專利名稱：吊扇調速器方案的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種吊扇調速器方案。
背景技術：
目前市場吊扇的調速方案主要是采用機械開關切換檔位調整轉速。并有兩大類 一類是是采用在風扇電機的供電回路中串入電感降壓，通過改變串入的電感感量來改變壓降，從而改變電機轉速。此類調速方案切換轉速檔位時無沖擊電流，開關不易損壞，可靠性高。但需要一個大電感，重量重，成本高，同時電感會發熱，消耗能量致使效率下降。還有一類是采用在風扇電機的供電回路中串入電容降壓，通過改變串入的電容容量來改變壓降， 從而改變電機轉速。如1988年11月30日公告的申請號為87211918的“吊扇調速器”。此類調速方案重量輕，成本低，電容消耗的是無功功率，不發熱，效率高。但是切換轉速檔位時電容瞬間充、放電產生沖擊電流，容易損壞機械開關觸點，可靠性低。同時機械式開關無法實現如睡眠風、自然風、定時關等功能。本發明的目的是針對上述現有方案存在的缺點提供一種采用單片機或邏輯器件實現控制的吊扇調速器方案。本方案能實現無觸點的切換開關，采用串入電容調速方法，同時具備上述電容式調速重量輕，成本低，不發熱，效率高的優點和電感式調速切換轉速檔位時無沖擊電流，不易損壞，可靠性高，方案靈活的優點。本方案由多容值降壓調速電容、電容殘余電量放電電阻陣列、多路可控硅檔位切換回路和轉速檔位設置回路組成。單片機或邏輯器件根據設置的檔位要求控制相應回路可控硅導通，從而串入調速電容的不同容值，實現調速功能。在不同檔位切換時，由單片機或邏輯器件控制，先斷全部檔位可控硅，并等待一定時間，使使調速電容上所儲電能由放電電阻放電，然后再接通所需檔位，因而在檔位切換時沖擊電流小，不易損壞。因無機械觸點，故在檔位切換時不產生火花，無觸點壽命限制，可靠性高。還可以通過單片機或邏輯器件控制自動進行檔位切換，以實現睡眠風、自然風等功能。對方案進一步擴充使之能應用于無零線或無火線接入調速器，即僅兩線接入調速器的情況使用開關電源降壓供電方式，在有串入調速電容的檔位，由調速電容兩端的壓降形成開關電源的輸入電源電壓；在最高轉速檔即無調速電容串入的直通檔工作時，通過控制可控硅在電壓過零后延時一小段時間再導通，從而使得開關電源獲得輸入電壓。以使得控制器獲得供電，能正常工作。本發明的有益效果是由于使用單片機或邏輯器件進行控制，采用可控硅進行檔位切換，并在調速電容兩端并有放電電阻，通過在檔位切換過程中插入等待時間使得電容上所儲電能由電阻放電，然后再接通所需檔位，因而在檔位切換時沖擊電流小，不易損壞； 還能方便地實現睡眠風、自然風等功能；對兩線接入調速器的方案，使用開關電源降壓供電，并通過控制直通檔可控硅的導通時間，令開關電源獲得輸入電壓，調速器獲得供電，因而無論用戶實際布線情況是零線、火線同時進入調速器或是無零線或無火線接入調速器均可以使用，降低了使用限制。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1是本發明的第一個具體實施方案的電路原理圖。圖2是本發明的另一個具體實施方案的電路原理圖。
具體實施例方式圖1中CPU為單片機。電源零線、火線和風扇電機兩端均接入調速器。市電輸入通過C12降壓和D1、D2整流及Cll慮波后形成5V直流電壓供給CPU。R2與Ql構成市電交流電壓過零檢測回路，并將過零信號輸入CPU的POO端口。CX為調速電容，內含4個單端并聯的電容。R21、R22、R23、R24為泄放電阻，并聯在CX內含電容的兩端。T1、T2、T3、T4、 Τ5為可控硅，用于控制相應調速電容回路導通。Κ1、Κ2為檔位設定按鍵。Ε1-Ε5為檔位指示燈。當設定為1檔時，El指示燈亮，CPU通過Rl5控制Tl導通，其他可控硅關閉，風扇電機與3. 5u電容串聯接入市電，風扇以最低檔轉速運行。當按動上升按鍵降檔位設置為2檔時，E2指示燈亮，CPU控制所有可控硅全部關閉3秒，這樣3. 5u調速電容兩端所儲電能通過R24放電，然后再控制Tl、T2導通，其他可控硅關閉，風扇電機與3. 5u+lu電容串聯接入市電，風扇以2檔轉速運行。同樣設定為3檔時為T1、T2、T3導通，4檔為Τ1、Τ2、Τ3、Τ4導通。當設定為5檔最高轉速時，Τ1-Τ4不導通，而Τ5導通，市電完全加再風扇電機兩端。同樣當降檔時，CPU先將所有可控硅全部關閉3秒，將調速電容兩端所儲電能通過放電電阻放電后再導通所需可控硅。CPU通過POO 口的過零信號將可控硅的導通時刻控制在電源電壓過零點附件，降低開通時的沖擊電流。設定檔位后，按住Kl不放2秒，即進入該檔位的自然風，由CPU控制自動周期性調節轉速，從而模擬出忽大忽小的自然風。設定檔位后，按住K2 不放2秒，即進入該檔位的睡眠風，由CPU控制每30分鐘后自動降低檔位，從而適合睡眠時使用。圖2給出了僅需火線和電機一端線接入調速器的實施方案。其中ICl為開關電源芯片，Ll為儲能電感，IC2為反饋光耦，D3為穩壓二級管用于恒定輸出電壓為5V。零線在外部接入風扇，調速器與風扇串聯后接入市電。初始上電時，CPU無5V電壓供電，可控硅全部關斷，市電通過風扇繞組經Dl整流Cl慮波后形成開關電源的輸入高壓，經ICl和Ll變換后獲得5V電壓為CPU供電使控制器工作。當工作在1-4檔時，CX與風扇串聯接入市電，在 CX上有壓降產生，此壓降電壓經Dl整流Cl慮波后形成開關電源的輸入高壓，使CPU能正常工作。當設定在5檔工作時，若CPU控制T5 —直導通，將造成開關電源無法獲得輸入電壓， 進而CPU失去供電，控制器不能正常工作。所以由CPU控制T5在過零點后延時1毫秒后導通，這樣在未導通的1毫秒內，可控硅全部關斷，市電通過風扇繞組經Dl整流Cl慮波后形成開關電源的輸入高壓；T5導通后，開關電源通過電容Cl上所儲電能維持CPU工作到下一個電源周波開始；然后在過零時CPU切斷T5，并延時1毫秒后再導通，從而使Cl再次儲到電能；如此周而復始循環工作。因其在每個周波僅切斷電源正弦波的前1毫秒，在220V電源情況下減少的風扇平均供電電壓不足5V，對風扇的影響很小。其檔位切換過程與圖1方案一樣。
權利要求
1.一種吊扇調速器方案，由單片機或邏輯器件(CPU)進行控制，其特征在于由多容值降壓調速電容(CX)和電容殘余電量放電電阻(R21、R22、R23、R24)及多路可控硅(T1、T2、 Τ3.Τ4.Τ5)檔位切換回路組成；單片機或邏輯器件(CPU)根據檔位要求控制相應回路可控硅(T1、T2、T3、T4、T5)導通，從而串入調速電容(CX)的不同容值，實現調速功能；在不同檔位切換時，由單片機或邏輯器件(CPU)控制，先切斷全部檔位可控硅(1132333435)，并等待一定時間，使調速電容(CX)上所儲電能由放電電阻(R21、R22、R23、R24)放電，然后再導通所需檔位可控硅(Tl、T2、T3、T4、T5)，從而減少了檔位切換時的沖擊電流。
2.根據權利要求1所述的吊扇調速器方案，其特征在于使用開關電源(D1、D2、D3、C1、 C2、C8、L1、IC1、IC2、R1)降壓供電方式，在有串入調速電容(CX)的檔位(Tl、T2、T3、T4)， 由調速電容(CX)兩端的壓降形成開關電源的輸入電源電壓；在最高轉速檔0 即無調速電容(CX)串入的直通檔工作時，通過控制可控硅(T5)在電壓過零后延時一小段時間再導通，從而使得開關電源獲得輸入電壓；以使得控制器獲得供電，能正常工作；從而實現兩線式接入即可工作的調速器。
全文摘要
本發明公開了一種采用單片機或邏輯器件實現控制的吊扇調速器方案。可控硅T1-T5組成電子開關用于控制調速電容CX相應回路導通，以實現調速功能；R21-R24為并聯于CX兩端的放電電阻，CPU在檔位切換時將T1-T5全關閉一小段時間，以使CX兩端儲能泄放，從而減少沖擊電流；IC1、L1、D1等器件構成降壓開關電源，利用CX兩端壓降及CPU控制T5在市電過零1毫秒內不導通所產生的輸入電壓為控制回路提供5V供電，從而實現兩線接入可工作。其重量輕、效率高、可靠性高、方案靈活、使用方便。
文檔編號H02P7/28GK102201773SQ201010155088
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月27日 優先權日2010年3月27日
發明者蘇穎耿 申請人:黃山市北川電子科技有限公司