专利名称：电风扇调速和模拟自然风遥控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电风扇风速的控制装置。
现有的电风扇风速控制方式有三类第一类是阻抗控制方式，市售电脑型电风扇和中国发明专利“电风扇多功能电子控制器”(专利号87104251)均属这一类，它们必须改动电风扇内部连接方能实现，不适用于已购有普通电风扇而又不懂电子技术的使用者。第二类是移相控制方式，中国实用新型专利“电风扇多功能控制装置”(专利号86200293)、“电风扇温控自动调速器”(专利号88208263)和电风扇模拟自然风多功能调速器”(专利号88214123)等均属这一类，因其控制可控硅的导通相位角，使电风扇工作于脉冲波状态，对周围音像设备产生严重干扰。第三类是通断控制方式，中国实用新型专利“电风扇控制器”(专利号86210005)和“一种数字式电子有级调速电扇”(专利号86206615)均属这一类，但它们均不能遥控，且前者因电风扇主轴有轴向间隙，电风扇在俯角运转时产生很大的轴向冲击振动声，影响电机寿命，而后者线路复杂、成本较高、难于推广。
本实用新型的目的是设计一种可以克服上述各项缺点、并能遥控的电风扇调速和模拟自然风控制装置。
本实用新型的目的是以如下方式实现的
图1是本实用新型的电路框图，图中标记说明如下PG为脉冲发生器，ZT为超声波发射头，ZR为超声波接收头，AMD为放大检波电路，AJC为抗干扰用的门限和延时电路，FF为双稳触发器，CG为自然风周期发生器，FVC为风速控制电路，ZS为过零开关电路，PC为带有双向可控硅的执行电路。
工作过程概述如下脉冲发生器和发射头组成发射器，向空间发射频率为40KHZ的超声波，发射头振子串联谐振于该频率，接收头振子则并联谐振于该频率，将接收到的超声波转换成电信号，然后放大、检波，由抗干扰用的门限和延时电路共同鉴别输入信号是否达到设定的门限电平和设定的持续时间宽度，两者同时符合方能触发双稳触发器，双稳有两种状态，一是模拟自然风，另一是可控恒速风。在模拟自然风状态时，由自然风周期发生器控制模拟自然风的变化周期，并可人工调节。在恒速风状态时，风速由风速控制电路控制，产生五级或五级以上的不同风速。然后风速控制脉冲便进入过零开关电路，它在过零脉冲作用下，在交流电源过零点时对风速控制脉冲取样、修正，产生与交流电源同相、并符合相应于设定风速的占空比的输出脉冲，控制执行电路中双向可控硅的通断，完成对风速的控制。
下面结合图2和图3进一步说明本实用新型的工作原理和实施例。
图2是发射器，由三极管V1、V2和超声波发射头ZT的振子组成脉冲发生器，脉冲频率就是发射头振子的串联谐振频率，按下按键K1，发射头便向空间发射超声波。
图3是接收器，超声波接收头ZR接收空间超声波后，将其转换成微弱电信号，由V1、V2、V3组成的三级通带放大器放大，增强后的电信号由倍压检波器C3、C4、V4、V5检波，由稳压二极管V6和反相器V7组成的抗干扰门限电路鉴别其幅度是否达到设定的门限电压，高于V6齐纳电压时，V7输出低电平，否则V7维持原有的高电平。比较器IC1和V8、C5、R8－R10组成抗干扰延时电路，充电时间很短，延时时间取决于放电时间，不足延时时间的短促干扰信号在此不会累积，只有连续维持时间大于延时时间的输入信号方能使IC1响应而输出高电平。输入信号经过门限和延时的双重保护，抗干扰性能大为提高。
D触发器IC2组成双稳触发器，发射头每发射一次，双稳就翻转一次，IC2的Q端输出低电平时，本装置处于模拟自然风状态，反之为恒速风状态。
模拟自然风状态时，自然风周期发生器起振，它由受控多谐振荡器IC3和V9、C6、R11－R14组成，振荡周期由R14、C6时间常数决定，R14用作人工调节自然风周期的快慢，以适应不同场合的需要。发光二极管V10用作指示电风扇工作状态，V10闪亮表示模拟自然风状态，V10不亮表示恒速风或关断状态。
自然风周期发生器输出的方波脉冲触发十进计数译码器IC4，使其十个输出端的电平依次变化，控制多谐振荡器IC5，以得到不同的风速，本实施例中安排的模拟自然风规律为输出平均电压值(伏)45→70→110→0→0→145→0→220→0→0→重复恒速风状态时，自然风周期发生器停振，风速由风速控制电路控制，风速控制电路由多谐振荡器IC5、十进计数译码器IC4、放电开关V18和倒相开关V20、V21组成。
多谐振荡器IC5输出高电平的时间由十进计数译码器IC4输出端所控制的V11－V14、R16－R18和C7的充电时间常数决定，输出低电平时间则由受过零脉冲控制的、使C7放电的放电开关V18决定。本实施例中，在IC4的Q1、Q2、Q3、Q6、Q8端相继输出高电平时，多谐振荡器IC5输出的风速控制脉冲的占空比相应为〔91〕、〔51〕、〔31〕、〔51〕、〔恒定高电平〕。在IC4的其它输出端为高电平时，风速控制脉冲均为恒定高电平。
倒相开关由V19－V21、R23－R25组成，设置倒相开关的目的是当IC4的Q6或Q8端为高电平时，使其相应的风速控制脉冲的占空比变为〔15〕或〔恒定低电平〕。
经倒相开关修正的风速控制脉冲进入过零开关电路，过零开关电路由过零脉冲发生器IC7、作过零开关用的D触发器IC6和驱动级V22组成。在过零脉冲触发下，使风速控制脉冲变为与交流电源同相的输出脉冲。本实施例中，在IC4的Q1、Q2、Q3、Q6、Q8端相继输出高电平时，V22集电极的输出脉冲的占空比相应变为〔14〕、〔12〕、〔11〕、〔21〕、〔恒定高电平〕，相应的输出交流电压平均值(伏)为45、70、110、145、220。
在IC4的其它输出端为高电平时，V22截止，输出交流电压为0。
过零脉冲发生器由IC7和C8、V24、V25、R29－R33组成，交流取样电压自分压器R33、R32取得，保持取样电压与交流电源同相，IC7输出电平在交流电源零点时发生跳变，经C8、R31和V25的微分和半波整流后形成正向过零脉冲。
执行电路由双向可控硅V26和发光二极管V23、输出插座X2组成。可控硅在交流电源过零点时变换通断状态，故不产生任何干扰，同时因可控硅的通断周期很小，远小于电风扇的机械惯性时间，故不产生轴向冲击振动，又防止了反复启动状态带来的弊病。发光二极管V23用来指示风速的大小。
简单的直流稳压电路由C9、C10和V27－V29组成。
在不使用电风扇的季节里，将转换开关K2搬向“遥控开关”侧，本装置就可作为家用电器的超声波遥控开关用。
本实用新型适用于各类电风扇的配套使用，其优点是1、可在10米范围内全方位遥控，并能防止各种声波、超声波干扰和气流的影响，而不发生误动作。
2、可遥控周期可调的模拟自然风和五级以上不同风速，调速范围大，最低风速时的电压平均值可低于45伏。
3、调速采用半自动方式，简便操作。
4、对同室各类家用电器、音像设备不产生任何干扰。
5、一机两用、不用电风扇时，可作家用电器的遥控开关用。
6、不更动原有电风扇，易于推广。
7、有利于节约电能。
权利要求1.一种用于电风扇调速和模拟自然风的遥控器，由发射器和接收器组成，发射器包括脉冲发生器和超声波发射头，接收器包括超声波接收头、放大检波电路、双稳触发器、带有双向可控硅的执行电路，其特征在于接收器还包括抗干扰用的门限和延时电路、自然风周期发生器、风速控制电路和过零开关电路。
2.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于抗干扰门限电路由稳压二极管V6和反相器V7组成。
3.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于抗干扰延时电路由比较器IC1和V3、C5、R8～R10组成。
4.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于自然风周期发生器由振荡周期可调的受控多谐振荡器IC3组成。
5.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于风速控制电路由多谐振荡器IC5、十进计数译码器IC4、放电开关V18和倒相开关V20、V21组成。
6.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于过零开关电路由过零脉冲发生器IC7、作过零开关用的D触发器IC6和驱动级V22组成。
专利摘要本实用新型公开了一种电风扇调速和模拟自然风遥控器，它具有风速控制电路，调速范围大，与电风扇配合可得十五级风速，最低风速电压小于45伏，还具有周期可变的模拟自然风。采用超声波全方位遥控，加上门限和延时的双重保护，有很强的抗干扰能力，适用于各种电风扇。
文档编号F04D27/02GK2061986SQ89221679
公开日1990年9月12日 申请日期1989年12月23日 优先权日1989年12月23日
发明者汪毅 申请人:汪毅, 汪有清