一种温控风扇和控制系统的制作方法

本发明属于温控风扇技术领域，具体是一种温控风扇和控制系统。

背景技术：

风扇作为降温用的电器，已经成为广大家庭普遍使用的家用电器。常见的，风扇的使用需要人为进行电源开关和速度选择，且部分风扇体积较大，具有搬运不便的问题。因此，在风扇的使用过程中，用户由于无法轻易搬动风扇而经常会在离开风扇的吹风区域时忘记手动关闭风扇或故意不去关闭风扇，以及经常会在温度降低/升高时因为手头事情无法前去手动调整风速，导致风扇在一个令用户不适的风速下长时间工作着。上述情况不但浪费电能，也另用户使用体感不佳。综上，现有的风扇无法自动根据环境情况调整风速或自动开/关。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供能够自动根据环境情况调整风速/自动开关一种温控风扇和控制系统。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明提供一种温控风扇控制系统，包括用于提供电源的供电电源，包括温度传感器和用于处理温度信号的温度处理器，以及包括风速选择电路、风扇驱动电路和与所述风速选择电路电性连接的速度选择继电器组；所述风扇驱动电路包括若干条速度选择线路；所述速度选择继电器组中的每个继电器的触点开关分别接入其中一条所述速度选择线路中；所述温度传感器与所述温度处理器电性连接，所述温度处理器的输出端与所述风速选择电路电性连接；所述风速选择电路根据由所述温度处理器输入的电压信号来选择闭合所述速度选择继电器组中的其中一个所述继电器的触点开关，从而来实现选择并导通一条所述速度选择线路；所述风扇驱动电路与风扇电机电性连接，并驱动所述风扇电机转动。

采用上述技术手段的有益效果：能够实现通过温度传感器感应到不同的温度来控制风速选择电路选择对应风速的速度选择线路，并通过速度选择线路来启动实现风扇电机的不同速度转动。

可选的，还包括红外感应器和与所述红外感应器电性连接的红外处理器，以及包括用于启动所述供电电源进行供电的电源开关；所述供电电源的正极输出端、所述红外处理器的输出端均电性接入第一与门选择器的两个输入端，所述第一与门选择器的输出端电性连接第四继电器；所述电源开关电性接入所述供电电源正极与所述第一与门选择器输入端之间的供电线路上。

采用上述技术手段的有益效果：能够在红外感应器感应不到红外线时，关闭风扇的电源。

可选的，所述风速选择电路还包括第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器；所述速度选择继电器组包括第一继电器、第二继电器和第三继电器；所述温度处理器的输出端分别接入所述第一比较器的反相输出端、接入所述第二比较器的正相输入端、接入所述第三比较器的反相输入端、接入所述第四比较器的正相输入端；所述第一比较器的正相输入端输入第一基准电压，所述第二比较器的反相输入端输入所述第一基准电压，所述第三比较器的正相输入端输入所述第一基准电压，所述第四比较器的反相输入端输入第二基准电压；所述第一比较器的输出端电性连接所述速度选择继电器组中的第三继电器；所述第四比较器的输出端电性连接所述速度选择继电器组中的第一继电器；所述第二比较器的输出端和所述第三比较器的输出端均接入第二与门选择器的两个输入端，所述第二与门选择器的输出端电性连接所述速度选择继电器组中的第二继电器。

采用上述技术手段的有益效果：能够将环境温度分成三档温度区间，三档温度区间对应三种风速，通过第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器的比较作用，将温度转化而成的电压信号与第一基准电压、第二基准电压进行比较来实现温度区间划分，不同的比较结果导通不同的继电器，从而实现风速变化。

可选的，还包括定时开关；所述速度选择继电器组还包括第五继电器；所述定时开关与所述第五继电器电性连接，并控制所述第五继电器的触点开关的闭合/断开的时间；所述定时开关还与所述温度传感器电性连接，并控制所述第五温度传感器的启闭时间；所述定时开关与所述供电电源的正极输出端电性连接；所述电源开关电性接入所述供电电源正极与所述定时开关之间的供电线路上。

可选的，所述风扇驱动电路包括555定时器和三极管，所述三极管为pnp型三极管；所述555定时器的第六端与所述供电电源的正极输出端之间电性连接第六电阻；所述555定时器的第二端电性连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端电性接入若干条所述速度选择线路，若干条所述速度选择线路均电性接入所述供电电源的正极输出端和负极输出端之间；所述555定时器第二端和所述第五电阻的公共连接端还接入所述风扇电机一端，所述风扇电机的另一端接入所述555定时器的第五端；所述555定时器的第三端电性接入所述三极管基极，所述三极管发射极电性连接所述供电电源的正极输出端；所述风扇电机与所述第五端的公共连接端与所述三极管集电极电性连接，所述风扇电机与所述第二端的公共连接端接入所述供电电源的负极输出端；所述555定时器的第八端和第四端均电性连接所述供电电源的正极输出端；所述555定时器的第一端电性接入所述供电电源的负极输出端。

可选的，若干条所述速度选择线路分别为第一速度选择线路、第二速度选择线路、第三速度选择线路和第四速度选择线路；所述第一速度选择线路包括串联连接的第三电阻和第十三电阻，所述第三电阻的一端电性连接所述供电电源的正极输出端，所述第十三电阻的一端电性连接所述供电电源的负极输出端；所述第三电阻和所述第十三电阻的公共连接端电性连接所述第五电阻；由所述第一继电器的第一常开触点开关、所述第二继电器的第六常闭触点开关的和所述第三继电器的第九常闭触点开关串联组成的串联组接入所述第三电阻和所述供电电源的正极输出端之间；

所述第二速度选择线路包括串联连接的第二电阻和第十二电阻，所述第二电阻的一端电性连接所述供电电源的正极输出端，所述第十二电阻的一端电性连接所述供电电源的负极输出端；所述第二电阻和所述第十二电阻的公共连接端电性连接所述第五电阻；由所述第二继电器的第二常开触点开关、所述第一继电器的第七常闭触点开关的和所述第三继电器的第十常闭触点开关串联组成的串联组接入所述第二电阻和所述供电电源的正极输出端之间；

所述第三速度选择线路包括串联连接的第一电阻和第十一电阻，所述第一电阻的一端电性连接所述供电电源的正极输出端，所述第十一电阻的一端电性连接所述供电电源的负极输出端；所述第一电阻和所述第十一电阻的公共连接端电性连接所述第五电阻；由所述第三继电器的第三常开触点开关、所述第一继电器的第八常闭触点开关的和所述第二继电器的第十一常闭触点开关串联组成的串联组接入所述第一电阻和所述供电电源的正极输出端之间；

所述第四速度选择线路包括串联连接的滑动变阻器和所述第五继电器的第五常闭触点开关；所述滑动变阻器一端电性连接所述第五常闭触点开关，所述滑动变阻器另一端电性连接所述供电电源的负极输出端；所述滑动变阻器的滑片端与所述第五电阻电性连接。

可选的，在所述供电电源的正极输入端与所述风扇驱动电路之间电性接入所述第四继电器的第四常开触点开关。

本发明还公开一种温控风扇，采用前面所述的一种温控风扇控制系统进行电路控制，包括风扇本体和若干扇叶，所述扇叶在所述风扇电机的带动下转动，还包括固设在所述风扇本体外侧的所述温度传感器、所述红外感应器，以及包括用于手动控制所述电源开关启闭的电源启动按键，以及包括用于手动滑动所述滑动变阻器的滑片的手动调速滑键。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够在用户不在风扇附近时自动停止风扇的运行，从而能够避免用户离开位置但忘记关闭风扇所带来的电能浪费的问题。

2、本发明能够在用户手动开启并手动调整风扇风速的一段时间后自动根据室温进行温度调整，温度越高，风速越大，温度越低，风速越小，能够在用户入睡或不方便手动调整温度时，自动变化风扇的风速。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的实施例的温度传感器、风速选择电路与风扇驱动电路之间控制关系的整体电路示意图；

图2为本发明的实施例的红外感应器对第四继电器的电路控制示意图；

图3为本发明的实施例的风扇驱动电路的电路示意图；

图4为本发明的实施例的一种温控风扇的整体结构示意图；

100-风速选择电路；

200-风扇驱动电路；210-风扇电机；

310-第一速度选择线路；320-第二速度选择线路；330-第三速度选择线路；340-第四速度选择线路；

400-速度选择继电器组；410-第一继电器；420-第二继电器；430-第三继电器；440-第四继电器；450-第五继电器；

500-供电电源；510-定时开关；520-温度传感器；530-温度处理器；540-红外感应器；550-红外处理器；

610-第一比较器；620-第二比较器；630-第三比较器；640-第四比较器；650-第一与门选择器；660-第二与门选择器；670-第一基准电压；680-第二基准电压；

700-风扇本体；710-扇叶；720-电源启动按键；730-手动调速滑键。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例公开一种温控风扇控制系统，包括用于提供电源的供电电源500，包括温度传感器520和用于处理温度信号的温度处理器530，以及包括风速选择电路100和风扇驱动电路200。风扇驱动电路200包括若干条速度选择线路。如附图1所示，风速选择电路100与速度选择继电器组400电性连接。即速度选择继电器组400中的每个继电器的触点开关分别接入其中一条速度选择线路中。温度传感器520与温度处理器530电性连接，温度处理器530的输出端与风速选择电路100电性连接。风速选择电路100根据由温度处理器530输入的电压信号来选择闭合速度选择继电器组400中的其中一个继电器的触点开关，从而来实现选择并导通一条速度选择线路。风扇驱动电路200与风扇电机210电性连接，并驱动风扇电机210转动。

具体的，如附图2所示，本实施例还包括红外感应器540和与红外感应器540电性连接的红外处理器550，以及包括用于启动供电电源500进行供电的电源开关k12。供电电源500的正极输出端、红外处理器550的输出端均电性接入第一与门选择器650的两个输入端，第一与门选择器650的输出端电性连接第四继电器440。电源开关k12电性接入供电电源500正极与第一与门选择器650输入端之间的供电线路上。

具体的，如附图1所示，本实施例的风速选择电路100还包括第一比较器610、第二比较器620、第三比较器630和第四比较器640。速度选择继电器组400包括第一继电器410、第二继电器420和第三继电器430。

温度处理器530的输出端分别接入第一比较器610的反相输出端、接入第二比较器620的正相输入端、接入第三比较器630的反相输入端、接入第四比较器640的正相输入端。

第一比较器610的正相输入端输入第一基准电压670，第二比较器620的反相输入端输入第一基准电压670，第三比较器630的正相输入端输入第一基准电压670，第四比较器640的反相输入端输入第二基准电压680。

第一比较器610的输出端电性连接速度选择继电器组400中的第三继电器430。第四比较器640的输出端电性连接速度选择继电器组400中的第一继电器410。第二比较器620的输出端和第三比较器630的输出端均接入第二与门选择器660的两个输入端，第二与门选择器660的输出端电性连接速度选择继电器组400中的第二继电器420。

具体的，如附图2所示，本实施例还包括定时开关510。速度选择继电器组400还包括第五继电器450。定时开关510与第五继电器450电性连接，并控制第五继电器450的触点开关的定时闭合或断开。定时开关510还与温度传感器520电性连接，并控制第五温度传感器520的定时启闭。定时开关510与供电电源500的正极输出端电性连接。电源开关k12电性接入供电电源500正极与定时开关510之间的供电线路上。

具体的，如附图3所示，本实施例的风扇驱动电路200包括555定时器和三极管q1，其中，三极管q1为pnp型三极管q1，555定时器采用ne555。555定时器的第六端与供电电源500的正极输出端之间电性连接第六电阻r6。555定时器的第二端电性连接第五电阻r5的一端，第五电阻r5的另一端电性接入若干条速度选择线路，若干条速度选择线路均电性接入供电电源500的正极输出端和负极输出端之间。555定时器第二端和第五电阻r5的公共连接端还接入风扇电机210一端，风扇电机210的另一端接入555定时器的第五端。555定时器的第三端电性接入三极管q1基极，三极管q1发射极电性连接供电电源500的正极输出端。风扇电机210与第五端的公共连接端与三极管q1集电极电性连接，风扇电机210与第二端的公共连接端接入供电电源500的负极输出端。555定时器的第八端和第四端均电性连接供电电源500的正极输出端。555定时器的第一端电性接入供电电源500的负极输出端。

具体的，在本实施例中，如附图3所示，若干条速度选择线路分别为第一速度选择线路310、第二速度选择线路320、第三速度选择线路330和第四速度选择线路340。

如附图3所示，第一速度选择线路310包括串联连接的第三电阻r3和第十三电阻r13，第三电阻r3的一端电性连接供电电源500的正极输出端，第十三电阻r13的一端电性连接供电电源500的负极输出端。第三电阻r3和第十三电阻r13的公共连接端电性连接第五电阻r5。由第一继电器410的第一常开触点开关k1、第二继电器420的第六常闭触点开关k6的和第三继电器430的第九常闭触点开关k9串联组成的串联组接入第三电阻r3和供电电源500的正极输出端之间。

如附图3所示，第二速度选择线路320包括串联连接的第二电阻r2和第十二电阻r12，第二电阻r2的一端电性连接供电电源500的正极输出端，第十二电阻r12的一端电性连接供电电源500的负极输出端。第二电阻r2和第十二电阻r12的公共连接端电性连接第五电阻r5。由第二继电器420的第二常开触点开关k2、第一继电器410的第七常闭触点开关k7的和第三继电器430的第十常闭触点开关k10串联组成的串联组接入第二电阻r2和供电电源500的正极输出端之间。

如附图3所示，第三速度选择线路330包括串联连接的第一电阻r1和第十一电阻r11，第一电阻r1的一端电性连接供电电源500的正极输出端，第十一电阻r11的一端电性连接供电电源500的负极输出端。第一电阻r1和第十一电阻r11的公共连接端电性连接第五电阻r5。由第三继电器430的第三常开触点开关k3、第一继电器410的第八常闭触点开关k8的和第二继电器420的第十一常闭触点开关k11串联组成的串联组接入第一电阻r1和供电电源500的正极输出端之间。

如附图3所示，第四速度选择线路340包括串联连接的滑动变阻器r4和第五继电器450的第五常闭触点开关k5。滑动变阻器r4一端电性连接第五常闭触点开关k5，滑动变阻器r4另一端电性连接供电电源500的负极输出端。滑动变阻器r4的滑片端与第五电阻r5电性连接。

在本实施例中，第一电阻r1与第十一电阻r11的阻值之比为1:3，第二电阻r2与第十二电阻r12的阻值之比为1:2，第三电阻r3与第十三电阻r13的阻值之比为1:1。在其他实施例中，各个速度选择线路中的电阻之比还可以选择其他比值，不同的比值能够使得风速电机的转动速度不同。

具体的，如附图3所示，在供电电源500的正极输入端与风扇驱动电路200之间电性接入第四继电器440的第四常开触点开关k4。

此外，在本实施例或其他实施例中，为保证风扇驱动电路200的正常运行，保护电路不被短路和保护个电路中的各器件正常工作，如附图3所示，本实施还在风扇电机210和第二端之间电性接入第十电阻r10。风扇电机210和第五端之间电性接入第九电阻r9。风扇电机210与第二端的公共连接端，和供电电源500的负极输入端之间还电性接入第八电阻r8，将风扇电机210的电流在第八电阻r8上产生的电压降反馈到第二端，并由第三端输出脉冲信号的宽度，从而实现对风扇电机210的稳速控制。三极管q1基极和第三端之间电性接入第七电阻r7。第五端与供电电源500的负极输出端之间电性接入第一电容c1，第二端与供电电源500的负极输出端之间电性接入第二电容c2。

本实施例的工作方式如下：

当电源开关k12闭合时，供电电源500给本实施例中各用电器件启动电源提供。当红外感应器540也感应到有人在风扇附近时，第一与门选择器650的两个输入端均输入高电平，第一与门选择器650的输出端输出高电平控制第四继电器440的第四常开触点开关k4闭合，风扇驱动电路200导通电源。由于第五继电器450的第五常闭触点保持闭合，故第四速度选择线路340被导通，通过改变滑动变阻器r4的滑片位置来改变第二端的输入电压，从而改变第三端输出的脉冲信号宽度，最终改变风扇电机210的运转速度。

在电源开关k12闭合后，定时开关510也启动工作。对定时开关510设定一个时限，在该时限结束后，定时开关510控制第五继电器450的第五常闭触点开关k5断开，此时第四速度选择线路340被断开。于此同时，定时开关510启动温度传感器520进行温度感应，并通过温度处理器530将感应到的温度信号处理后以温度电压的方式输出至风速选择电路100中。

当温度电压小于第一基准电压670时，第一比较器610输出高电平控制第三继电器430的第三常开触点开关k3闭合，以及控制第三继电器430的第九常闭触点开关k9、第十常闭触点开关k10断开，此时第三速度选择线路330被导通。由于第一电阻r1与第十一电阻r11的阻值之比为1:3，故此时第三端输入的电压为第一/第二/第三速度选择线路330中最小的，故此时风扇电机210的转动速度为最小档。

当温度电压大于第一基准电压670胆小于第二基准电压680时，第二比较器620和第三比较器630均输出高电平，使得第二与门选择器660的输出端输出高电平来控制第二继电器420的第二常开触点开关k2闭合，以及控制第二继电器420的第六常闭触点开关k6、第十一常闭触点开关k11断开，此时第二速度选择线路320被导通。由于第二电阻r2与第十二电阻r12的阻值之比为1:2，故此时第三端输入的电压为第一/第二/第三速度选择线路330中中间档的，故此时风扇电机210的转动速度为中间档。

当温度电压大于第而基准电压时，第四比较器640输出高电平控制第一继电器410的第一常开触点开关k1闭合，以及控制第一继电器410的第七常闭触点开关k7、第八常闭触点开关k8断开，此时第一速度选择线路310被导通。由于第三电阻r3与第十三电阻r13的阻值之比为1:1，故此时第三端输入的电压为第一/第二/第三速度选择线路330中最大的，故此时风扇电机210的转动速度为最大档。

因此，本实施例实现在手动进行温度调整的一段时间后，即定时开关510在启动后，设定的时限结束后，自动关闭手动风速调整，启动自动风速调整，室内温度越高，则风速越大，室内温度越低，则风速越低。

当红外感应器540感应到风扇附近没有人时，通过红外处理器550输出的低电平控制第四继电器440的第四常开触点断开，此时风扇驱动电路200断电，风扇电机210不再工作。

当需要再次启用手动进行风速控制时，断开电源开关k12，此时第五继电器450的线圈失去电流，则第五常闭触点恢复闭合状态。周后再次闭合电源开关k12，则可以重复上述的工作流程。

本实施例还公开一种温控风扇，如附图4所示，采用上述的一种温控风扇控制系统进行电路控制。包括风扇本体700和若干扇叶710，扇叶710在风扇电机210的带动下转动，还包括固设在风扇本体700外侧的温度传感器520、红外感应器540，以及包括用于手动控制电源开关k12启闭的电源启动按键720，以及包括用于手动滑动滑动变阻器r4的滑片的手动调速滑键730。

本实施例能够在用户不在风扇附近时自动停止风扇的运行，从而能够避免用户离开位置但忘记关闭风扇所带来的电能浪费的问题。本实施例能够在用户手动开启并手动调整风扇风速的一段时间后自动根据室温进行温度调整，温度越高，风速越大，温度越低，风速越小，能够在用户入睡或不方便手动调整温度时，自动变化风扇的风速，避免用户感冒等潜在问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。