直流风扇的控制系统及直流风扇的制作方法_2

文档序号:8336000阅读:来源:国知局
"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0023]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0024]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0025]请参阅图1?图3,本发明较佳实施方式的直流风扇100包括直流风扇的控制系统102及直流电机104。本实施方式中,直流电机104可选用24V的直流电机,直流风扇100的扇叶可安装在直流电机104的转轴上,并由直流电机104驱动转动。
[0026]直流风扇的控制系统102包括开关电源106及控制电路108。
[0027]该开关电源106与该直流电机104连接,并用于将交流电转换为直流电并输出该直流电至该直流电机104。如图1所示,开关电源106可与电压为110?240V(伏)范围的交流电源200连接,例如电压为230V的交流电源。本实施方式中,开关电源106可将交流电源200的交流电转换为24V的直流电以供直流电机104工作时使用。同时,开关电源106也提供工作电压至控制电路108。
[0028]该控制电路108分别与该开关电源106及该直流电机104连接,并用于输出工作状态信号至该开关电源106。本实施方式中,工作状态信号为开机信号或待机信号。
[0029]该开关电源106根据该工作状态信号,用于输出相应的工作电压至该直流电机104。工作电压可包括直流电机104运转时的电压及直流电机104待机时的电压。该工作电压可小于等于36V。
[0030]例如,当控制电路108输出开机信号(低电平OV信号)时,开关电源106根据该开机信号,输出相应的工作电压至直流电机104,如电压为24V的运转电压;当控制电路108输出待机信号(高电平5V信号)时,开关电源106根据该待机信号,输出相应的待机电压至直流电机104,如电压为9?IIV,较佳地为1V的待机电压。
[0031]该控制电路108根据该工作状态信号用于控制该直流电机104的工作状态。例如,控制电路108输出PWM(Pulse Width Modulat1n)控制信号至直流电机104以控制直流电机104的运转,当工作状态信号为开机信号时,控制电路108通过PWM控制信号控制直流电机104的转动,当工作状态信号为待机信号时,控制电路108通过PWM控制信号控制直流电机104停止转动。
[0032]具体地,请结合图2,该开关电源106包括开关电源基准电压电路110、开关电源采样电路112、脉宽调制电路114、高频开关变压电路116、市电输入及整流滤波电路118与输出高频整流滤波电路120。
[0033]该开关电源基准电压电路110的输入端122连接该控制电路108的输出端,该开关电源采样电路112连接在该开关电源基准电压电路110的输出端124与该脉宽调制电路114的输入端之间。
[0034]该脉宽调制电路114的输出端与该市电输入及整流滤波电路118的输出端连接该高频开关变压电路116,该高频开关变压电路116的输出端连接该输出高频整流滤波电路120。
[0035]该开关电源采样电路112连接该开关电源基准电压电路110的电压输出端126及该输出高频整流滤波电路120,该开关电源基准电压电路110的电压输出端126连接该输出高频整流滤波电路120。
[0036]本实施方式中,直流风扇的控制系统102通过改变开关电源基准电压电路110的参数,从而改变开关电源基准电压电路I1的输出电压Uo。因此,对于脉宽调制电路114、高频开关变压电路116、市电输入及整流滤波电路118与输出高频整流滤波电路120的具体电路结构不再详细展开。
[0037]该开关电源基准电压电路110包括调节电阻Rl、二极管D1、电阻R2、R3、电容Cl及稳压源ICl。
[0038]调节电阻Rl的一端连接该控制电路108的输出端,调节电阻Rl的另一端连接二极管Dl的正极,二极管Dl的负极连接电阻R2的一端、电阻R3的一端及稳压源ICl的参考极。
[0039]电阻R2的另一端连接该开关电源基准电压电路110的电压输出端126,电阻R3的另一端接地端。
[0040]电容Cl的一端连接稳压源ICl的参考极128,电容ICl的另一端该开关电源基准电压电路110的输出端124,稳压源ICl的阴极129连接该开关电源基准电压电路110的输出端124,稳压源ICl的阳极131接地端。
[0041]调节电阻Rl的阻值越大,该开关电源基准电压电路110输出至该直流电机104的电压越小。稳压源ICl的参考极128为其内部运放的参考极。
[0042]该开关电源采样电路112包括电阻R4、R5及光耦IC2。电阻R4的一端及光耦IC2的第一端A均连接该开关电源采样电路112的输入端130,该开关电源采样电路112的输入端130连接该开关电源基准电压电路110的输出端124,电阻R4的另一端连接光耦IC2的第二端B及电阻R5的一端。
[0043]电阻R5的另一端连接该开关电源基准电压电路110的电压输出端126,光耦IC2的第三端C及第四端D连接该脉宽调制电路114。
[0044]该开关电源基准电压电路110输出的电压由以下公式确定:(Uo-Vef) /R2+(Vc-VD-Vef) /Rl = Vef/R3,其中,Uo为该开关电源基准电压电路110输出的电压,Vef为稳压源ICl的基准电压,R2为电阻R2的阻值,R3为电阻R3的阻值,Vc为该工作状态信号的电压,VD为二极管Dl的管压降。
[0045]以下举例说明上述的直流风扇的控制系统102的控制原理。
[0046]R2 = 154K Ω,R3 = 17.8K Ω,稳压源 ICl 采用 TL431,因此 Vef = 2.5V,二极管 Dl 的管压降VD = 0.6V,光耦IC2采用817C。在开机状态下,控制电路108输出开机信号(低电平OV的信号)至开关电源,因此上述公式变为(Uo-Vef)/R2 = Vef/R3,故Uo = Vef (R2+R3)/R3 = 24Vo
[0047]在待机状态下,控制电路108输出待机信号(高电平5V的信号)至开关电源106,因此,(Uo-Vef) /R2+ (Vc-VD-Vef) /Rl = Vef/R3 变为:
[0048](Uo-2.5V)/154k Ω + (5V-0.6V-2.5V) /Rl = 2.5V/17.8k Ω ;
[0049]即Uo = 24.1V-292.6/R1 (2)。
[0050]由上述公式(2)可知,通过调整调节电阻Rl的阻值能够改变开关电源基准电压电路110输出的工作电压Uo。电阻Rl的阻值越大,输出电压Uo越大,电阻Rl的阻值越小,输出电压Uo越小,即通过调整电阻Rl的阻值即可调整开关电源基准电压电路110输出至直流电机104的工作电压。输出电压越低,待机功耗越小。因此,可通过调整电阻Rl的阻
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