專利名稱：一種電吹風的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電吹風技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種家用電器，更具體地說，涉及一種電吹風。
技術(shù)背景[0002]傳統(tǒng)電吹風的結(jié)構(gòu)主要由殼體、風葉、串激交流電機、機械開關(guān)、發(fā)熱絲組成。電動機的轉(zhuǎn)軸與風葉連成一體，當電吹風接通市電，只要電動機工作，便將空氣從進風口吸入， 經(jīng)過發(fā)熱絲的加熱，形成熱風后從出風口吹出。[0003]電吹風的主功能操作主要由兩個雙刀多擲開關(guān)完成。通過第1個開關(guān)輸出半波或全波給串激電機供電，形成電機的低風檔(11000RPM)和高風檔(15600RPM)；第2個開關(guān)輸出半波或全波給可控硅(SCR)供電，2個SCR可以控制2個發(fā)熱絲的通和斷，形成發(fā)熱絲功率的2個檔位熱風低檔(半波)和熱風高檔(全波)。[0004]傳統(tǒng)電吹風的所有控制通過兩個雙刀多擲開關(guān)完成，功能操作簡單，但是存在著很多無法克服的很多缺點[0005](1)功能單一由于電機和發(fā)熱絲是機械開關(guān)式的控制，產(chǎn)品的多樣化受到限制；[0006](2)串激電機的重量重一般使用的串激電機重量在1200g左右；[0007](3)串激電機的效率低一般串激電機的效率在40%左右，消耗130W左右的功率；[0008](4)機械開關(guān)體積大，重量重1個機械開關(guān)的體積大小為30mm* 15mm* 15mm ；[0009](5)串激電機和機械開關(guān)的壽命短串激電機的使用壽命為lOOOHours，機械開關(guān)直接給電機和發(fā)熱絲供電，承受著大電流和高電壓，最高壽命遠遠短于電子開關(guān)。[0010]由于上面說的種種不足，很多業(yè)內(nèi)人士都在想著各種替換辦法，但是由于體積重量能效和壽命的高標準門檻，所有方案幾乎都被受到了限制，這是電吹風行業(yè)目前面臨的一個瓶頸。實用新型內(nèi)容[0011]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)輕巧、能效高、整機功能多樣化且實現(xiàn)了整機無級控制的電吹風。[0012]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種電吹風，包括殼體、風扇葉輪和發(fā)熱絲，所述電吹風還包括用于供電并轉(zhuǎn)換交流電為直流電的電源模塊，用于驅(qū)動風扇葉輪旋轉(zhuǎn)的直流無刷電機及用于控制所述發(fā)熱絲的發(fā)熱功率和直流無刷電機轉(zhuǎn)速的無級控制模塊；[0013]所述電吹風還包括設(shè)置在殼體上用于控制電吹風開啟關(guān)閉或調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速及發(fā)熱絲功率的電子開關(guān)模塊，所述無級控制模塊連接電子開關(guān)模塊和電源模塊。[0014]在本實用新型所述的電吹風中，所述無級控制模塊包括用于信號處理的微控制單元、連接所述電源模塊與微控制單元的電壓電流檢測單元、連接所述微控制單元與直流無刷電機的電機驅(qū)動電路和連接所述微控制單元與發(fā)熱絲的可控硅無級控制單元。[0015]在本實用新型所述的電吹風中，所述微控制單元與電機驅(qū)動電路之間連接有反電動勢檢測單元；所述微控制單元與可控硅無級控制單元之間連接有過零檢測單元。[0016]在本實用新型所述的電吹風中，所述電子開關(guān)模塊與微控制單元之間連接有按鍵檢測單元。[0017]在本實用新型所述的電吹風中，電子開關(guān)模塊包括用于控制電吹風開啟關(guān)閉的電源開關(guān)、連續(xù)可調(diào)用于調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的電機開關(guān)和連續(xù)可調(diào)用于調(diào)節(jié)發(fā)熱絲功率的發(fā)熱絲開關(guān)。[0018]在本實用新型所述的電吹風中，所述電源模塊設(shè)置有整流器。[0019]在本實用新型所述的電吹風中，所述電源模塊與微控制單元之間連接有DC-DC模塊。[0020]在本實用新型所述的電吹風中，所述DC-DC模塊為直流降壓電路。[0021]實施本實用新型的電吹風，具有以下有益效果構(gòu)造一種新的電吹風控制裝置，集電吹風開關(guān)控制、電機控制和發(fā)熱絲控制于一體，實現(xiàn)整機的無級控制功能。本實用新型通過控制電子開關(guān)模塊調(diào)節(jié)無級控制模塊并達到控制直流無刷電機和發(fā)熱絲的目的，此外還可以加載將其他各種功能，如等離子燙，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化；直流無刷電機體積小，重量輕，目前使用的型號為Cp30mm，高22mm，重量只有250g，而且都還有很大的下降空間；直流無刷電機的能效比很高，最高效率可以達到80%左右；電子開關(guān)的體積小、重量輕、而且使用壽命長達IOW次以上。


[0022]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中[0023]圖1是本實用新型中無級控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0024]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)結(jié)合圖1，詳細說明本實用新型的具體實施方式
。[0025]一種電吹風，包括殼體、風扇葉輪、發(fā)熱絲、電源模塊、直流無刷電機、無級控制模塊1和電子開關(guān)模塊。[0026]電子開關(guān)模塊包括用于控制電吹風開啟關(guān)閉的電源開關(guān)、連續(xù)可調(diào)用于調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的電機開關(guān)和連續(xù)可調(diào)用于調(diào)節(jié)發(fā)熱絲功率的發(fā)熱絲開關(guān)。本實施例的電子開關(guān)為按鍵開關(guān)，具有體積小、重量輕等特點，而且使用壽命長達10萬次以上。本實用新型的電子開關(guān)不限于按鍵開關(guān)。[0027]由于所述電吹風通過控制電子開關(guān)模塊調(diào)節(jié)無級控制模塊1來達到控制所述直流無刷電機和發(fā)熱絲的目的，故還可以在無級控制模塊1上加載其他各種功能，如等離子燙的控制，等等，在所述殼體上增加相應(yīng)的電子開關(guān)，以實現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化。所述電子開關(guān)模塊與無級控制模塊1相連接，在所述電子開關(guān)模塊與微控制單元10之間連接有用于識別按鍵輸入的按鍵檢測單元15。[0028]開啟電吹風時，打開所述電源開關(guān)，經(jīng)過按鍵檢測單元15識別無誤后，啟動無級控制模塊1。[0029]如圖1所示，無級控制模塊1包括微控制單元10、DC_DC模塊11、可控硅無級控制單元12、反電動勢檢測單元13、電壓電流檢測單元14、按鍵檢測單元15、過零檢測單元16 和電機驅(qū)動電路17。無級控制模塊1和電子開關(guān)模塊實現(xiàn)了集電吹風開關(guān)控制、電機控制和發(fā)熱絲控制于一體，達成了整機的無級控制功能。[0030]所述電源模塊設(shè)置有用于對輸入電源進行整流的整流器，該輸入電源通過整流器后轉(zhuǎn)換為40V的直流電，對無級控制模塊進行供電。[0031]所述電源模塊與微控制單元10之間連接有用于轉(zhuǎn)變輸入電壓為有效輸出固定電壓的DC-DC模塊。所述DC-DC模塊為直流降壓電路。經(jīng)過整流器整流后的輸入電源的40VDC 經(jīng)過DC-DC模塊轉(zhuǎn)化為正5VDC，供給無級控制模塊1。[0032]電壓電流檢測單元14對從電源模塊輸入無級控制模塊1的正40VDC電壓進行檢測，如果電源模塊的輸出電壓及電流超出正常范圍，則電壓電流檢測單元14向微控制單元 10發(fā)送信號，微控制單元10控制無級控制模塊1停止工作。[0033]另一種實施方式是在電壓電流檢測單元14與微控制單元10之間設(shè)置保護單元， 當電壓電流檢測單元14檢測到輸入無級控制模塊1的電流不符合要求時，向所述保護單元發(fā)送信號，所述保護單元切斷電路，無級控制模塊1停止工作。[0034]反電動勢檢測單元13連接微控制單元10與電機驅(qū)動電路17，用于檢測所述電機驅(qū)動電路17的反電動勢信號并反饋給微控制單元10。微控制單元10結(jié)合電壓電流檢測單元14的檢測信號，通過反電動勢檢測單元13檢測到的反電動勢信號控制所述電機驅(qū)動電路17，從而對所述直流無刷電機的轉(zhuǎn)速與電流進行PID控制。PID控制也稱比例積分微分控制，既有比例作用的及時迅速，又有積分作用的消除余差能力，還有微分作用的超前控制功能。當偏差階躍出現(xiàn)時，微分立即大幅度動作，抑制偏差的這種躍變；比例也同時起消除偏差的作用，使偏差幅度減小，由于比例作用是持久和起主要作用的控制規(guī)律，因此可使系統(tǒng)比較穩(wěn)定；而積分作用慢慢把余差克服掉。只要三個作用的控制參數(shù)選擇得當，便可充分發(fā)揮三種控制規(guī)律的優(yōu)點，得到較為理想的控制效果。此為現(xiàn)有技術(shù)，此處不作進一步詳細描述。[0035]所述直流無刷電機有A、B和C三相，工作時連通其中兩相，直流無刷電機旋轉(zhuǎn)一周，需要六步相序0-5的換相時序；只要相序0-5與AB、CB、CA、BA、BC、AC—一對應(yīng)，便可以實現(xiàn)正常換相。換相時序的起點和終點，根據(jù)電機的反電動勢信號計算獲得。[0036]反電動勢檢測單元13將檢測到的電機驅(qū)動電路17的反電動勢信號傳輸給微控制單元10，微控制單元10對反電動勢信號進行處理并計算出下一相序的起點和終點，并把計算出的信息傳送給調(diào)節(jié)單元11，下一換相時間到時，調(diào)節(jié)單元11指示電機驅(qū)動電路17將直流無刷電機切換到下一個相序，電機轉(zhuǎn)動一個角度。當相序0-5均完成一次，直流無刷電機旋轉(zhuǎn)一周。[0037]所述直流無刷電機連接所述風扇葉輪，帶動風扇葉輪轉(zhuǎn)動。直流無刷電機的能效比很高，最高效率可以達到80 %左右，與傳統(tǒng)的有刷電機相比具有很高的能效。此外直流無刷電機體積小，重量輕，目前使用的型號為(p30mm，高22mm，重量只有250g，而且都還有很大的下降空間。[0038]可控硅無級控制單元12連接微控制單元10與所述發(fā)熱絲，用于控制發(fā)熱絲發(fā)熱。 可控硅是可控硅整流元件的簡稱，是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導體器件，一般由兩晶閘管反向連接而成。它的功用不僅是整流，還可以用作無觸點開關(guān)以快速接通或切斷電路，實現(xiàn)將直流電變成交流電的逆變，將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等。可控硅和其它半導體器件一樣，其有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。它的出現(xiàn)，使半導體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進入了強電領(lǐng)域，成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、軍事科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件。[0039]本實施例的可控硅無級控制單元12連接市電，并將市電供應(yīng)給所述發(fā)熱絲。[0040]過零檢測單元16連接在微控制單元10與可控硅無級控制單元12之間，，對輸入所述發(fā)熱絲的電壓過零點進行檢測監(jiān)控。交流電是正弦波信號，有正半波和負半波。傳統(tǒng)電吹風通過全橋或半橋?qū)崿F(xiàn)功率的全波和半波控制，故傳統(tǒng)電吹風只有兩檔。本實用新型中的過零檢測單元16對AC正弦波實時監(jiān)控，找到交流電源的過零點，并將過零點信號傳輸給微控制單元10。在過零點處，電壓為零，微控制單元10在此時刻附近導通可控硅無級控制單元12，可控硅承載的瞬時電流最小，對電網(wǎng)的干擾也最少。由于微控制單元10獲得了交流電的過零點，便可以實現(xiàn)對正弦波進行N計數(shù)，在計數(shù)值范圍內(nèi)對可控硅可以導通O-N 個半波。通過調(diào)節(jié)所述電子開關(guān)模塊的發(fā)熱絲開關(guān)的功率設(shè)置來調(diào)節(jié)導通的半波數(shù)，所導通的半波數(shù)占總的半波數(shù)的比例即為發(fā)熱絲當前功率占占最大功率的比例。發(fā)熱絲開關(guān)連續(xù)可調(diào)，從而實現(xiàn)了發(fā)熱絲的無級調(diào)功控制。[0041]使用電吹風時，接通交流電電源，打開電源開關(guān)，所述電源模塊的整流對輸入電壓進行整流，將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成正40V的直流電，電壓電流檢測單元對正40VDC進行檢測，如符合要求則接通電路，否則斷開電路，電吹風停止工作。正40VDC通過DC-DC模塊將轉(zhuǎn)化為正5VDC，供應(yīng)給微控制單元10，微控制單元10通過調(diào)電機驅(qū)動電路17和可控硅無級控制單元12分別對電機和發(fā)熱絲進行無級控制。通過調(diào)節(jié)電機開關(guān)和發(fā)熱絲開關(guān)來改變電機的換相時間和發(fā)熱絲輸入電壓的半波數(shù)以實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速和發(fā)熱絲功率的無級控制。 電機帶動風扇葉輪轉(zhuǎn)動，將空氣從進風口吸入，經(jīng)發(fā)熱絲加熱，形成熱風后從出風口吹出。[0042]上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電吹風，包括殼體、風扇葉輪和發(fā)熱絲，其特征在于，所述電吹風還包括用于供電并轉(zhuǎn)換交流電為直流電的電源模塊，用于驅(qū)動風扇葉輪旋轉(zhuǎn)的直流無刷電機及用于控制所述發(fā)熱絲的發(fā)熱功率和直流無刷電機轉(zhuǎn)速的無級控制模塊(1)；所述電吹風還包括設(shè)置在殼體上用于控制電吹風開啟關(guān)閉、調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速及發(fā)熱絲功率的電子開關(guān)模塊，所述無級控制模塊(1)分別連接電子開關(guān)模塊和電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電吹風，其特征在于，所述無級控制模塊(1)包括用于信號處理的微控制單元(10)、連接所述電源模塊與微控制單元(10)的電壓電流檢測單元(14)、連接所述微控制單元(10)與直流無刷電機的電機驅(qū)動電路(17)和連接所述微控制單元與發(fā)熱絲的可控硅無級控制單元(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電吹風，其特征在于，所述微控制單元(10)與電機驅(qū)動電路(17)之間連接有反電動勢檢測單元(13)；所述微控制單元(10)與可控硅無級控制單元 (12)之間連接有過零檢測單元(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電吹風，其特征在于，所述電子開關(guān)模塊與微控制單元(10) 之間連接有按鍵檢測單元(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電吹風，其特征在于，所述電子開關(guān)模塊包括用于控制電吹風開啟關(guān)閉的電源開關(guān)、連續(xù)可調(diào)用于調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的電機開關(guān)和連續(xù)可調(diào)用于調(diào)節(jié)發(fā)熱絲的發(fā)熱功率的發(fā)熱絲開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電吹風，其特征在于，所述電源模塊設(shè)置有整流器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電吹風，其特征在于，所述電源模塊與微控制單元(10)連接有 DC-DC 模塊(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電吹風，其特征在于，所述DC-DC模塊(11)為直流降壓電路。
專利摘要本實用新型提供一種電吹風，包括殼體、風扇葉輪和發(fā)熱絲，所述電吹風還包括用于供電并轉(zhuǎn)換交流電為直流電的電源模塊，用于控制風扇葉輪的直流無刷電機及內(nèi)置電機驅(qū)動電路且一體化控制所述發(fā)熱絲和所述電機驅(qū)動電路的無級控制模塊；所述電吹風還包括設(shè)置在殼體上用于控制電吹風開啟關(guān)閉或調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速及發(fā)熱絲功率的電子開關(guān)模塊，所述無級控制模塊連接電子開關(guān)模塊和電源模塊。該電吹風結(jié)構(gòu)輕巧、能效高、整機功能多樣化且實現(xiàn)了整機無級控制。
文檔編號H02P6/00GK202233647SQ20112033427
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者卿艷濤 申請人:深圳拓邦股份有限公司