用于風扇的觸網停機保護電路和具有其的風扇的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于風扇的觸網停機保護電路和具有其的風扇，其中，風扇包括網罩和電機，保護電路包括：換相電路，換相電路的輸入端與交流電源相連，換相電路的輸出端與電機相連；觸摸信號發生電路，用以在網罩被觸摸時生成觸摸停機信號；過零檢測電路，過零檢測電路與交流電源相連以檢測交流電源的電壓過零信號；主控制器，主控制器分別與換相電路、觸摸信號發生電路和過零檢測電路相連，主控制器在接收到觸摸停機信號時根據交流電源的電壓過零信號對換相電路進行控制，以通過換相電路輸出直流電至電機，以使電機停轉。該電路在風扇電機運行過程中，當人或動物碰觸到風扇的網罩時，能夠及時控制電機停機，避免對人或動物造成傷害。
【專利說明】
用于風扇的觸網停機保護電路和具有其的風扇
技術領域
[0001]本發明涉及家用電器技術領域，特別涉及一種用于風扇的觸網停機保護電路和具有其的風扇。
【背景技術】
[0002]目前風扇的觸網停機保護，主要是通過繼電器切換觸點實現，即當用戶碰觸到風扇的網罩時，通過繼電器將風扇電機的供電電源由交流電切換為直流電，以使電機實現快速制動，避免對人體造成傷害。
【發明內容】
[0003]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種用于風扇的觸網停機保護電路，在接收到觸摸停機信號時根據交流電源的電壓過零信號對換相電路進行控制，以通過換相電路輸出直流電至電機，使電機實現快速停機，避免對人或動物造成傷害。
[0004]本發明的另一個目的在于提出一種風扇。
[0005]為實現上述目的，本發明一方面實施例提出了一種用于風扇的觸網停機保護電路，所述風扇包括網罩和電機，所述觸網停機保護電路包括:換相電路，所述換相電路的輸入端與交流電源相連，所述換相電路的輸出端與所述電機相連;觸摸信號發生電路，所述觸摸信號發生電路用以在所述網罩被觸摸時生成觸摸停機信號;過零檢測電路，所述過零檢測電路與所述交流電源相連以檢測所述交流電源的電壓過零信號；以及主控制器，所述主控制器分別與所述換相電路、所述觸摸信號發生電路和所述過零檢測電路相連，所述主控制器在接收到所述觸摸停機信號時根據所述交流電源的電壓過零信號對所述換相電路進行控制，以通過所述換相電路輸出直流電至所述電機，以使所述電機停轉。
[0006]根據本發明實施例的用于風扇的觸網停機保護電路，換相電路的輸入端與交流電源相連，換相電路的輸出端與電機相連，觸摸信號發生電路用以在網罩被觸摸時生成觸摸停機信號，主控制器在接收到觸摸停機信號時，根據過零檢測電路檢測的交流電源的電壓過零信號對換相電路進行控制，以通過換相電路輸出直流電至電機，使電機實現快速停機，避免對人或動物造成傷害，提高了風扇的安全性。
[0007]根據本發明的一個實施例，所述主控制器在未接收到所述觸摸停機信號時通過控制所述換相電路輸出交流電至所述電機，以使所述電機正常運轉。
[0008]根據本發明的一個實施例，所述換相電路包括:第一至第四開關單元，第一開關單元的一端和第二開關單元的一端相連后與所述交流電源的一端相連，第三開關單元的一端和第四開關單元的一端相連后與所述交流電源的另一端相連，所述第一開關單元的另一端和所述第三開關單元的另一端相連后與所述電機的一端相連，所述第二開關單元的另一端和所述第四開關單元的另一端相連后與所述電機的另一端相連，所述第一至第四開關單元的控制端分別與所述主控制器相連。
[0009]根據本發明的一個實施例，所述第一開關單元和所述第二開關單元的電路結構相同，所述第一開關單元包括:第一開關管，所述第一開關管的第一端與所述交流電源的一端相連，所述第一開關管的第二端與所述電機的一端相連;第一光電耦合器，所述第一光電耦合器的第一端通過第一電阻與所述第一開關管的第一端相連，所述第一光電耦合器的第二端與所述第一開關管的控制端相連，所述第一光電耦合器的第三端與第一預設電源相連，所述第一光電耦合器的第四端通過第二電阻與所述主控制器相連。
[0010]根據本發明的一個實施例，所述第三開關單元和所述第四開關單元的電路結構相同，所述第三開關單元包括:第二開關管，所述第二開關管的第一端與所述交流電源的另一端相連，所述第二開關管的第二端與所述電機的另一端相連，所述第二開關管的控制端通過第三電阻與所述主控制器相連。
[0011]進一步地，所述第一開關管和第二開關管為可控硅。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述過零檢測電路包括:二極管，所述二極管的正極與所述交流電源的一端相連;三極管，所述第三極管的基極通過第四電阻與所述二極管的負極相連，所述三極管的集電極通過第五電阻與第一預設電源相連，并通過第六電阻與所述主控制器相連，所述三極管的發射極接地;第七電阻，所述第七電阻連接在所述三極管的基極與發射極之間。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述主控制器根據所述交流電源的電壓過零信號控制所述第一至第四開關單元的開關時序以使所述換相電路將所述交流電源輸出的交流電轉換為所述直流電。
[0014]此外，本發明的實施例還提出了一種風扇，其包括上述的用于風扇的觸網停機保護電路。
[0015]本發明實施例的風扇，通過上述的用于風扇的觸網停機保護電路，在接收到觸摸停機信號時，能夠根據交流電源的電壓過零信號對換相電路進行控制，以通過換相電路輸出直流電至電機，使電機實現快速停機，避免對人或動物造成傷害，提高了風扇的安全性。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據本發明實施例的用于風扇的觸網停機保護電路的方框示意圖。
[0017]圖2是根據本發明一個實施例的用于風扇的觸網停機保護電路的結構示意圖。
[0018]圖3是根據本發明一個實施例的換相電路中第一至第四開關單元的開關時序圖。
[0019]圖4是根據本發明一個實施例的用于風扇的觸網停機保護電路圖。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0021]下面參考附圖來描述根據本發明實施例提出的用于風扇的觸網停機保護電路和具有其的風扇。
[0022]圖1是根據本發明實施例的用于風扇的觸網停機保護電路的方框示意圖，其中，風扇包括網罩和電機。
[0023]如圖1所示，該用于風扇的觸網停機保護電路包括換相電路10、觸摸信號發生電路20、過零檢測電路30和主控制器40。
[0024]其中，換相電路10的輸入端與交流電源(AB)相連，換相電路10的輸出端與電機M相連。觸摸信號發生電路20用以在網罩被觸摸時生成觸摸停機信號。過零檢測電路30與交流電源相連以檢測交流電源的電壓過零信號。主控制器40分別與換相電路10、觸摸信號發生電路20和過零檢測電路30相連，主控制器40在接收到觸摸停機信號時根據交流電源的電壓過零信號對換相電路1進行控制，以通過換相電路1輸出直流電至電機M，以使電機M停轉。
[0025]在本發明的實施例中，主控制器40在未接收到觸摸停機信號時通過控制換相電路1輸出交流電至電機M，以使電機M正常運轉。
[0026]具體而言，風扇在正常工作時，主控制器40通過控制換相電路10輸出交流電至電機M，以使電機M正常運轉。而在風扇正常工作過程中，如果觸網條件發生，例如有人或者動物碰觸到風扇的網罩時，相應的觸摸信號發生電路20會生成觸摸停機信號，并發送至主控制器40，主控制器40在接收到觸摸停機信號后，通過與交流電源輸入線中任意一根輸入線相連的過零檢測電路30檢測交流電源的電壓過零信號，并根據交流電源的電壓過零信號控制換相電路1輸出直流電至電機M，以使電機M實現快速制動，有效防止人或動物被傷害。
[0027]根據本發明的一個實施例，如圖2所示，換相電路10包括:第一至第四開關單元，第一開關單元Kl的一端和第二開關單元K2的一端相連后與交流電源的一端相連，第三開關單元K3的一端和第四開關單元K4的一端相連后與交流電源的另一端相連，第一開關單元Kl的另一端和第三開關單元K3的另一端相連后與電機M的一端相連，第二開關單元K2的另一端和第四開關單元K4的另一端相連后與電機M的另一端相連，第一至第四開關單元的控制端分別與主控制器40相連。
[0028]主控制器40根據交流電源的電壓過零信號控制第一至第四開關單元的開關時序以使換相電路1將交流電源輸出的交流電轉換為直流電。
[0029]具體而言，如圖2所示，當風扇正常工作時，主控制器40控制換相電路10中的第一開關單元Kl和第四開關單元K4均導通，并控制第二開關單元K2和第三開關單元K3均斷開，此時交流電源直接輸入至電機M，電機M正常運轉。而當觸網條件發生時，觸摸信號發生電路20生成觸摸停機信號并發送至主控制器40，主控制器40在接收到觸摸停機信號后，先控制第一開關單元Kl和第四開關單元K4均斷開，然后等待交流電源的電壓過零信號。如圖3所示，當檢測到交流電源的電壓過零信號VDD由O翻轉到I時，主控制器40控制第二開關單元K2和第三開關單元K3均導通，而第一開關單元Kl和第四開關單元K4處于斷開狀態，當檢測到交流電源的電壓過零信號VDD由I翻轉到O時，主控制器40控制第二開關單元K2和第三開關單元K3均斷開，并控制第一開關單元Kl和第四開關單元K4導通，依次循環，直至電機M停止運轉，控制第一至第四開關單元均斷開，實現電機的快速制動，防止人或動物受到傷害。
[0030]可以理解的是，在本發明的實施例中，當風扇正常工作時，主控制器40也可以控制第二開關單元K2和第三開關單元K3均導通，以使交流電源輸入至電機M，電機M正常運轉，并在接收到觸摸停機信號時，根據電壓過零信號控制第一至第四開關單元的開關時序以使換相電路10將交流電源輸出的交流電轉換為直流電，具體控制過程這里不再詳述。
[0031]在本發明的實施例中，第一開關單元Kl至第四開關單元K4可以是可控硅、MOS管、高壓三極管或者光電耦合器等。
[0032]具體地，根據本發明的一個實施例，如圖4所示，第一開關單元Kl和第二開關單元K2的電路結構相同。第一開關單元Kl包括第一開關管Tl、第一光電親合器Ul、第一電阻Rl和第二電阻R2，其中，第一開關管Tl的第一端與交流電源的一端A相連，第一開關管Tl的第二端與電機M的一端相連，第一光電親合器Ul的第一端通過第一電阻Rl與第一開關管TI的第一端相連，第一光電親合器Ul的第二端與第一開關管Tl的控制端相連，第一光電親合器Ul的第三端與第一預設電源VCCl(電壓可為+5V)相連，第一光電耦合器Ul的第四端通過第二電阻R2與主控制器40相連，第一開關管Tl可以為可控硅。
[0033]如圖4所示，第三開關單元K3和第四開關單元K4的電路結構相同，第三開關單元K3包括第二開關管T2和第三電阻R3，其中，第二開關管T2的第一端與交流電源的另一端B相連，第二開關管T2的第二端與電機M的另一端相連，第二開關管T2的控制端通過第三電阻R3與主控制器40相連，第二開關管T2可以為可控硅。
[0034]根據本發明的一個實施例，如圖4所示，過零檢測電路可以包括:二極管D1、三極管Q1、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7，其中，二極管Dl的正極與交流電源A的一端相連，第三極管Ql的基極通過第四電阻R4與二極管Dl的負極相連，三極管Ql的集電極通過第五電阻R5與第一預設電源VCCl相連，并通過第六電阻R6與主控制器40相連，三極管Ql的發射極接地GND，第七電阻R7連接在三極管Ql的基極與發射極之間。具體工作原理這里不再詳述。
[0035]根據本發明實施例的用于風扇的觸網停機保護電路，換相電路的輸入端與交流電源相連，換相電路的輸出端與電機相連，觸摸信號發生電路用以在網罩被觸摸時生成觸摸停機信號，主控制器在接收到觸摸停機信號時，根據過零檢測電路檢測的交流電源的電壓過零信號對換相電路進行控制，以通過換相電路輸出直流電至電機，使電機實現快速停機，避免對人或動物造成傷害，提高了風扇的安全性。
[0036]此外，本發明的實施例還提出了一種風扇，其包括上述的用于風扇的觸網停機保護電路。
[0037]本發明實施例的風扇，通過上述的用于風扇的觸網停機保護電路，在接收到觸摸停機信號時，能夠根據交流電源的電壓過零信號對換相電路進行控制，以通過換相電路輸出直流電至電機，使電機實現快速停機，避免對人或動物造成傷害，提高了風扇的安全性。
[0038]在本發明的描述中，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。
[0039]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0040]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0041]盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述風扇包括網罩和電機，所述觸網停機保護電路包括: 換相電路，所述換相電路的輸入端與交流電源相連，所述換相電路的輸出端與所述電機相連； 觸摸信號發生電路，所述觸摸信號發生電路用以在所述網罩被觸摸時生成觸摸停機信號； 過零檢測電路，所述過零檢測電路與所述交流電源相連以檢測所述交流電源的電壓過零信號；以及 主控制器，所述主控制器分別與所述換相電路、所述觸摸信號發生電路和所述過零檢測電路相連，所述主控制器在接收到所述觸摸停機信號時根據所述交流電源的電壓過零信號對所述換相電路進行控制，以通過所述換相電路輸出直流電至所述電機，以使所述電機停轉。2.如權利要求1所述的用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述主控制器在未接收到所述觸摸停機信號時通過控制所述換相電路輸出交流電至所述電機，以使所述電機正常運轉。3.如權利要求1或2所述的用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述換相電路包括: 第一至第四開關單元，第一開關單元的一端和第二開關單元的一端相連后與所述交流電源的一端相連，第三開關單元的一端和第四開關單元的一端相連后與所述交流電源的另一端相連，所述第一開關單元的另一端和所述第三開關單元的另一端相連后與所述電機的一端相連，所述第二開關單元的另一端和所述第四開關單元的另一端相連后與所述電機的另一端相連，所述第一至第四開關單元的控制端分別與所述主控制器相連。4.如權利要求3所述的用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述第一開關單元和所述第二開關單元的電路結構相同，所述第一開關單元包括: 第一開關管，所述第一開關管的第一端與所述交流電源的一端相連，所述第一開關管的第二端與所述電機的一端相連； 第一光電耦合器，所述第一光電耦合器的第一端通過第一電阻與所述第一開關管的第一端相連，所述第一光電耦合器的第二端與所述第一開關管的控制端相連，所述第一光電耦合器的第三端與第一預設電源相連，所述第一光電耦合器的第四端通過第二電阻與所述主控制器相連。5.如權利要求4所述的用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述第三開關單元和所述第四開關單元的電路結構相同，所述第三開關單元包括: 第二開關管，所述第二開關管的第一端與所述交流電源的另一端相連，所述第二開關管的第二端與所述電機的另一端相連，所述第二開關管的控制端通過第三電阻與所述主控制器相連。6.如權利要求5所述的用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述第一開關管和第二開關管為可控硅。7.如權利要求1所述的用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述過零檢測電路包括: 二極管，所述二極管的正極與所述交流電源的一端相連； 三極管，所述第三極管的基極通過第四電阻與所述二極管的負極相連，所述三極管的集電極通過第五電阻與第一預設電源相連，并通過第六電阻與所述主控制器相連，所述三極管的發射極接地； 第七電阻，所述第七電阻連接在所述三極管的基極與發射極之間。8.如權利要求3所述的用于風扇的觸網停機保護電路，其特征在于，所述主控制器根據所述交流電源的電壓過零信號控制所述第一至第四開關單元的開關時序以使所述換相電路將所述交流電源輸出的交流電轉換為所述直流電。9.一種風扇，其特征在于，包括如權利要求1-8中任一項所述的用于風扇的觸網停機保護電路。
【文檔編號】H02P3/24GK105914708SQ201610508623
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】劉鑫, 吳汝林, 陳燦, 車玉明
【申請人】廣東美的環境電器制造有限公司, 美的集團股份有限公司