一種交流風機的無極調速控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電路控制領域，特別涉及一種交流風機的無極調速控制電路。
【背景技術】
[0002]目前使用的交流風機調速控制電路主要是變頻調速控制，但是變頻調速控制電路具有如下缺點:
[0003]1、電路結構復雜、造價成本高；
[0004]2、需要運用空間矢量調制等復雜的控制策略算法；
[0005]3、適用于較大功率電機的調速控制；
[0006]4、只能設置數個控制節點，不能夠任意在任何節點進行調制。

【發明內容】

[0007]本發明為一種交流風機的無極調速控制電路，提供了一種構造簡單、適用于較小功率電機、能夠連續調節風機轉速且具有較寬的溫度設定范圍的交流風機控制電路。
[0008]為實現上述目的，本發明技術方案為:
[0009]—種交流風機的無極調速控制電路，包括依次連接的信號采樣單元、調制控制單元、可控硅以及風機，所述信號采樣單元將采集到的信號傳送到調制控制單元，其包括:
[0010]溫度信號采樣電路:所述溫度信號采樣電路將采集到的溫度信號轉換成隨溫度變化的直流電壓信號；
[0011]交流電壓采樣電路:所述交流電壓采樣電路將高電位的交流電壓信號轉換成低電位的交流電壓信號；
[0012]所述調制控制單元接收所述信號采樣單元采集到的信號，包括依次連接的:
[0013]可控硅導通角調制電路:將所述溫度信號采樣電路采集的溫度信號以及所述交流電壓采樣電路采集的交流電壓信號進行綜合調制，產生可控硅導通角觸發信號；
[0014]PWM信號發生器:接收所述可控硅導通角調制電路產生的信號后生成用以驅動可控硅工作的PWM信號；
[0015]驅動信號放大隔離電路:對輸入的直流信號和風機所使用的交流電信號進行隔離以及對所述PWM信號發生器產生的信號進行放大；
[0016]所述可控硅:所述可控硅接收所述調制控制單元輸出的控制信號，進而對所述風機的通斷和轉速進行控制。
[0017]優選的，所述溫度信號采樣電路包括溫度傳感器RTl、運算放大器U1B、電容C2、電容C3、電容C4、電阻R1、二極管Dl以及電阻器VRl;所述電容C3、所述電容C4以及所述電阻器VRl并聯后一端接地，另一端分為兩路，一路與所述溫度傳感器RTl串聯后接入直流電源，另一路與所述運算放大器UlB的輸入端正極連接;所述運算放大器UlB的輸入端負極與其輸出端連接;所述電阻R2與所述電容C2并聯后一端接地，另一端分為兩路，一路與所述運算放大器UlB的輸出端連接，另一路與所述二極管Dl的正極連接后與所述可控硅導通角調制電路的第一輸入端連接。
[0018]進一步優選的，所述溫度傳感器RTl為熱敏電阻或熱電偶。
[0019]優選的，所述交流電壓采樣電路包括電阻R8、電阻R9、電阻RlO、電阻Rl 1、電阻Rl2、電阻R13、電阻R14、電阻R5、以及運算放大器U3A，所述電阻R9、所述電阻R10、所述電阻Rll串聯后一端與交流電源零線相接，另一端與所述運算放大器U3A輸入端正極相接;所述電阻R12、所述電阻R13、所述電阻R14串聯后一端與交流電源火線相接，另一端與所述運算放大器U3A輸入端負極相接;所述電阻R8—端接地，另一端與所述運算放大器U3A輸入端正極相接;所述電阻R15—端所述運算放大器U3A輸入端正極相接，另一端與所述運算放大器U3A的輸出端相接后接入所述可控硅導通角調制電路的第二輸入端。
[0020]優選的，所述可控硅導通角調制電路包括電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電容C9、電容C10、電容C11、電容C12、電容C13、電容C14、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8、運算放大器U3C、運算放大器U3D、比較器U4A、比較器U4B、或非門U5B;
[0021]所述電阻R20—端接地，另一端與所述運算放大器U3D輸入端正極連接，所述運算放大器U3D輸入端正極與所述電容C12連接后接地，所述運算放大器U3D輸入端負極接地;所述運算放大器U3D的輸出端與所述二極管D4的正極連接，所述二極管D4的負極與所述電阻R21、所述電阻R22串聯后接入直流電源;所述二極管D5的正極接地，負極與所述二極管D4的負極相連;所述電容ClO—端接入所述電阻21和所述電阻22之間，另一端接地；
[0022]所述運算放大器U3C輸入端正極連接，輸入端負極與所述電容C12連接后接地;所述運算放大器U3C的輸出端與所述二極管D7的正極連接，所述二極管D7的負極與所述電阻R28、所述電阻R29串聯后接入直流電源;所述二極管D8的正極接地，負極與所述二極管D7的負極相連;所述電容C13—端接入所述電阻28和所述電阻29之間，另一端接地；
[0023]所述電阻25—端與所述交流電壓采樣電路輸出端連接，另一端與所述電阻R30相接后接入所述運算放大器U3C輸入端負極;所述電容C14 一端接入所述電阻R25與所述電阻R30之間，另一端接地；
[0024]所述電阻R18—端與所述溫度信號采樣電路的輸出端相連，另一端與所述比較器U4A輸入端正極相連，所述比較器U4A輸入端負極與所述二極管D4的負極相連;所述R16—端與所述比較器U4A輸入端正極相連，另一端與所述比較器U4A輸出端相連;所述電阻R17—端與所述比較器U4A輸出端相連，另一端與所述直流電源相連;所述電容C9 一端與所述比較器U4A輸出端相連，另一端與所述二極管D3的負極相連;所述二極管D3的正極接地;所述電阻R19與所述二極管D3并聯后一端接地，另一端接入所述或非門U5B第一輸入端；
[0025]所述電阻R26—端與所述溫度信號采樣電路的輸出端相連，另一端與所述比較器U4B輸入端正極相連，所述比較器U4B輸入端負極與所述二極管D7的負極相連;所述R23—端與所述比較器U4B輸入端正極相連，另一端與所述比較器U4B輸出端相連;所述電阻R24—端與所述比較器U4B輸出端相連，另一端與所述直流電源相連;所述電容CU—端與所述比較器U4B輸出端相連，另一端與所述二極管D6的負極相連;所述二極管D6的正極接地;所述電阻R24與所述二極管D6并聯后一端接地，另一端接入所述或非門U5B第二輸入端；
[0026]所述或非門的輸出端與所述PffM信號發生器的輸入端相接。
[0027]優選的，所述PWM信號發生器包括芯片U2、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容Cl、電容C7、電容C6以及三極管Q2;所述芯片U2的第I腳與所述三極管Q2的集電極相接，所述三極管Q2的基極與所述電阻R4相接后接地，所述三極管Q2的發射極接地;所述R5—端與所述三極管Q2的基極相接，另一端與所述可控硅導通角調制電路的輸出端相接;所述芯片U2的第2腳和第3腳相接后接地;所述芯片U2的第4腳與所述電容C7相接后接地，所述芯片U2的第8腳與所述電容C6相接后接地，所述電阻R6跨接在所述芯片第4腳和第8腳之間；所述芯片U2的第5腳接地，所述芯片U2的第7腳與直流電源相接;所述電容Cl 一端接地，另一端與所述芯片U2的第7腳相接;所述芯片U2的第6腳與所述驅動放大隔離電路的輸入端相接。
[0028]進一步的，所述驅動信號放大隔離電路包括信號放大電路和隔離電路，所述隔離電路可以采用變壓器隔離電路或光耦隔離電路。
[0029]優選的，所述信號放大電路包括三極管Q1、三極管Q3、電阻R3以及電容C5，；所述電阻R3—端與所述PffM信號發生器的輸出端相連，另一端與所述三極管Ql以及所述三極管Q3的基極相連;所述三極管Ql的集電極與所述直流電源相接，所述三極管Q3的集電極接地;所述三極管Ql的發射極與所述三極管Q3的發射極相接后與所述電容C5的一端相接，所述電容C5的另一端與所述隔離電路相接。
[0030]優選的，所述隔離電路包括變壓器Tl、電阻R7、電容CS以及二極管D2，所述變壓器Tl的第8腳與所述信號放大電路的輸出端相接;所述變壓器Tl的第I腳接地;所述變壓器的第3腳分為兩路，一路與所述變壓器Tl的第6腳相接，另一路與所述二極管D2的正極相接，所述二極管D2的負極與所述電容CS相接后與所述變壓器Tl的第5腳相接;所述變壓器Tl的第4腳與所述變壓器的第5腳相接;所述電阻R7—端與所述變壓器Tl的第5腳相接，另一端與所述二極管D2的負極相接后接入所述可控硅的控制極;所述變壓器Tl的第5腳與所述可控硅的第一端子相接。
[0031]優選的，所述風機跨接在交流電的火線和零線之間，所述可控硅的的第二端子接入到交流電源火線，第一端子與所述風機的電源端相連，其控制極與所述驅動信號放大隔離電路的輸出端相連;所述可控硅可以為單向可控硅或雙向可控硅。
[0032]由上述對本發明的描述可知，和現有技術相比，本發明具有如下優點:
[0033]本發明設計了一種變壓調速控制電路，對環境溫度和交流電壓的采樣，通過可控硅導通角調制電路、PWM信號發生器以及驅動信號放大隔離電路對其采集到的信號進行處理，進而控制可控硅的導通和關閉，從而控