專利名稱：具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種吸油煙機(jī)，特別涉及一種具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)。
背景技術(shù)：
吸油煙機(jī)在國內(nèi)家庭中已是十分普及，但目前家庭用吸油煙機(jī)的調(diào)速方式大多數(shù) 仍是手動調(diào)節(jié)，雖然現(xiàn)有技術(shù)中也有采用空氣檢測自動控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的吸油煙機(jī)，其采用 空氣傳感器檢測炊事過程中產(chǎn)生的還原性氣體的濃度來控制吸油煙機(jī)的調(diào)速或停啟，而由 于所用空氣傳感器須直接與煙氣接觸，使用一段時間后由于油煙的污染，空氣傳感器的性 能會下降或失效，另一方面由于如紅外爐、電磁爐等一些新型灶具在國內(nèi)家庭的普及，在使 用紅外爐、電磁爐等灶具烹飪時產(chǎn)生的還原性氣體很少或不產(chǎn)生還原性氣體，這時采用檢 測還原性氣體來實現(xiàn)自動控制就失去作用。針對采用空氣傳感器來實現(xiàn)自動調(diào)速的缺陷，中國專利文獻(xiàn)號CN201138006于 2008年10月22日公開了一種智能控制吸油煙機(jī)，包括殼體、電機(jī)、風(fēng)扇，還包括智能控制 電路、按鍵電路。智能控制電路包括電源電路、信號采集電路、單片機(jī)信號處理電路、控制 輸出電路，控制輸出電路與吸油煙機(jī)上的電機(jī)相連接。單片機(jī)信號處理電路包括單片機(jī)和 E2PR0M串行存儲器。信號采集電路實時檢測爐灶工作前后的溫度電壓信號，并將信號輸入 至單片機(jī)信號處理電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換及修正處理，之后將溫差值與其設(shè)置的基準(zhǔn)值進(jìn)行比 較，并根據(jù)比較結(jié)果由控制輸出電路輸出控制信號至電機(jī)，控制電機(jī)工作。其采用單片機(jī)對 信號進(jìn)行采集、處理、分析判斷，單片機(jī)可對基準(zhǔn)值進(jìn)行設(shè)定，能夠很好的與實際使用環(huán)境 相配合，提高檢測靈敏度，而且硬件選用靈活。但其存在如下缺點需要外置E2PR0M存儲器 保存靈敏度基準(zhǔn)；調(diào)速基準(zhǔn)溫度需根據(jù)安裝環(huán)境現(xiàn)場調(diào)節(jié)；需要采用兩個溫度傳感器分別 檢測環(huán)境和進(jìn)風(fēng)口溫度；電機(jī)轉(zhuǎn)速分檔調(diào)節(jié)，只有高速檔和低速檔。因此有必要作進(jìn)一步改 進(jìn)和完善。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、制造成本低，只采用一個溫度傳 感器來檢測環(huán)境和進(jìn)風(fēng)口溫度，調(diào)速基準(zhǔn)溫度由微控器自動校準(zhǔn)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)爐灶加 熱火力變化自動連續(xù)調(diào)節(jié)速的吸油煙機(jī)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計的一種具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，包括殼體、電機(jī)及其葉輪，安 裝于殼體內(nèi)的自動調(diào)速控制電路、與自動調(diào)速控制電路通過導(dǎo)線連接的顯示及按鍵電路， 其特征是自動調(diào)速控制電路包括電源電路、微控器信號處理電路、溫度檢測電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速 檢測電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路；溫度檢測電路的溫度傳感器設(shè)置于吸煙口上方，將采集到的 溫度電壓信號輸入至微控器信號處理電路，由微控器信號處理電路對溫度電壓信號進(jìn)行A/ D轉(zhuǎn)換及處理后，獲得實時溫度和調(diào)速基準(zhǔn)溫度。電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路檢測工作時電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋脈沖信號，并將采集到的電機(jī)的轉(zhuǎn) 速反饋脈沖信號輸入至微控器信號處理電路，由微控器信號處理電路將電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋脈沖信號轉(zhuǎn)換成電機(jī)實際轉(zhuǎn)速，微控器信號處理電路對實時溫度、調(diào)速基準(zhǔn)溫度及電機(jī)實際 轉(zhuǎn)速進(jìn)行綜合運(yùn)算處理后輸出控制信號至電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路，以控制電機(jī)工作。所述的電源電路分別輸三路直流電壓，分別為+310V、+15V、+5V，其中+310V與 +15V共地，+310V與+15V的公共端為HGND，+5V與+310V不共地。所述的電機(jī)為無刷直流電機(jī)，其接口分別由電源電壓接口、內(nèi)部驅(qū)動電路電源電 壓接口、轉(zhuǎn)速控制電壓接口、轉(zhuǎn)速反饋信號接口、地線接口構(gòu)成；電源電壓接口與+310V直 流電壓相連接，內(nèi)部驅(qū)動電路電源電壓接口與+15V直流電壓相連接、地線接口通過導(dǎo)線與 公共端HGND相連接。所述的微控器信號處理電路由微控器TO、諧振器XT1、電容器C5、C6、電阻R3、R18、 R19、R20和電阻R21組成；微控器U6的電源接口與+5V直流電壓連接，諧振器XT1與微控 器的外部振蕩器接口連接，電容器C5與諧振器XT1的一端連接后接地，電容器C6與諧振器 XT1的另一端連接后接地，電阻R3、R18、R19、R20、R21的第一端分別與微控器U6的I/O 口 連接，電阻R3的第二端接+5V直流電壓，電阻R18、R19、R20、R21的第二端接地。所述的溫度檢測電路與微控器TO的A/D轉(zhuǎn)換輸入腳相連；溫度檢測電路由溫度 傳感器RT2、二極管D10、D11、電阻R24、R25、電容器C12、C16組成；溫度傳感器RT2為負(fù)溫 度系數(shù)的半導(dǎo)體熱敏電阻，設(shè)置于吸煙口上方，其一端與+5V直流電壓連接，另一端與電阻 R25的第一端連接，電阻R25的第二端接地，溫度傳感器RT2與電阻R25組成分壓電路；二 極管D10的負(fù)極接+5V直流電壓，其正極與二極管D11的負(fù)極、電阻R25的第一端連接，二 極管D11的正極接地，二極管D10和D11組成限幅電路；電阻R24的一端分別與電容器C16 的第一端、電阻R25的第一端連接，另一端與電容器C12的第一端連接后再與微控器TO的 A/D轉(zhuǎn)換輸入腳相連，電容器C16的第二端與電容器C12的第二端接地；電容器C12、電容器 C16、電阻R24組成ESD保護(hù)及抗疊層濾波電路。所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路由依次相連的電阻R23、R17、光電耦合器U8構(gòu)成；電機(jī) 轉(zhuǎn)速檢測電路一端與微控器U6的檢測中斷輸入腳相連，其另一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋信號 接口相連。所述的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路由依次相連的電阻R13、R14、R16、電容器EC6、C15、穩(wěn)壓二極 管ZD1、光電耦合器TO構(gòu)成；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路一端與微控器TO的PWM輸出腳相連，其另一端 與電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制電壓接口相連。本實用新型的有益效果是由于只采用一個溫度傳感器，可簡化電路和節(jié)省成本； 調(diào)速基準(zhǔn)溫度由微控器自動校準(zhǔn)，無需外置存儲器和現(xiàn)場設(shè)置調(diào)速度基準(zhǔn)溫度；電機(jī)轉(zhuǎn)速 可根據(jù)爐灶加熱火力變化自動連續(xù)調(diào)節(jié)，使吸油煙機(jī)達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。

圖1為本實用新型一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為電機(jī)立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中A處放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為自動調(diào)速控制電路工作流程示意圖。圖6本實施例控制電路圖。[0020]圖7為電機(jī)自動調(diào)速控制程序流程圖。圖8為調(diào)速溫度基準(zhǔn)自動校準(zhǔn)程序流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。參見圖1-圖6，一種具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，包括殼體1和設(shè)置于殼體1內(nèi) 的電機(jī)4及其葉輪5，電機(jī)為無刷直流電機(jī)，其接口分別由電源電壓接口 6、內(nèi)部驅(qū)動電路電 源電壓接口 7、轉(zhuǎn)速控制電壓接口 8、轉(zhuǎn)速反饋信號接口 9、地線接口 10構(gòu)成。殼體1內(nèi)設(shè)置 有自動調(diào)速控制電路2和顯示及按鍵電路3，電機(jī)4、顯示及按鍵電路3與自動調(diào)速控制電 路2連接。自動調(diào)速控制電路2由電源電路a、微控器信號處理電路b、溫度檢測電路c、電 機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路d、電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路e組成。電源電路a分別輸出+310V、+ 15V、+5V的直流電壓，+310V與+15V共同接地，+310V 與+15V的公共端為HGND，電源電壓接口 6與+310V直流電壓相連接，內(nèi)部驅(qū)動電路電源電 壓接口 7與+15V直流電壓相連接，地線接口 10與公共端HGND相連接。微控器信號處理電路b由微控器U6、諧振器XT 1、電容器C5、C6、電阻R3、R18、R19、 R20和R21組成。諧振器XT1的第一端與微控器U6的第2腳連接，諧振器XT1的第二端與 微控器U6的第3腳連接；電容器C5的第一端與XT1的第一端連接，電容器C5的第二端接 地；電容器C6的第一端與XT1的第二端連接，電容器C6的第二端接地；電阻R3的第一端與 微控器U6的第6腳連接，電阻R3的第二端接+5V ；電阻R18的第一端與微控器U6的第15 腳連接，電阻R18的第二端接地；電阻R19的第一端與微控器U6的第8腳連接，電阻R19的 第二端接地；電阻R20的第一端與微控器U6的第7腳連接，電阻R20的第二端接地；電阻 R21的第一端與微控器U6的第4腳連接，電阻R21的第二端接地(參見圖6)。溫度檢測電路c由溫度傳感器RT2、二極管D10、D11、電阻R24、R25、電容器C12、 C16組成。溫度傳感器RT2為負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體熱敏電阻，設(shè)置于吸煙口上方，此處的溫 度主要受爐灶加熱火力大小的影響，通過對吸煙口上方溫度的檢測即可感知爐灶加熱火力 的大小。溫度傳感器RT2的一端與+5V直流電壓連接，另一端與電阻R25的第一端連接，電 阻R25的第二端接地，溫度傳感器RT2與電阻R25組成分壓電路；在電阻R25的第一端產(chǎn)生 受溫度變化影響的電壓信號；二極管D10的負(fù)極接+5V直流電壓，其正極與二極管D11的負(fù) 極、電阻R25的第一端連接，二極管D11的正極接地，二極管D10與二極管D11組成限幅電 路；保證電阻R25的第一端的電壓信號幅度不超限；電阻R24的一端分別與電容器C16的 第一端、電阻R25的第一端連接，另一端與電容器C12的第一端連接后再與微控器TO的A/ D轉(zhuǎn)換輸入腳相連，電容器C16的第二端與電容器C12的第二端接地；電容器C12、C16、電阻 R24組成ESD保護(hù)及抗疊層濾波電路(參見圖6)。電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路d由依次相連的電阻R23、R17、光電耦合器U8構(gòu)成；電機(jī)轉(zhuǎn)速 檢測電路d —端與微控器U6的檢測中斷輸入腳相連，其另一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋信號接口 9相連。光電耦合器U8的第1腳與電阻R23的第一端連接，電阻R23的第二端與+15V直流 電壓連接，光電耦合器U8的第2腳與電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋信號接口 9連接，光電耦合器U8的第3 腳接地，光電耦合器U8的第4腳與電阻R17的第一端連接，光電耦合器U8的第4腳還與微 控器TO的邊沿檢測中斷輸入腳連接，電阻R17的第二端連接到+5V直流電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路d起強(qiáng)弱電電路的電氣隔離和對轉(zhuǎn)速反饋信號的電平轉(zhuǎn)換作用(參見圖6)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路e由電阻R13、R14、R16、電容器EC6、C15、穩(wěn)壓二極管ZD1、光電耦合器U5構(gòu)成。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路e —端與微控器TO的PWM輸出腳相連，其另一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)速 控制電壓接口 10相連。電阻R16為光電耦合器TO的第2腳的限流電阻，光電耦合器TO的 第3腳接HGND，光電耦合器U5的第4腳接與電機(jī)4的轉(zhuǎn)速控制電壓接口 8相連，電阻R13 的第一端與光電耦合器U5的第4腳連接，電阻R13的第二端接+15V直流電壓，電阻R14的 第一端與光電耦合器U5的第4腳連接，電阻R14的第二端接HGND，電容器EC6的正極與光 電耦合器U5的第4腳連接，電容器EC6的負(fù)極接HGND，電容器C15的第一端與光電耦合器 U5的第4腳連接，電容器C15的第二端接HGND，穩(wěn)壓二極管ZDl的負(fù)極接光電耦合器U5的 第4腳，穩(wěn)壓二極管ZDl的正極接HGND，電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路e起強(qiáng)弱電電路的電氣隔離和對 轉(zhuǎn)速控制信號的D/A轉(zhuǎn)換作用。在本實施例通過對吸煙口上方溫度的檢測即可感知爐灶加熱火力的大小，溫度檢 測電路c將吸煙口上方的溫度變化轉(zhuǎn)化為電壓信號輸入至微控器信號處理電路b進(jìn)行A/ D轉(zhuǎn)換，微控器信號處理電路b對溫度電壓信號進(jìn)行檢測可感知吸煙口上方的實時溫度，微 控器信號處理電路b獲取煙口上方的實時溫度后通過運(yùn)算即可自動校正調(diào)速基準(zhǔn)溫度，自 動校正調(diào)速基準(zhǔn)溫度的工作流程(參見圖8)。微控器信號處理電路b將實時溫度和調(diào)速基準(zhǔn)溫度作比較運(yùn)算，并根據(jù)實時溫度 和調(diào)速基準(zhǔn)溫度比較的差值大小來計算電機(jī)4的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路d將電機(jī)4 反饋的轉(zhuǎn)速脈沖信號進(jìn)行電氣隔離及電平轉(zhuǎn)換后輸入至微控器信號處理電路b，微控器信 號處理電路b通過檢測轉(zhuǎn)速脈沖信號的周期即可算出電機(jī)4的實際轉(zhuǎn)速。微控器信號處理電路b輸出脈沖寬度調(diào)制信號至電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路e，脈沖寬度 調(diào)制信號經(jīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路e進(jìn)行電氣隔離和轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號后與電機(jī)4的轉(zhuǎn)速控 制電壓接口 8連接，微控器信號處理電路b通過對目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速的比較，改變脈沖寬 度調(diào)制信號的占空比使轉(zhuǎn)速控制電壓的幅值改變從而改變電機(jī)4的轉(zhuǎn)速，自動調(diào)速流程的 工作流程(參見圖7)。本實施實例中的顯示及按鍵電路3和電源電路a的連接結(jié)構(gòu)屬于公知技術(shù)，此處 不再贅述，但并不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員實施本方案。上述微控器TO的型號為UPD78F9222， 光電耦合器U5和光電耦合器U8的型號同為TLP521。
權(quán)利要求一種具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，包括殼體(1)、電機(jī)及其葉輪，安裝于殼體內(nèi)的自動調(diào)速控制電路(2)、與自動調(diào)速控制電路通過導(dǎo)線連接的顯示及按鍵電路(3)，其特征是自動調(diào)速控制電路包括電源電路(a)、微控器信號處理電路(b)、溫度檢測電路(c)、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路(d)、電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路(e)；溫度檢測電路的溫度傳感器設(shè)置于吸煙口上方，將采集到的溫度電壓信號輸入至微控器信號處理電路，由微控器信號處理電路對溫度電壓信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換及處理后，獲得實時溫度和調(diào)速基準(zhǔn)溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述的電源電路(a) 分別輸三路直流電壓，分別為+310V、+15V、+5V，其中+310V與+15V共地，+310V與+15V的 公共端為HGND，+5V與+310V不共地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述的電機(jī)(4) 為無刷直流電機(jī)，其接口分別由電源電壓接口(6)、內(nèi)部驅(qū)動電路電源電壓 接口(7)、轉(zhuǎn)速 控制電壓接口(8)、轉(zhuǎn)速反饋信號接口(9)、地線接口(10)構(gòu)成；電源電壓接口與+310V直 流電壓相連接，內(nèi)部驅(qū)動電路電源電壓接口與+15V直流電壓相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述的微控器信號處 理電路(b)由微控器冊、諧振器乂11、電容器〔5、〔6、電阻1 3、1 18、1 19、1 20和1 21組成；微 控器U6的電源接口與+5V直流電壓連接，諧振器XT1與微控器的外部振蕩器接口連接，電 容器C5與諧振器XT1的一端連接后接地，電容器C6與諧振器XT1的另一端連接后接地，電 阻R3、R18、R19、R20、R21的第一端分別與微控器TO的I/O 口連接，電阻R3的第二端接+5V 直流電壓，電阻R18、R19、R20、R21的第二端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述的溫度檢測電路 (c)與微控器TO的A/D轉(zhuǎn)換輸入腳相連；溫度檢測電路由溫度傳感器RT2、二極管D10、D11、 電阻R24、R25、電容器C12、C16組成；溫度傳感器RT2為負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體熱敏電阻，設(shè) 置于吸煙口上方，其一端與+5V直流電壓連接，另一端與電阻R25的第一端連接，電阻R25 的第二端接地，溫度傳感器RT2與電阻R25組成分壓電路；二極管D10的負(fù)極接+5V直流 電壓，其正極與二極管Dl 1的負(fù)極、電阻R25的第一端連接，二極管Dl 1的正極接地，二極管 D10和D11組成限幅電路；電阻R24的一端分別與電容器C16的第一端、電阻R25的第一端 連接，另一端與電容器C12的第一端連接后再與微控器TO的A/D轉(zhuǎn)換輸入腳相連，電容器 C16的第二端與電容器C12的第二端接地；電容器C12、C16、電阻R24組成ESD保護(hù)及抗疊 層濾波電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測 電路(d)由依次相連的電阻R23、R17、光電耦合器U8構(gòu)成；電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路一端與微控 器TO的檢測中斷輸入腳相連，其另一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋信號接口(9)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路 (e)由依次相連的電阻R13、R14、R16、電容器EC6、C15、穩(wěn)壓二極管ZD1、光電耦合器TO構(gòu) 成；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路一端與微控器U6的PWM輸出腳相連，其另一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制電壓接 口 (8)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述微控器TO的型號 為 UPD78F9222。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，其特征是所述光電耦合器TO和U8的型號同為 TLP521。
專利摘要一種具有自動調(diào)速功能的吸油煙機(jī)，包括安裝于殼體內(nèi)的自動調(diào)速控制電路、顯示及按鍵電路，其自動調(diào)速控制電路包括電源電路、微控器信號處理電路、溫度檢測電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路；溫度檢測電路的溫度傳感器設(shè)置于吸煙口上方，將采集到的溫度電壓信號輸入至微控器信號處理電路，由微控器信號處理電路對溫度電壓信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換及處理后，獲得實時溫度和調(diào)速基準(zhǔn)溫度。微控器信號處理電路對實時溫度、調(diào)速基準(zhǔn)溫度及電機(jī)實際轉(zhuǎn)速進(jìn)行綜合運(yùn)算處理，以控制電機(jī)工作。本實用新型由于采用一個溫度傳感器，可簡化電路和節(jié)省成本；電機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)爐灶加熱火力變化自動連續(xù)調(diào)節(jié)，使吸油煙機(jī)達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。
文檔編號H02P6/08GK201555288SQ20092026360
公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者姚樹林, 陳樹波, 黃開平 申請人:美的集團(tuán)有限公司