用于风扇的触网停机保护电路和具有其的风扇的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于风扇的触网停机保护电路和具有其的风扇，其中，风扇包括网罩和电机，保护电路包括：换相电路，换相电路的输入端与交流电源相连，换相电路的输出端与电机相连；触摸信号发生电路，用以在网罩被触摸时生成触摸停机信号；过零检测电路，过零检测电路与交流电源相连以检测交流电源的电压过零信号；主控制器，主控制器分别与换相电路、触摸信号发生电路和过零检测电路相连，主控制器在接收到触摸停机信号时根据交流电源的电压过零信号对换相电路进行控制，以通过换相电路输出直流电至电机，以使电机停转。该电路在风扇电机运行过程中，当人或动物碰触到风扇的网罩时，能够及时控制电机停机，避免对人或动物造成伤害。
【专利说明】
用于风扇的触网停机保护电路和具有其的风扇
技术领域
[0001]本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种用于风扇的触网停机保护电路和具有其的风扇。
【背景技术】
[0002]目前风扇的触网停机保护，主要是通过继电器切换触点实现，即当用户碰触到风扇的网罩时，通过继电器将风扇电机的供电电源由交流电切换为直流电，以使电机实现快速制动，避免对人体造成伤害。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于风扇的触网停机保护电路，在接收到触摸停机信号时根据交流电源的电压过零信号对换相电路进行控制，以通过换相电路输出直流电至电机，使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害。
[0004]本发明的另一个目的在于提出一种风扇。
[0005]为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用于风扇的触网停机保护电路，所述风扇包括网罩和电机，所述触网停机保护电路包括:换相电路，所述换相电路的输入端与交流电源相连，所述换相电路的输出端与所述电机相连;触摸信号发生电路，所述触摸信号发生电路用以在所述网罩被触摸时生成触摸停机信号;过零检测电路，所述过零检测电路与所述交流电源相连以检测所述交流电源的电压过零信号；以及主控制器，所述主控制器分别与所述换相电路、所述触摸信号发生电路和所述过零检测电路相连，所述主控制器在接收到所述触摸停机信号时根据所述交流电源的电压过零信号对所述换相电路进行控制，以通过所述换相电路输出直流电至所述电机，以使所述电机停转。
[0006]根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护电路，换相电路的输入端与交流电源相连，换相电路的输出端与电机相连，触摸信号发生电路用以在网罩被触摸时生成触摸停机信号，主控制器在接收到触摸停机信号时，根据过零检测电路检测的交流电源的电压过零信号对换相电路进行控制，以通过换相电路输出直流电至电机，使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害，提高了风扇的安全性。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述主控制器在未接收到所述触摸停机信号时通过控制所述换相电路输出交流电至所述电机，以使所述电机正常运转。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述换相电路包括:第一至第四开关单元，第一开关单元的一端和第二开关单元的一端相连后与所述交流电源的一端相连，第三开关单元的一端和第四开关单元的一端相连后与所述交流电源的另一端相连，所述第一开关单元的另一端和所述第三开关单元的另一端相连后与所述电机的一端相连，所述第二开关单元的另一端和所述第四开关单元的另一端相连后与所述电机的另一端相连，所述第一至第四开关单元的控制端分别与所述主控制器相连。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述第一开关单元和所述第二开关单元的电路结构相同，所述第一开关单元包括:第一开关管，所述第一开关管的第一端与所述交流电源的一端相连，所述第一开关管的第二端与所述电机的一端相连;第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的第一端通过第一电阻与所述第一开关管的第一端相连，所述第一光电耦合器的第二端与所述第一开关管的控制端相连，所述第一光电耦合器的第三端与第一预设电源相连，所述第一光电耦合器的第四端通过第二电阻与所述主控制器相连。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述第三开关单元和所述第四开关单元的电路结构相同，所述第三开关单元包括:第二开关管，所述第二开关管的第一端与所述交流电源的另一端相连，所述第二开关管的第二端与所述电机的另一端相连，所述第二开关管的控制端通过第三电阻与所述主控制器相连。
[0011]进一步地，所述第一开关管和第二开关管为可控硅。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述过零检测电路包括:二极管，所述二极管的正极与所述交流电源的一端相连;三极管，所述第三极管的基极通过第四电阻与所述二极管的负极相连，所述三极管的集电极通过第五电阻与第一预设电源相连，并通过第六电阻与所述主控制器相连，所述三极管的发射极接地;第七电阻，所述第七电阻连接在所述三极管的基极与发射极之间。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述主控制器根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为所述直流电。
[0014]此外，本发明的实施例还提出了一种风扇，其包括上述的用于风扇的触网停机保护电路。
[0015]本发明实施例的风扇，通过上述的用于风扇的触网停机保护电路，在接收到触摸停机信号时，能够根据交流电源的电压过零信号对换相电路进行控制，以通过换相电路输出直流电至电机，使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害，提高了风扇的安全性。
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护电路的方框示意图。
[0017]图2是根据本发明一个实施例的用于风扇的触网停机保护电路的结构示意图。
[0018]图3是根据本发明一个实施例的换相电路中第一至第四开关单元的开关时序图。
[0019]图4是根据本发明一个实施例的用于风扇的触网停机保护电路图。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021]下面参考附图来描述根据本发明实施例提出的用于风扇的触网停机保护电路和具有其的风扇。
[0022]图1是根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护电路的方框示意图，其中，风扇包括网罩和电机。
[0023]如图1所示，该用于风扇的触网停机保护电路包括换相电路10、触摸信号发生电路20、过零检测电路30和主控制器40。
[0024]其中，换相电路10的输入端与交流电源(AB)相连，换相电路10的输出端与电机M相连。触摸信号发生电路20用以在网罩被触摸时生成触摸停机信号。过零检测电路30与交流电源相连以检测交流电源的电压过零信号。主控制器40分别与换相电路10、触摸信号发生电路20和过零检测电路30相连，主控制器40在接收到触摸停机信号时根据交流电源的电压过零信号对换相电路1进行控制，以通过换相电路1输出直流电至电机M，以使电机M停转。
[0025]在本发明的实施例中，主控制器40在未接收到触摸停机信号时通过控制换相电路1输出交流电至电机M，以使电机M正常运转。
[0026]具体而言，风扇在正常工作时，主控制器40通过控制换相电路10输出交流电至电机M，以使电机M正常运转。而在风扇正常工作过程中，如果触网条件发生，例如有人或者动物碰触到风扇的网罩时，相应的触摸信号发生电路20会生成触摸停机信号，并发送至主控制器40，主控制器40在接收到触摸停机信号后，通过与交流电源输入线中任意一根输入线相连的过零检测电路30检测交流电源的电压过零信号，并根据交流电源的电压过零信号控制换相电路1输出直流电至电机M，以使电机M实现快速制动，有效防止人或动物被伤害。
[0027]根据本发明的一个实施例，如图2所示，换相电路10包括:第一至第四开关单元，第一开关单元Kl的一端和第二开关单元K2的一端相连后与交流电源的一端相连，第三开关单元K3的一端和第四开关单元K4的一端相连后与交流电源的另一端相连，第一开关单元Kl的另一端和第三开关单元K3的另一端相连后与电机M的一端相连，第二开关单元K2的另一端和第四开关单元K4的另一端相连后与电机M的另一端相连，第一至第四开关单元的控制端分别与主控制器40相连。
[0028]主控制器40根据交流电源的电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路1将交流电源输出的交流电转换为直流电。
[0029]具体而言，如图2所示，当风扇正常工作时，主控制器40控制换相电路10中的第一开关单元Kl和第四开关单元K4均导通，并控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均断开，此时交流电源直接输入至电机M，电机M正常运转。而当触网条件发生时，触摸信号发生电路20生成触摸停机信号并发送至主控制器40，主控制器40在接收到触摸停机信号后，先控制第一开关单元Kl和第四开关单元K4均断开，然后等待交流电源的电压过零信号。如图3所示，当检测到交流电源的电压过零信号VDD由O翻转到I时，主控制器40控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均导通，而第一开关单元Kl和第四开关单元K4处于断开状态，当检测到交流电源的电压过零信号VDD由I翻转到O时，主控制器40控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均断开，并控制第一开关单元Kl和第四开关单元K4导通，依次循环，直至电机M停止运转，控制第一至第四开关单元均断开，实现电机的快速制动，防止人或动物受到伤害。
[0030]可以理解的是，在本发明的实施例中，当风扇正常工作时，主控制器40也可以控制第二开关单元K2和第三开关单元K3均导通，以使交流电源输入至电机M，电机M正常运转，并在接收到触摸停机信号时，根据电压过零信号控制第一至第四开关单元的开关时序以使换相电路10将交流电源输出的交流电转换为直流电，具体控制过程这里不再详述。
[0031]在本发明的实施例中，第一开关单元Kl至第四开关单元K4可以是可控硅、MOS管、高压三极管或者光电耦合器等。
[0032]具体地，根据本发明的一个实施例，如图4所示，第一开关单元Kl和第二开关单元K2的电路结构相同。第一开关单元Kl包括第一开关管Tl、第一光电親合器Ul、第一电阻Rl和第二电阻R2，其中，第一开关管Tl的第一端与交流电源的一端A相连，第一开关管Tl的第二端与电机M的一端相连，第一光电親合器Ul的第一端通过第一电阻Rl与第一开关管TI的第一端相连，第一光电親合器Ul的第二端与第一开关管Tl的控制端相连，第一光电親合器Ul的第三端与第一预设电源VCCl(电压可为+5V)相连，第一光电耦合器Ul的第四端通过第二电阻R2与主控制器40相连，第一开关管Tl可以为可控硅。
[0033]如图4所示，第三开关单元K3和第四开关单元K4的电路结构相同，第三开关单元K3包括第二开关管T2和第三电阻R3，其中，第二开关管T2的第一端与交流电源的另一端B相连，第二开关管T2的第二端与电机M的另一端相连，第二开关管T2的控制端通过第三电阻R3与主控制器40相连，第二开关管T2可以为可控硅。
[0034]根据本发明的一个实施例，如图4所示，过零检测电路可以包括:二极管D1、三极管Q1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，其中，二极管Dl的正极与交流电源A的一端相连，第三极管Ql的基极通过第四电阻R4与二极管Dl的负极相连，三极管Ql的集电极通过第五电阻R5与第一预设电源VCCl相连，并通过第六电阻R6与主控制器40相连，三极管Ql的发射极接地GND，第七电阻R7连接在三极管Ql的基极与发射极之间。具体工作原理这里不再详述。
[0035]根据本发明实施例的用于风扇的触网停机保护电路，换相电路的输入端与交流电源相连，换相电路的输出端与电机相连，触摸信号发生电路用以在网罩被触摸时生成触摸停机信号，主控制器在接收到触摸停机信号时，根据过零检测电路检测的交流电源的电压过零信号对换相电路进行控制，以通过换相电路输出直流电至电机，使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害，提高了风扇的安全性。
[0036]此外，本发明的实施例还提出了一种风扇，其包括上述的用于风扇的触网停机保护电路。
[0037]本发明实施例的风扇，通过上述的用于风扇的触网停机保护电路，在接收到触摸停机信号时，能够根据交流电源的电压过零信号对换相电路进行控制，以通过换相电路输出直流电至电机，使电机实现快速停机，避免对人或动物造成伤害，提高了风扇的安全性。
[0038]在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0039]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;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，除非另有明确的限定。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。
[0040]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0041]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述风扇包括网罩和电机，所述触网停机保护电路包括: 换相电路，所述换相电路的输入端与交流电源相连，所述换相电路的输出端与所述电机相连； 触摸信号发生电路，所述触摸信号发生电路用以在所述网罩被触摸时生成触摸停机信号； 过零检测电路，所述过零检测电路与所述交流电源相连以检测所述交流电源的电压过零信号；以及 主控制器，所述主控制器分别与所述换相电路、所述触摸信号发生电路和所述过零检测电路相连，所述主控制器在接收到所述触摸停机信号时根据所述交流电源的电压过零信号对所述换相电路进行控制，以通过所述换相电路输出直流电至所述电机，以使所述电机停转。2.如权利要求1所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述主控制器在未接收到所述触摸停机信号时通过控制所述换相电路输出交流电至所述电机，以使所述电机正常运转。3.如权利要求1或2所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述换相电路包括: 第一至第四开关单元，第一开关单元的一端和第二开关单元的一端相连后与所述交流电源的一端相连，第三开关单元的一端和第四开关单元的一端相连后与所述交流电源的另一端相连，所述第一开关单元的另一端和所述第三开关单元的另一端相连后与所述电机的一端相连，所述第二开关单元的另一端和所述第四开关单元的另一端相连后与所述电机的另一端相连，所述第一至第四开关单元的控制端分别与所述主控制器相连。4.如权利要求3所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述第一开关单元和所述第二开关单元的电路结构相同，所述第一开关单元包括: 第一开关管，所述第一开关管的第一端与所述交流电源的一端相连，所述第一开关管的第二端与所述电机的一端相连； 第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的第一端通过第一电阻与所述第一开关管的第一端相连，所述第一光电耦合器的第二端与所述第一开关管的控制端相连，所述第一光电耦合器的第三端与第一预设电源相连，所述第一光电耦合器的第四端通过第二电阻与所述主控制器相连。5.如权利要求4所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述第三开关单元和所述第四开关单元的电路结构相同，所述第三开关单元包括: 第二开关管，所述第二开关管的第一端与所述交流电源的另一端相连，所述第二开关管的第二端与所述电机的另一端相连，所述第二开关管的控制端通过第三电阻与所述主控制器相连。6.如权利要求5所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管为可控硅。7.如权利要求1所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述过零检测电路包括: 二极管，所述二极管的正极与所述交流电源的一端相连； 三极管，所述第三极管的基极通过第四电阻与所述二极管的负极相连，所述三极管的集电极通过第五电阻与第一预设电源相连，并通过第六电阻与所述主控制器相连，所述三极管的发射极接地； 第七电阻，所述第七电阻连接在所述三极管的基极与发射极之间。8.如权利要求3所述的用于风扇的触网停机保护电路，其特征在于，所述主控制器根据所述交流电源的电压过零信号控制所述第一至第四开关单元的开关时序以使所述换相电路将所述交流电源输出的交流电转换为所述直流电。9.一种风扇，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的用于风扇的触网停机保护电路。
【文档编号】H02P3/24GK105914708SQ201610508623
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】刘鑫, 吴汝林, 陈灿, 车玉明
【申请人】广东美的环境电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司