家用电扇多功能程序控制器的制作方法

专利名称

：家用电扇多功能程序控制器的制作方法

技术领域

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本实用新型涉及一种家用电扇多功能程序控制装置。
已公开的家用电扇控制器，目的是调速、定时、仿自然风，构成为档位调速、定时触发电路定时、仿自然风。不足之处是功能有限，没有温控功能，且调速在0－220V电压范围内，没有电扇低转速电压保护等。
本实用新型目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种对家用电扇进行无级调速、编程予置、定时、仿自然风和温度控制的多功能程序控制装置。
本装置包括电源电路、定时触发电路、移相脉冲电路、多谐振荡电路、温控电路、预置调速电路，不同之处在于，交流220V市电经整流D1－D4和D5、G1后输入三端稳压集成电路IG1(W7812)的第1脚(输入端)，输出端第2脚接555时基集成电路IG2的第8、第4脚，IG2的第2脚、第6脚接三极管BG1的集电极，BG1集电极和电阻R(R2、R3、R4、R5)相连，并在BG1基极和集电极之间接电容G2组成定时触发输入端，IG2第1脚接地，第5脚串连电容G3后接地，第3脚为定时触发输出端，输出端和二极管D9阴极相接，经电阻R13、电位器W2后与BG3基极相连，同时IG2的第3脚经电阻R10后与BG2基极相接，BG2集电极经电阻R12后连BG4基极；另外，220V交流市电经过整流D1－D4、电阻R1和稳压二极管DG(2GW15)后与电阻R15、BG3集电极相连，BG3发射极和BG4集电极相连，在BG4集电极和BG3发射极之间跨BG4集电极和发射极接电位器W1(W1定片B的末端连一绝缘定片G)，BG4发射极连电容G5后接地，同时电源由D6稳压后经电阻R21与单结晶体管T1(PUT可调单结晶体管)控制极连接，T1控制极还连接地电阻R22，T1阴极经接地电阻R23与可控硅T2控制极相连，T2阳极、阴极和全波整流电路相连，实现对电扇电机D电压的控制；对于集成电路IG3(DG4069B)，第14脚接IG1输出端，并和电阻R16、BG5集电极相连，BG5基极与BG2基极连接；IG1输出端通过开关K4、电阻R8、电位器W3、电阻R9和温度传感电阻Rot，在W3与R9之间连线接入IG3的第13脚，为温控触发输入端，IG3的第12、11脚连通后经接地电容G4、电阻R7后输入IG2的第8脚，温控触发输出端第8脚输出信号，一路接D11阴极，D11阳极接到BG4发射极和电容G5之间并接入W1和T1阳极，另一路连R17、发光二极管LED1阳极，LED1阴极与IG3第4、5脚相接，IG3第7脚接地，多谐振荡输出端第6脚接D10阴极，D10阳极和D11阳极相接；IG3第1脚一路接开关K3，K3另一端接D7阳极，D7阴极接BG5集电极，另一路经R20、R19和R18后接IG3的第2、3脚，在R19与R18串接公共端跨R19接入D8，D8阴极接在公共端，同时，D8阳极和R19相接后连G6接入IG3的第4、5脚，BG2集电极接电阻R11、BG3基极接电阻R14后共同接在电阻R15、R21的公共端，并接入稳压二极管D6的负极。
附图的图面说明如下

图1控制器原理电路图。
图2
图1中G点的波形图。
图3移相脉冲电路中调速电位器W1的结构示意图。
图4控制器面板操作图。
本实用新型下面将结合附图实施例作进一步详述。

图1所示，由220V交流市电通过电源开关K1、变压器B、二极管D1－D5、稳压管D6(2GW15)、电阻R1、电容G1以及三端稳压集成电路IG1(W7812)向电路供给稳定的直流电源，由555时基集成电路IG2和三极管BG1、电容G2、定时电阻R(表示R2、R3、R4、R5)组成定时触发电路。由R15、BG3、W1、G5和PUT可调单结晶体管T1组成移相脉冲电路，R10、R11 R12 BG2、BG4组成电压变换电路。当电流通过定时波段开关后K2及电阻R向G2充电时，集成电路IG2输入端第2、6脚为低电平，输出端第3脚为高电平，发光二极管LED2发光显示，此时D9截止，BG4处于截止状态。操作调速电位器W1，改变电容G5充电时间常数，即可控制PUT可调单结晶体管T1导通时间，在电阻R23上得到移相脉冲电压去控制可控硅T2导通角，从而改变供给电扇电机D的电源电压，达到对电扇调速目的。由于调速电位器W1的定片B(碳膜片)连接一绝缘定片G末端，则当调速电位器W1动片在定片阻值的全程内滑动时，可将电机D由最高上限转速(相当于220V电压)到设定最低下限转速(相当于110V电压，可按不同规格电扇低速电压设定)的范围内调节，一旦动片A滑过定片B到达绝缘片G上时，电阻为无穷大，无电流向G5充电，T1截止，可控硅T2控制极因得不到脉冲移相电压而不导通，电机电源关闭，电扇停转，即为调速下限转速保护，很好地起到对电扇电机保护作用。
依据R、G2设定的定时时间，当G2充电到IG2输入端阀值电压时，IG2输出端变为低电平，发光二极管LED2截止熄灭。锁定电路二极管D9导通，开锁。同时BG4变为导通饱和状态，将调速电位器W1阻值短路，这时调节预置调速电位器W2可改变BG3集电结电阻，从而改变了可控硅T2的导通角，以此达到对电扇调速目的(预置调速电位器W2可预先预置在某一位置)。
温控电路由DG4069B集成电路IG3、温度传感电阻Rot、电阻R8、R9温控调节电位器W3以及暂稳态延时电路R7、G4组成。由于电扇电机D起、停短时造时温度传感电阻Rot即时反应，使电扇电机起动反复工作不稳定，通过反馈电路R7、G4的作用，使其暂稳态延时，即不受起、停短时所造成的影响。调节温控调节电位器W3可设定不同的控制温度值。当环境温度高于设定值时，a点即为高电平，发光二极管LED1导通显示。当环境温度低于设定值时，通过延时电路R7、G4延时，电路翻转，a点变成低电平，LED1截止熄灭，同时锁定电路二极管D11导通，开锁，b点电位受到二极管D11钳位，PUT单结晶体管T1截止，可控硅T2亦截止，电扇电机D的电源关闭，电扇停转。
仿自然风电路，由电阻R18、R19、R20、二极管D8、电容G6和IG3组成多谐振荡电路。当自然风转换开关K3拔到位置2时，在IG3多谐振荡输出端第6脚的G点，将连续输出很宽的方波电压，在时间t1内(如图2所示)，G点为高电平，锁定电路二极管D10截止，锁定，电扇电机D正常工作；在时间t2内G点为低电平，锁定电路二极管D10由截止变为导通，开锁，b点钳位于低电平上，可控硅T2截止，电扇电机D电源关闭，电扇停转；在时间t3到来后，G点又为高电平，电扇又开始工作。在t2时间里，当电扇电源关闭后，利用电扇叶片的惯性转动，当叶片还未静止时，时间t3到来，电扇又开始工作，这样周而复始工作下去，使电扇风如同一阵阵自然风。如果将自然风转换开关K3拔到位置1时，并定时电路工作在定时状态，IG2输出端为高电平时，由于BG5集电结饱和导通，D7钳位，振荡电路停振，G点为高电平，不产生自然风。当定时结束，IG2输出端变为低电平时，BG5和D7截止，振荡电路开始振荡，使电扇产生一阵阵自然风。
下面结合图4说明操作。使用时打开电源开关K1，调节调速电位器W1，可对电扇进行无级调速。当调速电位器W1被调到最低位置时，电扇电源关闭，即对电扇实行下限转速保护。
当睡眠使用电扇，室内环境温度降低到设定温度下限值时(由温控调节电位器W3调节设定)，电扇自动停止工作；如以后环境温度再上升到该设定值以上时，电扇自动恢复原工作状态，起到了节能和人体生理保健效果。
当定时波段开关K2拔到某一档位上，将预置调速电位器W2位置选定好，该定时结束后，电扇风速就自动转入预置的风速，并为自然风状态。自然风周期是使电扇工作10秒钟后再停止工作5秒钟，间歇工作。
另外各功能还可任意选择和组合。第一，自然风转换开关K3有预置自然风和自然风两种，置于预置自然风1位置时，作为编程预置，置自然风2位置时，可实现再任何工作状态时，电扇均为自然风。第二，自然风能随电扇调速风速大小改变。第三，温控开关K4可根据需要开起或关闭切除。第四，如果需要在预定的时间须将电扇自动打开，可先将调速电位器W1关闭，然后对电扇进行编程预置。
本实用新型相比现有技术具有如下优点
1.电子无级调速，调节范围宽而平稳，且设有下限转速保护。
2.可对电扇的工作进行编程预置，即在睡眠前或需要时预先将工作状态预置。
3.温控，即当室内环境温度至设定温度时电扇自动停止工作，起到节能和生理保健效果。
4.功能齐全，集无级调速、编程预置、定时、仿自然风和温控于一体，且使用操作简便，可根据使用者要求任意改变电扇的工作状态。
上面所述的皆为本装置与普通家用电扇相配用的实施例。该控制器亦可去掉外壳后，与各种规格、型号的台扇、吊扇、落地扇等相配套，移植于电扇本体内部，作为多功能程序控制。

权利要求

1.一种家用电扇多功能程序控制装置，包括电源电路，定时触发电路，移相脉冲电路，多谐振荡电路，温控电路，预置调速电路，其特征在于交流220V市电经整流D1-D4和D5、C1后输入三端稳压集成电路IC1(W7812)的第1脚(输入端)，输出端第2脚接555时基集成电路IC2的第8、第4脚，IC2的第2脚、第6脚接三极管BG1的集电极，BG1集电极和电阻R(R2、R3、R4、R5)相连，并在BG1基极和集电极之间接电容C2组成定时触发输入端；IC2第1脚接地；第5脚串连电容C2后接地，第3脚为定时触发输出端，输出端和二极管D9阴极相接，经电阻R13、电位器W2后与BG3基极相连，同时IC2的第3脚经电阻R10后与BG2基极相接，BG2集电极经电阻R12后连BG4基极；另外，220V交流市电经过整流D1-D4、电阻R1和稳压二极管D6(2GW15)后与电阻R15、BG3集电极相连，BG3发射极和BG4集电极相连，在BG4集电极和BG3发射极之间跨BG4集电极和发射极接电位器W1(W1定片B的末端连一绝缘定片G)，BG4发射极连电容C5后接地，同时电源由D6稳压后经电阻R21与单结晶体管T1(PUT可调单结晶体管)控制极连接，T1控制极还连接地电阻R22，T1阴极经接地电阻R23与可控硅T2控制极相连，T2阳极、阴极和全波整流电路相连；实现对电扇电机D电压的控制；对于集成电路IC3(DG4069B)，第14脚接IC1输出端，并和电阻R16、BG5集电极相连，BG5基极与BG2基极相接；IC1输出端通过开关K4、电阻R8、电位器W3、电阻R9和温度传感电阻Rot，在W3与R9之间连线接入IC3的第13脚，为温控触发输入端，IC3的第12、11脚连通后经接地电器C4、电阻R7后输入IC2的第3脚，温控触发输出端输出信号，一路接D11阴极，D11阳极接到BG4发射极和电容C5之间并接入W1和T1阳极，另一路连R17、发光二极管LED1阳极，LED1阴极与IC3第4、5脚相接，IC3第7脚接地，多谐振荡输出端第6脚接D10阴极，D10阳极和D11阳极相接，IC3第1脚一路接开关K3，K3另一端接D7阳极，D7阴极接BG5集电极，另一路经R20、R19和R18后接IC3的第2、3脚，在R19与R18串接公共端跨R19接入D8，D8阴极接在公共端，同时，D8阳极和R19相接后连C6接入IC3的第4、5脚，BG2集电极接电阻R11、BG3基极接电阻R14后共同接在电阻R15、R21的公共端，并接入稳压二极管D6的负极。

专利摘要

一种涉及家用电扇多功能控制装置，集设有下限转速保护的无级调速、定时编程、风速预置、仿自然风和温控为一体的，专为以提高家用电扇功能为目的而设计的一种控制器。其电路主要包括定时触发、移相脉冲、多谐振荡、温控、预置调速以及锁定和电压变换电路等。该装置可与各种规格、型号的台扇、吊扇、落地扇等相配套装入电扇内部使用，亦可单独地装上外壳与普通电扇相配用。