專利名稱：多功能家用電扇調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬電扇調(diào)節(jié)裝置。
我國目前家用電扇調(diào)速器有四種1.古老的電抗調(diào)速器，其缺點(diǎn)是調(diào)速能耗大，不能無級調(diào)速，功能單一；2.專用集成塊調(diào)速器，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，不能無級調(diào)速，陣風(fēng)周期和大小不能無級調(diào)整，部分產(chǎn)品調(diào)速能耗大；3.調(diào)波制的電子調(diào)速器，其缺點(diǎn)是產(chǎn)生高次諧波干擾家用電器，波形不對稱，在負(fù)載上產(chǎn)生直流，易失控，功能單一，故障率高，壽命短；4.機(jī)械控制電機(jī)抽頭調(diào)速器，其缺點(diǎn)是不能無級調(diào)速，功能單一，成本高。上述四種調(diào)速器在我國擁有量達(dá)數(shù)億臺(tái)，其中80％為高耗能產(chǎn)品，其年耗電量達(dá)數(shù)十億千瓦小時(shí)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，功能強(qiáng)，成本低，適于普及的家用電扇調(diào)速器，它能有效地避免電源干擾，實(shí)施溫控、時(shí)控、無級調(diào)速，且調(diào)速能耗低。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，電扇電機(jī)M除與電源開關(guān)K相連外，還與主控開關(guān)(1)串聯(lián)接入220V電網(wǎng)，直流電源電路(2)輸入接市電網(wǎng)，輸出接時(shí)控電路(3)，溫控電路(4)，以及無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)的部分輸入端，并經(jīng)時(shí)控電路(3)或溫控電路(4)接無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)的電源端，無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)的輸出接主控開關(guān)(1)控制端，原理方框圖見


圖1。
主控開關(guān)(1)采用雙向可控硅，其控制極G由555輸出3腳產(chǎn)生的電信號控制。555的2腳與6腳相連，6、7腳間，7腳與電源之間接電阻，6腳與地之間接電容，構(gòu)成無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)。調(diào)節(jié)電阻值(或電容值)改變充放電電路的RC常數(shù)，則輸出信號的頻率改變。另外555控制電壓端5腳電位由跨接在直流電源電路(2)與地之間的分壓電阻分壓提供，改變分壓比可調(diào)節(jié)5端的控制電壓，達(dá)到改變555輸出信號脈寬的目的。因此555電路RC常數(shù)與控制電壓的改變，可使得輸出3腳信號的頻率、占空比隨之變化，通過雙向可控硅使單位時(shí)間內(nèi)通過電扇電機(jī)220V正弦波個(gè)數(shù)得到調(diào)節(jié)，達(dá)到無級調(diào)速的目的；又由于單位時(shí)間內(nèi)這些正弦波間隔通過電扇，因此具有陣風(fēng)效應(yīng)，可模擬各種自然風(fēng)。
555電源端8腳不直接與電路的直流電源電路(2)相連，而是接到時(shí)控電路(3)、溫控電路(4)公用后級輸出三極管PNP的C極，該管E極與直流電源電路(2)相連。當(dāng)時(shí)控及溫控前級電路不能提供使該P(yáng)NP正常工作的基級電流時(shí)，該P(yáng)NP管截止，555停止工作，其3腳輸出低電平，雙向可控硅截止，電扇停轉(zhuǎn)；當(dāng)時(shí)控及溫控前級電路能提供使該P(yáng)NP正常工作的基級電流時(shí)，該P(yáng)NP管工作正常，直流電源通過它傳到555電源輸入端，555正常工作，其輸出使電扇按規(guī)定轉(zhuǎn)速、陣風(fēng)效果轉(zhuǎn)動(dòng)的電信號。溫控利用PN結(jié)溫度特性，PN結(jié)的正向電壓具有負(fù)的溫度系數(shù)△U／△T＝－2.5mV／℃，因此溫度下降，其正向電壓升高，控制電路使與555電源相連的PNP截止，電扇停轉(zhuǎn)；溫度升高，其正向電壓降低，控制電路使與555電源相連的PNP工作，555正常工作，電扇運(yùn)轉(zhuǎn)。時(shí)控則利用了電容充放電特性，正常工作時(shí)，電容上存儲(chǔ)一定電量，定時(shí)后，電容上電荷通過時(shí)控電路放電，維持與555相連的PNP正常工作所需基級電流，555正常工作，電扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨放電時(shí)間延長，電容上電荷量減少，一定時(shí)間后，電荷降至不能提供該P(yáng)NP管正常工作所需基級電流時(shí)，PNP管截止，555停止工作，其3腳電壓輸出為低，雙向可控硅截止，電扇停轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用的中心控制部件如雙向可控硅、555、三極管、二極管均是通用元器件，可靠性高，成本低。本實(shí)用新型采用調(diào)功制原理調(diào)節(jié)電扇運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅克服了調(diào)波制調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速易造成電源干擾的缺點(diǎn)，而且使用簡單外圍電路即達(dá)到對電扇的溫控、時(shí)控、無級調(diào)速，成本低，適于普及。本實(shí)用新型調(diào)控都是無觸點(diǎn)開關(guān)控制，功能多為電位控制，其電流為微安級，節(jié)能效果較好。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出。
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型提出的多功能家用電扇調(diào)速器的電原理圖。
下面結(jié)合圖2詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型提出的多功能家用電扇調(diào)速器的具體裝置的構(gòu)成及工作情況。
主控開關(guān)(1)，即雙向可控硅Q，與電扇電機(jī)M串聯(lián)接入220V電網(wǎng)，Q的控制級G由H輸出端3腳通過R2連接，Q導(dǎo)通，電扇運(yùn)轉(zhuǎn)，Q截止，電扇停轉(zhuǎn)。
直流電源電路(2)由220V市電經(jīng)穩(wěn)壓塊WZ穩(wěn)壓、二極管P1半波整流，C4濾波給出。
H與外圍電路R1、W2、C2、R6、W3構(gòu)成無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)，H的7端通過R1接直流電源電路(2)，W2跨接于H的6，7端，C2跨接于H的6端與地之間，H的5端分別經(jīng)R6、W3接直流電源(2)與地。調(diào)節(jié)W2、W3即可改變H輸出3腳信號的頻率、占空比。
H電源端8腳經(jīng)BG1接至該直流電源，BG1基極接后級的時(shí)控與溫控電路，當(dāng)基極電流不足以使BG1正常導(dǎo)通時(shí)，BG1截止，H失去電源供給，停止工作，H的3腳輸出低電平，雙向可控硅截止，電扇電機(jī)停轉(zhuǎn)，否則BG1正常導(dǎo)通，H正常工作，H的3腳輸出預(yù)定信號，電扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
定時(shí)開關(guān)K3跨接直流電源電路(2)與W1之間，C3與W1串聯(lián)接R5，R5經(jīng)R4接BG2的B極，BG2的C極經(jīng)R3接BG1的B極，構(gòu)成時(shí)控電路(3)。不定時(shí)時(shí)，K3閉合，直流電源對電容C3充電，同時(shí)使得BG2、BG1正常導(dǎo)通，H得到直流電源。定時(shí)時(shí)，K3斷開(K2亦斷開)，C3已充電荷通過W1、R5、R4、BG2放電，使BG1繼續(xù)導(dǎo)通，H正常工作。隨放電時(shí)間延長，C3電荷減少，當(dāng)C3上電量不能導(dǎo)通BG2時(shí)，BG1截止，H失去電源供給。調(diào)節(jié)W1值，可改變C3放電速度，從而達(dá)到所需定時(shí)。
溫控開關(guān)K2跨接于直流電源電路(2)與W4之間，W4又與接地的P2及BG3的B極相連，BG3的C極經(jīng)R4接BG2的B極，BG2的C極經(jīng)R3接BG1的B極，構(gòu)成溫控電路(4)。溫控時(shí)，閉合K2(K3亦閉合)，氣溫降低時(shí)，P2壓降提高，當(dāng)溫度低至某一值，P2上電壓增加將導(dǎo)通BG3，致使BG2、BG1截止，H的3腳輸出低電平，電扇自動(dòng)停轉(zhuǎn)。氣溫升高時(shí)，P2上壓降降低，當(dāng)溫度高至某一值，P2上電壓降低導(dǎo)致BG3截止，則BG2、BG1導(dǎo)通，H正常輸出。調(diào)節(jié)W4值即可設(shè)定電扇自動(dòng)啟動(dòng)、關(guān)閉的溫度值。
本裝置可做成單一調(diào)速器對吊扇控制(更新?lián)Q代電抗調(diào)速器)，也可配套各種家用電扇使用，還可改裝各種老電扇，獲得多功能控制，并可用來自動(dòng)控制小于120W的排氣扇，使室內(nèi)空氣新鮮及室溫維持在一定適度下(在一定范圍內(nèi))。本裝置還可用來調(diào)制閃光燈，其調(diào)制周期為0－20秒，專調(diào)負(fù)荷為120W以內(nèi)，兼調(diào)負(fù)荷60W以內(nèi)。
權(quán)利要求1.多功能家用電扇調(diào)速器，由盒體及內(nèi)部電路構(gòu)成，內(nèi)部電路由主控開關(guān)(1)，直流電源電路(2)、時(shí)控電路(3)，溫控電路(4)，無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)構(gòu)成，主控開關(guān)(1)與電扇電機(jī)串聯(lián)入市電網(wǎng)，直流電源電路(2)輸入接市電網(wǎng)，輸出接時(shí)控電路(3)，溫控電路(4)，以及無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)的部分輸入端，其特征是，直流電源電路(2)經(jīng)時(shí)控電路(3)或溫控電路(4)接無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)的電源端，無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)的輸出接主控開關(guān)(1)控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電扇調(diào)速器，其特征是，無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)由555與外圍電路R1、W1、C2、R6、W3構(gòu)成。555的7端通過R1接直流電源電路(2)，W2跨接于555的6、7端，C2跨接于555的6端與地之間，555的5端分別經(jīng)R6、W3接直流電源(2)與地，555的2、6端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能電扇調(diào)速器，其特征是，555電源端8腳經(jīng)BG1接至直流電源電路(2)，BG1受時(shí)控電路(3)與溫控電路(4)的前級控制工作或截止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電扇調(diào)速器，其特征是，C3與W1串聯(lián)接R5，R5經(jīng)R4接BG2的B極，BG2的C極經(jīng)R3接BG1的B極，構(gòu)成時(shí)控電路(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電扇調(diào)速器，其特征是，BG3的B極與跨接于直流電源電路(2)與地之間的W4、P2相連，BG3的C極經(jīng)R4接BG2的B極，BG2的C極經(jīng)R3接BG1的B極，構(gòu)成溫控電路(4)。
專利摘要多功能家用電扇調(diào)速器屬電扇調(diào)節(jié)裝置。為克服現(xiàn)有電扇調(diào)速器耗能大，電源干擾嚴(yán)重，功能與成本不能兼顧的缺點(diǎn)。其內(nèi)部電路由主控開關(guān)(1)與電扇電機(jī)串聯(lián)入市電網(wǎng)，直流電源電路(2)輸入接市電網(wǎng)，輸出接時(shí)控電路(3)，溫控電路(4)，以及無級調(diào)速陣風(fēng)電路(5)的部分輸入端，其特征是電路(2)經(jīng)電路(3)或(4)接電路(5)的電源端，(5)的輸出接(1)的控制端。(5)通過(1)調(diào)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)通過電扇電機(jī)的50Hz正弦波個(gè)數(shù)，而(3)、(4)控制(5)的電源實(shí)現(xiàn)對電扇的時(shí)控、溫控。
文檔編號F04D27/00GK2192099SQ9322297
公開日1995年3月15日 申請日期1993年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月1日
發(fā)明者張西祖, 張俠 申請人:張俠