专利名称：家用电风扇变频控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用电器控制器，具体是一种家用电风扇变频控制器，属于电机控制领域。
背景技术：
目前的家用电风扇一般都是分档调速，比如分低、中、高三档调节风量，这样限制了吹风量的可调范围，缺乏人性化设计。家有老年人、体质虚弱者、幼儿有可能需要更小的风量，而各人也有个人的喜好。因此，现有的家用电风扇尚不足以满足人们对更高生活质量的需求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种家用电风扇变频控制器，结构简单，成本低，采用集成化芯片设计，提高了系统的可靠性。按照本实用新型提供的技术方案，所述家用电风扇变频控制器包括单片机，所述单片机的输入端连接电压给定电路、温度开关以及信号调理电路，所述温度开关设置于单相逆变电路内感应温度；所述信号调理电路的输入端连接用于采集风扇电机电流的电流传感器，电流传感器连接在单相逆变电路与风扇电机之间；所述单片机的输出端依次通过可编程逻辑器件电路、隔离驱动电路连接单相逆变电路的驱动信号输入端，所述单相逆变电路通过单相整流电路连接220V交流输入电源。所述单片机的输出端连接有数码显示电路将参数值进行显示。所述单片机采用C8051F310单片机，单片机的Pl. 0引脚和4路PWM输出引脚均连接到可编程逻辑器件电路的输入端，由可编程逻辑器件电路进行逻辑与处理。电压给定电路连接到C8051F310单片机的模拟输入脚ΑΙΝΟ。本实用新型的优点有1.通过电位器给定控制输出电源的频率，实现对电风扇电机的无极调速。2.本实用新型在硬件设计方面设计了逻辑电路，实现输出信号的故障关断，同时设计了温度开关电流传感器，提高了系统的可靠性。
图1是本实用新型的系统结构框图。图2是本实用新型工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实用新型所述家用电风扇变频控制器包括单片机，单片机的输入端连接电压给定电路、温度开关以及信号调理电路，所述温度开关设置于单相逆变电路内感应温度；所述信号调理电路的输入端连接用于采集风扇电机电流的电流传感器，电流传感器连接在单相逆变电路与风扇电机之间；所述单片机的输出端依次通过可编程逻辑器件电路、隔离驱动电路连接单相逆变电路的驱动信号输入端，所述单相逆变电路通过单相整流电路连接220V交流输入电源。本实用新型采用C8051F310单片机作为主控制芯片，降低了成本，提高了系统的可靠性，通过电压给定电路输入到C8051F310单片机的模拟输入脚ΑΙΝ0，实现输出频率的变化，防止系统故障导致主电路功率期间的损坏；还设计了温度开关检测、电流检测和逻辑故障关断电路。具体电路及工作原理如下。如图2所示为本实用新型的系统主程序流程图。其中模拟量采样来自图1中电压给定电路输出的0 3. 3V模拟电压量，经过C8051F310单片机的AINO引脚输入到内部A/ D转换器，将输入的模拟量转变为数字量，然后进入到SPWM脉宽计算程序，得到不同电压输入情况下的SPWM脉宽频率，最后经过SPWM输出程序将SPWM驱动信号输出到C8051F310单片机的PWM输出引脚，最后将频率值显示到数码显示电路。本实用新型设计的控制器拥有了如下三种保护。1.电流保护电流传感器连接在单相逆变电路与电风扇之间，实时采集电风扇电机的电流，并通过信号调理电路将电流信号进行滤波、放大处理，输入到C8051F310单片机的电压比较器CPO引脚中，通过内部编程实现电流超限的输出信号锁定。2.温度保护温度开关实现对单相逆变电路功率器件的温度监控，当功率器件的温度超过设定的温度时，温度开关状态改变，封锁驱动信号，实现单相逆变电路的保护。3.信号输出封锁保护当单片机的温度和电流超出设定的上限时，C8051F310单片机的Pl. 0引脚输出低电平封锁信号，进入到由可编程逻辑器件GAL16V8D组成的逻辑电路，与4路SPWM信号进行逻辑与处理，使4路SPWM信号经过可编程逻辑器件GAL16V8D后都变低电平，封锁驱动信号，实现控制器的保护。所述隔离驱动电路实现驱动信号与主电路的隔离，提高系统的稳定性。本实用新型设计的变频控制器可以通过电位器给定控制输出电源的频率，实现对电风扇电机的无极调速，同时也大大提高了系统的可靠性。
权利要求1.家用电风扇变频控制器，包括单片机，其特征是所述单片机的输入端连接电压给定电路、温度开关以及信号调理电路，所述温度开关设置于单相逆变电路内感应温度；所述信号调理电路的输入端连接用于采集风扇电机电流的电流传感器，电流传感器连接在单相逆变电路与风扇电机之间；所述单片机的输出端依次通过可编程逻辑器件电路、隔离驱动电路连接单相逆变电路的驱动信号输入端，所述单相逆变电路通过单相整流电路连接220V 交流输入电源。
2.如权利要求1所述的家用电风扇变频控制器，其特征是所述单片机的输出端连接有数码显示电路。
3.如权利要求1所述的家用电风扇变频控制器，其特征是所述单片机采用C8051F310 单片机。
4.如权利要求3所述的家用电风扇变频控制器，其特征是所述C8051F310单片机的 Pl. 0引脚和4路PWM输出引脚均连接到可编程逻辑器件电路的输入端。
5.如权利要求3所述的家用电风扇变频控制器，其特征是所述电压给定电路连接到 C8051F310单片机的模拟输入脚ΑΙΝΟ。
专利摘要本实用新型公开了一种家用电风扇变频控制器，包括单片机，单片机的输入端连接电压给定电路、温度开关以及信号调理电路，所述温度开关设置于单相逆变电路内感应温度；所述信号调理电路的输入端连接用于采集风扇电机电流的电流传感器，电流传感器连接在单相逆变电路与风扇电机之间；所述单片机的输出端依次通过可编程逻辑器件电路、隔离驱动电路连接单相逆变电路的驱动信号输入端，所述单相逆变电路通过单相整流电路连接220V交流输入电源。本实用新型的优点是可以实现对电风扇电机的无极调速，实现更多的风量选择，同时设计了保护电路，提高了系统的可靠性。
文档编号F04D27/00GK202228402SQ20112035509
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者刘耕, 高扬 申请人:江苏物联网研究发展中心