一種功率檢測電路及使用該功率檢測電路的電風扇的製作方法
2023-07-19 11:11:06 1
專利名稱：一種功率檢測電路及使用該功率檢測電路的電風扇的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及功率檢測技術領域，具體的說是一種功率檢測電路及使用該功率檢測電路的電風扇。
背景技術：
目前直流電風扇以低轉速、節能、高效等優點受到廣大使用者的歡迎。然而，在節能效率方面只能是廠家的一面之詞，用戶並不知情，無法實時的監測到電風扇的工作功率。比如，廣告上說此電風扇最低運轉功率為2W，那麼用戶調節到最低檔時就自認為電風扇此時的工作功率為2W，沒有相關的儀器可以來證明，消費者只能通過品牌、經驗、宣傳廣告等客觀因素去選擇電風扇；因而，很容易選擇到假冒、偽劣、並不節能的產品。但是，如果將功率測量技術運用到電風扇製造技術中，就可彌補這一技術缺陷。而，目前業界所使用的功率測量技術中，最為關鍵的參數就是電流值，傳統的測量技術大都使用互感線圈或者專用的電流採集晶片，其電路複雜、體積大、價格高、技術難度大，很難廣泛的運用到小型家用電器中。
實用新型內容針對以上現有技術的不足與缺陷，本實用新型的目的在於提供一種功率檢測電路。本實用新型的另一目的在於提供一種使用該功率檢測電路的電風扇。本實用新型的目的是通過採用以下技術方案來實現的一種功率檢測電路，用於檢測直流電機的實際工作功率，包括與該直流電機電連接的整流濾波及電源電路、電流採集電路、電壓採集電路、單片機。作為本實用新型的優選技術方案，所述整流濾波及電源電路由電連接的非隔離式開關電源SP、整流電路REF、濾波電容Cl組成。作為本實用新型的優選技術方案，所述電流採集電路包括三極體Q1，三極體Q2，電阻R2，電阻R3，電阻R6，電阻R7，電阻R4，濾波電容C4 ;所述三極體Ql的發射極接地，集電極懸空；三極體Ql的基極與三極體Q2的基極相接，交匯處連接電阻R3的一端；電阻R3的另一端連接VCC (電源電壓)；三極體Q2的發射極連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接電阻R7，電阻R7的另一端接地，電阻R6與電阻R7的交匯處連接整流電路REF的負端與電容Cl的負極；三極體Q2的集電極與電阻R2 —端、電阻R4 —端、濾波電容C4的正極交匯，電阻R2的另一端連接VCC，濾波電容C4的負極接地，電阻R4的另一端輸出電流信號。作為本實用新型的優選技術方案，所述電阻R2、電阻R6、電阻R7為電阻值誤差(1%的高精度電阻。作為本實用新型的優選技術方案，所述三極體Q1、三極體Q2為同一型號的三極體。作為本實用新型的優選技術方案，所述電壓採集電路包括電阻R1，電阻R5，低頻濾波電容C3，高頻濾波電容C5，鉗位二極體Dl ;所述電阻Rl —端連接310V，另一端連接電阻R5，電阻R5另一端接地，電阻Rl與電阻R5的交匯處為電壓採集信號引出端；高頻濾波電容C5和低頻濾波電容C3的並聯連接在採集信號引出端與接地之間，其中低頻濾波電容C3的正極連接採集信號引出端，低頻濾波電容C3的負極接地，鉗位二極體Dl的陽極連接採集信號引出端，鉗位二極體Dl的陰極連接VCC。作為本實用新型的優選技術方案，所述電阻R1、電阻R5為電阻值誤差<1%的高精度電阻。本實用新型的另一目的是通過採用以下技術方案來實現的一種使用上述功率檢測電路的電風扇，包括風扇主體、葉片、直流電機以及控制單元，該控制單元設有電路板、按鍵控制單元、顯示模塊、遙控信號接收模塊，所述控制單元還設有與該直流電機電連接的整流濾波及電源電路、電流採集電路、電壓採集電路、單片機；該單片機與該顯示模塊電連接。作為本實用新型的優選技術方案，所述單片機分別與該按鍵控制單元、該遙控信號接收模塊電連接。與現有技術相比，本實用新型電路簡單，電流、電壓採集精度高，不需要互感線圈或者專用的電流採集晶片，可實現低成本的普及使用。
圖I為本實用新型一種功率檢測電路的電路原理圖。圖2為本實用新型使用該功率檢測電路的電風扇的結構原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明請參閱圖1，為本實用新型一種功率檢測電路的電路原理圖。該功率檢測電路，包括與直流電機電連接的整流濾波及電源電路、電流採集電路、電壓採集電路、單片機。上述整流濾波及電源電路由電連接的非隔離式開關電源SP、整流電路REF構成，濾波電容Cl組成。其中，非隔離式開關電源SP輸出5V的VCC供電路使用；整流電路REF輸出高壓，由Cl濾波後，一路供直流電機使用，一路供開關電源SP使用。上述電流採集電路包括三極體Ql，三極體Q2，電阻R2，電阻R3，電阻R6，電阻R7，電阻R4，濾波電容C4 ;所述三極體Ql的發射極接地，集電極懸空；三極體Ql的基極與三極體Q2的基極相接，交匯處連接電阻R3的一端；電阻R3的另一端連接VCC ;三極體Q2的發射極連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接電阻R7，電阻R7的另一端接地，電阻R6與電阻R7的交匯處連接整流電路REF的負端與電容Cl的負極；三極體Q2的集電極與電阻R2一端、電阻R4 —端、濾波電容C4的正極交匯，電阻R2的另一端連接VCC，濾波電容C4的負極接地，電阻R4的另一端輸出電流信號。為保證精度，電阻R2、電阻R6、電阻R7採用電阻值誤差< 1%的高精度電阻；三極體Q1、三極體Q2採用同一型號的三極體，其中三極體Ql的集電極懸空相當於二極體使用，三極體Ql和三極體Q2在電路中起到靜態平衡的作用。該電流採集電路，使用反向採集原理獲取信號，即採樣電阻R7上流過電流，即在電阻R7上產生壓降。當電阻R7上流過的電流越小，CIN輸出的電壓就越高。三極體Ql與三極體Q2的參數一致，將三極體Ql的基極和發射極當作二極體使用，使得電壓呈線性輸出，電阻R3為三極體Ql和三極體Q2提供偏置電壓，而電阻R2和電阻R6使輸入與輸出呈比例關係，由於使用高精度電阻，使得輸出電壓的一致性得到保證，最終電壓經過濾波電容C4濾波後送出，而採集的電流信號CIN輸入至單片機。上述電壓採集電路包括電阻R1，電阻R5，電容C3，電容C5，鉗位二極體Dl ;所述電阻Rl —端連接310V，另一端連接電阻R5，電阻R5另一端接地，電阻Rl與電阻R5的交匯處為電壓採集信號引出端；電容C5和電容C3的並聯連接在採集信號引出端與接地之間；其中，電容C3的正極連接採集信號引出端，電容C3的負極接地，鉗位二極體Dl的陽極連接採集信號引出端，鉗位二極體Dl的陰極連接VCC。其中，310V電壓是市電整流以後的電壓，電容C5是高頻濾波電容，電容C3是低頻濾波電容，二極體Dl是鉗位二極體，整個電壓採集電路中電阻Rl和電阻R5串聯，電容C5、電容C3與電阻R5並聯，電壓採集電路採集的是電阻R5兩端的電壓。為保證精度，所述電阻R1、電阻R5採用電阻值誤差<1%的高精度電阻。電壓採集電路使用電阻Rl和電阻R5分壓，對高壓310V進行取樣；二極體Dl為鉗位二極體，二極體Dl的陽極接VIN，陰極接高壓310V，當分壓過高時，進行鉗位至VCC，最終的採樣電壓經過電容C5和電容C3濾波處理後輸送至單片機。而此時，單片機根據得到的電流與電壓計算出直流電機的實時工作功率。請參閱圖2，為本實用新型使用該功率檢測電路的電風扇的結構原理圖。該帶有功率顯示的電風扇，包括風扇主體(圖未示)、葉片(圖未示)、直流電機101以及控制單元，該控制單元設有電路板(圖未示)、用於人工機械控制的按鍵控制單元102、用於顯示運行數據的顯示模塊103及接收使用者無線遙控信號的遙控信號接收模塊104、以及與該直流電機101電連接的整流濾波及電源電路105、電流採集電路106、電壓採集電路107、單片機108。該單片機108與該顯示模塊103電連接，用於顯示檢測出的功率數值；該單片機108還與該按鍵控制單元102、該遙控信號接收模塊104電連接，以便於使用者對該單片機108進行控制。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並非用來限定本實用新型的實施範圍；凡是依本實用新型所作的等效變化與修改，都被本實用新型權利要求書的範圍所覆蓋。
權利要求1.一種功率檢測電路，用於檢測直流電機的實際工作功率，其特徵在於，包括與該直流電機電連接的整流濾波及電源電路、電流採集電路、電壓採集電路、單片機。
2.根據權利要求I所述的一種功率檢測電路，其特徵在於所述整流濾波及電源電路由電連接的非隔離式開關電源SP、整流電路REF、濾波電容Cl組成。
3.根據權利要求I所述的一種功率檢測電路，其特徵在於所述電流採集電路包括三極體Q1，三極體Q2，電阻R2，電阻R3，電阻R6，電阻R7，電阻R4，濾波電容C4 ;所述三極體Ql的發射極接地，集電極懸空；三極體Ql的基極與三極體Q2的基極相接，交匯處連接電阻R3的一端；電阻R3的另一端連接VCC ;三極體Q2的發射極連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接電阻R7，電阻R7的另一端接地，電阻R6與電阻R7的交匯處連接整流電路REF的負端與電容Cl的負極；三極體Q2的集電極與電阻R2 —端、電阻R4 —端、濾波電容C4的正極交匯，電阻R2的另一端連接VCC，濾波電容C4的負極接地，電阻R4的另一端輸出電流信號。
4.根據權利要求3所述的一種功率檢測電路，其特徵在於所述電阻R2、電阻R6、電阻R7為電阻值誤差< 1%的高精度電阻。
5.根據權利要求3所述的一種功率檢測電路，其特徵在於所述三極體Q1、三極體Q2為同一型號的三極體。
6.根據權利要求I所述的一種功率檢測電路，其特徵在於所述電壓採集電路包括電阻R1，電阻R5，低頻濾波電容C3，高頻濾波電容C5，鉗位二極體Dl ;所述電阻Rl —端連接310V,另一端連接電阻R5，電阻R5另一端接地，電阻Rl與電阻R5的交匯處為電壓採集信號引出端；高頻濾波電容C5和低頻濾波電容C3的並聯連接在採集信號引出端與接地之間，其中低頻濾波電容C3的正極連接採集信號引出端，低頻濾波電容C3的負極接地，鉗位二極體Dl的陽極連接採集信號引出端，鉗位二極體Dl的陰極連接VCC。
7.根據權利要求6所述的一種功率檢測電路，其特徵在於所述電阻R1、電阻R5為電阻值誤差< 1%的高精度電阻。
8.—種使用權利要求1-7所述的功率檢測電路的電風扇，包括風扇主體、葉片、直流電機以及控制單元，該控制單元設有電路板、按鍵控制單元、顯示模塊、遙控信號接收模塊，其特徵在於所述控制單元還設有與該直流電機電連接的整流濾波及電源電路、電流採集電路、電壓採集電路、單片機；該單片機與該顯示模塊電連接。
9.根據權利要求8所述的一種帶有功率顯示的電風扇，其特徵在於所述單片機分別與該按鍵控制單元、該遙控信號接收模塊電連接。
專利摘要本實用新型提供一種功率檢測電路，用於檢測直流電機的實際工作功率，包括與該直流電機電連接的整流濾波及電源電路、電流採集電路、電壓採集電路、單片機。本實用新型電路簡單，電流、電壓採集精度高，不需要互感線圈或者專用的電流採集晶片，可實現低成本的普及使用。
文檔編號G01R21/06GK202735404SQ20122027452
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者鍾石剛, 何文培, 張秋俊 申請人:格力電器(中山)小家電製造有限公司, 珠海格力電器股份有限公司