專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于靜音的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于給交流(AC)負(fù)載例如諸如AC風(fēng)扇電機(jī)的電機(jī)負(fù)載提供可變功率的負(fù)載控制裝置，更具體地，本發(fā)明涉及靜音的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制，該轉(zhuǎn)速控制特別用于快速控制天花板安裝的冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速且同時(shí)最小化產(chǎn)生的噪聲。
背景技術(shù)：
：用于控制風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速的已知技術(shù)中存在的問(wèn)題是一些方法在風(fēng)扇電機(jī)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制(即，操作風(fēng)扇電機(jī)的控制裝置)中產(chǎn)生了大量的噪聲。圖1A顯示現(xiàn)有技術(shù)的可變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制10。該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制IO耦合在AC電源16和風(fēng)扇電機(jī)18之間。用電感和電阻的串聯(lián)來(lái)作為風(fēng)扇電機(jī)18的模型。典型的天花板風(fēng)扇的風(fēng)扇電機(jī)具有大抗性部件，該部件使風(fēng)扇電機(jī)18主要表現(xiàn)出對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制10的抗性?？煽貙?dǎo)通開(kāi)關(guān)12，一般包括諸如三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)的雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制電路14控制該可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)12以改變?nèi)穗p向可控硅開(kāi)關(guān)在AC電源每半個(gè)周期中幵始導(dǎo)通時(shí)的相位角，從而提供可變的轉(zhuǎn)速控制。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，通過(guò)控制三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)的相位角(即，AC電源每半個(gè)周期中三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間)，可以控制提供給風(fēng)扇電機(jī)18的功率量并由此可以控制風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制10存在這樣的問(wèn)題當(dāng)通過(guò)相位角技術(shù)來(lái)控制風(fēng)扇電機(jī)18時(shí)，在該風(fēng)扇電機(jī)中會(huì)產(chǎn)生令人煩惱和分心的機(jī)械噪聲和噪聲。圖1B顯示了AC輸入電壓19A、施加給風(fēng)扇電機(jī)18的電機(jī)電壓19B、以及通過(guò)風(fēng)扇電機(jī)的電機(jī)電流19C的波形。從上述波形可以看出，所述電機(jī)電壓19B具有大的不連續(xù)性以及由此產(chǎn)生的諧波，該諧波導(dǎo)致在所述風(fēng)扇電機(jī)18中產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。被傳遞給風(fēng)扇電機(jī)18的電機(jī)電壓19B中的諧波引起了大量令人分心的噪聲和震動(dòng)。圖2A顯示了另一種現(xiàn)有技術(shù)的方法，該方法提供一種靜音的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20。在這種方法中，兩個(gè)電容24、25以串聯(lián)電連接被耦合在AC電源16和風(fēng)扇電機(jī)18之間。兩個(gè)可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)22、23，例如諸如三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)的雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，被設(shè)置為與各個(gè)電容24、25相串聯(lián)?？刂齐娐?6用于控制開(kāi)關(guān)21、22、23的導(dǎo)通狀態(tài)以選擇性地轉(zhuǎn)換電容24、25中的一者或兩者與風(fēng)扇電機(jī)進(jìn)行串聯(lián)電連接。由此，在電容24、25和風(fēng)扇電機(jī)18之間形成分壓器。與風(fēng)扇電機(jī)18串聯(lián)的電容的不同值在風(fēng)扇電機(jī)兩端產(chǎn)生不同的電壓，從而導(dǎo)致不同的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。一般地，隨著與風(fēng)扇電機(jī)18串聯(lián)的電容減小，風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速也會(huì)減小。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)22、23來(lái)從電路中選擇性地接入和移除電容24、25，控制電路26能提供多個(gè)離散的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。如果開(kāi)關(guān)22、23中的一個(gè)，或這些開(kāi)關(guān)的任意組合導(dǎo)通，風(fēng)扇電機(jī)以取決于串聯(lián)在AC電源16和風(fēng)扇電機(jī)18之間的等效電容的所述離散轉(zhuǎn)速中的一個(gè)來(lái)進(jìn)行工作?？刂齐娐?6驅(qū)動(dòng)每一個(gè)針對(duì)選擇離散轉(zhuǎn)速中的一個(gè)而導(dǎo)通的三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)至基本完全導(dǎo)通，即，三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)導(dǎo)通了將近每半個(gè)周期的整個(gè)長(zhǎng)度。由于風(fēng)扇電機(jī)18具有大抗性部件，因此當(dāng)電容24、25中的一個(gè)或多個(gè)與風(fēng)扇電機(jī)以串聯(lián)方式耦合時(shí)，通過(guò)風(fēng)扇電機(jī)的電機(jī)電流導(dǎo)致AC電源16的AC輸入電壓(即，與AC輸入電壓異相)。通過(guò)控制電路26還可以控制旁路開(kāi)關(guān)21。當(dāng)旁路幵關(guān)21導(dǎo)通時(shí)，給風(fēng)扇電機(jī)18提供AC電源16的全部的AC輸入電壓，然后風(fēng)扇電機(jī)18在基本全速下工作。因此，通過(guò)如2A所示的電路，可以獲得多達(dá)4個(gè)不同的離散的轉(zhuǎn)速(包括全速)。可以提供額外的電容和開(kāi)關(guān)以獲得更多的離散轉(zhuǎn)速水平，但是隨著更多的元件被添加，電路將會(huì)變得不必要的復(fù)雜、大型和昂貴。這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)速控制的示例被描述于1991年2月12日公布的、題為SWITCHINGCIRCUITPROVIDINGADJUSTABLECAPACITIVESERIESVOLTAGEDROPPINGCIRCUITWITHAFRACTIONALHORSEPOWERMOTOR的美國(guó)專(zhuān)利No.4，992，709，其被公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容作為引用被結(jié)合于此。圖2B顯示了圖2A中的現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20的線電壓31A、電機(jī)電壓31B和電機(jī)電流31C的波形?？梢钥闯?，波形相當(dāng)連續(xù)且平滑，沒(méi)有圖1A中所示的系統(tǒng)的非連續(xù)性。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)21、22、23要么導(dǎo)通，要么斷開(kāi)，且沒(méi)有根據(jù)圖1A的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制10的相位控制技術(shù)而被操作，所以波形沒(méi)有表現(xiàn)出非連續(xù)性。由此，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20工作在穩(wěn)定狀態(tài)條件下時(shí)，即工作在離散風(fēng)扇轉(zhuǎn)速中的其中一個(gè)下，風(fēng)扇電機(jī)中產(chǎn)生最小的噪聲。但是，芻控制電路26改變風(fēng)扇電機(jī)18的轉(zhuǎn)速時(shí)，即當(dāng)控制電路改變開(kāi)關(guān)22、23的導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20容易產(chǎn)生噪聲。例如，假設(shè)在開(kāi)關(guān)22導(dǎo)通而開(kāi)關(guān)23不導(dǎo)通的情況下風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20工作，由此只有電容24與風(fēng)扇電機(jī)18串聯(lián)耦合。電容24根據(jù)由AC電源16提供的AC線電壓在每一個(gè)線周期充電和放電。假定開(kāi)關(guān)23在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不導(dǎo)通，電容25具有基本很低的電荷，即電容25的兩端只產(chǎn)生小電壓。為改變風(fēng)扇電機(jī)18的轉(zhuǎn)速，控制電路26用于使開(kāi)關(guān)23導(dǎo)通并保持開(kāi)關(guān)22導(dǎo)通。如果當(dāng)電容24兩端的電壓與電容25兩端的電壓完全不同時(shí)控制電路26使開(kāi)關(guān)23導(dǎo)通，則13會(huì)產(chǎn)生大的環(huán)流且會(huì)流過(guò)這兩個(gè)電容。該大電流使電容24、25的極板收縮，產(chǎn)生聽(tīng)得見(jiàn)的"卡嗒(click)"的噪聲，這會(huì)讓風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20的使用者煩心。這種大電流的反復(fù)出現(xiàn)會(huì)損壞電容和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20中的其他的電子部件，由此減少風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的壽命。一些現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制包括放電電阻，例如，圖2A中所示的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20的電阻27、28。放電電阻具有小阻值且允許電容24、25快速放電。此外，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20可以包括限制電阻29、30以限制尖峰放電電流。當(dāng)改變風(fēng)扇電機(jī)18的轉(zhuǎn)速時(shí)，在使一個(gè)或多個(gè)電容導(dǎo)通之前，控制電路使開(kāi)關(guān)22、23在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)不導(dǎo)通以使電容放電。但是，由于需要一段時(shí)間使電容24、25放電，這種控制方法限制了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20能改變風(fēng)扇電機(jī)18轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速。此外，放電電阻27、28在風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20正常工作期間消耗了大量的電能，從而需要更大且昂貴的電阻。因此，需要一種靜音的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制能夠快速改變風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速而不在風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制中產(chǎn)生過(guò)多的噪聲以及在正常工作期間不產(chǎn)生過(guò)多的熱。而且，當(dāng)風(fēng)扇電機(jī)從關(guān)斷到被開(kāi)啟到很低的轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)18常常具有啟動(dòng)問(wèn)題。為克服現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20的這個(gè)問(wèn)題，控制電路26通過(guò)在一段預(yù)定的時(shí)間以盡可能最大的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)，也就是使旁路開(kāi)關(guān)21導(dǎo)通，以初始"突跳啟動(dòng)(kickstarts)"風(fēng)扇電機(jī)18。在這段時(shí)間之后，風(fēng)扇電機(jī)18以可接受的慣量轉(zhuǎn)動(dòng)且之后控制電路26控制開(kāi)關(guān)24、25來(lái)轉(zhuǎn)換合適的電容與風(fēng)扇電機(jī)18串聯(lián)以產(chǎn)生期望的更低的轉(zhuǎn)速。但是，將風(fēng)扇電機(jī)18轉(zhuǎn)速?gòu)淖畛醯耐Ｖ箷r(shí)的轉(zhuǎn)速改變到全速，然后回到期望的低速會(huì)產(chǎn)生通過(guò)風(fēng)扇電機(jī)的大電流脈沖，這會(huì)使風(fēng)扇電機(jī)產(chǎn)生聽(tīng)得見(jiàn)的"沉悶的(clunking)"噪聲。如上所述，在風(fēng)扇電機(jī)中產(chǎn)生的噪聲會(huì)讓使用者煩心和分心。因此，靜音的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制需要能以低速啟動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)而不使風(fēng)扇電機(jī)產(chǎn)生過(guò)大的噪聲。1
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，用于控制由AC電源的AC電源電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)的AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的負(fù)載控制裝置，該裝置包括第一和第二電容、第一和第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)、以及控制電路；每一個(gè)電容適于以串聯(lián)電連接被耦合在AC電源和AC電機(jī)之間；第一可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)以串聯(lián)電連接與第一電容耦合以及第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)以串聯(lián)電連接與第二電容耦合；控制電路使第一和第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)導(dǎo)通和不導(dǎo)通以提供AC電機(jī)的多個(gè)離散的轉(zhuǎn)速?？刂齐娐酚糜谕ㄟ^(guò)下列步驟改變AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速(1)在AC電源電壓的第一個(gè)零交叉使第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以使第一電容基本充電到預(yù)定電壓；(2)在AC電源電壓的第二個(gè)零交叉使第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以使第二電容基本充電到預(yù)定電壓；以及(3)在AC電源電壓的第三個(gè)零交叉之后的預(yù)定的時(shí)刻使第一和第二幵關(guān)導(dǎo)通。本發(fā)明還提供一種用于在負(fù)載控制裝置中改變AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，該裝置包括第一電容和第二電容，每一個(gè)第一和第二電容適于以串聯(lián)電連接被耦合在AC電源和AC電機(jī)之間；以串聯(lián)電連接與第一電容耦合的第一可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)；以及以串聯(lián)電連接與第二電容耦合的第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)。該方法包括步驟在AC電源電壓的第一個(gè)零交叉使第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以使第一電容基本充電到預(yù)定電壓，在AC電源電壓的第二個(gè)零交叉使第二幵關(guān)導(dǎo)通以使第二電容基本充電到預(yù)定電壓，以及在AC電源電壓的第三個(gè)零交叉之后的預(yù)定的時(shí)刻使第一和第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。通過(guò)下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。圖IA是現(xiàn)有技術(shù)的可變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的簡(jiǎn)化示意圖；圖IB顯示圖1A中的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的有關(guān)電的波形；圖2A是第二現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的簡(jiǎn)化示意圖2B顯示圖2A中的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的有關(guān)電的波形；圖3是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的簡(jiǎn)化示意圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于控制圖3的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的方法的流程圖5顯示了根據(jù)圖4的方法的圖3的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的示例電壓和電流波形；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的靜音風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的簡(jiǎn)化示意圖6B是圖6A的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的電壓比較電路的簡(jiǎn)化示意圖；以及圖6C是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的靜音風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的簡(jiǎn)化示意圖。具體實(shí)施例方式以上的概述以及接下來(lái)的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，在結(jié)合附圖閱讀時(shí)可以被更好的理解。為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，在圖中顯示了當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施方式，其中在附圖中的多個(gè)視圖中，相同的數(shù)字代表了類(lèi)似的部分，然而應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的特定的方法和裝置。圖3是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100的簡(jiǎn)化示意圖。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100具有熱端子(hotterminal)102，該熱端子102適于被耦合到AC電源104的高壓側(cè)；中性接點(diǎn)105，該中性接點(diǎn)105適于被耦合到AC電源的中性側(cè)；以及負(fù)載端子106，該負(fù)載端子106適于被耦合到AC風(fēng)扇電機(jī)108。盡管風(fēng)扇電機(jī)108—般為無(wú)刷同步或感應(yīng)龜機(jī)，但是風(fēng)扇電機(jī)108可以為無(wú)刷電機(jī)或有刷電機(jī)。如現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制10、20，本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100通過(guò)選擇性地將多個(gè)電容112、122、132中的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換為串聯(lián)電連接在AC電源104和風(fēng)扇電機(jī)之間來(lái)提供風(fēng)扇電機(jī)108的多個(gè)離散的轉(zhuǎn)速。多個(gè)可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)110、120、130被耦合在熱電子和負(fù)載端子之間，并分別與電容112、122、132串聯(lián)電連接。開(kāi)關(guān)110、120、130可以是繼電器或諸如三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)的任意合適的雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、全波整流橋中的場(chǎng)效應(yīng)管(FET)、兩個(gè)反串連接的FET、或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。電容112、122、132優(yōu)選分另iJ具有3.3yF、4.7"F和9uF的電容容量。電容112、122、132分別與用于限制通過(guò)電容的電流的限制電阻114、124、134串聯(lián)耦合。限制電阻114優(yōu)選具有1.5Q的電阻，而限制電阻124、134優(yōu)選都具有0.47Q的電阻。多個(gè)放電電阻116、126、136分別與電容112、122、132并聯(lián)耦合。放電電阻116、126、136具有足夠大的電阻，例如300kQ，由此當(dāng)開(kāi)關(guān)110、120、130不導(dǎo)通時(shí)，電容112、122、132能夠低速放電?？刂齐娐?40被提供以選擇性地控制開(kāi)關(guān)110、120、130中的每一個(gè)的導(dǎo)通狀態(tài)?？刂齐娐?40優(yōu)選被實(shí)現(xiàn)為微控制器，但是可以是任意合適的處理裝置，例如可編程邏輯器件(PLD)、微處理器、或特定用途集成電路(ASIC)。以與圖3的現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制20類(lèi)似的方式來(lái)操作，控制電路140選擇性地使每一個(gè)開(kāi)關(guān)110、120、130導(dǎo)通或不導(dǎo)通以轉(zhuǎn)換7個(gè)不同等效電容中的一個(gè)與風(fēng)扇電機(jī)108進(jìn)行串聯(lián)。由此，如下表所示，通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)電容中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100能夠提供風(fēng)扇電機(jī)108的七個(gè)離散的轉(zhuǎn)速。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>5Cll2||Ci3212.3uF6C122IIC13213.7uF7(最高)CmllC122IC13217uF表l:針對(duì)不同風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的等效電容電源142被耦合在熱接點(diǎn)102和中性接點(diǎn)105之間并產(chǎn)生DC輸出電壓Vcc以為控制電路140提供電力。零交叉檢測(cè)電路144確定來(lái)自AC電源104的AC電源電壓的零交叉點(diǎn)。零交叉被定義為在每一個(gè)半周期開(kāi)始，AC電源電壓從正極性轉(zhuǎn)變到負(fù)極性的時(shí)刻，或從負(fù)極性轉(zhuǎn)變到正極性的時(shí)刻。提供零交叉信息作為控制電路140的輸入。控制電路140相對(duì)于AC電源電壓的零交叉點(diǎn)確定何時(shí)改變開(kāi)關(guān)110、120、130的導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的方法，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制IOO用于控制幵關(guān)110、120、130以使得由于轉(zhuǎn)換電容112、122、132所導(dǎo)致產(chǎn)生的電位噪聲(potentialnoise)減小到可接受的水平?？刂齐娐?40可以接收來(lái)自具有一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行器的用戶(hù)接口146的或來(lái)自通信電路148的輸入，通信電路148可以被耦合到通信鏈路(未顯示)，例如有線串行控制鏈路、電力線載波(PLC)通信鏈路、紅外(IR)通信鏈路、或射頻(RF)通信鏈路?？刂齐娐?40用于改變風(fēng)扇電機(jī)108的轉(zhuǎn)速以響應(yīng)從用戶(hù)接口146或通信電路148接收的輸入。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制IOO還包括耦合在熱端子102和負(fù)載端子106之間的旁路開(kāi)關(guān)150。該旁路開(kāi)關(guān)150也由控制電路140來(lái)控制并使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100通過(guò)給風(fēng)扇電機(jī)108提供基本所有的由電源104提供的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)108到基本上全速工作。旁路開(kāi)關(guān)150可以是任意的合適的雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，例如，三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)或兩個(gè)反串連接的FET。圖4中顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于控制開(kāi)關(guān)110、120、130以實(shí)現(xiàn)靜音風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的方法200。該方法200允許風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100通過(guò)使每一個(gè)電18容在將電容的任意組合轉(zhuǎn)換為并聯(lián)在一起之前充電到預(yù)定水平來(lái)改變風(fēng)扇電機(jī)108的轉(zhuǎn)速且在電容112、122、132中不產(chǎn)生過(guò)大的噪聲。圖5顯示了根據(jù)圖4所示的方法200的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100的示例電壓和電流波形。圖5(a)顯示了在風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100的熱端子102處所接收的AC輸入電壓Vac的波形。圖5(b)顯示了流過(guò)風(fēng)扇電機(jī)108的電機(jī)電流lM的波形。圖5(c)、5(d)、5(e)分別顯示電容112、122、132兩端的電壓VC112、VC122、VC132。在圖5的示例中，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100將風(fēng)扇電機(jī)18的轉(zhuǎn)速?gòu)淖畹惋L(fēng)扇轉(zhuǎn)速(即，表l中的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速#1)改變到風(fēng)扇轉(zhuǎn)速#7。在示例的開(kāi)始，只有開(kāi)關(guān)110導(dǎo)通且電容112與風(fēng)扇電機(jī)108串聯(lián)。當(dāng)需要改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速時(shí)，圖4的方法200在步驟202開(kāi)始。首先，在步驟204，控制電路140使那些目前導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)110、120、130(本示例中是開(kāi)關(guān)IIO)不導(dǎo)通。由于優(yōu)選實(shí)施方式的開(kāi)關(guān)110、120、130為三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)，所以控制電路140只是停止驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)就能使所有的開(kāi)關(guān)在電機(jī)電流Im下一個(gè)零交叉(即，當(dāng)電機(jī)電流lM在圖5中的t。時(shí)刻為0時(shí))后不導(dǎo)通。隨著電容112通過(guò)電阻116放電，電容112兩端的電壓Vcu2開(kāi)始緩慢衰減。從零交叉檢測(cè)電路144中給控制電路140提供零交叉輸入206。在步驟208，控制電路140等待AC輸入電壓Vac的下一個(gè)零交叉。當(dāng)下一個(gè)零交叉出現(xiàn)時(shí)(即，圖5中的ti時(shí)刻)，在步驟210控制電路140使開(kāi)關(guān)110導(dǎo)通。當(dāng)電容112充電且電容112兩端的電壓Vcu2隨著AC輸入電壓Vac而增長(zhǎng)時(shí)，電機(jī)電流IM會(huì)短暫地波動(dòng)。當(dāng)電壓Vcm充電到第一預(yù)定電壓時(shí)，在步驟212(圖5中的t2時(shí)刻)，控制電路140使開(kāi)關(guān)110不導(dǎo)通。由于開(kāi)關(guān)110優(yōu)選被實(shí)現(xiàn)為三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)，因此當(dāng)電機(jī)電流lM基本為0安培，即低于三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)的維持電流時(shí)，例如低于50毫安，開(kāi)關(guān)110只轉(zhuǎn)換方向(commutateoff)。由于經(jīng)過(guò)電容的電流趨于致使電容兩端的電壓例如相差90度，電壓Vcu2在電機(jī)電流lM降到近似為0安培時(shí)優(yōu)選為基本處于峰值。在開(kāi)關(guān)110停止導(dǎo)通后，電容112兩端的電壓Vcm開(kāi)始慢慢地衰減?；剡^(guò)來(lái)參照?qǐng)D4，在步驟214當(dāng)控制電路140等待下一個(gè)零交叉時(shí)過(guò)程繼續(xù)。當(dāng)下一個(gè)零交叉出現(xiàn)(即，圖5中的t3時(shí)刻)時(shí)，在步驟216控制電路使開(kāi)關(guān)120導(dǎo)通。類(lèi)似于電容112的充電(如上所述)，電容122也充電到第二預(yù)定電壓，該第二預(yù)定電壓優(yōu)選為與第一預(yù)定電壓基本相同(在U時(shí)刻)。再一次，在步驟220控制電路等待下一個(gè)零交叉。在下一個(gè)零交叉(即，在ts時(shí)刻)之后，在步驟212控制電路使開(kāi)關(guān)130導(dǎo)通并且電容132會(huì)充電到第三預(yù)定電壓，該第三預(yù)定電壓優(yōu)選為與第一和第二預(yù)定電壓基本相同(在t6時(shí)刻)。在AC輸入電壓VAc的下一個(gè)零交叉(即，在t7時(shí)刻)，電容112、122、132上的電壓VC112、Vcm、Vcm優(yōu)選為基本相同，即使電容在之前的一些半周期放電。在步驟226檢測(cè)到零交叉后，在步驟228控制電路等待一段預(yù)定的時(shí)間，例如，優(yōu)選為60HzAC電源的線周期的l/4或近似4毫秒。在這段時(shí)間后，控制電路140同時(shí)(g卩，ts時(shí)刻)開(kāi)啟所有的開(kāi)關(guān)110、120、130，由此將所有的三個(gè)電容112、122、132的并聯(lián)組合串聯(lián)耦合到AC電源104和風(fēng)扇電機(jī)108之間。由于當(dāng)使開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)所有的電容112、122、132處在近似相同的電壓，因此不會(huì)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)電容的大的環(huán)流且在電容中基本不會(huì)出現(xiàn)聽(tīng)得見(jiàn)的噪聲。最后，在步驟230圖4的過(guò)程結(jié)束。注意圖4的整個(gè)過(guò)程只占用了AC輸入電壓VAc的四個(gè)線周期的長(zhǎng)度。注意，圖5所示的波形只是風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100改變風(fēng)扇電機(jī)18的轉(zhuǎn)速的一種可能的示例?？商鎿Q地，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制IOO可以將風(fēng)扇電機(jī)18的轉(zhuǎn)速?gòu)娘L(fēng)扇轉(zhuǎn)速#6改變到風(fēng)扇轉(zhuǎn)速#2。在這種情況下，在過(guò)程一開(kāi)始吋兩個(gè)開(kāi)關(guān)120、130導(dǎo)通且只有開(kāi)關(guān)120在過(guò)程的最后是導(dǎo)通的。此外，注意電20容112、122、132都在正向的半周期中充電以使得電容兩端的電壓具有相同的極性?？商鎿Q地，圖4的方法可以被執(zhí)行以使得電容112、122、132在負(fù)向的半周期中充電。即使在上述的實(shí)施方式中當(dāng)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)的電機(jī)電流lM基本為0安培時(shí)，開(kāi)關(guān)IIO、120、130都轉(zhuǎn)換方向，電容112、122、132—般不會(huì)充電到正好相同的電壓。由于每一個(gè)電容112、122、132具有不同的電容容量，因此當(dāng)每一個(gè)電容充電時(shí)形成不同的電壓分配器(在被轉(zhuǎn)換進(jìn)的一個(gè)電容和風(fēng)扇電機(jī)18之間)。因此，每一個(gè)電容112、122、132將充電到稍微不同的電壓。此外，由于放電電阻116、126、136都具有相同的電阻，即300kQ，因此電容112、122、132以不同的速率放電。電容112、122、132和放電電阻116、126、136被選擇以使得電容在要求的時(shí)間段(即，四個(gè)線周期)期間先充電再放電，電容兩端的電壓在當(dāng)電容是并聯(lián)組合的時(shí)刻(即，在第三零交叉之后的一個(gè)線周期的1/4處)基本相同。期望能在電容兩端的電壓差值不大于30伏特時(shí)將電容112、122、132中的兩個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)在一起，以限制環(huán)流大小不大于近似32安培。大于該水平，很有可能當(dāng)在轉(zhuǎn)速之間轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的聽(tīng)得見(jiàn)的噪聲，并且產(chǎn)生流過(guò)電容112、122、132的環(huán)流，該環(huán)流會(huì)潛在地?fù)p壞開(kāi)關(guān)110、120、130和限制電阻114、124、134。更優(yōu)選地，電容112、122、132兩端的電壓差值不應(yīng)大于20伏特，而環(huán)流具有的大小不大于大約21.2安培。雖然電容112、122、132、限制電阻114、124、134、以及放電電阻116、126、136的值優(yōu)選為具有上述值，可以針對(duì)這些部件使用其他的值。盡管優(yōu)選實(shí)施方式使用具有相等值的放電電阻，但是單獨(dú)的電阻的值可以被獨(dú)自選擇以使得在電容被轉(zhuǎn)換為并聯(lián)在一起時(shí)使電容電壓以期望的速率衰減以使它們更接近相等。優(yōu)選地，電容112、122、132以電容容量增加的順序而被充電。具體地，具有最小的電容容量的電容112第一個(gè)充電；電容122第二個(gè)充電；以及具有最大電容容量的電容132最后充電。使用圖4的過(guò)程來(lái)將風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速?gòu)牡谝晦D(zhuǎn)速改變到第二轉(zhuǎn)速，控制電路140開(kāi)啟所有的開(kāi)關(guān)110、120、130以對(duì)所有的電容112、122、132進(jìn)行充電，即使在第一和第二轉(zhuǎn)速中可能并不需要所述三個(gè)電容的每一個(gè)。這考慮到了簡(jiǎn)單控制算法?？商鎿Q地，當(dāng)改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速時(shí)，控制電路140可以只給電容112、122、132中要在第二轉(zhuǎn)速中被使用的電容充電。例如，為從風(fēng)扇轉(zhuǎn)速#1改變到風(fēng)扇轉(zhuǎn)速弁4，控制電路140可能需要停止驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)110導(dǎo)通且開(kāi)始驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)130導(dǎo)通?？刂齐娐?40不需要使開(kāi)關(guān)110或開(kāi)關(guān)120導(dǎo)通以給電容112或電容122充電，且由此能以更短的時(shí)間量?jī)?nèi)(即，比一個(gè)線周期還短)完成該過(guò)程。在優(yōu)選實(shí)施方式的方法200中，通過(guò)使開(kāi)關(guān)(即三端雙向可控硅開(kāi)關(guān))在電機(jī)電流lM基本為0安培時(shí)轉(zhuǎn)換方向來(lái)簡(jiǎn)單地執(zhí)行關(guān)閉開(kāi)關(guān)110、120、130的步驟212、218、224。可替換地，幵關(guān)110、120、130中的每一個(gè)可以被實(shí)現(xiàn)為兩個(gè)反串連接的FET或其他類(lèi)型的雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，控制電路140能夠直接使該開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通。因此，通過(guò)使用結(jié)合以上步驟212、218、224所述的不同的方法，控制電路140可以用于使開(kāi)關(guān)110、120、130不導(dǎo)通。此外，控制電路140可以用于在電容112、122、132兩端的電壓達(dá)到除AC輸入電壓VAc的峰值之外的預(yù)定電壓時(shí)使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)110、120、130不導(dǎo)通。在第一可替換的方法中，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制30D的控制電路140用于從AC輸入電壓VAc的零交叉進(jìn)行計(jì)時(shí)以確定何時(shí)使開(kāi)關(guān)llO、120、130不導(dǎo)通，優(yōu)選地，在每一個(gè)零交叉后的90度(即，圖4中的12、t4、16時(shí)刻)。在第二可替換的方法中，電容112、122、132兩端的電壓被監(jiān)控以確定何時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)110、120、130。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的靜音風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制300的簡(jiǎn)化示意圖。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制300包括電壓比較電路350，該電壓比較電路350用于接收電容112、122、132的每一個(gè)電容的兩端的電壓。圖6B是可能實(shí)現(xiàn)的電壓比較電路350的簡(jiǎn)化示意圖。電壓比較電路350包括三個(gè)比較器電路360、370、380，用于將電容112、122、132兩端的電壓的每一個(gè)分別與參考電壓VREn、Vref2、Vref3迸行比校。第一比較器電路360包括具有與負(fù)向輸入連接的參考電壓VreF1的比較器362。在電機(jī)電流IM的正向半周期期間，通過(guò)二極管364接收電容112、122、132兩端的電壓。使用包括兩個(gè)電阻366、368的電阻分壓器將電壓縮小到合適的值，即低于電源142的DC輸出電壓Vcc。被縮小的電壓被耦合到比較器362的正向輸入，由此當(dāng)電容112兩端的電壓超過(guò)參考電壓VREF!時(shí)，比較器驅(qū)動(dòng)提供給控制電路140的輸出為高。比較器電路370、380與上述的比較器電路360一樣運(yùn)作?？刂齐娐?40用于一旦接收到分別來(lái)自于比較器電路360、370、380的合適控制信號(hào)，就使開(kāi)關(guān)IIO、120、130不導(dǎo)通。優(yōu)選地，參考電壓VreF1、Vref2、VREF3為相同的電壓，由此電容112、122、132的每一個(gè)被基本充電到相同的預(yù)定電壓。但是，參考電壓可以不同以考慮到在電容不充電的時(shí)間期間的電容的電壓衰減。在最后可替換的實(shí)施方式中，控制電路140用于監(jiān)控經(jīng)過(guò)風(fēng)扇電機(jī)108的電機(jī)電流IM以控制開(kāi)關(guān)110、120、130。圖6C是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的靜音風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制400的簡(jiǎn)化示意圖。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制400包括電壓監(jiān)控電路4卯，該電壓監(jiān)控電路490給控制電路140提供代表限制電阻116、126、136兩端的電壓的零交叉以及由此的電機(jī)電流lM的零交叉的信號(hào)。因此，控制電路140能夠在電機(jī)電流lM的零交叉處關(guān)閉開(kāi)關(guān)110、120、130。為了將風(fēng)扇電機(jī)108從停止啟動(dòng)到基本低速(例如，表1中的轉(zhuǎn)速井1或轉(zhuǎn)速#2)而在風(fēng)扇電機(jī)中不產(chǎn)生過(guò)大的噪聲，本發(fā)明的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制100首先幵啟風(fēng)扇電機(jī)至中間轉(zhuǎn)速，即，不是最大的或近似最大可能的轉(zhuǎn)速，然后轉(zhuǎn)換到期望的較低的轉(zhuǎn)速。首先，控制電路140通過(guò)使用圖4的方法使只23有開(kāi)關(guān)130導(dǎo)通，以控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速至中間轉(zhuǎn)速，例如風(fēng)扇轉(zhuǎn)速井4(如表1中所示)。在一段預(yù)定的時(shí)間量之后，再次使用圖4的方法，控制電路140控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速至期望的較低的水平。例如，如果期望的較低的水平是風(fēng)扇轉(zhuǎn)速井l，那么控制電路140使只有開(kāi)關(guān)IIO導(dǎo)通從而將電容112與風(fēng)扇電機(jī)108串聯(lián)耦合。由于沒(méi)有控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速?gòu)耐Ｖ沟阶畲筠D(zhuǎn)速然后快速降到期望的低速，因此經(jīng)過(guò)風(fēng)扇電機(jī)108的電流脈沖具有比現(xiàn)有技術(shù)的"突跳啟動(dòng)"還小的大小且在風(fēng)扇電機(jī)中基本不產(chǎn)生可聽(tīng)見(jiàn)的噪聲。盡管己經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是許多其它的變型和修改以及其它的應(yīng)用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，首選地，本發(fā)明不受在此特定公開(kāi)的限制，而僅受所附權(quán)利要求的限制。權(quán)利要求1、一種用于控制AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的負(fù)載控制裝置，該AC電機(jī)由AC電源的AC電源電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)，該負(fù)載控制裝置包括第一電容和第二電容，所述第一和第二電容的每一個(gè)適于以串聯(lián)電連接被耦合在所述AC電源和所述AC電機(jī)之間；以串聯(lián)電連接與所述第一電容耦合的第一可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)和以串聯(lián)電連接與所述第二電容耦合的第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)；以及控制電路，用于控制所述第一和第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)以提供所述AC電機(jī)的多個(gè)離散的轉(zhuǎn)速；其中所述控制電路用于通過(guò)下列步驟來(lái)改變所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速使所述第一開(kāi)關(guān)在所述AC電源電壓的第一零交叉處導(dǎo)通以使所述第一電容基本充電到第一預(yù)定電壓；使所述第二開(kāi)關(guān)在所述AC電源電壓的第二零交叉處導(dǎo)通以使所述第二電容基本充電到第二預(yù)定電壓；以及使所述第一和第二開(kāi)關(guān)在所述AC電源電壓的第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻導(dǎo)通。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載控制裝置，其中所述可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)包括雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載控制裝置，其中所述雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包括三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)載控制裝置，其中當(dāng)經(jīng)過(guò)所述AC電機(jī)的電流基本變?yōu)?安培時(shí)，所述三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)變?yōu)椴粚?dǎo)通。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)載控制裝置，其中所述第一和第二預(yù)定電壓近似為所述AC電源電壓的峰值。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載控制裝置，其中每一個(gè)雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包括兩個(gè)以反串連接進(jìn)行耦合的場(chǎng)效應(yīng)管。7、根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載控制裝置，其中每一個(gè)雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包括整流橋中的場(chǎng)效應(yīng)管。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載控制裝置，其中所述控制電路用于在所述第一電容基本充電到所述第一預(yù)定電壓時(shí)使所述第一開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通以及在所述第二電容基本充電到所述第二預(yù)定電壓時(shí)使所述第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的負(fù)載控制裝置，其中所述控制電路用于監(jiān)控所述第一和第二電容兩端的電壓并且將所述第一和第二電容兩端的電壓分別與所述第一和第二預(yù)定電壓進(jìn)行比較，從而確定何時(shí)使所述第一和第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的負(fù)載控制裝置，還包括電壓比較電路，用于將所述第一和第二電容兩端的電壓分別與所述第一和第二預(yù)定電壓進(jìn)行比較；其中所述控制電路用于使所述第一和第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通以響應(yīng)所述電壓比較電路的所述比較。11、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，還包括零交叉檢測(cè)電路，用于給所述控制電路提供代表所述AC電源電壓的零交叉的信號(hào)。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的負(fù)載控制裝置，其中所述控制電路用于使所述可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以響應(yīng)代表所述AC電源電壓的零交叉的所述信號(hào)。13、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，其中所述控制電路用于當(dāng)流過(guò)所述AC電機(jī)的電流基本變?yōu)?安培時(shí)使所述可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的負(fù)載控制裝置，還包括分別與所述第一和第二電容串聯(lián)電連接的第一和第二限制電阻；其中所述控制電路用于監(jiān)控所述限制電阻兩端的電壓以確定何時(shí)所述經(jīng)過(guò)AC電機(jī)的電流基本變?yōu)?安培。15、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，還包括分別以并聯(lián)電連接與所述第一和第二電容耦合的第一和第二放電電阻；其中所述第一和第二電容用于在分別充電到所述第一和第二預(yù)定電壓后緩慢放電。16、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載控制裝置，其中在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻，所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓之間的差值不大于30伏特。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的負(fù)載控制裝置，其中在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻，所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓之間的差值不大于20伏特。18、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載控制裝置，其中當(dāng)所述控制電路使所述第一和第二開(kāi)關(guān)在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻導(dǎo)通時(shí)，在所述第一和第二電容中產(chǎn)生環(huán)流且該環(huán)流具有不大于近似32安培的大小。19、根據(jù)權(quán)利要求18所述的負(fù)載控制裝置，其中所述環(huán)流具有不大于近似21.2安培的大小。20、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，其中所述預(yù)定時(shí)刻近似出現(xiàn)在所述AC電源電壓達(dá)到其峰值時(shí)。21、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，其中所述第一預(yù)定電壓與所述第二預(yù)定電壓基本相同。22、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，其中所述第一電容的第一電容容量小于所述第二電容的第二電容容量，以及所述控制電路用于在使所述第二電容充電之前使所述第一電容充電。23、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，其中所述第一零交叉在所述第二零交叉之前發(fā)生，以及所述第二零交叉在所述第三零交叉之前發(fā)生。24、根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)載控制裝置，其中所述控制電路用于通過(guò)在將所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變到基本低速之前將該AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變到低于該AC電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速的中間轉(zhuǎn)速，以將所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)耐Ｖ箷r(shí)的轉(zhuǎn)速改變到基本低速。25、一種用于控制由AC電源的AC電源電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)的AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，該方法包括以下步驟將第一電容以串聯(lián)電連接耦合到所述AC電源和所述AC電機(jī)之間；將第二電容以串聯(lián)電連接耦合到所述AC電源和所述AC電機(jī)之間；將第一可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)和第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)分別以串聯(lián)電連接耦合到所述第一電容和所述第二電容；通過(guò)下列步驟來(lái)改變所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速使所述第一開(kāi)關(guān)在所述AC電源電壓的第一零交叉處導(dǎo)通以使所述第一電容基本充電到第一預(yù)定電壓；使所述第二開(kāi)關(guān)在所述AC電源電壓的第二零交叉處導(dǎo)通以使所述第二電容基本充電到第二預(yù)定電壓；以及在所述AC電源電壓的第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻使所述第一和第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。26、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)包括雙向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。27、根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述雙向半導(dǎo)體幵關(guān)包括三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)。28、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中當(dāng)經(jīng)過(guò)所述AC電機(jī)的電流基本變?yōu)?安培時(shí)，所述三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)變?yōu)椴粚?dǎo)通。29、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述預(yù)定電壓近似為所述AC電源電壓的峰值。30、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻，所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓之間的差值不大于30伏特。31、根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻，所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓之間的差值不大于20伏特。32、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在使所述第一和第二開(kāi)關(guān)在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻導(dǎo)通的步驟期間，在所述第一和第二電容中產(chǎn)生環(huán)流且該環(huán)流具有不大于近似32安培的大小。33、根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述環(huán)流具有不大于近似21.2安培的大小。34、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中改變所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速還包括當(dāng)所述第一電容基本充電到所述預(yù)定電壓時(shí)使所述第一開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通；以及當(dāng)所述第二電容基本充電到預(yù)定水平時(shí)使所述第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通。35、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中改變所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速還包括當(dāng)經(jīng)過(guò)所述AC電機(jī)的電流基本變?yōu)?安培時(shí)使所述可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通。36、根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括步驟通過(guò)將所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變到低于該AC電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速的中間轉(zhuǎn)速，并且在將所述AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變到所述中間轉(zhuǎn)速的步驟之后將該AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變到基本低速，以將AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)耐Ｖ箷r(shí)的轉(zhuǎn)速改變到基本低速。37、一種用于在負(fù)載控制裝置中改變AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，該負(fù)載控制裝置包括第一電容和第二電容，所述第一和第二電容的每一個(gè)適于以串聯(lián)電連接被耦合在所述AC電源和所述AC電機(jī)之間；以串聯(lián)電連接與所述第一電容耦合的第一可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)；以及以串聯(lián)電連接與所述第二電容耦合的第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)；所述方法包括以下步驟只使所述第一開(kāi)關(guān)在所述AC電源電壓的第一零交叉處導(dǎo)通以使所述第一電容基本充電到預(yù)定電壓；只使所述第二開(kāi)關(guān)在所述AC電源電壓的第二零交叉處導(dǎo)通以使所述第二電容基本充電到所述預(yù)定電壓；以及在所述AC電源電壓的第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻使所述第一和第二開(kāi)關(guān)都導(dǎo)通。38、根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻，所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓之間的差值不大于30伏特。39、根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中在所述第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻，所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓之間的差值不大于20伏特。40、根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中在使所述第一和第二開(kāi)關(guān)在第三零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻都導(dǎo)通的步驟期間，在所述第一和第二電容中產(chǎn)生環(huán)流且該環(huán)流具有不大于近似32安培的大小。41、根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述環(huán)流具有不大于近似21.2安培的大小。42、根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括步驟當(dāng)所述第一電容基本充電到所述預(yù)定電壓時(shí)使所述第一幵關(guān)不導(dǎo)通；以及當(dāng)所述第二電容基本充電到預(yù)定水平時(shí)使所述第二開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通。43、根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中當(dāng)經(jīng)過(guò)所述AC電機(jī)的電流基本變?yōu)?安培時(shí)使所述可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)變?yōu)椴粚?dǎo)通。44、一種用于控制由AC電源的AC電源電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)的AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的負(fù)載控制裝置，該負(fù)載控制裝置包括-與第一可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)串聯(lián)電連接的第一電容，所述第一電容和所述第一開(kāi)關(guān)適于以串聯(lián)電連接與所述AC電源和所述AC電機(jī)耦合；與第二可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)串聯(lián)電連接的第二電容，所述第二電容和所述第二開(kāi)關(guān)適于以串聯(lián)電連接與所述AC電源和AC電機(jī)耦合；可操作地連接以控制所述第一和第二開(kāi)關(guān)的控制電路，所述控制電路用于選擇性地使所述第一和第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以響應(yīng)所檢測(cè)的所述AC電源電壓的電壓零交叉；以及適于被連接以檢測(cè)所述AC電源電壓的電壓零交叉的零交叉檢測(cè)電路，該電壓零交叉檢測(cè)器被連接以給所述控制電路提供所檢測(cè)的AC電源電壓零交叉的指示；其中所述控制電路運(yùn)行以使所述第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以響應(yīng)第一AC電源電壓零交叉；所述控制電路運(yùn)行以使所述第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以響應(yīng)繼所述第一AC電源電壓零交叉之后的第二AC電源電壓零交叉；以及所述控制電路運(yùn)行以使所述第一和第二開(kāi)關(guān)在繼所述第二AC電源電壓零交叉之后的第三AC電源電壓零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻基本同時(shí)導(dǎo)通。45、一種通過(guò)具有多個(gè)以并聯(lián)電連接而被選擇性耦合的電容的AC電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的方式來(lái)控制AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，所述被并聯(lián)耦合的電容用于以串聯(lián)電連接與所述AC電機(jī)耦合，所述方法包括在以并聯(lián)電連接組合所述電容之前將所述電容充電至基本相同的預(yù)定電壓。46、一種通過(guò)具有多個(gè)以并聯(lián)電連接而被選擇性耦合的電容的AC電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的方式來(lái)控制AC電機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，所述被并聯(lián)耦合的電容用于以串聯(lián)電連接與所述AC電機(jī)耦合，所述方法包括當(dāng)所述電容以并聯(lián)電連接被組合時(shí)給所述電容充電以使得所述多個(gè)電容的兩端的電壓基本相同。47、根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中所述多個(gè)電容的兩端的電壓之間的差值不大于30伏特。48、根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述多個(gè)電容的兩端的電壓之間的差值不大于20伏特。全文摘要一種AC電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器，該控制器包括多個(gè)電容，該多個(gè)電容可以通過(guò)可控導(dǎo)通開(kāi)關(guān)而被選擇性轉(zhuǎn)換為與AC電機(jī)以及AC電壓源串聯(lián)電連接以控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。為改變所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制電路使第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以響應(yīng)第一次檢測(cè)到的AC電壓零交叉而將第一電容充電到預(yù)定電壓。然后所述控制電路使第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通以響應(yīng)隨后的第二次檢測(cè)到的AC電壓零交叉而將第二電容充電到所述預(yù)定電壓。之后所述控制電路在隨后的第三次檢測(cè)到的AC電壓零交叉之后的預(yù)定時(shí)刻使兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通。由此所述電容在被轉(zhuǎn)換至與所述電機(jī)串聯(lián)之前被充電至相同電壓，從而在改變電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)能減小噪聲。文檔編號(hào)H02P25/04GK101473526SQ200680043231公開(kāi)日2009年7月1日申請(qǐng)日期2006年11月17日優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日發(fā)明者A·多賓斯,C·M·吳,J·P·斯坦納申請(qǐng)人:路創(chuàng)電子公司