一种单相风机调速固态继电器制造技术

本发明专利技术提供了一种单相风机调速固态继电器，包括：外部控制模块、输入模块、驱动模块、功率组件模块；所述输入模块分别与外部控制模块、驱动模块连接；所述驱动模块分别与输入模块、功率组件模块连接；所述功率组件模块分别与单相交流电源、风扇电机连接；所述外部控制模块，用于提供若干个可供选择的挡位，每一个挡位对应一个控制信号，不同的控制信号对应着不同的风扇电机负载电压；所述输入模块，用于接入外部控制模块发送的控制信号，并发送给驱动模块；所述驱动模块，用于接收所述输入模块发送的信号，并对该信号进行处理后发送给功率组件模块；所述功率组件模块，用于接收驱动模块发送的信号，并通过所述信号去控制风扇电机的转速。的转速。的转速。

【技术实现步骤摘要】
一种单相风机调速固态继电器


[0001]本专利技术涉及固态继电器，具体涉及一种单相风机调速固态继电器。

技术介绍

[0002]风机调速电路目前多采用改变可控硅导通角的方式来实现。通过改变可控硅导通角，实现改变风机负载上的有效电压来实现风机速度的改变。这种方法的优点是电路简单，控制方便，通过一个电位器就可以实现风机转速的连续调整。缺点是由于可控硅导通角的变化，造成风机的电流不连续，风机在启动时和速度较低时会有比较大的振动，不平稳，同时运行过程中也会有比较大的100Hz电流噪声(交流电源频率的两倍)。
[0003]图1是常用的使用调整可控硅导通角来调速的风机调速固体继电器的结构框图，图2是可实现该功能的其中一种基本电路图。
[0004]如图1所示，风机调速固体继电器一般由五个部分组成，分别是输入模块、交流电源过零检测模块、导通角控制模块、驱动模块、功率组件模块。输入电路包含电源电路，将提供的比较高的或不稳定的供电电压(一般为12V或24V)转换成一个适合控制电路的稳定的固定电压，一般为5V，为内部其他模块电路提供工作电源。输入模块还包括一个电位器，通过调整电位器的位置来实现风机速度的调整。交流电源过零检测模块检测交流电源的过零点，为导通角控制提供参考时间点。导通角控制模块检测电位器位置和交流电源过零时间点，根据电位器位置输出与交流电源过零时间点相关的可控硅触发信号来触发功率组件。交流电源过零时间点和可控硅触发信号时间点之间的时间差即是导通角的时间体现，改变了电位器的位置即改变了交流电源过零时间点和可控硅触发信号时间点之间的时间差，也就是改变了可控硅的导通角。驱动模块连接导通角控制模块和功率组件模块，将导通角控制模块输出的可控硅触发信号放大、隔离后驱动功率组件的可控硅，驱动模块可以是光耦或者脉冲变压器，图2是使用光耦的实例。功率组件模块主体由可控硅构成，在驱动模块输出的触发信号作用下，若交流电源和负载都已经连接并上电，可控硅将导通接通负载工作。
[0005]虽然图1和图2所示的常用的风机调速器具有电路简单、成本低和可以连续调速的优点，但是在一些要求振动小和对电流噪声敏感的场合就不适用了。这时候需要一种新的调速方法消除可控硅导通角调整方法中引起的风机低速振动和电流噪声问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种单相风机调速固态继电器，以解决现有技术中存在的问题：风机在启动时和速度较低时会有比较大的振动，不平稳，同时运行过程中也会有比较大的电流噪声。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种单相风机调速固态继电器，包括：外部控制模块、输入模块、驱动模块、功率组件模块；
[0009]所述输入模块分别与外部控制模块、驱动模块连接；所述驱动模块分别与输入模
块、功率组件模块连接；所述功率组件模块分别与单相交流电源、风扇电机连接；其中：
[0010]所述外部控制模块，用于提供若干个可供选择的挡位，每一个挡位对应一个控制信号，不同的控制信号对应着不同的风扇电机负载电压；
[0011]所述输入模块，用于接入外部第一直流电源，并将所述外部第一直流电源转换为所述继电器内部需要的第二直流电源；并用于接入外部控制模块发送的控制信号，将该控制信号发送给驱动模块；
[0012]所述驱动模块，用于接收所述输入模块发送的信号，并对该信号进行处理后发送给功率组件模块；
[0013]所述功率组件模块，用于接收驱动模块发送的信号，并通过所述信号去控制风扇电机的负载电压，进而控制风扇电机的转速。
[0014]可选地，对于所述外部控制模块，一次仅可选择一个挡位、即一次仅能发送一个控制信号；在选定挡位后，外部控制模块向所述输入模块发送被选定挡位对应的控制信号。
[0015]可选地，所述输入模块包括：电源转换子模块、信号转换子模块；电源转换子模块，用于将外部提供的第一直流电源转换为所述继电器内部需要的第二直流电源；信号转换子模块，用于将外部控制模块输入的控制信号进行处理后发送给驱动模块。
[0016]可选地，所述电源转换子模块包括：电阻R1、电阻R6、电容C1、整流桥D1、电容C2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R8、电阻R9；其中：
[0017]所述电阻R1的第一端、电阻R6的第一端分别连接外部第一直流电源的两端；所述电阻R1的第二端分别连接电容C1的第一端、整流桥D1的一个输入端；电阻R6的第二端分别连接电容C1的第二端、整流桥D1的另一个输入端；
[0018]整流桥D1的负极接地、整流桥D1的正极连接电容C2的第一端、电阻R2的第一端、三极管Q2的发射极；电容C2的第二端、电阻R8、电阻R9的第二端均接地；电阻R2的第二端分别连接三极管Q2的基极、三极管Q1的发射极；三极管Q1的基极分别连接三极管Q2的集电极、电阻R8的第一端；三极管Q1的集电极连接电阻R9的第一端；电阻R9两端的电压为第二直流电压。
[0019]可选地，所述信号转换子模块包括：若干个第一处理子电路，每一个第一处理子电路对应所述外部控制模块的一个挡位；每一个处理子电路均包括：第一电阻、三极管、稳压二极管、第二电阻；所述三极管的集电极连接外部控制模块；三极管的发射极、第一电阻的第二端均接地；三极管的基极分别与第一电阻的第一端、稳压二极管的阳极相连；稳压二极管与第二电阻的第一端连接；第二电阻的第二端连接驱动模块。
[0020]可选地，所述驱动模块包括：若干个第二处理子电路，每一个第二处理子电路对应一个第一处理子电路；每一个第二处理子电路均包括：
[0021]第三电阻、第四电阻、第五电阻、发光二极管、光耦；其中：第三电阻的第一端连接对应的第一处理子电路，第三电阻的第二端分别连接发光二极管的阴极、光耦阴极输入端；发光二极管的阳极连接第四电阻的第二端，第四电阻的第一端、第五电阻的第一端均连接第二直流电压；第五电阻的第二端连接光耦的阳极输入端；光耦的输出端连接功率组件模块。
[0022]可选地，所述功率组件模块包括：若干个第三处理子电路，每一个第三处理子电路对应一个第二处理子电路；每一个第三处理子电路均包括：第六电阻、第七电阻、可控硅、第
八电阻、第一电容、双向抑制瞬态二极管、第二电容、第九电阻、第十电阻；其中：
[0023]第六电阻的第一端、第七电阻的第一端分别连接对应的第二处理子电路；第六电阻的一端同时连接可控硅的控制端；第六电阻的第二端分别连接可控硅的第二端子、第一电容的第一端、双向抑制瞬态二极管的第二端、风扇电机；第七电阻的第二端分别连接可控硅的第一端子、第八电阻的第一端、双向抑制瞬态二极管的第一端、第九电阻的一端；第九电阻的第二端分别连接第二电容的第一端、第十电阻的第一端；第八电阻的第二端连接第一电容的第二端；第二电容的第二端分别连接第十电阻的第二端、单相交流电源。
[0024]可选地，所述功率组件模块包括：若干个第三处理子电路，每一个第三处理子电路对应一个第二处理子电路；每一个第三处理子电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相风机调速固态继电器，其特征在于，包括：外部控制模块、输入模块、驱动模块、功率组件模块；所述输入模块分别与外部控制模块、驱动模块连接；所述驱动模块分别与输入模块、功率组件模块连接；所述功率组件模块分别与单相交流电源、风扇电机连接；其中：所述外部控制模块，用于提供若干个可供选择的挡位，每一个挡位对应一个控制信号，不同的控制信号对应着不同的风扇电机负载电压；所述输入模块，用于接入外部第一直流电源，并将所述外部第一直流电源转换为所述继电器内部需要的第二直流电源；并用于接入外部控制模块发送的控制信号，将该控制信号发送给驱动模块；所述驱动模块，用于接收所述输入模块发送的信号，并对该信号进行处理后发送给功率组件模块；所述功率组件模块，用于接收驱动模块发送的信号，并通过所述信号去控制风扇电机的负载电压，进而控制风扇电机的转速。2.如权利要求1所述的固态继电器，其特征在于，对于所述外部控制模块，一次仅可选择一个挡位、即一次仅能发送一个控制信号；在选定挡位后，外部控制模块向所述输入模块发送被选定挡位对应的控制信号。3.如权利要求2所述的固态继电器，其特征在于，所述输入模块包括：电源转换子模块、信号转换子模块；电源转换子模块，用于将外部提供的第一直流电源转换为所述继电器内部需要的第二直流电源；信号转换子模块，用于将外部控制模块输入的控制信号进行处理后发送给驱动模块。4.如权利要求3所述的固态继电器，其特征在于，所述电源转换子模块包括：电阻R1、电阻R6、电容C1、整流桥D1、电容C2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R8、电阻R9；其中：所述电阻R1的第一端、电阻R6的第一端分别连接外部第一直流电源的两端；所述电阻R1的第二端分别连接电容C1的第一端、整流桥D1的一个输入端；电阻R6的第二端分别连接电容C1的第二端、整流桥D1的另一个输入端；整流桥D1的负极接地、整流桥D1的正极连接电容C2的第一端、电阻R2的第一端、三极管Q2的发射极；电容C2的第二端、电阻R8、电阻R9的第二端均接地；电阻R2的第二端分别连接三极管Q2的基极、三极管Q1的发射极；三极管Q1的基极分别连接三极管Q2的集电极、电阻R8的第一端；三极管Q1的集电极连接电阻R9的第一端；电阻R9两端的电压为第二直流电压。5.如权利要求4所述的固态继电器，其特征在于，所述信号转换子模块包括：若干个第一处理子电路，每一个第一处理子电路对应所述外部控制模块的一个挡位；每一个处理子电路均包括：第一电阻、三极管、稳压二极管、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷雄，晋晓瑜，朱俊，杨建涛，
申请(专利权)人：库顿电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：