管的开关通路的一端。

8.根据权利要求1所述的交流风机控制电路，其特征在于：所述第二开关电路包括第二继电器、第二开关管；

所述第二继电器的常开触点的一端连接火线，所述第二继电器的常开触点的另一端通过第三开关电路的开关通路连接交流风机的第一电源端子；所述第二继电器的常开触点的另一端连接充电电路；

所述第二继电器的线圈的一端连接直流电源，所述第二继电器的线圈的另一端连接第二开关管的开关通路的一端，所述第二开关管的开关通路的另一端接地，所述第二开关管的控制端连接主控电路。

9.根据权利要求8所述的交流风机控制电路，其特征在于：在所述第二继电器的线圈的两端并联有第二二极管，所述第二二极管的阴极连接直流电源，所述第二二极管的阳极连接第二开关管的开关通路的一端。

10.一种油烟机，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的交流风机控制电路。

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