專利名稱：家用電風扇變頻控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種家用電器控制器，具體是一種家用電風扇變頻控制器，屬于電機控制領域。
背景技術：
目前的家用電風扇一般都是分檔調速，比如分低、中、高三檔調節(jié)風量，這樣限制了吹風量的可調范圍，缺乏人性化設計。家有老年人、體質虛弱者、幼兒有可能需要更小的風量，而各人也有個人的喜好。因此，現(xiàn)有的家用電風扇尚不足以滿足人們對更高生活質量的需求。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種家用電風扇變頻控制器，結構簡單，成本低，采用集成化芯片設計，提高了系統(tǒng)的可靠性。按照本實用新型提供的技術方案，所述家用電風扇變頻控制器包括單片機，所述單片機的輸入端連接電壓給定電路、溫度開關以及信號調理電路，所述溫度開關設置于單相逆變電路內感應溫度；所述信號調理電路的輸入端連接用于采集風扇電機電流的電流傳感器，電流傳感器連接在單相逆變電路與風扇電機之間；所述單片機的輸出端依次通過可編程邏輯器件電路、隔離驅動電路連接單相逆變電路的驅動信號輸入端，所述單相逆變電路通過單相整流電路連接220V交流輸入電源。所述單片機的輸出端連接有數(shù)碼顯示電路將參數(shù)值進行顯示。所述單片機采用C8051F310單片機，單片機的Pl. 0引腳和4路PWM輸出引腳均連接到可編程邏輯器件電路的輸入端，由可編程邏輯器件電路進行邏輯與處理。電壓給定電路連接到C8051F310單片機的模擬輸入腳ΑΙΝΟ。本實用新型的優(yōu)點有1.通過電位器給定控制輸出電源的頻率，實現(xiàn)對電風扇電機的無極調速。2.本實用新型在硬件設計方面設計了邏輯電路，實現(xiàn)輸出信號的故障關斷，同時設計了溫度開關電流傳感器，提高了系統(tǒng)的可靠性。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結構框圖。圖2是本實用新型工作流程示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型所述家用電風扇變頻控制器包括單片機，單片機的輸入端連接電壓給定電路、溫度開關以及信號調理電路，所述溫度開關設置于單相逆變電路內感應溫度；所述信號調理電路的輸入端連接用于采集風扇電機電流的電流傳感器，電流傳感器連接在單相逆變電路與風扇電機之間；所述單片機的輸出端依次通過可編程邏輯器件電路、隔離驅動電路連接單相逆變電路的驅動信號輸入端，所述單相逆變電路通過單相整流電路連接220V交流輸入電源。本實用新型采用C8051F310單片機作為主控制芯片，降低了成本，提高了系統(tǒng)的可靠性，通過電壓給定電路輸入到C8051F310單片機的模擬輸入腳ΑΙΝ0，實現(xiàn)輸出頻率的變化，防止系統(tǒng)故障導致主電路功率期間的損壞；還設計了溫度開關檢測、電流檢測和邏輯故障關斷電路。具體電路及工作原理如下。如圖2所示為本實用新型的系統(tǒng)主程序流程圖。其中模擬量采樣來自圖1中電壓給定電路輸出的0 3. 3V模擬電壓量，經(jīng)過C8051F310單片機的AINO引腳輸入到內部A/ D轉換器，將輸入的模擬量轉變?yōu)閿?shù)字量，然后進入到SPWM脈寬計算程序，得到不同電壓輸入情況下的SPWM脈寬頻率，最后經(jīng)過SPWM輸出程序將SPWM驅動信號輸出到C8051F310單片機的PWM輸出引腳，最后將頻率值顯示到數(shù)碼顯示電路。本實用新型設計的控制器擁有了如下三種保護。1.電流保護電流傳感器連接在單相逆變電路與電風扇之間，實時采集電風扇電機的電流，并通過信號調理電路將電流信號進行濾波、放大處理，輸入到C8051F310單片機的電壓比較器CPO引腳中，通過內部編程實現(xiàn)電流超限的輸出信號鎖定。2.溫度保護溫度開關實現(xiàn)對單相逆變電路功率器件的溫度監(jiān)控，當功率器件的溫度超過設定的溫度時，溫度開關狀態(tài)改變，封鎖驅動信號，實現(xiàn)單相逆變電路的保護。3.信號輸出封鎖保護當單片機的溫度和電流超出設定的上限時，C8051F310單片機的Pl. 0引腳輸出低電平封鎖信號，進入到由可編程邏輯器件GAL16V8D組成的邏輯電路，與4路SPWM信號進行邏輯與處理，使4路SPWM信號經(jīng)過可編程邏輯器件GAL16V8D后都變低電平，封鎖驅動信號，實現(xiàn)控制器的保護。所述隔離驅動電路實現(xiàn)驅動信號與主電路的隔離，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本實用新型設計的變頻控制器可以通過電位器給定控制輸出電源的頻率，實現(xiàn)對電風扇電機的無極調速，同時也大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
權利要求1.家用電風扇變頻控制器，包括單片機，其特征是所述單片機的輸入端連接電壓給定電路、溫度開關以及信號調理電路，所述溫度開關設置于單相逆變電路內感應溫度；所述信號調理電路的輸入端連接用于采集風扇電機電流的電流傳感器，電流傳感器連接在單相逆變電路與風扇電機之間；所述單片機的輸出端依次通過可編程邏輯器件電路、隔離驅動電路連接單相逆變電路的驅動信號輸入端，所述單相逆變電路通過單相整流電路連接220V 交流輸入電源。
2.如權利要求1所述的家用電風扇變頻控制器，其特征是所述單片機的輸出端連接有數(shù)碼顯示電路。
3.如權利要求1所述的家用電風扇變頻控制器，其特征是所述單片機采用C8051F310 單片機。
4.如權利要求3所述的家用電風扇變頻控制器，其特征是所述C8051F310單片機的 Pl. 0引腳和4路PWM輸出引腳均連接到可編程邏輯器件電路的輸入端。
5.如權利要求3所述的家用電風扇變頻控制器，其特征是所述電壓給定電路連接到 C8051F310單片機的模擬輸入腳ΑΙΝΟ。
專利摘要本實用新型公開了一種家用電風扇變頻控制器，包括單片機，單片機的輸入端連接電壓給定電路、溫度開關以及信號調理電路，所述溫度開關設置于單相逆變電路內感應溫度；所述信號調理電路的輸入端連接用于采集風扇電機電流的電流傳感器，電流傳感器連接在單相逆變電路與風扇電機之間；所述單片機的輸出端依次通過可編程邏輯器件電路、隔離驅動電路連接單相逆變電路的驅動信號輸入端，所述單相逆變電路通過單相整流電路連接220V交流輸入電源。本實用新型的優(yōu)點是可以實現(xiàn)對電風扇電機的無極調速，實現(xiàn)更多的風量選擇，同時設計了保護電路，提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號F04D27/00GK202228402SQ20112035509
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2011年9月21日
發(fā)明者劉耕, 高揚 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心