交流风机的控制系统和具有其的空调器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种交流风机的控制系统，其包括：交流风机；交流风机控制装置，交流风机控制装置与交流风机相连；电压采集装置，电压采集装置采集输入的交流电的电压；稳压装置，稳压装置的输入端与输入的交流电的火线和零线相连，稳压装置的输出端与交流风机控制装置相连；控制器，控制器的电压采样端与电压采集装置相连，控制器的稳压控制输出端与稳压装置的控制端相连，控制器的风机控制输出端与交流风机控制装置相连。该控制系统能够对输入的交流电的电压进行降压或升压处理，以使输出到交流风机控制装置的电压满足交流风机的额定电压，提高电器产品例如空调器的效能，并能够提高交流风机的寿命。本实用新型还公开了一种空调器。
【专利说明】交流风机的控制系统和具有其的空调器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电器【技术领域】，特别涉及一种交流风机的控制系统以及一种具有 该交流风机的控制系统的空调器。
【背景技术】
[0002] 目前，家电领域对交流风机的控制主要是通过继电器来控制电压通断或者通过可 控硅调节电压大小来控制风机启停以及风机的转速，并且都是以输入的交流市电电压为基 准电压来调节输入到交流风机的电压。
[0003] 但是，交流市电电压会存在一定的波动，其中，如果交流市电电压低于交流风机的 额定电压就会导致交流风机的转速过低，从而会影响整个家电的效能，例如空调器外机风 机转速过低，会影响到换热效果，进而影响到整个空调器的制冷/制热效果，而交流市电电 压过高又会影响交流风机的寿命。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0005] 为此，本实用新型的目的在于提出一种能够解决输入到交流风机的电压不稳定问 题的交流风机的控制系统。
[0006] 为达到上述目的，本实用新型提出的一种交流风机的控制系统，包括：交流风机； 交流风机控制装置，所述交流风机控制装置与所述交流风机相连以对所述交流风机进行控 制；电压采集装置，所述电压采集装置采集输入的交流电的电压；稳压装置，所述稳压装置 的输入端与所述输入的交流电的火线和零线相连，所述稳压装置的输出端与所述交流风机 控制装置相连；控制器，所述控制器的电压采样端与所述电压采集装置相连，所述控制器的 稳压控制输出端与所述稳压装置的控制端相连，所述控制器的风机控制输出端与所述交流 风机控制装置相连。
[0007] 根据本实用新型提出的交流风机的控制系统，通过电压采集装置实时采集输入的 交流电的电压，控制器对电压采集装置采集的交流电的电压进行判断，并在电压采集装置 采集的交流电的电压过高或过低时，控制器控制稳压装置对输入的交流电的电压进行降压 或升压处理，以使稳压装置输出到交流风机控制装置的电压满足交流风机的额定电压，从 而使得受流风机稳定运行，提商电器广品例如空调器的效能，并能够提商受流风机的寿命。 此外，该交流风机的控制系统结构简单，容易实现，可靠性高。
[0008] 其中，所述稳压装置包括：第一变压器，所述第一变压器的初级绕组的一端与所述 火线相连，所述第一变压器的初级绕组的另一端与所述零线相连；第一继电器，所述第一继 电器中的线圈的一端与所述第一变压器的次级绕组的第一端相连，所述第一继电器中的开 关的一端与所述控制器的第一稳压控制输出端相连，所述第一继电器中的开关的另一端与 第一预设电压的电源相连；第二继电器，所述第二继电器中的线圈的一端与所述第一变压 器的次级绕组的第二端相连，所述第二继电器中的开关的一端与所述控制器的第二稳压控 制输出端相连，所述第二继电器中的开关的另一端与所述第一预设电压的电源相连；第三 继电器，所述第三继电器中的线圈的一端与所述第一变压器的次级绕组的第三端相连，所 述第三继电器中的开关的一端与所述控制器的第三稳压控制输出端相连，所述第三继电器 中的开关的另一端与所述第一预设电压的电源相连；其中，所述第一继电器中的线圈的另 一端、所述第二继电器中的线圈的另一端和所述第三继电器中的线圈的另一端相连后与所 述交流风机控制装置相连。
[0009] 并且，所述的交流风机的控制系统，还包括提供所述第一预设电压的电源和第二 预设电压的电源的第一供电装置。
[0010] 其中，所述第一供电装置包括：第一整流桥，所述第一整流桥的第一输入端与所述 第一变压器的次级绕组的第四端相连，所述第一整流桥的第二输入端与所述第一变压器的 次级绕组的第五端相连；第一电源芯片，所述第一电源芯片的输入端与所述第一整流桥的 第一输出端相连，所述第一电源芯片的地端与所述第一整流桥的第二输出端相连，所述第 一电源芯片的输出端输出所述第一预设电压的电源；第二电源芯片，所述第二电源芯片的 输入端与所述第一电源芯片的输出端相连，所述第二电源芯片的地端与所述第一整流桥的 第二输出端相连，所述第二电源芯片的输出端与所述控制器的电源端相连，所述第二电源 芯片的输出端输出所述第二预设电压的电源。
[0011]另外，所述稳压装置包括：第二整流桥，所述第二整流桥的第一输入端与所述火线 相连，所述第二整流桥的第二输入端与所述零线相连；滤波电容，所述滤波电容的一端与所 述第二整流桥的第一输出端相连，所述滤波电容的另一端与所述第二整流桥的第二输出端 相连后接地；逆变器，所述逆变器的第一输入端与所述滤波电容的一端相连，所述逆变器的 第二输入端与所述滤波电容的另一端相连，所述逆变器的输出端与所述交流风机控制装置 相连，所述逆变器的控制端与所述控制器的稳压控制输出端相连。
[0012] 并且，所述的交流风机的控制系统，还包括提供第二预设电压的电源的第二供电 装直。
[0013] 具体地，所述第二供电装置包括：第二变压器，所述第二变压器的初级绕组的一端 与所述火线相连，所述第二变压器的初级绕组的另一端与所述零线相连；第三整流桥，所述 第三整流桥的第一输入端与所述第二变压器的次级绕组的一端相连，所述第三整流桥的第 二输入端与所述第二变压器的次级绕组的另一端相连；第三电源芯片，所述第三电源芯片 的输入端与所述第三整流桥的第一输出端相连，所述第三电源芯片的地端与所述第三整流 桥的第二输出端相连，所述第三电源芯片的输出端与所述控制器的电源端相连，所述第三 电源芯片的输出端输出所述第二预设电压的电源。
[0014] 优选地，所述电压采集装置包括：串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一 端与所述火线相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的 另一端接地，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端之间的节点与所述控制器的电 压采样端相连。
[0015] 此外，本实用新型还提出了一种空调器，其包括上述的交流风机的控制系统。
[0016] 本实用新型的空调器能够对输入到交流风机控制装置的交流电的电压进行降压 或升压处理，以使输入到交流风机控制装置的电压满足交流风机的额定电压，从而使得交 流风机稳定运行，提商了空调器的效能，并能够提商受流风机的寿命。
[0017] 本实用新型附加的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，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中：
[0019] 图1为根据本实用新型实施例的交流风机的控制系统的方框示意图；
[0020] 图2为根据本实用新型一个实施例的交流风机的控制系统的电路示意图；以及
[0021] 图3为根据本实用新型另一个实施例的交流风机的控制系统的电路示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的 限制。
[0023] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为 了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示 例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和 /或字母。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例和/或设置 之间的关系。此外，本实用新型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可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一 特征在第二特征之"上"的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以 包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接 接触。
[0024] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连 通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
[0025] 下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的交流风机的控制系统和具有 该交流风机的控制系统的空调器。
[0026] 图1为根据本实用新型实施例的交流风机的控制系统的方框示意图。如图1所示， 该交流风机的控制系统包括：交流风机10、交流风机控制装置20、电压采集装置30、稳压装 置40和控制器50。
[0027] 其中，交流风机控制装置20与交流风机10相连以对交流风机10进行控制，例如 交流风机控制装置20以稳压装置40输出的稳定的电压为基准电压，通过继电器或可控硅 来实现对交流风机10的启停和转速的控制。
[0028] 如图1所示，电压采集装置30可与输入的交流电的火线AC_L相连，电压采集装置 30用于实时采集输入的交流电的电压。稳压装置40的输入端与输入的交流电的火线AC_ L和零线AC_N相连，稳压装置40的输出端与交流风机控制装置20相连，稳压装置40用于 输出稳定的电压例如交流风机的额定电压至交流风机控制装置20,以控制交流风机10稳 定运行。控制器50的电压采样端501与电压采集装置30相连，控制器50的稳压控制输出 端502与稳压装置40的控制端相连，控制器50的风机控制输出端503与交流风机控制装 置20相连。其中，控制器50可以为微控制单元MCU。
[0029] MCU用于接收电压采集装置30采集的交流电的电压信息，并对交流电的电压信息 进行处理以对交流电的电压与交流电机的最有效工作电压参考值进行比较，当交流电的电 压大于交流电机的最有效工作电压参考值，MCU输出降压信号至稳压装置40 ;当交流电的 电压小于交流电机的最有效工作电压参考值，MCU输出升压信号至稳压装置40。其中，交流 电机的最有效工作电压参考值可存储在MCU中或外置的存储器中。
[0030] 稳压装置40接收MCU输出的升压信号或降压信号，并根据升压信号或降压信号对 输入的交流电的电压进行调节，以使其输出到交流风机控制装置20的电压达到交流电机 的最有效工作电压参考值，从而控制交流风机10稳定运行。并且，MCU还与交流风机控制 装置20相连，通过控制交流风机控制装置20以控制交流风机10。
[0031] 在本实用新型的实施例中，稳压装置40可通过采用普通的线性变压器变压来实 现其稳压功能，也可以通过采用交流-直流-交流斩波器来实现其稳压功能，当然也可采用 其他的方式，只要能实现其稳压功能即可。
[0032] 具体地，根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，稳压装置40包括：第一变压 器401、第一继电器RY1、第二继电器RY2和第三继电器RY3。其中，第一变压器401的初级 绕组的一端与火线AC_L相连，第一变压器401的初级绕组的另一端与零线AC_N相连；第 一继电器RY1中的线圈的一端与第一变压器401的次级绕组的第一端U1相连，第一继电器 RY1中的开关的一端与控制器50的第一稳压控制输出端5021相连，第一继电器RY1中的开 关的另一端与第一预设电压例如12V的电源VCC'相连；第二继电器RY2中的线圈的一端与 第一变压器401的次级绕组的第二端U2相连，第二继电器RY2中的开关的一端与控制器50 的第二稳压控制输出端5022相连，第二继电器RY2中的开关的另一端与第一预设电压的电 源相连；第三继电器RY3中的线圈的一端与第一变压器401的次级绕组的第三端U3相连， 第三继电器RY3中的开关的一端与控制器50的第三稳压控制输出端5023相连，第三继电 器RY3中的开关的另一端与第一预设电压的电源相连。并且，第一继电器RY1中的线圈的 另一端、第二继电器RY2中的线圈的另一端和第三继电器RY3中的线圈的另一端相连后与 交流风机控制装置20相连。
[0033] 需要说明的是，在本实用新型的实施例中，继电器的数量不仅限于三个，可能是两 个或者是大于三个，保证第一变压器可以有多路输出即可。
[0034] 由此可知，第一变压器401可以为一路输入、多路输出的线性变压器，由于交流风 机的一般的额定电压为220V，实际最有效的工作电压可能在220V左右，因此可以使第一变 压器401的三路（即通过第一端U1、第二端U2、第三端U3)输出的电压为210V、220V、230V， 通过三个继电器控制，MCU的三路管脚来分别控制此三个继电器，MCU可根据电压采集装置 30采集的交流电的电压大小分别选择相应的继电器导通，来实现第一变压器401输出的电 压达到交流风机的最有效的工作电压。
[0035] 并且，如图2所示，上述的交流风机的控制系统还包括提供第一预设电压例如12V 的电源和第二预设电压例如5V的电源的第一供电装置60。其中，12V的电源供给三个继电 器，5V的电源供给控制器50例如MCU。
[0036] 具体地，如图2所不，第一供电装置60包括：第一整流桥601、第一电源芯片IC1 和第二电源芯片IC2。其中，第一整流桥601的第一输入端1与第一变压器401的次级绕 组的第四端U4相连，第一整流桥601的第二输入端2与第一变压器401的次级绕组的第五 端U5相连；第一电源芯片IC1的输入端Vin与第一整流桥601的第一输出端3相连，第一 电源芯片IC1的地端GND与第一整流桥601的第二输出端4相连，第一电源芯片IC1的输 出端Vout输出第一预设电压例如12V的电源VCC' ；第二电源芯片IC2的输入端Vin与第 一电源芯片IC1的输出端Vout相连，第二电源芯片IC2的地端GND与第一整流桥601的第 二输出端4相连，第二电源芯片IC2的输出端Vout与控制器50的电源端相连，第二电源芯 片IC2的输出端Vout输出第二预设电压例如5V的电源VCC。
[0037] 根据本实用新型的另一个实施例，如图3所示，稳压装置40包括：第二整流桥 402、滤波电容EC1和逆变器403。其中，第二整流桥402的第一输入端1与火线AC_L相连， 第二整流桥402的第二输入端2与零线相连AC_N ;滤波电容EC1的一端与第二整流桥402 的第一输出端3相连，滤波电容EC1的另一端与第二整流桥402的第二输出端4相连后接 地；逆变器403的第一输入端1与滤波电容EC1的一端相连，逆变器403的第二输入端2与 滤波电容EC1的另一端相连，逆变器403的输出端3与交流风机控制装置20相连，逆变器 403的控制端4与控制器50的稳压控制输出端502相连。
[0038] 由此可知，本实施例的稳压装置40为交流-直流-交流斩波器，同样可以实现对 输入的交流电的电压进行稳压处理，使得输出到交流风机控制装置20的电压达到交流风 机的最有效的工作电压。
[0039] 并且，如图3所示，上述的交流风机的控制系统还包括提供第二预设电压例如5V 的电源的第二供电装置70。
[0040] 具体而言，如图3所示，第二供电装置70包括：第二变压器701、第三整流桥702和 第三电源芯片IC3。其中，第二变压器701的初级绕组的一端与火线AC_L相连，第二变压器 701的初级绕组的另一端与零线AC_N相连；第三整流桥702的第一输入端1与第二变压器 701的次级绕组的一端相连，第三整流桥702的第二输入端2与第二变压器701的次级绕组 的另一端相连；第三电源芯片IC3的输入端Vin与第三整流桥702的第一输出端3相连，第 三电源芯片IC3的地端GND与第三整流桥702的第二输出端4相连，第三电源芯片IC3的 输出端Vout与控制器50的电源端相连，第三电源芯片IC3的输出端Vout输出第二预设电 压例如5V的电源。
[0041] 在本实用新型的实施例中，如图2或图3所示，电压采集装置30包括：串联的第 一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1的一端与火线AC_L相连，第一电阻R1的另一端与 第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端接地，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2 的一端之间的节点与控制器50的电压采样端501相连。可以理解的是，电压采集装置并不 仅局限于本实施例中的电阻分压采样，只要能实现对输入的交流电进行电压采样的电路均 可，另外对输入的交流电的电压采集也不仅局限于从火线AC_L采集，也可以从零线AC_N进 行米集。
[0042] 综上所述，本实用新型实施例的交流风机的控制系统通过改变输入到交流风机控 制装置的电压，由稳压装置对输入的交流电的电压进行降压或升压处理，使得交流风机控 制装置的电压满足交流风机的最有效工作电压例如交流风机的额定电压，从而使得交流风 机稳定运行。并且，本实用新型实施例的交流风机的控制系统结构简单，容易实现，可靠性 高，稳定性强。此外，本实用新型实施例的交流风机的控制系统可广泛应用于空调器等电器 产品中，适用性强。
[0043] 根据本实用新型实施例提出的交流风机的控制系统，通过电压采集装置实时采集 输入的交流电的电压，控制器对电压采集装置采集的交流电的电压进行判断，并在电压采 集装置采集的交流电的电压过高或过低时，控制器控制稳压装置对输入的交流电的电压进 行降压或升压处理，以使稳压装置输出到交流风机控制装置的电压满足交流风机的额定电 压，从而使得交流风机稳定运行，提高电器产品例如空调器的效能，并能够提高交流风机的 寿命。此外，该交流风机的控制系统结构简单，容易实现，可靠性高。
[0044] 此外，本实用新型的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的交流风机的控制 系统。
[0045] 本实用新型实施例的空调器能够对输入到交流风机控制装置的交流电的电压进 行降压或升压处理，以使输入到交流风机控制装置的电压满足交流风机的额定电压，从而 使得受流风机稳定运行，提商了空调器的效能，并能够提商受流风机的寿命。
[0046] 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 点包含于本实用新型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 述不一定指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 任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0047] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修 改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1. 一种交流风机的控制系统，其特征在于，包括： 交流风机； 交流风机控制装置，所述交流风机控制装置与所述交流风机相连以对所述交流风机进 行控制； 电压采集装置，所述电压采集装置采集输入的交流电的电压； 稳压装置，所述稳压装置的输入端与所述输入的交流电的火线和零线相连，所述稳压 装置的输出端与所述交流风机控制装置相连； 控制器，所述控制器的电压采样端与所述电压采集装置相连，所述控制器的稳压控制 输出端与所述稳压装置的控制端相连，所述控制器的风机控制输出端与所述交流风机控制 装置相连。
2. 如权利要求1所述的交流风机的控制系统，其特征在于，所述稳压装置包括： 第一变压器，所述第一变压器的初级绕组的一端与所述火线相连，所述第一变压器的 初级绕组的另一端与所述零线相连； 第一继电器，所述第一继电器中的线圈的一端与所述第一变压器的次级绕组的第一端 相连，所述第一继电器中的开关的一端与所述控制器的第一稳压控制输出端相连，所述第 一继电器中的开关的另一端与第一预设电压的电源相连； 第二继电器，所述第二继电器中的线圈的一端与所述第一变压器的次级绕组的第二端 相连，所述第二继电器中的开关的一端与所述控制器的第二稳压控制输出端相连，所述第 二继电器中的开关的另一端与所述第一预设电压的电源相连； 第三继电器，所述第三继电器中的线圈的一端与所述第一变压器的次级绕组的第三端 相连，所述第三继电器中的开关的一端与所述控制器的第三稳压控制输出端相连，所述第 三继电器中的开关的另一端与所述第一预设电压的电源相连； 其中，所述第一继电器中的线圈的另一端、所述第二继电器中的线圈的另一端和所述 第三继电器中的线圈的另一端相连后与所述交流风机控制装置相连。
3. 如权利要求2所述的交流风机的控制系统，其特征在于，还包括提供所述第一预设 电压的电源和第二预设电压的电源的第一供电装置。
4. 如权利要求3所述的交流风机的控制系统，其特征在于，所述第一供电装置包括： 第一整流桥，所述第一整流桥的第一输入端与所述第一变压器的次级绕组的第四端相 连，所述第一整流桥的第二输入端与所述第一变压器的次级绕组的第五端相连； 第一电源芯片，所述第一电源芯片的输入端与所述第一整流桥的第一输出端相连，所 述第一电源芯片的地端与所述第一整流桥的第二输出端相连，所述第一电源芯片的输出端 输出所述第一预设电压的电源； 第二电源芯片，所述第二电源芯片的输入端与所述第一电源芯片的输出端相连，所述 第二电源芯片的地端与所述第一整流桥的第二输出端相连，所述第二电源芯片的输出端与 所述控制器的电源端相连，所述第二电源芯片的输出端输出所述第二预设电压的电源。
5. 如权利要求1所述的交流风机的控制系统，其特征在于，所述稳压装置包括： 第二整流桥，所述第二整流桥的第一输入端与所述火线相连，所述第二整流桥的第二 输入端与所述零线相连； 滤波电容，所述滤波电容的一端与所述第二整流桥的第一输出端相连，所述滤波电容 的另一端与所述第二整流桥的第二输出端相连后接地； 逆变器，所述逆变器的第一输入端与所述滤波电容的一端相连，所述逆变器的第二输 入端与所述滤波电容的另一端相连，所述逆变器的输出端与所述交流风机控制装置相连， 所述逆变器的控制端与所述控制器的稳压控制输出端相连。
6. 如权利要求4所述的交流风机的控制系统，其特征在于，还包括提供第二预设电压 的电源的第二供电装置。
7. 如权利要求6所述的交流风机的控制系统，其特征在于，所述第二供电装置包括： 第二变压器，所述第二变压器的初级绕组的一端与所述火线相连，所述第二变压器的 初级绕组的另一端与所述零线相连； 第三整流桥，所述第三整流桥的第一输入端与所述第二变压器的次级绕组的一端相 连，所述第三整流桥的第二输入端与所述第二变压器的次级绕组的另一端相连； 第三电源芯片，所述第三电源芯片的输入端与所述第三整流桥的第一输出端相连，所 述第三电源芯片的地端与所述第三整流桥的第二输出端相连，所述第三电源芯片的输出端 与所述控制器的电源端相连，所述第三电源芯片的输出端输出所述第二预设电压的电源。
8. 如权利要求1-7中任一项所述的交流风机的控制系统，其特征在于，所述电压采集 装置包括： 串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述火线相连，所述第一电阻的 另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端接地，所述第一电阻的另一端 与所述第二电阻的一端之间的节点与所述控制器的电压采样端相连。
9. 一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的交流风机的控制系 统。
【文档编号】F04D27/00GK203867950SQ201420198749
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】范君涛 申请人:广东美的制冷设备有限公司