專利名稱：風扇過濾單元控制模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風扇過濾單元控制模塊，特別是一種風扇過濾單元(Fan Filter Unit，F(xiàn)FU)用以控制三相三線的交流風扇組。
背景技術：
于1999年9月1日公告的臺灣專利公報公告第368588號(半導體潔凈室風扇過濾器單元的驅動檢查系統(tǒng))發(fā)明專利，其揭示數(shù)個風扇過濾單元(FFU)、數(shù)個區(qū)域控制單元(Local Control Unit，LCU)及一繼電器控制單元(RelayControl Unit，RCU)。該風扇過濾單元及區(qū)域控制單元組成單元組群，并藉由該繼電器控制單元連接至一多重控制單元(Multi-Control Unit，MCU)及一主電腦(Host Control Unit，HCU)。
另一習用風扇過濾單元，如圖1所示，于2000年8月1日頒予Hwang等人的美國專利第6098023號，其揭示相同結構的風扇過濾單元的驅動控制系統(tǒng)及監(jiān)視裝置。每個風扇過濾單元另連接一顯示單元(display unit)以監(jiān)視風扇運轉狀況。
如半導體制造業(yè)使用的無塵室內部空氣過濾風扇的控制馬達，通常使用三相三線(220V/380V/480V/50-60Hz)的交流電源。該風扇的控制馬達通常具有一電源回路。該電源回路連接數(shù)臺風扇，例如15至20臺風扇。若任一臺風扇故障時，該電源回路自電源形成斷路，使該電源回路的所有風扇(包含正常運轉的風扇)無法繼續(xù)運轉。即該電源回路的每臺風扇的電源輸入端未設置保險絲(fuse)，所以任一臺風扇故障導致其他風扇的電源供應中斷。
控制馬達通常包含一過溫保護開關及一電磁接觸器。該過溫保護開關用以保護運轉過溫的風扇馬達，該電磁接觸器則用以控制電源。一旦風扇馬達發(fā)生過溫時，立即停止運轉風扇馬達。若該過溫風扇馬達冷卻時，該風扇馬達立即恢復運轉，因此維護人員無法查覺過溫風扇位置，如此有必要進一步改良電源回路。
此外習用風扇過濾單元不具有電源低壓(under voltage)/缺相(lossphase)保護功能，如此有必要進一步增設保護電源低壓及缺相功能。
有鑒于此，本實用新型改良上述的缺點，其在風扇過濾單元控制模塊增設一狀態(tài)記憶/警示單元，其用以警示風扇異常運轉；當風扇排除異常狀況并恢復正常運轉狀況時，該狀態(tài)記憶/警示單元仍持續(xù)警示，直至由維護人員清除記憶為止。該風扇過濾單元控制模塊另包含一電源低壓/缺相檢測單元(Undervoltage/lossphase detection Unit)。

發(fā)明內容
本實用新型主要目的是提供一種風扇過濾單元控制模塊，其增設一狀態(tài)記憶/警示單元用以警示風扇異常運轉；當風扇排除異常狀況并恢復正常運轉狀況時該狀態(tài)記憶/警示裝置仍持續(xù)警示，直至由維護人員清除記憶為止。
本實用新型次要目的是提供一種風扇過濾單元控制模塊，其具有一電源低壓/缺相檢測裝置以提供電源低壓及缺相保護功能。
本實用新型的上述目的是由如下技術方案來實現(xiàn)的。
一種風扇過濾單元控制模塊，具有一電源輸入端及一風扇電源輸出端，包含一保險絲單元，位于該電源輸入端及風扇電源輸出端之間；其特征是一電源低壓/缺相檢測單元，用以檢測電源低壓及缺相；一狀態(tài)記憶/警示單元，連接至該電源低壓/缺相檢測單元以接收該電源低壓/缺相檢測單元的輸出；及一繼電器單元，位于該電源輸入端及風扇電源輸出端之間，與該電源低壓/缺相檢測單元及狀態(tài)記憶/警示單元形成串接，藉由該狀能記憶/警示單元控制該繼電器單元的動作；當該電源低壓/缺相檢測單元檢測正常狀態(tài)時，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元進行動作；當該電源低壓/缺相檢測單元檢測異常狀態(tài)時，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元停止動作，并輸出異常狀態(tài)；當排除異常并恢復運轉時，其仍持續(xù)輸出異常狀態(tài)，以顯示異常風扇馬達的位置。
所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設有一電源轉換隔離訊號單元用以擷取三相電源電壓訊號，以判定該電源是否有低壓/缺相的異常現(xiàn)象。
所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設有一過溫開關用以接收運轉溫度的過溫訊號，以判定是否有過溫的異?，F(xiàn)象。所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一繼電器控制單元及一運轉指示燈，該繼電器控制單元用以控制該繼電器單元進行動作，該運轉指示燈則用以顯示運轉正常。
所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一異常指示燈用以顯示異常狀態(tài)。
所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一清除按鈕用以清除異常狀態(tài)的記憶。
本實用新型的優(yōu)點在于習用風扇過濾單元控制模塊僅具有保險絲單元，因此不具有電源低壓及缺相的保護，且當風扇異常狀態(tài)排除并恢復運轉時，無法顯示異常狀態(tài)風扇。反觀，本實用新型風扇過濾單元控制模塊具有電源低壓缺相及延時啟動的保護，且當風扇異常狀態(tài)排除并恢復運轉時，仍然顯示異常狀態(tài)風扇。
為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明確被了解，下文將特舉本實用新型較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的立體圖。
圖2本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的方塊圖。
圖3本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的電路方塊圖。
圖4本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的具體電路圖。
具體實施方式
圖1揭示本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的立體圖；圖2揭示本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的方塊圖；及圖3揭示本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的電路方塊圖。
請參照圖1至圖3所示，本實用新型較佳實施例的風扇過濾單元控制模塊1具有一電源輸入端11及一風扇電源輸出端12，該風扇過濾單元控制模塊1包含一保險絲單元2、一電源低壓/缺相檢測單元3、一狀態(tài)記憶/警示單元4及一繼電器單元5。
請再參照圖2及圖3所示，該保險絲單元2位于該電源輸入端11及風扇電源輸出端12之間。在風扇故障時，該保險絲單元2形成燒斷，以中斷該電源輸入端11及一風扇電源輸出端12。
請再參照圖2所示，該電源低壓/缺相檢測單元3連接至該電源輸入端11及風扇電源輸出端12之間，用以檢測電源及風扇運轉狀態(tài)，例如電源低壓缺相及過溫等。該電源低壓/缺相檢測單元3包含一比較器(Comparator)、其將“標準電壓”與“檢測電壓”進行比較。該電源低壓/缺相檢測單元3串接至該狀態(tài)記憶/警示單元4，以便將比較結果輸出至該狀態(tài)記憶/警示單元4。
請再參照圖3所示該電源低壓/缺相檢測單元3另設有一電源轉換隔離訊號單元31及一過溫開關32。該電源轉換隔離訊號單元31是由隔離電源變壓器或光耦合元件擷取三相電源電壓訊號，并輸入至該電源低壓/缺相檢測單元3。該過溫開關32亦連接至該電源低壓/缺相檢測單元3，并依運轉溫度輸入過溫訊號。
請再參照圖2及圖3所示，該狀態(tài)記憶/警示單元4位于該電源低壓/缺相檢測單元3及繼電器單元5之間，其用以記憶電源低壓缺相及過溫等狀態(tài)，并藉由一異常指示燈40顯示異常狀態(tài)。該狀態(tài)記憶/警示單元4另設有一繼電器控制單元41，其連接至該繼電器單元5，并依該電源低壓/缺相檢測單元3的輸出狀態(tài)條件控制該繼電器單元5的動作。此外，該狀態(tài)記憶/警示單元4另設有一清除按鈕42，其用以清除該狀態(tài)記憶/警示單元4的狀態(tài)記憶。
請再參照圖2及圖3所示，該繼電器單元5位于該電源輸入端11及風扇電源輸出端12之間，其包含一電磁接觸器用以控制開啟及關閉電源。在動作時，該狀態(tài)記憶/警示單元4藉由該繼電器控制單元41控制該繼電器單元5的動作。
請再參照圖2及圖3所示，當該電源低壓/缺相檢測單元3檢測正常狀態(tài)時，例如三相電源電壓達標準80％時，該狀態(tài)記憶/警示單元4利用該繼電器控制單元41控制該繼電器單元5進行動作并藉由一運轉指示燈410顯示運轉正常。此時，該風扇過濾單元控制模塊1的風扇電源輸出端12輸出風扇工作電壓。
請再參照圖2及圖3所示，當該電源低壓/缺相檢測單元3檢測異常狀態(tài)(電源低壓缺相及過溫等)時，例如三相電源電壓未達標準80％時，該狀態(tài)記憶/警示單元4利用該繼電器控制單元41控制該繼電器單元5停止動作，并切斷該運轉指示燈410，再改由該異常指示燈40顯示狀態(tài)異常。
當異常狀態(tài)排除時，例如溫度降低時，該狀態(tài)記憶/警示單元4利用該繼電器控制單元41恢復動作，使該風扇過濾單元控制模塊1的風扇電源輸出端12恢復輸出風扇工作電壓。但是該狀態(tài)記憶/警示單元4仍持續(xù)由該異常指示燈40顯示狀態(tài)異常，以便于維護人員查看有過溫風扇的位置。
當維護人員按壓該清除按鈕42時，使該狀態(tài)記憶/警示單元4的狀態(tài)記憶完全消除，且該狀態(tài)記憶/警示單元4切斷該異常指示燈40。
在設計上該風扇過濾單元控制模塊1另包含一延時啟動電路(未繪示)，該延時啟動電路包含一電壓比較器、一電阻器及一電容器。該延時啟動電路可延時0.5至1秒后再啟動該風扇馬達，可保護風扇過濾單元控制模塊輸入的前端開關接點，以避免啟動瞬間的大電流破壞該開關接點。
請參閱圖4所示，圖4是本實用新型較佳實施例風扇過濾單元控制模塊的具體電路圖。其中位于該電源輸入端11(圖4中的R、S、T、FG)及風扇電源輸出端12(圖4中的CN2)之間的保險絲單元2是由三個分別接于三條相線上的保險絲F1、F2、F3所組成，其一端接電源，另一端通過繼電器單元5的觸點RY1-A、RY1-B及RY2-A接風扇電源輸出端12，作用是保護輸入電源端。連接繼電器單元5的觸點的保險絲的另一端還連接電源低壓/缺相檢測單元3中的三相變壓器TR2，TR3，TR4的初級，三相變壓器TR2，TR3，TR4的次級通過由二極管D1、D2、D5及電容C1、C2、C7、電阻R1、R2、R3、R4、R32、R33所組成的整流濾波電路以提供“檢測電壓”。
該電源低壓/缺相檢測單元3包括變壓器TR1、整流器BR1、比較器U1(型號為LM339)、可調電壓調節(jié)器Q1(型號為T431)、電阻R36、電容C10、以及三相變壓器TR2、TR3、TR4，其中隔離變壓器TR1的初級接電源，次級通過整流器BR1及濾波后作為電源轉換隔離訊號單元31提供該電源低壓/缺相檢測單元3、該過溫開關32及繼電器控制單元41的電源。整流器BR1輸出濾波后接可調電壓調節(jié)器Q1(型號為T431)，產(chǎn)生一“標準電壓”接比較器U1中的U1B、U1C、U1D的輸入腳，上述三相變壓器TR2，TR3，TR4作對三相電源電壓的測量，經(jīng)整流濾波后接U1B、U1C、U1D的另一輸入腳，給U1做電壓比較。其作用是檢測輸入電源端的電壓，當?shù)蛪夯蛉毕喟l(fā)生時禁止風扇使用。
該狀態(tài)記憶/警示單元4，包括發(fā)光二極管LED1、可控硅Q3、電阻R50、R51、R53和電容C12，其中電阻R51、發(fā)光二極管LED1、電阻R50、可控硅Q3串接后接于整流器BR1的輸出以獲取控制電源，可控硅Q3的控制極接繼電器控制單元41及過溫開關CN4，可控硅Q3的兩端并聯(lián)電容C12。該狀態(tài)記憶/警示單元4的作用是，當輸入電源端低壓/缺相/過溫時狀態(tài)記憶，指示燈顯示。
該繼電器控制單元41，包括繼電器Ry1、RY2、晶體管Q2、電阻R45、R47、R54、二極管D6，其中繼電器Ry1、RY2和晶體管Q2串聯(lián)后接于整流器BR1的輸出以獲取控制電源，在圖示實施例中，晶體管Q2的發(fā)射極是通過過溫開關CN4接電源地端；電阻R54、R45、R47串聯(lián)后接于整流器BR1的輸出端，R45接電源正，R47接地；晶體管Q2的基極接R45與R47的接點；二極管D6的正端接R54與R45的接點，負端接比較器U1A、U1B、U1C、U1D的輸出。晶體管Q2的發(fā)射極與過溫開關CN4的連接點接可控硅Q3的控制級。該電路的功能是控制風扇是否使用。
該清除鈕42在圖4中為一并接于可控硅Q3兩端的按鈕開關SW1。其功能是清除警告指示燈顯示狀態(tài)。
該延時啟動電路是由比較器U1中的U1A、電阻R34、R35及電容C9組成。
該控制電路以U1(LM339電壓比較器)為核心，用TR2，TR3，TR4量得三相電源電壓給U1做電壓比較、以產(chǎn)生出電源低壓/缺相檢測的功能，用R34，R35，C9提供延時的參考電壓給U1做延時啟動的功能，U1(LM339電壓比較器)輸出為低電位表示有異常，控制Q2晶體管關閉，使得RY1，RY2停止供電給風扇馬達，并且點亮LED 1紅色警示燈供告知使用，當CN4溫度開關開路時將使Q3(SVR)晶體管導通，并點亮LED1紅色警示燈，Q3(SCR)可控硅有狀態(tài)記憶功能，用SW1可清除Q3(SCR)可控硅記憶的狀態(tài)。
雖然本實用新型已以前述較佳實施例揭示，然其并非用以限定本實用新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內當可作各種的更動與修改，因此本實用新型的保護范圍當視權利要求范圍所界定者為準。
權利要求1.一種風扇過濾單元控制模塊，具有一電源輸入端及一風扇電源輸出端，包含一保險絲單元，位于該電源輸入端及風扇電源輸出端之間；其特征是一電源低壓/缺相檢測單元，用以檢測電源低壓及缺相；一狀態(tài)記憶/警示單元，連接至該電源低壓/缺相檢測單元以接收該電源低壓/缺相檢測單元的輸出；及一繼電器單元，位于該電源輸入端及風扇電源輸出端之間，與該電源低壓/缺相檢測單元及狀態(tài)記憶/警示單元形成串接，藉由該狀能記憶/警示單元控制該繼電器單元的動作；當該電源低壓/缺相檢測單元檢測正常狀態(tài)時，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元進行動作；當該電源低壓/缺相檢測單元檢測異常狀態(tài)時，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元停止動作，并輸出異常狀態(tài)；當排除異常并恢復運轉時，其仍持續(xù)輸出異常狀態(tài)，以顯示異常風扇馬達的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設有一電源轉換隔離訊號單元，用以擷取三相電源電壓訊號，以判定該電源是否有低壓/缺相的異?，F(xiàn)象。
3.根據(jù)權利要求1所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設有一過溫開關，用以接收運轉溫度的過溫訊號，以判定是否有過溫的異常現(xiàn)象。
4.根據(jù)權利要求1所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一繼電器控制單元及一運轉指示燈，該繼電器控制單元用以控制該繼電器單元進行動作，該運轉指示燈則用以顯示運轉正常。
5.根據(jù)權利要求1所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一異常指示燈，用以顯示異常狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求1所述的風扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一清除按鈕，用以清除異常狀態(tài)的記憶。
專利摘要一種風扇過濾單元控制模塊，該控制模塊包含一保險絲單元、一電源低壓/缺相檢測單元、一狀態(tài)記憶/警示單元及一繼電器單元。該風扇過濾單元控制模塊具有一電源輸入端及一風扇電源輸出端。該保險絲單元及繼電器位于該電源輸入端及風扇電源輸出端之間。該電源低壓/缺相檢測單元及狀態(tài)記憶/警示單元串接至該繼電器單元，用以檢測電源低壓及缺相，依此控制該繼電器單元。
文檔編號H02H7/08GK2681422SQ20032012783
公開日2005年2月23日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權日2003年12月18日
發(fā)明者鳳敏 申請人:盈正豫順電子股份有限公司