专利名称：一种功率检测电路及使用该功率检测电路的电风扇的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及功率检测技术领域，具体的说是一种功率检测电路及使用该功率检测电路的电风扇。
背景技术：
目前直流电风扇以低转速、节能、高效等优点受到广大使用者的欢迎。然而，在节能效率方面只能是厂家的一面之词，用户并不知情，无法实时的监测到电风扇的工作功率。比如，广告上说此电风扇最低运转功率为2W，那么用户调节到最低档时就自认为电风扇此时的工作功率为2W，没有相关的仪器可以来证明，消费者只能通过品牌、经验、宣传广告等客观因素去选择电风扇；因而，很容易选择到假冒、伪劣、并不节能的产品。但是，如果将功率测量技术运用到电风扇制造技术中，就可弥补这一技术缺陷。而，目前业界所使用的功率测量技术中，最为关键的参数就是电流值，传统的测量技术大都使用互感线圈或者专用的电流采集芯片，其电路复杂、体积大、价格高、技术难度大，很难广泛的运用到小型家用电器中。
实用新型内容针对以上现有技术的不足与缺陷，本实用新型的目的在于提供一种功率检测电路。本实用新型的另一目的在于提供一种使用该功率检测电路的电风扇。本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的一种功率检测电路，用于检测直流电机的实际工作功率，包括与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。作为本实用新型的优选技术方案，所述整流滤波及电源电路由电连接的非隔离式开关电源SP、整流电路REF、滤波电容Cl组成。作为本实用新型的优选技术方案，所述电流采集电路包括三极管Q1，三极管Q2，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电阻R7，电阻R4，滤波电容C4 ;所述三极管Ql的发射极接地，集电极悬空；三极管Ql的基极与三极管Q2的基极相接，交汇处连接电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接VCC (电源电压)；三极管Q2的发射极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，电阻R6与电阻R7的交汇处连接整流电路REF的负端与电容Cl的负极；三极管Q2的集电极与电阻R2 —端、电阻R4 —端、滤波电容C4的正极交汇，电阻R2的另一端连接VCC，滤波电容C4的负极接地，电阻R4的另一端输出电流信号。作为本实用新型的优选技术方案，所述电阻R2、电阻R6、电阻R7为电阻值误差(1%的高精度电阻。作为本实用新型的优选技术方案，所述三极管Q1、三极管Q2为同一型号的三极管。作为本实用新型的优选技术方案，所述电压采集电路包括电阻R1，电阻R5，低频滤波电容C3，高频滤波电容C5，钳位二极管Dl ;所述电阻Rl —端连接310V，另一端连接电阻R5，电阻R5另一端接地，电阻Rl与电阻R5的交汇处为电压采集信号引出端；高频滤波电容C5和低频滤波电容C3的并联连接在采集信号引出端与接地之间，其中低频滤波电容C3的正极连接采集信号引出端，低频滤波电容C3的负极接地，钳位二极管Dl的阳极连接采集信号引出端，钳位二极管Dl的阴极连接VCC。作为本实用新型的优选技术方案，所述电阻R1、电阻R5为电阻值误差<1%的高精度电阻。本实用新型的另一目的是通过采用以下技术方案来实现的一种使用上述功率检测电路的电风扇，包括风扇主体、叶片、直流电机以及控制单元，该控制单元设有电路板、按键控制单元、显示模块、遥控信号接收模块，所述控制单元还设有与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机；该单片机与该显示模块电连接。作为本实用新型的优选技术方案，所述单片机分别与该按键控制单元、该遥控信号接收模块电连接。与现有技术相比，本实用新型电路简单，电流、电压采集精度高，不需要互感线圈或者专用的电流采集芯片，可实现低成本的普及使用。
图I为本实用新型一种功率检测电路的电路原理图。图2为本实用新型使用该功率检测电路的电风扇的结构原理图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明请参阅图1，为本实用新型一种功率检测电路的电路原理图。该功率检测电路，包括与直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。上述整流滤波及电源电路由电连接的非隔离式开关电源SP、整流电路REF构成，滤波电容Cl组成。其中，非隔离式开关电源SP输出5V的VCC供电路使用；整流电路REF输出高压，由Cl滤波后，一路供直流电机使用，一路供开关电源SP使用。上述电流采集电路包括三极管Ql，三极管Q2，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电阻R7，电阻R4，滤波电容C4 ;所述三极管Ql的发射极接地，集电极悬空；三极管Ql的基极与三极管Q2的基极相接，交汇处连接电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接VCC ;三极管Q2的发射极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，电阻R6与电阻R7的交汇处连接整流电路REF的负端与电容Cl的负极；三极管Q2的集电极与电阻R2一端、电阻R4 —端、滤波电容C4的正极交汇，电阻R2的另一端连接VCC，滤波电容C4的负极接地，电阻R4的另一端输出电流信号。为保证精度，电阻R2、电阻R6、电阻R7采用电阻值误差< 1%的高精度电阻；三极管Q1、三极管Q2采用同一型号的三极管，其中三极管Ql的集电极悬空相当于二极管使用，三极管Ql和三极管Q2在电路中起到静态平衡的作用。该电流采集电路，使用反向采集原理获取信号，即采样电阻R7上流过电流，即在电阻R7上产生压降。当电阻R7上流过的电流越小，CIN输出的电压就越高。三极管Ql与三极管Q2的参数一致，将三极管Ql的基极和发射极当作二极管使用，使得电压呈线性输出，电阻R3为三极管Ql和三极管Q2提供偏置电压，而电阻R2和电阻R6使输入与输出呈比例关系，由于使用高精度电阻，使得输出电压的一致性得到保证，最终电压经过滤波电容C4滤波后送出，而采集的电流信号CIN输入至单片机。上述电压采集电路包括电阻R1，电阻R5，电容C3，电容C5，钳位二极管Dl ;所述电阻Rl —端连接310V，另一端连接电阻R5，电阻R5另一端接地，电阻Rl与电阻R5的交汇处为电压采集信号引出端；电容C5和电容C3的并联连接在采集信号引出端与接地之间；其中，电容C3的正极连接采集信号引出端，电容C3的负极接地，钳位二极管Dl的阳极连接采集信号引出端，钳位二极管Dl的阴极连接VCC。其中，310V电压是市电整流以后的电压，电容C5是高频滤波电容，电容C3是低频滤波电容，二极管Dl是钳位二极管，整个电压采集电路中电阻Rl和电阻R5串联，电容C5、电容C3与电阻R5并联，电压采集电路采集的是电阻R5两端的电压。为保证精度，所述电阻R1、电阻R5采用电阻值误差<1%的高精度电阻。电压采集电路使用电阻Rl和电阻R5分压，对高压310V进行取样；二极管Dl为钳位二极管，二极管Dl的阳极接VIN，阴极接高压310V，当分压过高时，进行钳位至VCC，最终的采样电压经过电容C5和电容C3滤波处理后输送至单片机。而此时，单片机根据得到的电流与电压计算出直流电机的实时工作功率。请参阅图2，为本实用新型使用该功率检测电路的电风扇的结构原理图。该带有功率显示的电风扇，包括风扇主体(图未示)、叶片(图未示)、直流电机101以及控制单元，该控制单元设有电路板(图未示)、用于人工机械控制的按键控制单元102、用于显示运行数据的显示模块103及接收使用者无线遥控信号的遥控信号接收模块104、以及与该直流电机101电连接的整流滤波及电源电路105、电流采集电路106、电压采集电路107、单片机108。该单片机108与该显示模块103电连接，用于显示检测出的功率数值；该单片机108还与该按键控制单元102、该遥控信号接收模块104电连接，以便于使用者对该单片机108进行控制。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；凡是依本实用新型所作的等效变化与修改，都被本实用新型权利要求书的范围所覆盖。
权利要求1.一种功率检测电路，用于检测直流电机的实际工作功率，其特征在于，包括与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。
2.根据权利要求I所述的一种功率检测电路，其特征在于所述整流滤波及电源电路由电连接的非隔离式开关电源SP、整流电路REF、滤波电容Cl组成。
3.根据权利要求I所述的一种功率检测电路，其特征在于所述电流采集电路包括三极管Q1，三极管Q2，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电阻R7，电阻R4，滤波电容C4 ;所述三极管Ql的发射极接地，集电极悬空；三极管Ql的基极与三极管Q2的基极相接，交汇处连接电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接VCC ;三极管Q2的发射极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，电阻R6与电阻R7的交汇处连接整流电路REF的负端与电容Cl的负极；三极管Q2的集电极与电阻R2 —端、电阻R4 —端、滤波电容C4的正极交汇，电阻R2的另一端连接VCC，滤波电容C4的负极接地，电阻R4的另一端输出电流信号。
4.根据权利要求3所述的一种功率检测电路，其特征在于所述电阻R2、电阻R6、电阻R7为电阻值误差< 1%的高精度电阻。
5.根据权利要求3所述的一种功率检测电路，其特征在于所述三极管Q1、三极管Q2为同一型号的三极管。
6.根据权利要求I所述的一种功率检测电路，其特征在于所述电压采集电路包括电阻R1，电阻R5，低频滤波电容C3，高频滤波电容C5，钳位二极管Dl ;所述电阻Rl —端连接310V,另一端连接电阻R5，电阻R5另一端接地，电阻Rl与电阻R5的交汇处为电压采集信号引出端；高频滤波电容C5和低频滤波电容C3的并联连接在采集信号引出端与接地之间，其中低频滤波电容C3的正极连接采集信号引出端，低频滤波电容C3的负极接地，钳位二极管Dl的阳极连接采集信号引出端，钳位二极管Dl的阴极连接VCC。
7.根据权利要求6所述的一种功率检测电路，其特征在于所述电阻R1、电阻R5为电阻值误差< 1%的高精度电阻。
8.—种使用权利要求1-7所述的功率检测电路的电风扇，包括风扇主体、叶片、直流电机以及控制单元，该控制单元设有电路板、按键控制单元、显示模块、遥控信号接收模块，其特征在于所述控制单元还设有与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机；该单片机与该显示模块电连接。
9.根据权利要求8所述的一种带有功率显示的电风扇，其特征在于所述单片机分别与该按键控制单元、该遥控信号接收模块电连接。
专利摘要本实用新型提供一种功率检测电路，用于检测直流电机的实际工作功率，包括与该直流电机电连接的整流滤波及电源电路、电流采集电路、电压采集电路、单片机。本实用新型电路简单，电流、电压采集精度高，不需要互感线圈或者专用的电流采集芯片，可实现低成本的普及使用。
文档编号G01R21/06GK202735404SQ20122027452
公开日2013年2月13日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者钟石刚, 何文培, 张秋俊 申请人:格力电器(中山)小家电制造有限公司, 珠海格力电器股份有限公司