一种应用在电动晾衣机上的风机调速电路的制作方法

本实用新型涉及一种应用在电动晾衣机上的风机调速电路。

背景技术：

随着智能晾衣机的快速发展，带风干功能的智能晾衣机逐步进入千家万户，智能晾衣机带风干功能已经成为家庭晾衣的一大需求，成为智能晾衣机发展的的趋势，在未来的智能晾衣机行业中占据重要的地位。目前市场上出现的带风干功能的智能晾衣机大部分都是基于继电器控制风机负载技术的实现，通过控制继电器闭合或断开，实现开启或关闭风机负载，风速档位控制也是通过继电器实现风速档位切换，多档位切换时通过控制不同的继电器实现，不仅增加了材料成本，而且在档位切换过程中，包括继电器动作和风速变化，都会有明显的档位切换产生的噪音。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提供一种应用在电动晾衣机上的风机调速电路，不仅能够解决传统智能晾衣机调速时产生的继电器动作和风速变化的噪音，而且能够降低材料成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种应用在电动晾衣机上的风机调速电路，包括:

电源信号过零检测模块，检测负载交流供电电源的近似零电势点，并输出过零检测信号；

遥控信号接收模块，接收遥控器发送的包含风机转速档位信息的遥控信号，并输出；

可控硅，串联在风机负载的交流电源供电回路中；

驱动模块，驱动触发可控硅导通或截止；

MCU控制器，输入电源信号过零检测模块的过零检测信号，输入遥控信号接收模块接收到的风机档位信号，并根据接收到的风机档位信号，结合过零检测信号，输出控制信号经驱动模块控制可控硅导通角的大小，从而控制风机负载按设定档位运行。

还可包括风速档位指示灯模块，所述MCU控制器根据风速档位，控制对应指示灯发光。

所述电源信号过零检测模块可包括整流模块和光电耦合模块，负载交流供电电源经整流模块整流后输送至光电耦合模块，该光电耦合模块输出过零检测信号。所述整流模块可为全波整流模块或半波整流模块。

本实用新型由于包括电源信号过零检测模块、遥控信号接收模块、可控硅、驱动模块和MCU控制器，故MCU控制器能够根据电源信号过零检测模块的过零检测信号，经驱动模块控制可控硅在负载交流供电电源的零电势点之后和下一个零电势点之前接通，也即在交流供电电源的零电势点之后到下一个零电势点之前，MCU控制器输出控制命令，经驱动模块触发可控硅导通，从而控制风机负载运行；MCU控制器根据遥控信号接收模块提供的风速需求信息，输出不同的控制信号，控制可控硅SCR的导通角，从而实现分档位控制。在档位切换过程中，通过MCU控制器，可以采用渐进式或渐减式调整可控硅SCR的导通角，实现静音式换挡。本实用新型由于在风机分档位控制中，选用可控硅SCR，而不是选用不同的继电器，同时在档位切换过程中采用渐进式或渐减式切换控制，故本实用新型既能降低材料成本，又能减少档位切换过程中产生的噪音。

附图说明

图1是实施例的电路方框图；

图2是实施例一的电源信号过零检测模块电路原理图；

图3是实施例一的驱动模块和可控硅SCR电路控制原理图；

图4是实施例一的控制时序示意图；

图5是实施例二的电源信号过零检测模块电路原理图；

图6是实施例二的控制时序示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

如图1所示，实施例包括:电源信号过零检测模块、遥控信号接收模块、驱动模块、可控硅、风速档位指示灯模块和MCU控制器。

电源信号过零检测模块，检测负载交流供电电源ULN的近似零电势点，并输出过零信号UA，为时序控制提供基点；

遥控信号接收模块，接收遥控器发送的包含风机转速档位信息的遥控信号，并输出；

可控硅SCR，串联在风机负载的交流电源供电回路中；

驱动模块，驱动触发可控硅SCR导通或截止；

MCU控制器，输入电源信号过零检测模块的过零检测信号，输入遥控信号接收模块接收到的风机档位信号，并根据接收到的风机档位信号，结合过零检测信号，输出控制信号UK经驱动模块控制可控硅SCR导通角的大小，从而控制风机负载按设定档位运行。

风速档位指示灯模块，所述MCU控制器根据风速档位，控制对应指示灯发光。

实施例一

如图2所示，实施例一的电源信号过零检测模块包括全波整流模块和光电耦合模块，负载交流供给电源ULN连接在L、N两端，全波整流模块包含二极管D1-D4，对供电电源ULN做全波整流，光电耦合模块包含光电耦合器U1、光电耦合器限流保护器件R1、R2、MCU控制器端口A的上拉电阻R3和起滤波作用的电阻R4、电容C1。负载交流供电电源ULN经全波整流模块整流后输送至光电耦合模块，该光电耦合模块输出过零检测信号UA。

如图2、图3所示，实施例一是通过光电耦合器U1隔离，将负载供电电源ULN的零电势点信息同步反馈到MCU控制器的输入端口A，经处理后，MCU控制器的输出端口K输出控制信号UK给驱动模块，该驱动模块驱动触发可控硅SCR导通或截止。如图3所示，是实施例一的驱动模块和可控硅SCR电路控制原理图，CN1端子接风机负载，ACL、ACN两端连接负载交流供给电源ULN，可控硅SCR串联在风机负载的交流电源供电回路中，MCU控制器通过调节输出端口K的控制信号UK时序，实现调节可控硅SCR的导通角大小，从而实现对风机负载的档位控制。

如图4所示，是实施例一的控制时序示意图，ULN-t曲线是负载交流供电电源ULN的电压变化曲线，U-t曲线是负载供电电源ULN经全波整流模块后的电压曲线，UA-t曲线是负载供电电源ULN经电源信号过零检测模块处理后，反馈输入到MCU控制器端口A的电压曲线。如图2、图3、图4所示，当交流供电电源幅值在B1C2、B2C3区间时，光电耦合器U1导通，MCU控制器端口A体现为低电平，当交流供电电源幅值在C1B1、C2B2、C3B3区间时，光电耦合器U1不导通，此时MCU控制器端口A体现为高电平，在B1、B2、B3点、均为近似零电势点位置，MCU控制器过零检测端口A的电平从高电平到低电平跳变，MCU控制器根据端口A的电平变化，确定近似零电势点位置B1、B2和B3，再根据零电势点信息作为基点控制驱动模块，调整可控硅SCR的导通角。如图3、图4所示，供电电源电压近似零点电势位置B1和C2，反馈在MCU输入端口A的对应信号为D1和D2，以D1、D2为时间基点，MCU控制器的K端口输出触发控制信号UK，在D1和D2之间，当触发控制信号UK为高电平时，可控硅SCR保持不导通，风机负载不动作；当触发控制信号UK为低电平时并且达到一定的触发宽度，可控硅SCR导通，触发控制信号UK只有在d之间触发低电平信号才能控制可控硅SCR打开，导通角的大小跟在d之间的触发位置有关，当触发信号在D1位置时，此时可控硅SCR的导通角最大，当触发信号在D2位置时，此时可控硅SCR的导通角最小。本实施例的触发信号的宽度为8ms，风速档位分三档，分别对应的触发位置为高速风D1位置，中速风为25％d位置，低速风为50％d位置。本实施例通过使用一个可控硅SCR器件实现多档风调速，由于使用了MCU控制器，在档位切换之间可以进行静音调速，在高、中、低速风之间切换时，可以设置10秒的过渡期，进行渐进式或渐减式的切换，例如高速风切换到低速风或者低速风切换到高速风，时间相差50％d,则以0.05d/秒的导通角递减变化，渐减式减小导通角，直到达到50％d的位置，保持在50％d的位置触发可控硅SCR，则可保持可控硅SCR导通角的大小；或以0.05d/秒的导通角递增变化，渐进式增大导通角，直到达到50％d的位置，保持在50％d的位置触发可控硅SCR，则可保持可控硅SCR导通角的大小，恒速运行。

实施例二

如图5所示，实施例二的电源信号过零检测模块的整流模块为半波整流模块，该半波整流模块包含二极管D02，实施例二的其余部分和实施例一相同，不多累述。

如图6所示，是实施例二的控制时序示意图，ULN-t曲线是负载交流供电电源ULN的电压变化曲线，U-t曲线是负载供电电源ULN经半波整流模块后的电压曲线，UA-t曲线是负载供电电源ULN经电源信号过零检测模块处理后，反馈输入到MCU控制器端口A的电压曲线。如图5、图6所示，当交流供电电源幅值在B1C2区间时，光电耦合器U01导通，此时，MCU控制器的端口A体现为低电平，在D21点，MCU控制器端口A的电平从高电平到低电平跳变，在D22点，端口A的电平从低电平到高电平跳变，当交流供电电源幅值在C2B3区间时，光电耦合器U1不导通，此时，MCU控制器端口A体现为高电平，在B3点，MCU控制器过零检测端口A的电平从高电平到低电平跳变，MCU控制器根据端口A的电平变化，确定近似零电势点位置B1、C2和B3，再根据零电势点信息作为基点控制驱动模块，调整可控硅的导通角。如图6所示，正半周供电电源电压近似零点电势位置B1和C2，反馈在MCU控制器端口A的对应信号为D21和D22，以D21、D22为时间基点，在D21和D22之间，MCU控制器的K端口输出触发控制信号UK，在D21和D22之间，当触发控制信号UK为高电平时，可控硅保持不导通，风机负载不动作；当触发控制信号UK为低电平时，并且达到一定的触发宽度，可控硅SCR导通，在电源正半周，触发控制信号UK只有在d之间触发低电平信号才能控制可控硅SCR打开，在电源电压零电势点A22位置自动截止，导通角的大小跟在d之间的触发位置有关，当触发信号在D21位置时，可控硅SCR的导通角最大，当触发信号在D22位置时，可控硅SCR的导通角最小。在电源负半周，在D22后延时一段时间t0后，触发控制信号UK只有在d1之间触发低电平信号才能控制可控硅SCR打开，在电源电压零电势点A23位置自动截止，导通角的大小跟在d1之间的触发位置有关，当触发信号在D23位置时，可控硅SCR的导通角最大，当触发信号在D33位置时，可控硅SCR的导通角最小。