CN2538271Y - 真空吸尘器软启动及手动调速电路 - Google Patents
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Abstract
一种真空吸尘器软启动及手动调速电路，包括导通角控制电路、光电耦合器和双向可控硅，所述双向可控硅与吸尘器电机串联，所述导通角控制电路的输出端连接到光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端串联在双向可控硅的触发极回路中，所述导通角控制电路包括电源、调速电位器和延时脉冲产生电路，其特征在于：所述导通角控制电路中与调速电位器并联设置有启动电阻，调速电位器和启动电阻分别与两个切换开关串联，还包括有启动时间控制电路，其两路输出分别连接到两个切换开关的控制端。本实用新型减轻了电机启动时对电网的干扰，实现了软启动，且电路结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种吸尘器调速电路，具体涉及一种带有软启动功能的吸尘器手动调速电路。
背景技术
为实现吸尘器的功率控制，在吸尘器上设置有调速电路，目前的调速电路，普遍采用可控硅调速电路，其一般结构为，包括有双向可控硅和导通角控制电路，所述导通角控制电路中设有用于调速操作的调速电位器，为保证安全，实现手动调速部分与高压电源部分的隔离，通常还设有光电耦合器，导通角控制电路的输出端连接到光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端串联在双向可控硅的触发极回路中，其中的导通角控制电路的一种形式是由两个三极管构成的正反馈电路以及控制延时时间的RC充电回路构成延时脉冲发生电路，其中的RC充电回路中包括有用于调速的调速电位器，这种结构由RC回路的定时充放电实现正反馈电路的脉冲输出，从而控制双向可控硅的导通角。上述调速器结构比较简单，能可靠地实现吸尘器的调速，但是，当吸尘器功率较大时，如果调速电位器被调在较小位置，启动时双向可控硅的导通角较小，电机处于大功率状态，启动电流较大，会造成电网电压瞬时跌落过大，不能满足电磁兼容标准的要求。
发明内容
本实用新型目的是提供一种具有软启动功能的吸尘器调速电路，能用较简单的结构实现吸尘器的小电流启动，减少对电网电压的干扰。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种真空吸尘器软启动及手动调速电路，包括导通角控制电路、光电耦合器和双向可控硅，所述双向可控硅与吸尘器电机串联，所述导通角控制电路的输出端连接到光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端串联在双向可控硅的触发极回路中，所述导通角控制电路包括电源、调速电位器和延时脉冲产生电路，所述导通角控制电路中与调速电位器并联设置有启动电阻，调速电位器和启动电阻分别与两个切换开关串联，还包括有启动时间控制电路，其两路输出分别连接到两个切换开关的控制端。
上述技术方案中，所述的“导通角控制电路”可以产生双向可控硅的触发脉冲；所述的“光电耦合器”是一种双向导通的光电耦合器，用于将导通角控制电路产生的触发脉冲耦合至双向可控硅的触发回路，起到隔离高低压的作用；所述的“切换开关”是一种电子模拟开关，能根据控制端输入的信号导通或截止。
上述技术方案中，所述延时脉冲产生电路是由两个三极管构成的正反馈电路以及控制延时时间的RC充电回路，所述切换开关是由CMOS电路构成的模拟开关，所述启动时间控制电路包括两个施密特反相器和RC延时回路，RC延时回路的输出经第一个施密特反相器后连接到启动电阻回路中的切换开关控制端，第一个施密特反相器的输出经第二个施密特反相器后连接调速电位器回路中切换开关的控制端。
上述技术方案中，所述电源包括变压器和桥式整流电路，其输出一路经稳压管整形后连接到调速电路，另一路经滤波电路后向启动时间控制电路供电。
上述技术方案中，所述的两个切换开关采用CMOS集成电路4066中的两路电子开关，所述的两个施密特反相器采用CMOS集成电路40106中的两个反相电路。
本实用新型工作原理是：参见附图1和附图2所示，电网电压经变压器后，变成低压交流电，由桥式整流电路整流成半正弦波，再经整形变成梯形波，然后经过切换开关，通过两路不同的电阻进入延时脉冲发生电路，其中一路为启动电阻，其阻值较大，另一路是调速电位器；同时，半正弦波经滤波后向启动时间控制电路供电。启动时，启动时间控制电路的输出f点为高电位，g点为低电位，使切换开关K1导通、K2截止，此时，启动电阻接入，延时较大，电机的功率较小，经一定时间(一般为2秒)后，f点转为低电位，g点为高电位，使切换开关K1截止、K2导通，调速电位器接入电路，延时时间由调速电位器控制，即可以用手控吸尘器电机的功率，电路转入正常工作。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、由于本实用新型在调速电位器上并联了一路启动电阻回路，在启动时通过电子开关控制启动电阻回路接通、调速电位器回路截止，使电机可以在较低功率下启动，减轻了电机启动时对电网的干扰，实现了软启动；
2、本实用新型用两个施密特反相器和两个电子模拟开关实现开机启动阶段对两路电阻的自动选择，电路结构简单；
3、本实用新型与原有的吸尘器调速器相比，主要元件只增加了两片CMOS集成电路，体积和成本的增加都不大。
附图说明
附图1为本实用新型实施例一的电路框图；
附图2为图1中各点的工作波形图；
附图3为本实用新型实施例一的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：参见附图1至附图3所示，一种真空吸尘器软启动及手动调速电路，包括导通角控制电路、光电耦合器和双向可控硅，所述双向可控硅与吸尘器电机串联，所述导通角控制电路的输出端连接到光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端串联在双向可控硅的触发极回路中，所述导通角控制电路包括电源、调速电位器和延时脉冲产生电路，与调速电位器并联设置有启动电阻，调速电位器和启动电阻分别与两个切换开关串联，还包括有启动时间控制电路，其两路输出分别连接到两个切换开关的控制端。
参见附图三，在本实施例中，延时脉冲产生电路是由两个三极管构成的正反馈电路以及控制延时时间的RC充电回路，其中的充电电阻为调速电位器W或者是启动电阻R4、R5，所述切换开关是由CMOS电路构成的模拟开关，这里选用的是4066，所述启动时间控制电路包括集成电路IC2(40106)中的两个施密特反相器和由电阻R9与电容C3构成的RC延时回路，RC延时回路的输出经第一个施密特反相器后连接到启动电阻回路中的切换开关控制端(IC1的5脚)，第一个施密特反相器的输出经第二个施密特反相器后连接调速电位器回路中切换开关的控制端(IC1的13脚)；电源包括变压器T1和桥式整流电路D1～D4，其输出一路经稳压管DW1整形后连接到调速电路，另一路经滤波电路后向启动时间控制电路供电。
本实施例中，变压器T1的次级为低电压，桥式整流电路D1～D4输出连续的半个正弦波波形(如附图2的a)，经电阻R1和稳压管DW1后变成连续的梯形波电压(如附图2的b)，其平顶部分较长，两个斜边较陡，近似于连续的矩形波电压，该电压加到由三极管Q1、Q2及电阻R4、R5、电位器W和电容C4组成的延时脉冲发生电路，产生了相对于每个半周起点的延时脉冲，在正常运行时其延时时间由电位器W和电容C4决定，调节W即可调节延时时间，从而实现调速，而在启动阶段，其延时时间由电阻R4+R5和电容C4决定，由于电阻R4+R5阻值较大，启动功率较低，其中，最大的延时量应小于半个正弦波电压的持续时间。延时脉冲经光耦IC3后变成触发脉冲去触发双向可控硅TR1，从而使电机转动。
本实施例中，切换开关及其控制部分的工作如下：由二极管D5、电容C2和稳压管DW2构成恒定直流电源，供给IC1和IC2，其中，IC1是模拟开关4066，IC2是施密特反相器40106，由IC2构成启动时间控制电路，启动时IC2的1脚为低电压，其2脚输出高电压，4脚输出低电压，2脚接IC1的5脚，4脚接IC1的13脚，这时，就使IC1的3脚和4脚间导通，而1脚和2脚间断开，延时电路的延时时间量由R4、R5和C4决定，延时较大，即电机的功率较小，实现低功率启动，启动时间过后，IC2的1脚由于电容C3的渐渐充电变成了高电位，于是2脚为低电位，4脚为高电位，使IC1的1脚和2脚间导通，3脚和4脚间断开，这时，延时电路的延时量由W和C4决定，调节电位器W即可调节电机转速。
本实施例实现了手控调速与软启动的结合，同时调速电位器上只加有约10伏的电压，对于人手操作十分安全。
Claims (4)
1、一种真空吸尘器软启动及手动调速电路，包括导通角控制电路、光电耦合器[IC3]和双向可控硅[TR1]，所述双向可控硅[TR1]与吸尘器电机[M]串联，所述导通角控制电路的输出端连接到光电耦合器[IC3]的输入端，光电耦合器[IC3]的输出端串联在双向可控硅[TR1]的触发极回路中，所述导通角控制电路包括电源、调速电位器[W]和延时脉冲产生电路，其特征在于：所述导通角控制电路中与调速电位器[W]并联设置有启动电阻，调速电位器[W]和启动电阻分别与两个切换开关[K1、K2]串联，还包括有启动时间控制电路，其两路输出分别连接到两个切换开关[K1、K2]的控制端。
2、如权利要求1所述的调速电路，其特征在于：所述延时脉冲产生电路包括由两个三极管[Q1、Q2]构成的正反馈电路以及控制延时时间的RC充电回路，所述切换开关[K1、K2]是由CMOS电路构成的模拟开关，所述启动时间控制电路包括两个施密特反相器和RC延时回路，RC延时回路的输出经第一个施密特反相器后连接到启动电阻回路中的切换开关[K1]控制端，第一个施密特反相器的输出经第二个施密特反相器后连接调速电位器[W]回路中切换开关[K2]的控制端。
3、如权利要求2所述的调速电路，其特征在于：所述电源包括变压器[T1]和桥式整流电路[D1～D4]，其输出一路经稳压管[DW1]整形后连接到调速电路，另一路经滤波电路后向启动时间控制电路供电。
4、如权利要求2所述的调速电路，其特征在于：所述的两个切换开关[K1、K2]采用CMOS集成电路4066中的两路电子开关，所述的两个施密特反相器采用CMOS集成电路40106中的两个反相电路。
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| CN102490172A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-06-13 | 东北林业大学 | 室内智能清洁机器人 |
| CN112305953A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 苏州市春菊电器有限公司 | 一种吸尘器的停机预调速电路及其控制方法 |
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