一种微风吊扇调速器的制作方法

1.本实用新型涉及调速电子产品技术领域，尤其涉及一种用于微风吊扇和小功率交流同步电机产品的调速器。


背景技术：

2.微风吊扇是人们夏天避暑纳凉的日常用品，它以价格便宜，省电节能深受广大民众的喜爱，社会保有量巨大。但市面上交流供电的微风吊扇都没有调速功能。微风吊扇电机是由交流同步电机组成，自身无法实现调速，造成使用上的诸多不方便，特别是春秋季节，尤其是老人、儿童、体弱者对微风吊扇特别需要调速及定时功能。
3.因此，现有技术有待改进。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种微风吊扇调速器，旨在不改变原微风吊扇的基础上可对微风吊扇进行调速。
5.为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
6.一种微风吊扇调速器，其中：
7.包括控制器、输入接头和输出接头，所述输入接头用于连接市电，所述输出接头用于连接微风吊扇；
8.所述控制器包括整流电路、降压电路、单片机、逆变驱动电路及调速档位输入电路；
9.所述整流电路的输入端连接所述输入接头，所述整流电路的输出端分别连接所述逆变驱动电路及所述降压电路，所述降压电路的输出端连接所述单片机，所述单片机的输出端连接所述逆变驱动电路，所述逆变驱动电路的输出端连接所述输出接头；
10.所述单片机还连接所述调速档位输入电路，所述调速档位输入电路调节所述单片机输出的驱动信号的频率及占空比；
11.所述单片机输出设定频率及占空比的驱动信号至所述逆变驱动电路，所述逆变驱动电路依据该驱动信号将所述整流电路输入至所述逆变驱动电路的直流电转换成交流电并从所述输出接头输出。
12.其中，所述微风吊扇调速器包括壳体，所述控制器容置于所述壳体内，所述输入接头和输出接头通过导线伸出于所述壳体外。
13.其中，所述逆变驱动电路包括第一自举升压驱动单元、第二自举升压驱动单元及桥式电路；
14.所述单片机设置有两个驱动信号输出端，分别为drive1输出端和drive2 输出端；
15.所述桥式电路由4个可控晶体管组成，分别为q1、q2、q3、q4、所述q1、 q2、q3、q4均具有受控端、输入端及输出端，所述q1、q2组成上桥，所述q3、 q4组成下桥，所述drive1输出端分两路分别连接至所述第一自举升压驱动单元的输入端和q3的受控端，所述drive2输出
端分两路分别连接至所述第二自举升压驱动单元的输入端和q4的受控端，所述第一自举升压驱动单元的输出端连接至q1的受控端,所述第二自举升压驱动单元的输出端连接至q2的受控端。
16.其中，所述第一自举升压驱动单元包括可控晶体管q5、自举二极管d1、自举电容c3，所述第二自举升压驱动单元包括可控晶体管q6、自举二极管d2、自举电容c4，所述q5、q6均具有受控端、输入端及输出端；
17.所述q5的受控端连接所述drive1输出端，所述q5的输入端连接所述q1 的受控端，所述d1的阳极连接直流电源端，所述d1的阴极分出两路，一路接入所述q1的受控端，另一路连接所述c3；
18.所述q6的受控端连接所述drive2输出端，所述q6的输入端连接所述q2 的受控端，所述d2的阳极连接直流电源端，所述d2的阴极分出两路，一路接入所述q2的受控端，另一路连接所述c4。
19.其中，所述控制器还包括与所述单片机电连接的定时按键电路。
20.其中，所述调速档位输入电路为调速档位按键电路或调速档位遥控电路。
21.其中，所述控制器还包括与所述单片机电连接的遥控接收电路。
22.其中，所述控制器还包括与所述单片机电连接的调速档位状态led显示电路及定时档位led状态显示电路。
23.其中，所述桥式电路的4个可控晶体管为场效应管或三极管。
24.应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文 (如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案，限于篇幅，在此不再一一累述。
25.本实用新型的微风吊扇调速器，通过设置控制器、输入接头和输出接头，其中控制器设置有整流电路、降压电路、单片机、逆变驱动电路及调速档位输入电路，整流电路连接输入接头，逆变驱动电路连接输出接头，输入接头连接 50hz/220v交流市电，控制器将50hz/220v的交流市电变换成其他频率的220v 交流电从输出接头输出，输出接头连接微风吊扇，控制器输出的交流电频率通过调速档位输入电路进行设定，从而使得与输出接头连接的微风吊扇速度可调，以满足不同的调速需求，且本实用新型的微风吊扇调速器与微风吊扇是分开独立的产品，携带使用方便，使用时只需将输入接头连接市电，输出接头连接微风吊扇即可。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本实用新型微风吊扇调速器的结构示意图；
28.图2为本实用新型微风吊扇调速器的电路原理示意图；
29.图3为本实用新型整流电路连接示意图；
30.图4为本实用新型降压电路连接示意图；
31.图5为本实用新型逆变后输出的波形示意图；
32.图6为本实用新型单片机电路的示意图；
33.图7为本实用新型逆变驱动电路的示意图；
34.图8为本实用新型遥控接收电路的示意图；
35.图9为本实用新型调速档位状态led显示电路及定时档位led状态显示电路的示意图；
36.图10为本实用新型单片机的工作流程示意图。
37.附图标记说明：
38.100-调速器，1-控制器，11-整流电路，12-降压电路，121-降压芯片，13
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单片机，14-逆变驱动电路，141-第一自举升压驱动单元，142-第二自举升压驱动单元，143-桥式电路，15-调速档位输入电路，151-调速档位按键电路， 16-定时按键电路，17-遥控接收电路，18-调速档位状态led显示电路，19-定时档位led状态显示电路，2-输入接头，3-输出接头，4-壳体，41-面板，200
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微风吊扇。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”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实用新型中的具体含义。
42.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。
43.请参考图1至图2，本实用新型提出一种微风吊扇调速器100，包括控制器1、输入接头2和输出接头3，所述输入接头2用于连接市电，所述输出接头3用于连接微风吊扇200，市电即50hz/220v交流电。本实施例中，输入接头2、输出接头3分别与市电接入的插座、微风吊扇200是插接式连接，插接连接及拆除连接都非常方便。本实用新型的微风吊扇调速器100包括壳体4，所述控制器容1置于所述壳体4内，所述输入接头2和输出接头3通过导线伸出于所述壳体1外。
44.所述控制器1包括整流电路11、降压电路12、单片机13、逆变驱动电路 14及调速档位输入电路15。
45.所述整流电路11的输入端连接所述输入接头2，所述整流电路11的输出端分别连
接所述逆变驱动电路14及所述降压电路12，所述降压电路12的输出端连接所述单片机13，所述单片机13的输出端连接所述逆变驱动电路14，所述逆变驱动电路14的输出端连接所述输出接头3。
46.如图2所示，整流电路11将市电的交流转换成直流电，该直流电一方面给逆变驱动电路14进行供电，另一方面为降压电路12电路供电，降压电路12 将整流电路11输入的高压直流变成低压直流而为单片机13进行供电。
47.优选地，本实用新型的整流电路11将220v交流市电转换成310v直流电。
48.如图3所示，整流电路11设置有bd1整流桥，bd1的1,2引脚连接输入接头2，同时在输入接头2于bd1的第2引脚之间设置有保险丝f1，bd1的第3 引脚输出310v直流，310v直流分两路，一路经过hv端接入逆变驱动电路14，一路经过dcout接入降压电路12。优选地，在所述整流电路11中，还设置有滤波电容c7对310v直流进行滤波。
49.如图4所示，所述降压电路12为dc-dc降压，包括降压芯片121，即图中的ic芯片u4，还包括电阻r5、电容c8、二极管d3、电感l1、二极管d4、电容c9、电阻r6，u4的第1引脚连接整流电流11的输出端dcout。本实施例中，降压电路12将310v直流高压转换成5v直流低压以为单片机13进行供电。
50.本实用新型调速器100的单片机13还连接所述调速档位输入电路15，所述调速档位输入电路15调节所述单片机13输出的驱动信号的频率及占空比。
51.单片机13内设置有程序，该程序设定多个调速档位，每个档位程序设定相应的频率和合适的占空比。每个档位的设定信号则由调速档位输入电路15 给出。这样单片机13可以输出不同频率及占空比的驱动信号,如输出频率等于或小于50hz的驱动信号，从而通过后端的逆变驱动电路14对微风吊扇进行调速。
52.优选地，本实施例中的调速档位输入电路15为调速档位按键电路151或调速档位遥控电路。调速档位按键电路151即通过按键输入改变单片机13输出的驱动信号的频率及占空比，从而对微风吊扇200进行调速。调速档位遥控电路则通过遥控器控制的方式来改变单片机13输出的驱动信号的频率及占空比以对微风吊扇200进行调速。
53.本实用新型调速器100的单片机13输出设定频率及占空比的驱动信号至所述逆变驱动电路14，所述逆变驱动电路14依据该驱动信号将所述整流电路 11输入至所述逆变驱动电路14的直流电转换成交流电并从所述输出接头3输出。从逆变驱动电路14输出至输出接头3的交流电的频率即单片机13输出的驱动信号的频率。这样通过设定驱动信号的频率，来改变输出至微风吊扇200 交流电的频率，从而对微风吊扇200进行调速。输出至微风吊扇200的交流电的波形为如图5所示的准正弦波。
54.本实用新型微风吊扇调速器100的电路简单，操作方便，整个调速器体积小，成本低，节能。只要把微风吊扇直接连接到本实用新型的微风吊扇调速器 100即可实现调速。可以理解，本实用新型的微风吊扇调速器100还可以用在小功率交流同步电机产品的调速。
55.具体地，如图7所示，本实用新型微风吊扇调速器100的逆变驱动电路14 包括第一自举升压驱动单元141、第二自举升压驱动单元142及桥式电路143。
56.如图6所示，所述单片机13设置有两个驱动信号输出端，分别为drive1 输出端和drive2输出端。在图7中，所述桥式电路143由4个可控晶体管组成，分别为q1、q2、q3、q4、所述q1、q2、q3、q4均具有受控端、输入端及输出端。
57.本实用新型的所述桥式电路143的4个可控晶体管为场效应管或三极管。作为一种实施方式，本实施例中，所述q1、q2、q3、q4为场效应管，其中q1、q2、q3、q4的1引脚为受控端，2引脚为输入端，3引脚为输出端。
58.所述q1、q2组成上桥，所述q3、q4组成下桥。q1和q2的2引脚连接整流电路11hv端输入的310v直流电，q1的3引脚连接q3的2引脚，q2的3引脚连接q4的2引脚，q3，q4的3引脚接地。q1的3引脚与q3的2引脚之间接入输出接头3的其中一根线，q2的3引脚与q4的2引脚之间接入输出接头 3的另一根线。
59.所述drive1输出端分两路分别连接至所述第一自举升压驱动单元141的输入端和q3的受控端，所述drive2输出端分两路分别连接至所述第二自举升压驱动单元142的输入端和q4的受控端，所述第一自举升压驱动单元141的输出端连接至q1的受控端,所述第二自举升压驱动单元142的输出端连接至 q2的受控端。
60.即本实用新型桥式电路143电路中，其中q3和q4直接由单片机13的io 口(drive1、drive2)驱动，而q1，q2则由单片机13的io口(drive1、drive2) 结合自举升压驱动单元驱动。自举升压驱动单元提高q1，q2的驱动电压，以提升驱动信号的驱动能力，适用于功率场效应管的驱动。本实施例中，单片机 13通过对drive1输出端和drive2输出端输出的驱动信号的控制，使得q1、 q4导通的同时q2，q3关断，q1、q4关断的同时q2，q3导通，从而将q1，q2 的2引脚输入的高压直流逆变成设定频率的220v交流从输出接头3输出至微风吊扇200。
61.进一步地，如图7所示，所述第一自举升压驱动单元141包括可控晶体管 q5、自举二极管d1、自举电容c3，所述第二自举升压驱动单元142包括可控晶体管q6、自举二极管d2、自举电容c4，所述q5、q6均具有受控端、输入端及输出端，图中q5、q6的1引脚为受控端，3引脚为输入端，2引脚为输出端。
62.所述q5的受控端连接所述drive1输出端，所述q5的输入端连接所述q1 的受控端，q5的输出端接地。所述d1的阳极连接直流电源端(+5v)，所述d1的阴极分出两路，一路接入所述q1的受控端，另一路连接所述c3，c3的另一端连接q1的3引脚。所述q6的受控端连接所述drive2输出端，所述q6的输入端连接所述q2的受控端，q6的输出端接地。所述d2的阳极连接直流电源端(+5v)，所述d2的阴极接入分出两路，一路所述q2的受控端，另一路连接所述c4，c4的另一端连接q2的3引脚。
63.d1、c3组成q1受控端的自举升压电路，以拉升q1受控端的驱动电压，d2、 c4组成q2受控端的自举升压电路，以拉升q2受控端的驱动电压。q5和q6组成互锁电路，避免q1，q3同时导通及避免q2、q4同时导通。
64.优先地，本实施例中，q1、q2、q3、q4的受控端均并联有保护二极管，分别为d5、d7、d6、d8。
65.优选地，如图6所示，本实用新型的控制器1还包括与所述单片机13电连接的定时按键电路16。定时按键电路16用于设定单片机13驱动信号输出的中断时间，单片机13内部有计时模块，当达到设定时间后，单片机13停止向逆变驱动电路14输出驱动信号，从而使得微风吊扇200停止转动。特别适用于老人、儿童、体弱者使用微风吊扇时的定时停止功能，避免感冒。
66.如图8所示，本实用新型的控制器1还包括与所述单片机13电连接的遥控接收电路17。遥控接收电路17采用红外接收器接收遥控器输入的调速信号或定时信号等，这样本实
用新型的调速器100可以通过遥控器进行远距离控制。
67.优选地，如图9所示，本实用新型的控制器1还包括与所述单片机13电连接的调速档位状态led显示电路18及定时档位led状态显示电路19。
68.调速档位状态led显示电路18能通过led灯显示调速器100的调速档位状态，定时档位led状态显示电路19通过led灯显示调速器100的定时档位状态。如图1所示，本实用新型调速器100的壳体4表面设置有面板41，所述面板41上设置多个调速档位标识，如高，中，低档。设置有多个定时档位标识，如2h(2小时),4h,8h,每个标识位置设置有一个led灯，led灯连接至所述调速档位状态led显示电路18或定时档位led状态显示电路19。这样方便用户直观地观察当前的速度档位和定时档位。
69.本实用新型单片机13完成整个系统控制、频率变换、led灯显示，遥控接收解码，k1按键完成转速档位切换，k2按键完成定时档位切换。
70.本实用新型的调速器100单片机13的工作过程如图10所示：
71.单片机13首先进行初始化，然后扫描输入信号，如按键信号扫描及红外信号扫描，并对按键信号或红外信号进行处理，以进行速度档位的切换，同时根据输入信号切换定时档位，并开始计时，当达到定时时间时关闭单片机13 的输出。
72.本实用新型实施例提出的微风吊扇调速器100，通过设置控制器1、输入接头2和输出接头3，其中控制器1设置有整流电路11、降压电路12、单片机 13、逆变驱动电路14及调速档位输入电路15，整流电路11连接输入接头2，逆变驱动电路14连接输出接头3，输入接头2连接50hz/220v交流市电，控制器1将50hz/220v的交流市电变换成其他频率的220v交流电从输出接头3输出，输出接头3连接微风吊扇200，控制器1输出的交流电频率通过调速档位输入电路15进行调整设定，从而使得与输出接头3连接的微风吊扇200速度可调，同时，本实用新型的微风吊扇调速器100还可以通过定时按键电路16 实现调速器100的定时功能，使得微风吊扇200工作到设定时间后停止工作。
73.以上所述仅为清楚地说明本实用新型所作的举例，并非因此限制本实用新型的专利范围，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型技术方案中的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。