專利名稱：一種調(diào)速換氣扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及換氣扇，特別涉及一種調(diào)速換氣扇。
背景技術(shù)：
換氣扇是指由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)氣流，使室內(nèi)外空氣交換的一類空氣調(diào)節(jié)電器，又稱通風(fēng)扇，廣泛應(yīng)用于家庭及公共場(chǎng)所。換氣的目的是除去室內(nèi)的污濁空氣，調(diào)節(jié)溫度、濕度和感覺效果。目前市場(chǎng)上銷售的換氣扇產(chǎn)品全部為定速換氣扇，若采用傳統(tǒng)的分檔式電機(jī)生產(chǎn)調(diào)速換氣扇，無法投產(chǎn)的原因有其一、目前國(guó)內(nèi)的相關(guān)電機(jī)制造廠商，沒有足夠的技術(shù)實(shí)力批量生產(chǎn)達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的換氣扇配套分檔式調(diào)速電機(jī)產(chǎn)品；其二、換氣扇配套使用的分檔式電機(jī)的生產(chǎn)成本高，成本上無法滿足生產(chǎn)成本的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種不對(duì)現(xiàn)有定速換氣扇電機(jī)進(jìn)行任何改變即可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的換氣扇。一種調(diào)速換氣扇，其包括與電源線電連接的電機(jī)、與電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定連接的風(fēng)輪、以及串聯(lián)在所述電源線與電機(jī)之間的調(diào)速裝置。所述調(diào)速裝置包括用于根據(jù)輸入電源相位而產(chǎn)生相位信號(hào)的相位信號(hào)電路；用于根據(jù)用戶輸入產(chǎn)生控制信號(hào)的信號(hào)輸入裝置；用于根據(jù)所述相位信號(hào)和控制信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)的微控制器；連接在所述電源線與換氣扇之間的、開關(guān)狀態(tài)受所述開關(guān)信號(hào)控制的電子開關(guān)； 以及連接在電源線與微控制器之間的、用于為所述微控制器提供電源的電源電路。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電子開關(guān)為可控硅器件。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述相位信號(hào)電路包括光電耦合器。所述光電耦合器的兩個(gè)輸入端一個(gè)輸入端子通過一單向二極管和一電阻與電源線的火線相連，另一個(gè)輸入端子與零線相連；另外兩個(gè)輸出端一個(gè)端子與所述電源電路的正向輸出端相連，另一個(gè)端子作為相位信號(hào)電路的輸出端與所述微控制器的相位信號(hào)輸入口相連，并通過電阻接到微控制器的電源地。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述相位信號(hào)電路包括用于將輸入的高壓交流電調(diào)整為低壓交流電的降壓電路；用于將所述低壓交流電整流為低壓直流電的全橋整流電路；用于將所述低壓直流電生成方波信號(hào)作為相位信號(hào)的整形、限幅電路。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述信號(hào)輸入裝置包括設(shè)置在換氣扇本機(jī)上的按鍵、異地有線控制信號(hào)接收端口、設(shè)置在換氣扇正面的紅外遙控接收器、設(shè)置在調(diào)速控制器上的射頻無線遙控接收模塊中的至少一種。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述調(diào)速裝置固定在所述換氣扇外殼的接線暗盒內(nèi)。[0016]本實(shí)用新型的換氣扇在不對(duì)現(xiàn)有換氣扇配套電機(jī)做任何改動(dòng)的基礎(chǔ)上，在電源線和電機(jī)之間連接一個(gè)調(diào)速裝置，通過精確控制定速換氣扇電機(jī)的工作狀態(tài)來達(dá)到換氣扇的調(diào)速功能，使換氣扇的設(shè)計(jì)更人性化。此外，也響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排、綠色環(huán)保的倡導(dǎo)，通過可靠易行的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)換氣扇的調(diào)速功能，用戶可根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)節(jié)換氣扇的轉(zhuǎn)速，減少了傳統(tǒng)換氣扇的能耗。

圖1為一實(shí)施例的換氣扇的電路結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為一實(shí)施例的電源電路的電路原理圖。圖3為一實(shí)施例的相位信號(hào)電路的電路原理圖。圖4為另一實(shí)施例的相位信號(hào)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型換氣扇作進(jìn)一步詳細(xì)描述。一較佳實(shí)施例中，換氣扇的機(jī)械結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有換氣扇的結(jié)構(gòu)相同，主要包括殼體、從該殼體引出的電源線、連接在電源線尾部的插頭、固定在殼體內(nèi)的電機(jī)及固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪。與現(xiàn)有換氣扇不同的是，本實(shí)用新型的換氣扇的電源線與電機(jī)之間連接一個(gè)調(diào)速裝置。該調(diào)速裝置固定在換氣扇外殼的接線暗盒內(nèi)。如圖1所示，調(diào)速裝置包括電源電路、相位信號(hào)電路、微控制器、信號(hào)輸入裝置和電子開關(guān)。其中，電源電路連接在電源線(火線標(biāo)記為L(zhǎng)，零線標(biāo)記為N)與微控制器之間， 用于為相位信號(hào)電路、微控制器和開關(guān)提供需要的直流電源，例如12V、5V等。本實(shí)施例中， 電源電路采用了一個(gè)如圖2所示的常規(guī)阻容降壓電路，其利用電容、電阻組成的整流濾波網(wǎng)絡(luò)，再配合前端的過流、過壓保護(hù)電路和后端的穩(wěn)壓電路將輸入的交流電變壓為直流電 VCC。相位信號(hào)電路用于根據(jù)輸入電源的相位產(chǎn)生相位信號(hào)。本實(shí)施例中，相位信號(hào)電路將換氣扇正常工作所需的交流電相位信號(hào)轉(zhuǎn)換成微控制器可以識(shí)別的方波信號(hào)作為相位信號(hào)。信號(hào)輸入裝置連接在電源電路和微控制器之間，用于根據(jù)用戶輸入產(chǎn)生控制信號(hào)。信號(hào)輸入裝置可以包括現(xiàn)有常有的設(shè)置在換氣扇本機(jī)上的按鍵、異地有線控制信號(hào)接收端口、設(shè)置在換氣扇正面的紅外遙控接收器、設(shè)置在調(diào)速控制器上的射頻無線遙控接收模塊中的至少一種。例如當(dāng)信號(hào)輸入裝置為有線信號(hào)傳輸時(shí)，換氣扇可包括一從殼體伸出的線控，線控上至少設(shè)置一轉(zhuǎn)速控制按鍵。當(dāng)信號(hào)輸入裝置為紅外遙控接收器或射頻無線遙控接收器時(shí)，信號(hào)輸入裝置可設(shè)置在換氣扇殼體內(nèi)，不影響換氣扇外觀，且控制更方便。 優(yōu)選的，信號(hào)輸入裝置為設(shè)置在換氣扇殼體內(nèi)的射頻無線遙控接收模塊?？刂菩盘?hào)至少包括開機(jī)信號(hào)、關(guān)機(jī)信號(hào)和調(diào)速信號(hào)。調(diào)速信號(hào)又可分為多檔或?yàn)闊o級(jí)調(diào)速信號(hào)。微控制器用于根據(jù)上述相位信號(hào)和控制信號(hào)產(chǎn)生電子開關(guān)的控制信號(hào)。本實(shí)施例中，微控制器包括一個(gè)單片機(jī)及其外圍電路。電子開關(guān)連接在電源線的火線與電機(jī)之間，本實(shí)施例中采用價(jià)格低廉、工藝成熟、
4性能穩(wěn)定的可控硅。電子開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)受微控制器的開關(guān)信號(hào)控制，通過精確控制電子開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間來改變電機(jī)工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。相位信號(hào)電路的相位信號(hào)為微控制器控制電子開關(guān)的狀態(tài)提供一個(gè)參考基準(zhǔn)，從而使微控制器可以精確地控制可控硅的導(dǎo)通角的大小，進(jìn)而使供給電機(jī)的電壓更精確，達(dá)到精確調(diào)速的目的。如圖3所示，一實(shí)施例中，相位信號(hào)電路主要包括光電耦合器Ul。其中，光電耦合器Ul的兩個(gè)輸入端一個(gè)輸入端子通過一單向二極管Dl和一電阻Rl與電源線的火線相連，另一個(gè)輸入端子與零線相連。光電耦合器Ul的兩個(gè)輸出端一個(gè)輸出端子與電源電路的輸出端相連，另一個(gè)輸出端子作為相位信號(hào)電路的輸出端與微控制器的相位信號(hào)輸入口相連，并通過電阻R2接地?？梢岳斫獾模渌鼘?shí)施例中，電阻Rl可連接在光電耦合器的另一個(gè)輸入端。工作中，當(dāng)輸入電源信號(hào)處于正半周期，并且電壓大于0.7V時(shí)，光電耦合器Ul導(dǎo)通，相位信號(hào)電路輸出電壓值等于VCC的高電壓，當(dāng)輸入電源信號(hào)處于負(fù)半周時(shí)，光電耦合器Ul斷開，相位信號(hào)電路輸出相對(duì)于微控制器電源地電壓值等于0的低電壓。如圖4所示，另一實(shí)施例中，相位信號(hào)電路主要包括由電阻R3、R4和電容Cl組成的阻容降壓網(wǎng)絡(luò)、全橋整流電路D2、比較器U2和整形、限幅運(yùn)算放大器電路U3和U4。阻容降壓網(wǎng)絡(luò)將輸入的交流電進(jìn)行降壓。全橋整流電路D2將輸入的降壓交流電整流為低壓直流電。比較器U2根據(jù)低壓直流電調(diào)整為同頻率的脈沖信號(hào)。整形、限幅運(yùn)算放大器電路U3 和U4再將該脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為微控制器能夠識(shí)別的方波作為相位信號(hào)。本實(shí)用新型的換氣扇在不對(duì)現(xiàn)有定速換氣扇電機(jī)進(jìn)行任何改變的基礎(chǔ)上，在電源線和電機(jī)之間連接一個(gè)調(diào)速電路，通過對(duì)單片機(jī)編程，可輕松地通過精確控制換氣扇電機(jī)的工作狀態(tài)來達(dá)到換氣扇的調(diào)速功能，從而實(shí)現(xiàn)期望的調(diào)速功能(按固定檔位調(diào)速或無級(jí)調(diào)速)，使換氣扇的設(shè)計(jì)更人性化，更節(jié)能環(huán)保。本實(shí)用新型的調(diào)速裝置通過采用相位信號(hào)電路，為微控制器控制開關(guān)的狀態(tài)提供一個(gè)基準(zhǔn)，從而使微控制器可以精確地控制可控硅的導(dǎo)通角，進(jìn)而使供給電機(jī)的電壓更精確，達(dá)到精確調(diào)速的目的。雖然對(duì)本實(shí)用新型的描述是結(jié)合以上具體實(shí)施例進(jìn)行的，但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進(jìn)行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進(jìn)和變化都包括在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種調(diào)速換氣扇，包括與電源線電連接的電機(jī)，以及與電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定連接的風(fēng)輪，其特征在于，還包括連接在所述電源線與電機(jī)之間的調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置包括用于根據(jù)輸入電源的相位產(chǎn)生相位信號(hào)的相位信號(hào)電路；用于根據(jù)用戶輸入產(chǎn)生控制信號(hào)的信號(hào)輸入裝置；用于根據(jù)所述相位信號(hào)和控制信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)的微控制器；連接在所述電源線與換氣扇之間的、開關(guān)狀態(tài)受所述開關(guān)信號(hào)控制的電子開關(guān)；以及連接在電源線與微控制器之間的、用于為所述微控制器提供電源的電源電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速換氣扇，其特征在于，所述電子開關(guān)為可控硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)速換氣扇，其特征在于，所述相位信號(hào)電路包括光電耦合器，所述光電耦合器的兩個(gè)輸入端一個(gè)輸入端子通過一單向二極管和一電阻與電源線的火線相連，另一個(gè)輸入端子與零線相連；另外兩個(gè)輸出端一個(gè)輸出端子與所述電源電路的正向輸出端相連，另一個(gè)輸出端子作為相位信號(hào)電路的輸出端與所述微控制器的相位信號(hào)輸入口相連，并通過電阻接到微控制器的電源地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)速換氣扇，其特征在于，所述相位信號(hào)電路包括用于將輸入的高壓交流電調(diào)整為低壓交流電的降壓電路；用于將所述低壓交流電整流為低壓直流電的全橋整流電路；用于將所述低壓直流電生成方波信號(hào)作為相位信號(hào)的整形、限幅電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速換氣扇，其特征在于，所述信號(hào)輸入裝置包括設(shè)置在換氣扇本機(jī)上的按鍵、異地有線控制信號(hào)接收端口、設(shè)置在換氣扇正面的紅外遙控接收器、設(shè)置在調(diào)速控制器上的射頻無線遙控接收模塊中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的調(diào)速換氣扇，其特征在于，所述調(diào)速裝置固定在所述換氣扇外殼的接線暗盒內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種調(diào)速換氣扇，其包括與電源線電連接的電機(jī)、與電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定連接的風(fēng)輪、以及連接在電源線與電機(jī)之間的調(diào)速裝置。調(diào)速裝置包括用于根據(jù)輸入電源的相位產(chǎn)生相位信號(hào)的相位信號(hào)電路；用于根據(jù)用戶輸入產(chǎn)生控制信號(hào)的信號(hào)輸入裝置；用于根據(jù)相位信號(hào)和控制信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)的微控制器；連接在電源線與換氣扇之間的、開關(guān)狀態(tài)受所述開關(guān)信號(hào)控制的電子開關(guān)；以及連接在電源線與微控制器之間的、用于為微控制器提供電源的電源電路。本實(shí)用新型的換氣扇在不對(duì)現(xiàn)有定速換氣扇電機(jī)進(jìn)行任何改變的基礎(chǔ)上，在電源線和電機(jī)之間連接一個(gè)調(diào)速裝置，通過精確控制換氣扇電機(jī)的工作狀態(tài)來達(dá)到換氣扇的調(diào)速功能，使換氣扇的設(shè)計(jì)更人性化。
文檔編號(hào)F04D27/00GK202228403SQ201120390699
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者廖智鑫 申請(qǐng)人:廖智鑫