吊扇多功能控制器的制作方法

专利名称：吊扇多功能控制器的制作方法技术领域：本实用新型涉及一种工作流体为空气的泵送装置的调节控制。传统的电扇控制器一般具有调速及定时功能。通常调速功能是采用电抗法、抽头法或可控硅调压法实现，而定时功能则通过机械定时或电子定时实现。一般来说，定时器与调速器往往是分离的。近来也出现了兼有数功能的电扇控制器，有的还具有模拟自然风功能。如专利CN86200536提供了一种多功能定时调压控制器，具有调压、定时或模拟自然风功能。它通过555时基电路、电容充电式定时，执行部件采用机械继电器，定时或模拟自然风功能只能取其一，它实质上是一个四端网络型控制器。又如专利CN86200596提供了一种电扇多功能控制器，能实现电扇的连续、断续、恒定自然风、微风等运转状态，它是在一个机械定时器基础上的扩充，为一个四端网络型控制器。专利CN86203968提供了一种长时间可调压电子定时器，具有定时及调压功能，最大定时5小时，定时部件由众多的晶体管组成，采用机械继电器，仍是一种四端网络型控制器。还有专利CN85105555提供一种电子调压定时电路及装置，具有调压及定时功能，通过结型场效应管、电容充电式定时，最大定时3小时。由于目前对电扇的多功能控制器多为四端网络型的，其两端必须直接接220V交流电源，另两端接受控电器。这类控制器对台扇、立扇这类直接用插头插入220V电源的电扇的控制是成功的。但对吊扇这类接线固定，仅由一个开关控制通断或由一只调速器控制通断及调速的电扇显得无能为力，除非布线时增加电源引线，但这又与传统的与吊扇电机简单串联的接线方法相矛盾。就多功能控制器中的定时部件而言，可分为数字分频式定时或RC充放电式定时两种。前者由于价格昂贵，一般用于高精度定时器中。而后者又分为电容充电式定时和电容放电式定时，对于定时时间不长，这两种方式没有区别。但对于长时间定时，电容放电式定时有很大优越性。主要原因是一般电解电容的漏电流比较大，对电容充电式定时，当充电电流减小到等于漏电流时，电容的充电过程就不再延续，所以电容两端往往不能得到应达到的充电电压值。对于电容放电式定时，就不会产生这种情况。另外作为定时器中状态转换的部件，希望输入阻抗高，这对于增大定时有好处。传统的方法是利用555时基集成电路或结型场效应管作为状态转换部件，前者采用TTL工艺，输入阻抗无法达到很高，而后者的输入阻抗约为107欧姆数量级。本实用新型的目的是提供一种价格低廉、使用方便、功能多样且定时时间长的二端网络型吊扇多功能控制器，该控制器具有调速、定时及模拟自然风功能。本实用新型的电子定时器采用RC放电式定时，作为状态转换的部件是由二只CMOS与非门构成的双稳态电路。由于CMOS电路的输入阻抗极高，可达1010欧以上，同时采用电容放电式定时，故可实现可靠的长时间定时，最大定时时间可达10小时以上。由于采用CMOS逻辑集成电路，电源范围大，耗电极微，故可采用简单的逻辑电源形成电路，提供可靠的逻辑电源，从而使本控制器成为二端网络型的。也因为采用CMOS逻辑集成电路，故极易扩充其它逻辑功能。如再增加一只多谐振荡器，则可实现随机模拟自然风功能。本实用新型和已有技术相比，具有结构简单、价格低廉、使用方便、功能多、定时时间长、通用性强等优点。它同时具有调速、定时及模拟自然风功能。该控制器还可用于对其它电扇、电灯及电热器具等的相应控制。图面说明图1为本实用新型的逻辑框图。1－桥式整流电路，2－单向可控硅，3－可控硅触发电路，4－逻辑电源形成电路，5－电子定时器，6－多谐振荡器，7－电子继电器，51－初始化电路，52－定时电路，53－双稳态电路。图2为本实用新型的实施图。图3为逻辑电源形成电路的输入电压波形图。以下结合实施例叙述本控制器的工作原理。本设计的吊扇多功能控制器包括一个桥式整流电路〔1〕，一个单向可控硅〔2〕，一个可控硅触发电路〔3〕，一个逻辑电源形成电路〔4〕，一个电子定时器〔5〕，一个多谐振荡器〔6〕以及一个电子继电器〔7〕。桥式整流电路〔1〕的一个输入端经电源开关〔K1〕及受控电器〔M〕接电源的一端，另一端直接接电源，它的输出端分别接单向可控硅〔2〕的阳极、可控硅触发电路〔3〕的输入端以及逻辑电源形成电路〔4〕的输入端，逻辑电源形成电路〔4〕输出的直流电压分别接电子定时器〔5〕的输入端和电源端以及多谐振荡器〔6〕的电源端，电子定时器〔5〕的输出接多谐振荡器〔6〕的控制端，多谐振荡器〔6〕的输出端接电子继电器〔7〕的控制端，电子继电器〔7〕两个触点端分别接可控硅触发电路〔3〕的输出端和单向可控硅〔2〕的控制端。当对吊扇〔M〕进行调速控制时，电源开关〔K1〕闭合、电子定时器〔5〕的定时开关〔K2〕闭合于触点〔C〕、多谐振荡器〔6〕的模拟自然风控制开关〔K3〕闭合于触点〔e〕；当附加模拟自然风控制时，模拟自然风控制开关〔K3〕闭合于触点〔g〕；定时控制时，定时开关〔K2〕断开。当电源开关〔K1〕闭合，电源一端经受控电器〔M〕，开关〔K1〕送整流电路〔1〕的一个输入端，另一端直接接整流电路的另一输入端。整流电路〔1〕输出脉动直流电压，分送可控硅〔2〕的阳极、可控硅触发电路〔3〕及逻辑电源形成电路〔4〕的输入端。可控硅触发电路〔3〕是一种移相触发电路，可以是由电阻、电容及触发二极管组成的触发电路，也可以是由电阻、电容及单结晶体管组成的触发电路。实施例中采用前一种方式，在电网电压每半个周期内，电源通过〔R1〕、〔W1〕、〔R2〕向电容〔C1〕〔C2〕充电，当〔C2〕上的电压达一定值时，使触发二极管〔D5〕导通，若此时电子继电器〔7〕导通，则触发可控硅〔2〕导通，电源电压加在受控电器〔M〕两端，电容〔C2〕放电后电压下降，电容〔C1〕上的电压通过电阻〔R2〕向电容〔C2〕充电，保持可控硅〔2〕导通，当电源电压过零点时，电路中无电流，电容〔C1〕上的电压不能维持触发二极管〔D5〕导通，可控硅〔2〕截止，此时，电压降在可控硅上。通过改变调速电位器〔W1〕的值，可改变每半个周期内对电容〔C1〕〔C2〕的充电速度，从而改变触发相位，也即改变了受控电器〔M〕上的电压，从而达到调压的目的。电感〔L〕电容〔CO〕用于抑制可控硅工作时产生的高频电磁波。逻辑电源形成电路〔4〕、输入整流电路〔1〕输出的脉动直流电压，但由于可控硅是移相触发的，整流后的电压波形如图3所示，阴影部分的幅度被拉到1V左右，阴影部分的宽度由触发相位决定，亦即由调速电位器〔W1〕的调整值决定。不论可控硅触发相位如何，逻辑电源形成电路〔4〕均能形成定时器〔5〕和多谐振荡器〔6〕所需的稳定的直流电压。当然，这也依赖于电子定时器〔5〕中的双稳态电路〔53〕及多谐振荡器〔6〕是耗电极微的CMOS集成电路来保证。〔R3〕为降压电阻，〔D6〕为稳压二极管，〔D7〕为开关二极管，〔C3〕为滤波电容。电子定时器〔5〕包括一个初始化电路〔51〕，一个〔RC〕放电式定时电路〔52〕，一个双稳态电路〔53〕及定时开关〔K2〕。初始通电时，初始化电路〔51〕使双稳态电路处于一个状态，与非门NA1输出高电平，与非门NA2输出低电平。定时开关〔K2〕处于常闭状态，定时开关〔K2〕断开时，则启动定时，当定时时间到达设定值时，双稳态电路〔53〕状态翻转，此时与非门NA1输出低电平，与非门NA2输出高电平。定时时间的长短由定时电位器〔W2〕及定时电容〔C5〕的值的乘积决定。由于双稳态电路采用CMOS集成电路，所以电位器〔W2〕的值可取得很大，而〔C5〕的值则可取得相对小一些，这有利于降低成本，缩小体积。本定时器的最大定时可达10小时以上。与非门NA1的输出接多谐振荡器〔6〕中的与非门NA3的一个输入，与非门NA2的输出接多谐振荡器〔6〕的模拟自然风控制开关〔K3〕的一个触点〔e〕。电子定时器〔5〕中的双稳态电路也可以用CMOS其它门组成，如或非门等。产生模拟自然风功能的多谐振荡器〔6〕，实施例中采用二个CMOS与非门NA3、NA4，电容〔C6〕及电阻〔R5〕、模拟自然风控制开关〔K3〕组成。也可以再加多个不同振荡频率的振荡器组合成各种占空比的模拟自然风控制。实施例中当模拟自然风控制开关〔K3〕闭于触点〔e〕时，多谐振荡被禁止。此时，与非门NA3、NA4作一般的逻辑门使用。当模拟自然风控制开关〔K3〕闭于触点〔g〕时，多谐振荡器〔6〕开始振荡，此时，仍受电子定时器〔5〕的控制，当定时时间到，振荡被禁止。电子继电器〔7〕由晶体管〔BG〕、基极电阻〔R6〕、发射极电阻〔R7〕组成。晶体管〔BG〕可以是NPN型或PNP型，但要与逻辑电路输出相配合。实施例中采用NPN型晶体管。此时，当与非门NA4输出高电平，电子继电器〔7〕通，当与非门NA4输出低电平，电子继电器〔7〕断开，从而实现定时及模拟自然风控制。权利要求1.一种可调速、定时及模拟自然风的吊扇多功能控制器，其特征在于它包括一个桥式整流电路[1]，一个单向可控硅[2]，一个可控硅触发电路[3]，一个逻辑电源形成电路[4]，一个电子定时器[5]，一个多谐振荡器[6]以及一个电子继电器[7]，桥式整流电路[1]的一个输入端经电源开关[K1]及受控电器[M]接电源的一端，另一端直接接电源，它的输出端分别接单向可控硅[2]的阳极、可控硅触发电路[3]的输入端以及逻辑电源形成电路[4]的输入端，逻辑电源形成电路[4]输出的直流电压分别接电子定时器[5]的输入端和电源端以及多谐振荡器[6]的电源端，电子定时器[5]的输出接多谐振荡器[6]的控制端，多谐振荡器[6]的输出端接电子继电器[7]的控制端，电子继电器[7]两个触点端分别接可控硅触发电路[3]的输出端和单向可控硅[2]的控制端，当对吊扇[M]进行调速控制时，电源开关[K1]闭合，电子定时器[5]的定时开关[K2]闭合于触点[C]，多谐振荡器[6]的模拟自然风控制开关[K3]闭合于触点[e]；当附加模拟自然风控制时，模拟自然风控制开关[K3]闭合于触点[g]；定时控制时，定时开关[K2]断开。2.根据权利要求1所述的多功能控制器，其特征在于所述的电子定时器〔5〕含有一个初始化电路〔51〕，一个RC定时电路〔52〕，一个双稳态电路〔53〕及一个定时开关〔K2〕，双稳态电路〔53〕由CMOS集成电路与非门NA1和NA2构成，初始化电路〔51〕的输出端接与非门NA1的一个输入，RC定时电路〔52〕的输出端接与非门NA2的一个输入，与非门NA1的输出端接多谐振荡器〔6〕中与非门NA3的一个输入，与非门NA2的输出端接多谐振荡器〔6〕的模拟自然风控制开关〔K3〕的常闭触点〔e〕。3.根据权利要求1所述的多功能控制器，其特征在于所述的多谐振荡器〔6〕，包括CMOS集成电路与非门NA3和NA4，一个电阻〔R5〕，一个电容〔C6〕及一个模拟自然风控制开关〔K3〕，该模拟自然风控制开关〔K3〕一般闭合于触点〔e〕，与非门NA4的输出端接电子继电器〔7〕的控制端。4.根据权利要求2和3所述的多功能控制器，其特征在于所述的电子定时器〔5〕中的与非门NA1、NA2以及多谐振荡器〔6〕中的与非门NA3、NA4为一片二输入四与非门CMOS集成电路。5.根据权利要求1所述的多功能控制器，其特征在于所述的逻辑电源形成电路〔4〕包括一个降压电阻〔R3〕，一个稳压二极管〔D6〕，一个开关二极管〔D7〕，一个滤波电容〔C3〕，其输出端分别接CMOS集成电路的电源端、初始化电路〔51〕的输入端及定时开关〔K2〕的常闭触点〔C〕。6.根据权利要求1所述的多功能控制器，其特征在于所述的电子继电器〔7〕包括一只NPN型晶体管〔BG〕和电阻〔R6〕、〔R7〕，晶体管〔BG〕的集电极接可控硅触发电路〔3〕的输出端，发射极接单向可控硅〔2〕的控制端，基极经电阻〔R6〕接与非门NA4的输出端。7.根据权利要求1所述的多功能控制器，其特征在于所述的可控硅触发电路〔3〕为一种移相触发电路，它的输出接电子继电器〔7〕中晶体管〔BG〕的集电极。8.根据权利要求2所述的多功能控制器，其特征在于所述的初始化电路〔51〕包括一个电阻〔R4〕和一个电容〔C4〕，它的输入端接逻辑电源形成电路〔4〕的输出，它的输出端接与非门NA1的一个输入。9.根据权利要求2所述的多功能控制器，其特征在于所述的RC定时电路〔52〕包括电位器〔W2〕和电容〔C5〕，它的输入端接定时开关〔K2〕的一个触点〔d〕，输出端接与非门NA2的一个输入。专利摘要一种可调速、定时及模拟自然风的吊扇多功能控制器，其主要特征是采用一片CMOS二输入四与非门逻辑集成电路为核心实现定时及模拟自然风功能。该控制器是一种二端网络型，可长时间定时的控制器，具有结构紧凑、价格低廉、使用方便等优点，可广泛应用于对电扇，特别是吊扇的控制，也可用于对电灯、电热器等电器的相应控制。文档编号F04D27/00GK2031856SQ8820612公开日1989年2月1日 申请日期1988年5月23日 优先权日1988年5月23日发明者詹国华 申请人:詹国华