本實用新型涉及一種應用在電動晾衣機上的風機調(diào)速電路。

背景技術：

隨著智能晾衣機的快速發(fā)展，帶風干功能的智能晾衣機逐步進入千家萬戶，智能晾衣機帶風干功能已經(jīng)成為家庭晾衣的一大需求，成為智能晾衣機發(fā)展的的趨勢，在未來的智能晾衣機行業(yè)中占據(jù)重要的地位。目前市場上出現(xiàn)的帶風干功能的智能晾衣機大部分都是基于繼電器控制風機負載技術的實現(xiàn)，通過控制繼電器閉合或斷開，實現(xiàn)開啟或關閉風機負載，風速檔位控制也是通過繼電器實現(xiàn)風速檔位切換，多檔位切換時通過控制不同的繼電器實現(xiàn)，不僅增加了材料成本，而且在檔位切換過程中，包括繼電器動作和風速變化，都會有明顯的檔位切換產(chǎn)生的噪音。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種應用在電動晾衣機上的風機調(diào)速電路，不僅能夠解決傳統(tǒng)智能晾衣機調(diào)速時產(chǎn)生的繼電器動作和風速變化的噪音，而且能夠降低材料成本。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種應用在電動晾衣機上的風機調(diào)速電路，包括:

電源信號過零檢測模塊，檢測負載交流供電電源的近似零電勢點，并輸出過零檢測信號；

遙控信號接收模塊，接收遙控器發(fā)送的包含風機轉(zhuǎn)速檔位信息的遙控信號，并輸出；

可控硅，串聯(lián)在風機負載的交流電源供電回路中；

驅(qū)動模塊，驅(qū)動觸發(fā)可控硅導通或截止；

MCU控制器，輸入電源信號過零檢測模塊的過零檢測信號，輸入遙控信號接收模塊接收到的風機檔位信號，并根據(jù)接收到的風機檔位信號，結合過零檢測信號，輸出控制信號經(jīng)驅(qū)動模塊控制可控硅導通角的大小，從而控制風機負載按設定檔位運行。

還可包括風速檔位指示燈模塊，所述MCU控制器根據(jù)風速檔位，控制對應指示燈發(fā)光。

所述電源信號過零檢測模塊可包括整流模塊和光電耦合模塊，負載交流供電電源經(jīng)整流模塊整流后輸送至光電耦合模塊，該光電耦合模塊輸出過零檢測信號。所述整流模塊可為全波整流模塊或半波整流模塊。

本實用新型由于包括電源信號過零檢測模塊、遙控信號接收模塊、可控硅、驅(qū)動模塊和MCU控制器，故MCU控制器能夠根據(jù)電源信號過零檢測模塊的過零檢測信號，經(jīng)驅(qū)動模塊控制可控硅在負載交流供電電源的零電勢點之后和下一個零電勢點之前接通，也即在交流供電電源的零電勢點之后到下一個零電勢點之前，MCU控制器輸出控制命令，經(jīng)驅(qū)動模塊觸發(fā)可控硅導通，從而控制風機負載運行；MCU控制器根據(jù)遙控信號接收模塊提供的風速需求信息，輸出不同的控制信號，控制可控硅SCR的導通角，從而實現(xiàn)分檔位控制。在檔位切換過程中，通過MCU控制器，可以采用漸進式或漸減式調(diào)整可控硅SCR的導通角，實現(xiàn)靜音式換擋。本實用新型由于在風機分檔位控制中，選用可控硅SCR，而不是選用不同的繼電器，同時在檔位切換過程中采用漸進式或漸減式切換控制，故本實用新型既能降低材料成本，又能減少檔位切換過程中產(chǎn)生的噪音。

附圖說明

圖1是實施例的電路方框圖；

圖2是實施例一的電源信號過零檢測模塊電路原理圖；

圖3是實施例一的驅(qū)動模塊和可控硅SCR電路控制原理圖；

圖4是實施例一的控制時序示意圖；

圖5是實施例二的電源信號過零檢測模塊電路原理圖；

圖6是實施例二的控制時序示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例進行詳細描述。

如圖1所示，實施例包括:電源信號過零檢測模塊、遙控信號接收模塊、驅(qū)動模塊、可控硅、風速檔位指示燈模塊和MCU控制器。

電源信號過零檢測模塊，檢測負載交流供電電源ULN的近似零電勢點，并輸出過零信號UA，為時序控制提供基點；

遙控信號接收模塊，接收遙控器發(fā)送的包含風機轉(zhuǎn)速檔位信息的遙控信號，并輸出；

可控硅SCR，串聯(lián)在風機負載的交流電源供電回路中；

驅(qū)動模塊，驅(qū)動觸發(fā)可控硅SCR導通或截止；

MCU控制器，輸入電源信號過零檢測模塊的過零檢測信號，輸入遙控信號接收模塊接收到的風機檔位信號，并根據(jù)接收到的風機檔位信號，結合過零檢測信號，輸出控制信號UK經(jīng)驅(qū)動模塊控制可控硅SCR導通角的大小，從而控制風機負載按設定檔位運行。

風速檔位指示燈模塊，所述MCU控制器根據(jù)風速檔位，控制對應指示燈發(fā)光。

實施例一

如圖2所示，實施例一的電源信號過零檢測模塊包括全波整流模塊和光電耦合模塊，負載交流供給電源ULN連接在L、N兩端，全波整流模塊包含二極管D1-D4，對供電電源ULN做全波整流，光電耦合模塊包含光電耦合器U1、光電耦合器限流保護器件R1、R2、MCU控制器端口A的上拉電阻R3和起濾波作用的電阻R4、電容C1。負載交流供電電源ULN經(jīng)全波整流模塊整流后輸送至光電耦合模塊，該光電耦合模塊輸出過零檢測信號UA。

如圖2、圖3所示，實施例一是通過光電耦合器U1隔離，將負載供電電源ULN的零電勢點信息同步反饋到MCU控制器的輸入端口A，經(jīng)處理后，MCU控制器的輸出端口K輸出控制信號UK給驅(qū)動模塊，該驅(qū)動模塊驅(qū)動觸發(fā)可控硅SCR導通或截止。如圖3所示，是實施例一的驅(qū)動模塊和可控硅SCR電路控制原理圖，CN1端子接風機負載，ACL、ACN兩端連接負載交流供給電源ULN，可控硅SCR串聯(lián)在風機負載的交流電源供電回路中，MCU控制器通過調(diào)節(jié)輸出端口K的控制信號UK時序，實現(xiàn)調(diào)節(jié)可控硅SCR的導通角大小，從而實現(xiàn)對風機負載的檔位控制。

如圖4所示，是實施例一的控制時序示意圖，ULN-t曲線是負載交流供電電源ULN的電壓變化曲線，U-t曲線是負載供電電源ULN經(jīng)全波整流模塊后的電壓曲線，UA-t曲線是負載供電電源ULN經(jīng)電源信號過零檢測模塊處理后，反饋輸入到MCU控制器端口A的電壓曲線。如圖2、圖3、圖4所示，當交流供電電源幅值在B1C2、B2C3區(qū)間時，光電耦合器U1導通，MCU控制器端口A體現(xiàn)為低電平，當交流供電電源幅值在C1B1、C2B2、C3B3區(qū)間時，光電耦合器U1不導通，此時MCU控制器端口A體現(xiàn)為高電平，在B1、B2、B3點、均為近似零電勢點位置，MCU控制器過零檢測端口A的電平從高電平到低電平跳變，MCU控制器根據(jù)端口A的電平變化，確定近似零電勢點位置B1、B2和B3，再根據(jù)零電勢點信息作為基點控制驅(qū)動模塊，調(diào)整可控硅SCR的導通角。如圖3、圖4所示，供電電源電壓近似零點電勢位置B1和C2，反饋在MCU輸入端口A的對應信號為D1和D2，以D1、D2為時間基點，MCU控制器的K端口輸出觸發(fā)控制信號UK，在D1和D2之間，當觸發(fā)控制信號UK為高電平時，可控硅SCR保持不導通，風機負載不動作；當觸發(fā)控制信號UK為低電平時并且達到一定的觸發(fā)寬度，可控硅SCR導通，觸發(fā)控制信號UK只有在d之間觸發(fā)低電平信號才能控制可控硅SCR打開，導通角的大小跟在d之間的觸發(fā)位置有關，當觸發(fā)信號在D1位置時，此時可控硅SCR的導通角最大，當觸發(fā)信號在D2位置時，此時可控硅SCR的導通角最小。本實施例的觸發(fā)信號的寬度為8ms，風速檔位分三檔，分別對應的觸發(fā)位置為高速風D1位置，中速風為25％d位置，低速風為50％d位置。本實施例通過使用一個可控硅SCR器件實現(xiàn)多檔風調(diào)速，由于使用了MCU控制器，在檔位切換之間可以進行靜音調(diào)速，在高、中、低速風之間切換時，可以設置10秒的過渡期，進行漸進式或漸減式的切換，例如高速風切換到低速風或者低速風切換到高速風，時間相差50％d,則以0.05d/秒的導通角遞減變化，漸減式減小導通角，直到達到50％d的位置，保持在50％d的位置觸發(fā)可控硅SCR，則可保持可控硅SCR導通角的大??；或以0.05d/秒的導通角遞增變化，漸進式增大導通角，直到達到50％d的位置，保持在50％d的位置觸發(fā)可控硅SCR，則可保持可控硅SCR導通角的大小，恒速運行。

實施例二

如圖5所示，實施例二的電源信號過零檢測模塊的整流模塊為半波整流模塊，該半波整流模塊包含二極管D02，實施例二的其余部分和實施例一相同，不多累述。

如圖6所示，是實施例二的控制時序示意圖，ULN-t曲線是負載交流供電電源ULN的電壓變化曲線，U-t曲線是負載供電電源ULN經(jīng)半波整流模塊后的電壓曲線，UA-t曲線是負載供電電源ULN經(jīng)電源信號過零檢測模塊處理后，反饋輸入到MCU控制器端口A的電壓曲線。如圖5、圖6所示，當交流供電電源幅值在B1C2區(qū)間時，光電耦合器U01導通，此時，MCU控制器的端口A體現(xiàn)為低電平，在D21點，MCU控制器端口A的電平從高電平到低電平跳變，在D22點，端口A的電平從低電平到高電平跳變，當交流供電電源幅值在C2B3區(qū)間時，光電耦合器U1不導通，此時，MCU控制器端口A體現(xiàn)為高電平，在B3點，MCU控制器過零檢測端口A的電平從高電平到低電平跳變，MCU控制器根據(jù)端口A的電平變化，確定近似零電勢點位置B1、C2和B3，再根據(jù)零電勢點信息作為基點控制驅(qū)動模塊，調(diào)整可控硅的導通角。如圖6所示，正半周供電電源電壓近似零點電勢位置B1和C2，反饋在MCU控制器端口A的對應信號為D21和D22，以D21、D22為時間基點，在D21和D22之間，MCU控制器的K端口輸出觸發(fā)控制信號UK，在D21和D22之間，當觸發(fā)控制信號UK為高電平時，可控硅保持不導通，風機負載不動作；當觸發(fā)控制信號UK為低電平時，并且達到一定的觸發(fā)寬度，可控硅SCR導通，在電源正半周，觸發(fā)控制信號UK只有在d之間觸發(fā)低電平信號才能控制可控硅SCR打開，在電源電壓零電勢點A22位置自動截止，導通角的大小跟在d之間的觸發(fā)位置有關，當觸發(fā)信號在D21位置時，可控硅SCR的導通角最大，當觸發(fā)信號在D22位置時，可控硅SCR的導通角最小。在電源負半周，在D22后延時一段時間t0后，觸發(fā)控制信號UK只有在d1之間觸發(fā)低電平信號才能控制可控硅SCR打開，在電源電壓零電勢點A23位置自動截止，導通角的大小跟在d1之間的觸發(fā)位置有關，當觸發(fā)信號在D23位置時，可控硅SCR的導通角最大，當觸發(fā)信號在D33位置時，可控硅SCR的導通角最小。