专利名称：多功能家用电扇调速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属电扇调节装置。
我国目前家用电扇调速器有四种1.古老的电抗调速器，其缺点是调速能耗大，不能无级调速，功能单一；2.专用集成块调速器，其缺点是结构复杂，造价高，不能无级调速，阵风周期和大小不能无级调整，部分产品调速能耗大；3.调波制的电子调速器，其缺点是产生高次谐波干扰家用电器，波形不对称，在负载上产生直流，易失控，功能单一，故障率高，寿命短；4.机械控制电机抽头调速器，其缺点是不能无级调速，功能单一，成本高。上述四种调速器在我国拥有量达数亿台，其中80％为高耗能产品，其年耗电量达数十亿千瓦小时。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，功能强，成本低，适于普及的家用电扇调速器，它能有效地避免电源干扰，实施温控、时控、无级调速，且调速能耗低。
本实用新型的目的是这样实现的，电扇电机M除与电源开关K相连外，还与主控开关(1)串联接入220V电网，直流电源电路(2)输入接市电网，输出接时控电路(3)，温控电路(4)，以及无级调速阵风电路(5)的部分输入端，并经时控电路(3)或温控电路(4)接无级调速阵风电路(5)的电源端，无级调速阵风电路(5)的输出接主控开关(1)控制端，原理方框图见
图1。
主控开关(1)采用双向可控硅，其控制极G由555输出3脚产生的电信号控制。555的2脚与6脚相连，6、7脚间，7脚与电源之间接电阻，6脚与地之间接电容，构成无级调速阵风电路(5)。调节电阻值(或电容值)改变充放电电路的RC常数，则输出信号的频率改变。另外555控制电压端5脚电位由跨接在直流电源电路(2)与地之间的分压电阻分压提供，改变分压比可调节5端的控制电压，达到改变555输出信号脉宽的目的。因此555电路RC常数与控制电压的改变，可使得输出3脚信号的频率、占空比随之变化，通过双向可控硅使单位时间内通过电扇电机220V正弦波个数得到调节，达到无级调速的目的；又由于单位时间内这些正弦波间隔通过电扇，因此具有阵风效应，可模拟各种自然风。
555电源端8脚不直接与电路的直流电源电路(2)相连，而是接到时控电路(3)、温控电路(4)公用后级输出三极管PNP的C极，该管E极与直流电源电路(2)相连。当时控及温控前级电路不能提供使该PNP正常工作的基级电流时，该PNP管截止，555停止工作，其3脚输出低电平，双向可控硅截止，电扇停转；当时控及温控前级电路能提供使该PNP正常工作的基级电流时，该PNP管工作正常，直流电源通过它传到555电源输入端，555正常工作，其输出使电扇按规定转速、阵风效果转动的电信号。温控利用PN结温度特性，PN结的正向电压具有负的温度系数△U／△T＝－2.5mV／℃，因此温度下降，其正向电压升高，控制电路使与555电源相连的PNP截止，电扇停转；温度升高，其正向电压降低，控制电路使与555电源相连的PNP工作，555正常工作，电扇运转。时控则利用了电容充放电特性，正常工作时，电容上存储一定电量，定时后，电容上电荷通过时控电路放电，维持与555相连的PNP正常工作所需基级电流，555正常工作，电扇正常运转。随放电时间延长，电容上电荷量减少，一定时间后，电荷降至不能提供该PNP管正常工作所需基级电流时，PNP管截止，555停止工作，其3脚电压输出为低，双向可控硅截止，电扇停转。
本实用新型结构简单，使用的中心控制部件如双向可控硅、555、三极管、二极管均是通用元器件，可靠性高，成本低。本实用新型采用调功制原理调节电扇运转，不仅克服了调波制调节转速易造成电源干扰的缺点，而且使用简单外围电路即达到对电扇的温控、时控、无级调速，成本低，适于普及。本实用新型调控都是无触点开关控制，功能多为电位控制，其电流为微安级，节能效果较好。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图2是根据本实用新型提出的多功能家用电扇调速器的电原理图。
下面结合图2详细说明依据本实用新型提出的多功能家用电扇调速器的具体装置的构成及工作情况。
主控开关(1)，即双向可控硅Q，与电扇电机M串联接入220V电网，Q的控制级G由H输出端3脚通过R2连接，Q导通，电扇运转，Q截止，电扇停转。
直流电源电路(2)由220V市电经稳压块WZ稳压、二极管P1半波整流，C4滤波给出。
H与外围电路R1、W2、C2、R6、W3构成无级调速阵风电路(5)，H的7端通过R1接直流电源电路(2)，W2跨接于H的6，7端，C2跨接于H的6端与地之间，H的5端分别经R6、W3接直流电源(2)与地。调节W2、W3即可改变H输出3脚信号的频率、占空比。
H电源端8脚经BG1接至该直流电源，BG1基极接后级的时控与温控电路，当基极电流不足以使BG1正常导通时，BG1截止，H失去电源供给，停止工作，H的3脚输出低电平，双向可控硅截止，电扇电机停转，否则BG1正常导通，H正常工作，H的3脚输出预定信号，电扇正常运转。
定时开关K3跨接直流电源电路(2)与W1之间，C3与W1串联接R5，R5经R4接BG2的B极，BG2的C极经R3接BG1的B极，构成时控电路(3)。不定时时，K3闭合，直流电源对电容C3充电，同时使得BG2、BG1正常导通，H得到直流电源。定时时，K3断开(K2亦断开)，C3已充电荷通过W1、R5、R4、BG2放电，使BG1继续导通，H正常工作。随放电时间延长，C3电荷减少，当C3上电量不能导通BG2时，BG1截止，H失去电源供给。调节W1值，可改变C3放电速度，从而达到所需定时。
温控开关K2跨接于直流电源电路(2)与W4之间，W4又与接地的P2及BG3的B极相连，BG3的C极经R4接BG2的B极，BG2的C极经R3接BG1的B极，构成温控电路(4)。温控时，闭合K2(K3亦闭合)，气温降低时，P2压降提高，当温度低至某一值，P2上电压增加将导通BG3，致使BG2、BG1截止，H的3脚输出低电平，电扇自动停转。气温升高时，P2上压降降低，当温度高至某一值，P2上电压降低导致BG3截止，则BG2、BG1导通，H正常输出。调节W4值即可设定电扇自动启动、关闭的温度值。
本装置可做成单一调速器对吊扇控制(更新换代电抗调速器)，也可配套各种家用电扇使用，还可改装各种老电扇，获得多功能控制，并可用来自动控制小于120W的排气扇，使室内空气新鲜及室温维持在一定适度下(在一定范围内)。本装置还可用来调制闪光灯，其调制周期为0－20秒，专调负荷为120W以内，兼调负荷60W以内。
权利要求1.多功能家用电扇调速器，由盒体及内部电路构成，内部电路由主控开关(1)，直流电源电路(2)、时控电路(3)，温控电路(4)，无级调速阵风电路(5)构成，主控开关(1)与电扇电机串联入市电网，直流电源电路(2)输入接市电网，输出接时控电路(3)，温控电路(4)，以及无级调速阵风电路(5)的部分输入端，其特征是，直流电源电路(2)经时控电路(3)或温控电路(4)接无级调速阵风电路(5)的电源端，无级调速阵风电路(5)的输出接主控开关(1)控制端。
2.根据权利要求1所述的多功能电扇调速器，其特征是，无级调速阵风电路(5)由555与外围电路R1、W1、C2、R6、W3构成。555的7端通过R1接直流电源电路(2)，W2跨接于555的6、7端，C2跨接于555的6端与地之间，555的5端分别经R6、W3接直流电源(2)与地，555的2、6端相连。
3.根据权利要求2所述的多功能电扇调速器，其特征是，555电源端8脚经BG1接至直流电源电路(2)，BG1受时控电路(3)与温控电路(4)的前级控制工作或截止。
4.根据权利要求1所述的多功能电扇调速器，其特征是，C3与W1串联接R5，R5经R4接BG2的B极，BG2的C极经R3接BG1的B极，构成时控电路(3)。
5.根据权利要求1所述的多功能电扇调速器，其特征是，BG3的B极与跨接于直流电源电路(2)与地之间的W4、P2相连，BG3的C极经R4接BG2的B极，BG2的C极经R3接BG1的B极，构成温控电路(4)。
专利摘要多功能家用电扇调速器属电扇调节装置。为克服现有电扇调速器耗能大，电源干扰严重，功能与成本不能兼顾的缺点。其内部电路由主控开关(1)与电扇电机串联入市电网，直流电源电路(2)输入接市电网，输出接时控电路(3)，温控电路(4)，以及无级调速阵风电路(5)的部分输入端，其特征是电路(2)经电路(3)或(4)接电路(5)的电源端，(5)的输出接(1)的控制端。(5)通过(1)调节单位时间内通过电扇电机的50Hz正弦波个数，而(3)、(4)控制(5)的电源实现对电扇的时控、温控。
文档编号F04D27/00GK2192099SQ9322297
公开日1995年3月15日 申请日期1993年9月1日 优先权日1993年9月1日
发明者张西祖, 张侠 申请人:张侠