專利名稱：電風(fēng)扇調(diào)速和模擬自然風(fēng)遙控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電風(fēng)扇風(fēng)速的控制裝置。
現(xiàn)有的電風(fēng)扇風(fēng)速控制方式有三類第一類是阻抗控制方式，市售電腦型電風(fēng)扇和中國發(fā)明專利“電風(fēng)扇多功能電子控制器”(專利號87104251)均屬這一類，它們必須改動(dòng)電風(fēng)扇內(nèi)部連接方能實(shí)現(xiàn)，不適用于已購有普通電風(fēng)扇而又不懂電子技術(shù)的使用者。第二類是移相控制方式，中國實(shí)用新型專利“電風(fēng)扇多功能控制裝置”(專利號86200293)、“電風(fēng)扇溫控自動(dòng)調(diào)速器”(專利號88208263)和電風(fēng)扇模擬自然風(fēng)多功能調(diào)速器”(專利號88214123)等均屬這一類，因其控制可控硅的導(dǎo)通相位角，使電風(fēng)扇工作于脈沖波狀態(tài)，對周圍音像設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。第三類是通斷控制方式，中國實(shí)用新型專利“電風(fēng)扇控制器”(專利號86210005)和“一種數(shù)字式電子有級調(diào)速電扇”(專利號86206615)均屬這一類，但它們均不能遙控，且前者因電風(fēng)扇主軸有軸向間隙，電風(fēng)扇在俯角運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生很大的軸向沖擊振動(dòng)聲，影響電機(jī)壽命，而后者線路復(fù)雜、成本較高、難于推廣。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種可以克服上述各項(xiàng)缺點(diǎn)、并能遙控的電風(fēng)扇調(diào)速和模擬自然風(fēng)控制裝置。
本實(shí)用新型的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的


圖1是本實(shí)用新型的電路框圖，圖中標(biāo)記說明如下PG為脈沖發(fā)生器，ZT為超聲波發(fā)射頭，ZR為超聲波接收頭，AMD為放大檢波電路，AJC為抗干擾用的門限和延時(shí)電路，F(xiàn)F為雙穩(wěn)觸發(fā)器，CG為自然風(fēng)周期發(fā)生器，F(xiàn)VC為風(fēng)速控制電路，ZS為過零開關(guān)電路，PC為帶有雙向可控硅的執(zhí)行電路。
工作過程概述如下脈沖發(fā)生器和發(fā)射頭組成發(fā)射器，向空間發(fā)射頻率為40KHZ的超聲波，發(fā)射頭振子串聯(lián)諧振于該頻率，接收頭振子則并聯(lián)諧振于該頻率，將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換成電信號，然后放大、檢波，由抗干擾用的門限和延時(shí)電路共同鑒別輸入信號是否達(dá)到設(shè)定的門限電平和設(shè)定的持續(xù)時(shí)間寬度，兩者同時(shí)符合方能觸發(fā)雙穩(wěn)觸發(fā)器，雙穩(wěn)有兩種狀態(tài)，一是模擬自然風(fēng)，另一是可控恒速風(fēng)。在模擬自然風(fēng)狀態(tài)時(shí)，由自然風(fēng)周期發(fā)生器控制模擬自然風(fēng)的變化周期，并可人工調(diào)節(jié)。在恒速風(fēng)狀態(tài)時(shí)，風(fēng)速由風(fēng)速控制電路控制，產(chǎn)生五級或五級以上的不同風(fēng)速。然后風(fēng)速控制脈沖便進(jìn)入過零開關(guān)電路，它在過零脈沖作用下，在交流電源過零點(diǎn)時(shí)對風(fēng)速控制脈沖取樣、修正，產(chǎn)生與交流電源同相、并符合相應(yīng)于設(shè)定風(fēng)速的占空比的輸出脈沖，控制執(zhí)行電路中雙向可控硅的通斷，完成對風(fēng)速的控制。
下面結(jié)合圖2和圖3進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的工作原理和實(shí)施例。
圖2是發(fā)射器，由三極管V1、V2和超聲波發(fā)射頭ZT的振子組成脈沖發(fā)生器，脈沖頻率就是發(fā)射頭振子的串聯(lián)諧振頻率，按下按鍵K1，發(fā)射頭便向空間發(fā)射超聲波。
圖3是接收器，超聲波接收頭ZR接收空間超聲波后，將其轉(zhuǎn)換成微弱電信號，由V1、V2、V3組成的三級通帶放大器放大，增強(qiáng)后的電信號由倍壓檢波器C3、C4、V4、V5檢波，由穩(wěn)壓二極管V6和反相器V7組成的抗干擾門限電路鑒別其幅度是否達(dá)到設(shè)定的門限電壓，高于V6齊納電壓時(shí)，V7輸出低電平，否則V7維持原有的高電平。比較器IC1和V8、C5、R8－R10組成抗干擾延時(shí)電路，充電時(shí)間很短，延時(shí)時(shí)間取決于放電時(shí)間，不足延時(shí)時(shí)間的短促干擾信號在此不會累積，只有連續(xù)維持時(shí)間大于延時(shí)時(shí)間的輸入信號方能使IC1響應(yīng)而輸出高電平。輸入信號經(jīng)過門限和延時(shí)的雙重保護(hù)，抗干擾性能大為提高。
D觸發(fā)器IC2組成雙穩(wěn)觸發(fā)器，發(fā)射頭每發(fā)射一次，雙穩(wěn)就翻轉(zhuǎn)一次，IC2的Q端輸出低電平時(shí)，本裝置處于模擬自然風(fēng)狀態(tài)，反之為恒速風(fēng)狀態(tài)。
模擬自然風(fēng)狀態(tài)時(shí)，自然風(fēng)周期發(fā)生器起振，它由受控多諧振蕩器IC3和V9、C6、R11－R14組成，振蕩周期由R14、C6時(shí)間常數(shù)決定，R14用作人工調(diào)節(jié)自然風(fēng)周期的快慢，以適應(yīng)不同場合的需要。發(fā)光二極管V10用作指示電風(fēng)扇工作狀態(tài)，V10閃亮表示模擬自然風(fēng)狀態(tài)，V10不亮表示恒速風(fēng)或關(guān)斷狀態(tài)。
自然風(fēng)周期發(fā)生器輸出的方波脈沖觸發(fā)十進(jìn)計(jì)數(shù)譯碼器IC4，使其十個(gè)輸出端的電平依次變化，控制多諧振蕩器IC5，以得到不同的風(fēng)速，本實(shí)施例中安排的模擬自然風(fēng)規(guī)律為輸出平均電壓值(伏)45→70→110→0→0→145→0→220→0→0→重復(fù)恒速風(fēng)狀態(tài)時(shí)，自然風(fēng)周期發(fā)生器停振，風(fēng)速由風(fēng)速控制電路控制，風(fēng)速控制電路由多諧振蕩器IC5、十進(jìn)計(jì)數(shù)譯碼器IC4、放電開關(guān)V18和倒相開關(guān)V20、V21組成。
多諧振蕩器IC5輸出高電平的時(shí)間由十進(jìn)計(jì)數(shù)譯碼器IC4輸出端所控制的V11－V14、R16－R18和C7的充電時(shí)間常數(shù)決定，輸出低電平時(shí)間則由受過零脈沖控制的、使C7放電的放電開關(guān)V18決定。本實(shí)施例中，在IC4的Q1、Q2、Q3、Q6、Q8端相繼輸出高電平時(shí)，多諧振蕩器IC5輸出的風(fēng)速控制脈沖的占空比相應(yīng)為〔91〕、〔51〕、〔31〕、〔51〕、〔恒定高電平〕。在IC4的其它輸出端為高電平時(shí)，風(fēng)速控制脈沖均為恒定高電平。
倒相開關(guān)由V19－V21、R23－R25組成，設(shè)置倒相開關(guān)的目的是當(dāng)IC4的Q6或Q8端為高電平時(shí)，使其相應(yīng)的風(fēng)速控制脈沖的占空比變?yōu)椤?5〕或〔恒定低電平〕。
經(jīng)倒相開關(guān)修正的風(fēng)速控制脈沖進(jìn)入過零開關(guān)電路，過零開關(guān)電路由過零脈沖發(fā)生器IC7、作過零開關(guān)用的D觸發(fā)器IC6和驅(qū)動(dòng)級V22組成。在過零脈沖觸發(fā)下，使風(fēng)速控制脈沖變?yōu)榕c交流電源同相的輸出脈沖。本實(shí)施例中，在IC4的Q1、Q2、Q3、Q6、Q8端相繼輸出高電平時(shí)，V22集電極的輸出脈沖的占空比相應(yīng)變?yōu)椤?4〕、〔12〕、〔11〕、〔21〕、〔恒定高電平〕，相應(yīng)的輸出交流電壓平均值(伏)為45、70、110、145、220。
在IC4的其它輸出端為高電平時(shí)，V22截止，輸出交流電壓為0。
過零脈沖發(fā)生器由IC7和C8、V24、V25、R29－R33組成，交流取樣電壓自分壓器R33、R32取得，保持取樣電壓與交流電源同相，IC7輸出電平在交流電源零點(diǎn)時(shí)發(fā)生跳變，經(jīng)C8、R31和V25的微分和半波整流后形成正向過零脈沖。
執(zhí)行電路由雙向可控硅V26和發(fā)光二極管V23、輸出插座X2組成。可控硅在交流電源過零點(diǎn)時(shí)變換通斷狀態(tài)，故不產(chǎn)生任何干擾，同時(shí)因可控硅的通斷周期很小，遠(yuǎn)小于電風(fēng)扇的機(jī)械慣性時(shí)間，故不產(chǎn)生軸向沖擊振動(dòng)，又防止了反復(fù)啟動(dòng)狀態(tài)帶來的弊病。發(fā)光二極管V23用來指示風(fēng)速的大小。
簡單的直流穩(wěn)壓電路由C9、C10和V27－V29組成。
在不使用電風(fēng)扇的季節(jié)里，將轉(zhuǎn)換開關(guān)K2搬向“遙控開關(guān)”側(cè)，本裝置就可作為家用電器的超聲波遙控開關(guān)用。
本實(shí)用新型適用于各類電風(fēng)扇的配套使用，其優(yōu)點(diǎn)是1、可在10米范圍內(nèi)全方位遙控，并能防止各種聲波、超聲波干擾和氣流的影響，而不發(fā)生誤動(dòng)作。
2、可遙控周期可調(diào)的模擬自然風(fēng)和五級以上不同風(fēng)速，調(diào)速范圍大，最低風(fēng)速時(shí)的電壓平均值可低于45伏。
3、調(diào)速采用半自動(dòng)方式，簡便操作。
4、對同室各類家用電器、音像設(shè)備不產(chǎn)生任何干擾。
5、一機(jī)兩用、不用電風(fēng)扇時(shí)，可作家用電器的遙控開關(guān)用。
6、不更動(dòng)原有電風(fēng)扇，易于推廣。
7、有利于節(jié)約電能。
權(quán)利要求1.一種用于電風(fēng)扇調(diào)速和模擬自然風(fēng)的遙控器，由發(fā)射器和接收器組成，發(fā)射器包括脈沖發(fā)生器和超聲波發(fā)射頭，接收器包括超聲波接收頭、放大檢波電路、雙穩(wěn)觸發(fā)器、帶有雙向可控硅的執(zhí)行電路，其特征在于接收器還包括抗干擾用的門限和延時(shí)電路、自然風(fēng)周期發(fā)生器、風(fēng)速控制電路和過零開關(guān)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控器，其特征在于抗干擾門限電路由穩(wěn)壓二極管V6和反相器V7組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控器，其特征在于抗干擾延時(shí)電路由比較器IC1和V3、C5、R8～R10組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控器，其特征在于自然風(fēng)周期發(fā)生器由振蕩周期可調(diào)的受控多諧振蕩器IC3組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控器，其特征在于風(fēng)速控制電路由多諧振蕩器IC5、十進(jìn)計(jì)數(shù)譯碼器IC4、放電開關(guān)V18和倒相開關(guān)V20、V21組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控器，其特征在于過零開關(guān)電路由過零脈沖發(fā)生器IC7、作過零開關(guān)用的D觸發(fā)器IC6和驅(qū)動(dòng)級V22組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電風(fēng)扇調(diào)速和模擬自然風(fēng)遙控器，它具有風(fēng)速控制電路，調(diào)速范圍大，與電風(fēng)扇配合可得十五級風(fēng)速，最低風(fēng)速電壓小于45伏，還具有周期可變的模擬自然風(fēng)。采用超聲波全方位遙控，加上門限和延時(shí)的雙重保護(hù)，有很強(qiáng)的抗干擾能力，適用于各種電風(fēng)扇。
文檔編號F04D27/02GK2061986SQ89221679
公開日1990年9月12日 申請日期1989年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月23日
發(fā)明者汪毅 申請人:汪毅, 汪有清