本實(shí)用新型涉及一種遙控電風(fēng)扇的控制電路,尤其是指一種節(jié)能長壽的遙控電風(fēng)扇的控制電路。
背景技術(shù):
在實(shí)際維修中,我們所遇到的遙控電風(fēng)扇故障,大部分是由于電風(fēng)扇的電源部分損壞。其中,因電源部分中起限流作用的水泥電阻發(fā)熱,所引起的故障占有很高的比例。例如,在圖4中,由于2W20Ω水泥電阻的發(fā)熱,造成電路板被烤焦。這是由于在整個炎熱的夏季,用戶在使用遙控電風(fēng)扇特別是遙控壁扇時,往往是長期把電風(fēng)扇接在交流市電中,長時間的通電,再加上深夜時的交流市電電壓偏高,就很容易出現(xiàn)類似故障。
雖然遙控電風(fēng)扇的品牌和型號有很多,但是具體電路卻基本類似,都是采用了電容降壓式直流電源。所用的降壓電容容量基本上是在1μF到1.5μF之間。由于此電容容量不小,因此都串接了一個限流作用的水泥電阻,以防止電風(fēng)扇的電源插頭在插入交流市電的插座過程中產(chǎn)生過大的沖擊電流,從而損壞電風(fēng)扇直流電源部分有關(guān)元件。一種典型的電路如圖4所示。圖4中,C1是降壓電容,容量為1μF。R1是限流電阻,功率為2W,阻值為20Ω。與C1并聯(lián)的R2是泄放電阻,當(dāng)電風(fēng)扇脫離交流市電后,C1上可能儲存的電荷會被R2泄放掉,以防止電風(fēng)扇脫離交流市電后電源插頭對人體造成的電擊現(xiàn)象。電容C2、C3和電阻R3起到π型濾波器的作用。ZD是5V穩(wěn)壓二極管,為遙控電風(fēng)扇的芯片、紅外線遙控接收頭等電路提供5V的直流電源。芯片BA8206BA4是遙控電風(fēng)扇專用控制器,已在各種系列的電風(fēng)扇遙控中得到廣泛應(yīng)用。此芯片具有正常風(fēng)、自然風(fēng)、睡眠風(fēng)和強(qiáng)、中、弱三種風(fēng)速;具有定時模式,可在0.5~7.5小時內(nèi)累進(jìn)計(jì)時;具有一組搖頭(轉(zhuǎn)葉)控制功能;自帶蜂鳴器響聲;采用3秒中風(fēng)起動;具有記憶功能,即關(guān)機(jī)前的狀態(tài)被記憶。DI端外接紅外線接收頭,接收來自遙控器的關(guān)機(jī)、定時、開/風(fēng)速、風(fēng)類、搖頭等遙控信號;VDD端為正電源端;VSS端為負(fù)電源端;OSC2端和OSC1端外接455kHz晶振和2個100pF電容,組成時鐘振蕩電路; BUZ端外接蜂鳴器,當(dāng)芯片收到遙控或程控操作信號時,發(fā)出“Bi”聲提醒用戶操作有效;OFF端、TIMER端、SPEED端、MODE端分別為程控操作關(guān)機(jī)、定時、開/風(fēng)速、風(fēng)類信號輸入端,并與COM1端、COM2、端、COM3端組成4×3矩陣式LED功能顯示電路,以顯示風(fēng)扇所處的定時、風(fēng)類、風(fēng)速工作狀態(tài);SWING端為程控?fù)u頭信號輸入端;SHO端、STRONG端、MEDIUM端、LOW端分別為搖頭、風(fēng)扇電機(jī)高、中、低速功能輸出端,低電平有效。
由于采用電容降壓式直流電源和可控硅直接觸發(fā)的控制方式,那么對應(yīng)的直流電源只能采用如圖4所示的半波整流方式。也就是說,經(jīng)過C1的交流電只有負(fù)半周時通過二極管D2,為濾波電容C2、C3充電。而在交流電的正半周,交流電流是通過二極管D1流掉,沒被直流電源利用,相當(dāng)于流經(jīng)降壓電容C1的電流利用率最多只有一半。
另外,經(jīng)過對圖4遙控電風(fēng)扇電路的實(shí)際測量可知,在電風(fēng)扇沒有運(yùn)轉(zhuǎn)的靜態(tài)下,芯片BA8206BA4的工作電流只有0.3mA,紅外線遙控接收頭的工作電流為1.2mA。然而,電風(fēng)扇啟動運(yùn)轉(zhuǎn)后,-5V直流電源所提供的負(fù)載電流在13mA以上。這是因?yàn)殡娐分胁捎昧穗p向可控硅,雙向可控硅所需的觸發(fā)電流比單向可控硅大許多。如圖4中的小功率1A雙向可控硅MCR1~MCR4,其觸發(fā)電流也需要好幾個毫安,而小功率1A單向可控硅的觸發(fā)電流只要零點(diǎn)幾毫安甚至更小。根據(jù)圖4中雙向可控硅的觸發(fā)限流電阻為470Ω可知,觸發(fā)電流約為8.5mA,加上發(fā)光二極管最少有兩個被同時點(diǎn)亮所需要的電流,總的電流也就達(dá)到了十幾個毫安。如果再考慮到電風(fēng)扇搖頭用的同步電機(jī)也要同時啟動運(yùn)轉(zhuǎn),那么直流電源的負(fù)載電流就要再加上十幾個毫安。因此對應(yīng)的降壓電容容量需要1μF以上(在220V交流市電下1μF可提供75mA,而半波整流只能利用一半)。
從以上分析可知,由于遙控電風(fēng)扇的直流電源在電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時所需要的電流較大,因此采用的降壓電容容量較大。但是,平時電風(fēng)扇沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時的靜態(tài)電流卻很小,結(jié)果造成平時靜態(tài)功耗較大而白白浪費(fèi)。不僅如此,還造成直流電源部分各個元件由于發(fā)熱而大大影響使用壽命,引起故障頻發(fā)。解決這個問題可通過減小限流電阻R1阻值的方式,這在一定程度上可以解決圖4所示的故障,但只是治標(biāo)不治本。要治本就要徹底解決電風(fēng)扇平時靜態(tài)電流過大的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種節(jié)能長壽的遙控電風(fēng)扇的控制電路,其主要目的在于克服電風(fēng)扇待機(jī)時功耗較大,并且造成有關(guān)元件發(fā)熱,大大影響使用壽命的缺陷。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種節(jié)能長壽的遙控電風(fēng)扇的控制電路,包括用于控制電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的主負(fù)載電路,還包括
工作電源電路,用于為運(yùn)轉(zhuǎn)中的電風(fēng)扇提供遙控所需的電流;
電容降壓電路,用于為靜止中的電風(fēng)扇提供遙控所需的電流;
發(fā)光控制電路,用于控制發(fā)光二極管的通斷;
所述工作電源電路與所述主負(fù)載電路串聯(lián),所述電容降壓電路與所述主負(fù)載電路并聯(lián),所述發(fā)光控制電路的輸入端的所述主負(fù)載電路的控制端電路連接。
進(jìn)一步的,所述工作電源電路包括一串接在所述主負(fù)載電路上的三極管穩(wěn)壓電路。
進(jìn)一步的,所述電容降壓電路包括相互串聯(lián)的降壓電容與限流電阻。
進(jìn)一步的,所述主負(fù)載電路包括電機(jī)以及與該電機(jī)連接的雙向可控硅,所述發(fā)光控制電路包括與門控制電路以及三個各控制一個發(fā)光二極管的三極管,所述與門控制電路的輸入端與所述雙向可控硅的控制端連接、輸出端與所述三極管的基極連接。
進(jìn)一步的,所述工作電源電路還包括一與所述三極管穩(wěn)壓電路并聯(lián)的π型濾波器。
進(jìn)一步的,所述降壓電容上還并聯(lián)有一泄放電阻。
進(jìn)一步的,所述雙向可控硅的個數(shù)為三個,所述與門控制電路包括三個與門,三個與門的輸入端各與一雙向可控硅的控制端連接、輸出端各與一所述三極管的基極連接。
和現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果在于:
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng),通過設(shè)置工作電源電路、電容降壓電路和發(fā)光控制電路,一是把遙控電風(fēng)扇所需的低壓直流電源由設(shè)在由電機(jī)和雙向可控硅構(gòu)成的主負(fù)載電路中的工作電源電路提供。這樣,電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時所需要的較大電源電流是通過主負(fù)載電路中獲取,而平時較小的靜態(tài)電源電流是通過一個與主負(fù)載電路并聯(lián)的電容降壓電路來獲取。二是通過發(fā)光控制電路,每當(dāng)電扇停轉(zhuǎn)時自動切斷發(fā)光二極管電路。如此設(shè)計(jì),大大降低了現(xiàn)行遙控電風(fēng)扇的靜態(tài)功耗,電扇的待機(jī)耗電只有原來的十分之一,并且大大延長了電風(fēng)扇的使用壽命。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路示意圖。
圖2為圖1中所述主負(fù)載電路、工作電源電路、電容降壓電路的電路示意圖。
圖3為圖1中所述發(fā)光控制電路的電路示意圖。
圖4現(xiàn)有技術(shù)的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
參照圖1、圖2和圖3。一種節(jié)能長壽的遙控電風(fēng)扇的控制電路,包括用于控制電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的主負(fù)載電路1、用于為運(yùn)轉(zhuǎn)中的電風(fēng)扇提供遙控所需電流的工作電源電路2、用于為靜止中的電風(fēng)扇提供遙控所需電流的電容降壓電路3以及用于控制發(fā)光二極管通斷的發(fā)光控制電路4。該工作電源電路2與主負(fù)載電路1串聯(lián),電容降壓電路3與主負(fù)載電路1并聯(lián),發(fā)光控制電路4的輸入端的主負(fù)載電路1的控制端電路連接。通過設(shè)置工作電源電路2、電容降壓電路3和發(fā)光控制電路4,一是把遙控電風(fēng)扇所需的低壓直流電源由設(shè)在由電機(jī)和雙向可控硅構(gòu)成的主負(fù)載電路1中的工作電源電路2提供。這樣,電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時所需要的較大電源電流是通過主負(fù)載電路1中獲取,而平時較小的靜態(tài)電源電流是通過一個與主負(fù)載電路1并聯(lián)的電容降壓電路3來獲取。二是通過發(fā)光控制電路4,每當(dāng)電扇停轉(zhuǎn)時自動切斷發(fā)光二極管電路。如此設(shè)計(jì),大大降低了現(xiàn)行遙控電風(fēng)扇的靜態(tài)功耗,電扇的待機(jī)耗電只有原來的十分之一,并且大大延長了電風(fēng)扇的使用壽命。
參照圖1、圖2和圖3。主負(fù)載電路1包括電機(jī)11、與該電機(jī)連接的三個雙向可控硅MCR1、MCR2、MCR3以及同步電機(jī)12、與該同步電機(jī)12連接的雙向可控硅MCR4。工作電源電路2包括一串接在所述主負(fù)載電路上的三極管穩(wěn)壓電路21以及一與三極管穩(wěn)壓電路21并聯(lián)的π型濾波器22,三極管穩(wěn)壓電路21由三極管V1、電阻R1、和穩(wěn)壓二極管ZD1組成;π型濾波器22由濾波電容C1、濾波電容C2、濾波電阻R2組成;另外,工作電源電路2還包括二極管D1、二極管D2、穩(wěn)壓二極管ZD2、電容C3。電容降壓電路3包括相互串聯(lián)的降壓電容C4與限流電阻R4,降壓電容C4上還并聯(lián)有一泄放電阻R3。
參照圖1、圖2和圖3。由于工作電源電路2與主負(fù)載電路1串聯(lián),電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時,主負(fù)載電路1中流經(jīng)的電流較大(一般電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時的功率有幾十瓦,對應(yīng)工作電流有幾百毫安),因此其完全能滿足5V直流電源幾十毫安負(fù)載能力的需要;平時4個雙向可控硅關(guān)斷,電風(fēng)扇沒有運(yùn)轉(zhuǎn),交流市電通過降壓電容C4和限流電阻R4加到工作電源電路2,產(chǎn)生5V直流電,由于遙控靜態(tài)的電風(fēng)扇所需的電流小,因此所用的降壓電容C4容量也就較小。
參照圖1、圖2和圖3。本實(shí)用新型中所采用的濾波電容C1、C2的容量不能太小,以確保雙向可控硅每次都能可靠被觸發(fā)。經(jīng)分析和測量,此電容容量要求在220μF以上,最好采用470μF。另外,三極管V1的集電極工作電流不能太小,要大于主負(fù)載電流的一半以上(主負(fù)載電流的另一半流經(jīng)二極管D1),這里三極管V1采用了彩電電路板上常用的2SC2383,其ICM為1A,耐壓為160V,功率為0.9W,完全能夠勝任一般家用遙控電風(fēng)扇長時間工作的需要。二極管D1型號為1N4007,工作電流也是1A。此時可把降壓電容C4的容量設(shè)為0.22μF。經(jīng)過這樣改進(jìn)設(shè)計(jì)后,平時電風(fēng)扇的靜態(tài)功耗只有原來的五分之一左右。為了使靜態(tài)功耗就更小,可把泄放電阻R3的阻值設(shè)為1 MΩ。為了進(jìn)一步降低降壓電容C4的容量,通過設(shè)置發(fā)光控制電路4,當(dāng)電風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)時,對應(yīng)發(fā)光二極管就熄滅;在電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時,對應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮,這樣,降壓電容C4的容量只要0.1μF。
參照圖1、圖2和圖3。發(fā)光控制電路4包括與門控制電路41以及三個各控制一個發(fā)光二極管的三極管42,所述與門控制電路41的輸入端與雙向可控硅的控制端連接、輸出端與三極管的基極連接。其中,與門控制電路41包括三個與門,三個與門的輸入端分別與雙向可控硅MCR1、MCR2、MCR3的控制端連接、輸出端分別與三極管V2、V3、V4的基極連接,三極管V2、V3、V4又分別控制3路發(fā)光二極管顯示電路D3、D4、D5。當(dāng)3個雙向可控硅MCR1、MCR2、MCR3的控制端中任1個為低電平時對應(yīng)電扇電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),此時與門輸出為低電平,3個三極管V2、V3、V4均導(dǎo)通,發(fā)光二極管D3、D4、D5可以正常工作;當(dāng)3個雙向可控硅的控制端中均為高電平時對應(yīng)電扇電機(jī)停轉(zhuǎn),此時與門輸出為高電平,3個三極管均截止,發(fā)光二極管顯示電路被切斷。
另外,參照圖1、圖2和圖3。三極管V1也可以用1A小功率單向可控硅來替代,此時穩(wěn)壓二極管ZD1的穩(wěn)壓值要提高到10V左右。如果采用單向可控硅,那么每次單向可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通后,濾波電容C1就無法再進(jìn)行充電,只有等到一個交流電波形結(jié)束對應(yīng)單向可控硅關(guān)斷后,濾波電容C1才能再次進(jìn)行充電,因此對應(yīng)5V直流電源的濾波效果更差,帶負(fù)載能力更弱。
上述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此,凡利用此構(gòu)思對本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動,均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。