CN112253519A - 风机控制电路、方法、控制器及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种风机控制电路、方法、控制器及用电设备，风机控制电路包括输出电路，用于输出控制信号，以采用控制信号控制风机，其中，控制信号包括第一控制信号和第二控制信号；控制器，用于控制输出电路输出第一控制信号或者第二控制信号。本申请可以实现使用一个控制电路匹配不同控制信号的风机，提高电路通用性，减少开发周期。

Description

风机控制电路、方法、控制器及用电设备

技术领域

本申请属于风机控制技术领域，具体涉及一种风机控制电路、方法、控制器及用电设备。

背景技术

EC风机(永磁无刷电机)具有和直流电动机相似的优良调速性能，又克服了直流电动机采用机械式换向装置所引起的换向火花、可靠性低等缺点，且运行效率高、体积小和质量轻、功耗低、风速无极可调，更有利于空调整机***的风量匹配而更被空调等电器应用。EC风机的控制信号一般分两种，分别为0～10V电压控制信号和PWM波占空比控制信号，不同的控制信号对应的控制电路不同，根据控制信号进行硬件控制电路的匹配，若匹配成功，EC风机可以按照目标转速正常运行，否则，需要切换控制信号。传统的EC风机控制方法中，当所使用的EC风机与现有的硬件控制电路不匹配时需要新开发或修改原先硬件控制电路来匹配，不仅加大了开发周期，而且自动化程度低，不方便使用。

发明内容

为至少在一定程度上克服传统的EC风机控制方法中，当所使用的EC风机与现有的硬件控制电路不匹配时需要新开发或修改原先硬件控制电路来匹配，不仅加大了开发周期，而且自动化程度低，不方便使用的问题，本申请提供一种风机控制电路、方法、控制器及用电设备。

第一方面，本申请提供一种风机控制电路，包括：

输出电路，用于输出控制信号，以采用所述控制信号控制风机，其中，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号；

控制器，用于控制所述输出电路输出所述第一控制信号或者所述第二控制信号。

进一步的，所述第一控制信号为PWM信号，所述第二控制信号为对所述PWM信号进行整流后的整流信号。

进一步的，所述输出电路包括：

PWM信号输出电路，用于输出PWM信号；

整流电路，用于在连通时，对所述PWM信号进行整流输出整流信号；

开关，在所述控制器的控制下，控制所述整流电路的连通或断开。

进一步的，所述整流电路包括电容，一端连接所述PWM信号输出电路的输出端，另一端连接开关。

进一步的，所述开关为继电器。

进一步的，所述控制器为MCU。

进一步的，所述风机为EC风机。

进一步的，所述PWM信号输出电路包括：

三极管和光耦继电器；

所述三极管的输入端与所述控制器的第一输出接口连接；

所述三极管的第一输出端与所述光耦继电器的输入端连接；

所述三极管的第二输出端接地；

所述光耦继电器用于输出PWM信号。

进一步的，所述继电器为无源继电器。

第二方面，本申请提供一种风机控制方法，包括：

控制输出电路输出第一控制信号，以采用所述第一控制信号控制风机；

获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值；

若所述实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则控制输出电路输出第二控制信号，以采用所述第二控制信号控制风机。

进一步的，所述控制输出电路输出第一控制信号，以采用所述第一控制信号控制风机，包括：

控制输出电路输出第一控制参数为第一初始值的第一控制信号；

检测所述风机在所述第一控制信号控制下的实际运行参数；

若所述风机的实际运行参数与预设的目标值匹配，则保持所述第一控制参数；

若所述风机的实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则调整所述第一控制参数，直至遍历所有第一控制参数或者达到第一预设次数。

进一步的，所述第一控制信号为PWM信号，所述第一控制参数为PWM占空比。

进一步的，所述控制输出电路输出第二控制信号，以采用所述第二控制信号控制风机，包括：

控制输出电路输出第二控制参数为第二初始值的第二控制信号；

检测所述风机在所述第二控制信号控制下的实际运行参数；

若所述风机的实际运行参数与预设的目标值匹配，则保持所述第二控制参数；

若所述风机的实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则调整所述第二控制参数，直至遍历所有第二控制参数或者达到第二预设次数。

进一步的，所述第二控制信号为整流信号，所述第二控制信号为整流值。

进一步的，所述整流信号为直流电压信号，所述整流值为电压值。

进一步的，所述电压值为0到10V之间的值。

进一步的，所述实际运行参数为风速。

进一步的，还包括：

计算所述实际运行参数与目标值的差值；

若所述差值位于预设区间内，则所述实际运行参数与目标值匹配，否则不匹配。

进一步的，所述风机为EC风机。

第三方面，本申请提供一种控制器，包括：

第一控制模块，用于控制输出电路输出第一控制信号，以采用所述第一控制信号控制风机；

获取模块，用于获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值；

第二控制模块，用于若所述实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则控制输出电路输出第二控制信号，以采用所述第二控制信号控制风机。

第四方面，本申请提供一种风机控制电路，包括：如上述所述的控制器。

第五方面，本申请提供一种电器设备，包括，如上述所述的风机控制电路；以及，风机。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的风机控制电路、方法、控制器及用电设备，风机控制电路包括输出电路，用于输出控制信号，以采用控制信号控制风机，其中，控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，控制器，用于控制输出电路输出第一控制信号或者第二控制信号，可以实现使用一个控制电路匹配不同控制信号的风机，提高电路通用性，减少开发周期。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一个实施例提供的一种风机控制电路的功能结构图。

图2为本申请一个实施例提供的一种风机控制电路的电路图。

图3为本申请一个实施例提供的另一种风机控制电路的电路图。

图4为本申请一个实施例提供的一种风机控制方法的流程图。

图5为本申请一个实施例提供的另一种风机控制方法的流程图。

图6为本申请一个实施例提供的另一种风机控制方法的流程图。

图7为本申请一个实施例提供的另一种风机控制方法的流程图。

图8为本申请一个实施例提供的另一种风机控制方法的流程图。

图9为本申请一个实施例提供的一种控制器的功能结构图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

图1为本申请一个实施例提供的风机控制电路的功能结构图，如图1所示，该风机控制电路包括：

输出电路1，用于输出控制信号，以采用控制信号控制风机，其中，控制信号包括第一控制信号和第二控制信号；

控制器2，用于控制输出电路输出第一控制信号或者第二控制信号。

一些实施例中，第一控制信号为PWM信号，第二控制信号为对述PWM信号进行整流后的整流信号，风机为EC风机。

传统的EC风机控制电路只能单独输出第一控制信号或第二控制信号，在风机运行过程中，若遇到目标转速与实际转速不匹配时，需要更换风机控制电路，更换过程较复杂，且延长了开发周期，不方便使用。

本实施例中，风机控制电路包括输出电路，用于输出控制信号，以采用控制信号控制风机，其中，控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，控制器，用于控制输出电路输出第一控制信号或者第二控制信号，可以实现使用一个控制电路匹配不同控制信号的风机，提高电路通用性，减少开发周期。

本申请一个实施例提供一种风机控制电路，电路图如图2、图3所示，输出电路包括：

PWM信号输出电路，用于输出PWM信号；

整流电路，用于在连通时，对PWM信号进行整流输出整流信号；

开关，在控制器的控制下，控制所述整流电路的连通或断开。

整流电路包括电容，一端连接PWM信号输出电路的输出端，另一端连接开关。

一些实施例中开关为继电器，继电器为无源继电器；控制器为MCU芯片。

一些实施例中，PWM信号输出电路包括：

三极管和光耦继电器；

三极管的输入端与所述控制器的第一输出接口连接；

三极管的第一输出端与所述光耦继电器的输入端连接；

三极管的第二输出端接地；

光耦继电器用于输出PWM信号。

需要说明的是，电路图中的VCC值与12V均可根据实际需要进行调整，本申请不做限定。

本实施例中，输出电路包括PWM信号输出电路，用于输出PWM信号，整流电路，用于在连通时，对PWM信号进行整流输出整流信号，从而实现通过一个输出电路输出多个控制信号，匹配不同控制信号的风机，提高电路通用性，减少开发周期。

图4为本申请一个实施例提供的风机控制方法的流程图，如图4所示，该风机控制方法包括：

S41：控制输出电路输出第一控制信号，以采用第一控制信号控制风机；

第一控制信号例如为PWM信号，第一控制参数为PWM占空比，风机为EC风机。

一些实施例中，控制输出电路输出第一控制信号，以采用第一控制信号控制风机，如图5所示，具体包括：

S411：控制输出电路输出第一控制参数为第一初始值的第一控制信号；

S412：检测风机在第一控制信号控制下的实际运行参数；

S413：若风机的实际运行参数与预设的目标值匹配，则保持第一控制参数；

S414：若风机的实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则调整第一控制参数，直至遍历所有第一控制参数或者达到第一预设次数。

S42：获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值；

S43：若实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则控制输出电路输出第二控制信号，以采用第二控制信号控制风机。

一些实施例中，控制输出电路输出第二控制信号，以采用第二控制信号控制风机，如图6所示，包括：

S431：控制输出电路输出第二控制参数为第二初始值的第二控制信号；

S432：检测风机在第二控制信号控制下的实际运行参数；

S433：若风机的实际运行参数与预设的目标值匹配，则保持第二控制参数；

S434：若风机的实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则调整第二控制参数，直至遍历所有第二控制参数或者达到第二预设次数。

第二控制信号例如为整流信号，第二控制信号为整流值。

一些实施例中，整流信号为直流电压信号，整流值为电压值，优选的，电压值为0到10V之间的值。

实际运行参数例如为风速，一些实施例中，如图7所示，还包括：

S421：计算实际运行参数与目标值的差值；

S422：若差值位于预设区间内，则实际运行参数与目标值匹配，否则不匹配。

EC风机控制方法如图8所示，具体步骤包括：

步骤1：软件初始化完毕，MCU控制无源继电器K1断开，整流电容不接入电路，电路初始默认为PWM输出状态。

步骤2：MCU按设置的占空比输出高低电平，通过三极管控制光耦J1的通断输出PWM信号。

步骤3：当MCU控制输出信号驱动风机时，开始获取EC风机反馈的脉冲，计算当前的转速f。

步骤4：当连续x s检测到反馈转速f与目标转速F的差值大于±α％，则开始通过调节占空比进行调速，使风机达到目标转速。

一般情况下，x可设为3～5s，此时风机转速基本稳定，其具体值可根据不同风机的实际情况确定。

目标转速F，可根据产品规格书中关于占空比与风速的线性关系或是电压与风速的线性关系确定当前的占空比或是电压、风机的转速等，例如，所用风机为PWM控制，当前输出的占空比为55％，查看占空比与风速的线性关系得出目标转速F。

α为偏差比率，是指实际使用时风机反馈的转速与厂家声称的目标转速会有一定的偏差，一般情况下α≤1％，需要结合所使用的风机，通过实验确定。

步骤5：连续进行u次调速后，连续x s检测到反馈转速f与目标转速F的差值小于等于±α％，则判定为控制信号与风机匹配，维持当前PWM信号输出；连续x s检测到反馈转速f与目标转速F的差值大于±α％，则判定为控制信号与风机不匹配，调整电路状态，切换为0-10V电压输出。

U为调速次数，可以通过同一控制信号内对该控制信号进行调节，实现更精确的控制转速和切换控制，一般情况下设置为2～3次。

步骤6：MCU输出信号，使继电器K1闭合，整流电容接入电路，PWM信号经整流成为0-10V电压输出。

步骤7：当连续x s检测到反馈转速f与目标转速F的差值大于±α％，则开始通过调节电压进行调速，使风机达到目标转速。

步骤8：连续进行u次调速后，连续x s检测到反馈转速f与目标转速F的差值小于等于±α％，则判定为控制信号与风机匹配，维持当前0-10V电压输出；连续x s检测到反馈转速f与目标转速F的差值大于±α％，则判定为控制信号与风机不匹配，调整电路状态，切换为PWM信号输出。

步骤9：循环以上步骤，直到风机反馈转速f与目标转速F的差值小于等于±α％。

需要说明的是，循环检测可加入次数限制，在超过设置的检测次数，停止检测输出，保护风机与电路，并发出警告。

本实施例中，控制输出电路输出第一控制信号，以采用第一控制信号控制风机，获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值，若实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则控制输出电路输出第二控制信号，以采用第二控制信号控制风机，从而可以自动识别控制信号且按照控制信号控制风机以达到目标转速，实现自动化、智能化。

图9为本申请一个实施例提供的控制器的功能结构图，如图9所示，该控制器包括：

第一控制模块91，用于控制输出电路输出第一控制信号，以采用第一控制信号控制风机；

获取模块92，用于获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值；

第二控制模块93，用于若实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则控制输出电路输出第二控制信号，以采用第二控制信号控制风机。

本实施例中，通过第一控制模块控制输出电路输出第一控制信号，以采用第一控制信号控制风机，获取模块获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值，第二控制模块在实际运行参数值与预设的目标值不匹配时，控制输出电路输出第二控制信号，以采用第二控制信号控制风机，可以实现使用一个控制电路匹配不同控制信号的风机，提高电路通用性，减少开发周期。

本实施例提供一种风机控制电路，包括：如上述所述的控制器。

本实施例提供一种电器设备，包括，如上述所述的风机控制电路；以及，风机。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种风机控制电路，其特征在于，包括：

输出电路，用于输出控制信号，以采用所述控制信号控制风机，其中，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号；

控制器，用于控制所述输出电路输出所述第一控制信号或者所述第二控制信号。

2.根据权利要求1所述的风机控制电路，其特征在于，所述第一控制信号为PWM信号，所述第二控制信号为对所述PWM信号进行整流后的整流信号。

3.根据权利要求2所述的风机控制电路，其特征在于，所述输出电路包括：

PWM信号输出电路，用于输出PWM信号；

整流电路，用于在连通时，对所述PWM信号进行整流输出整流信号；

开关，在所述控制器的控制下，控制所述整流电路的连通或断开。

4.根据权利要求3所述的风机控制电路，其特征在于，所述整流电路包括电容，一端连接所述PWM信号输出电路的输出端，另一端连接开关。

5.根据权利要求3所述的风机控制电路，其特征在于，所述开关为继电器。

6.根据权利要求1所述的风机控制电路，其特征在于，所述控制器为MCU。

7.根据权利要求1～6任一项所述的风机控制电路，其特征在于，所述风机为EC风机。

8.根据权利要求3所述的风机控制电路，其特征在于，所述PWM信号输出电路包括：

三极管和光耦继电器；

所述三极管的输入端与所述控制器的第一输出接口连接；

所述三极管的第一输出端与所述光耦继电器的输入端连接；

所述三极管的第二输出端接地；

所述光耦继电器用于输出PWM信号。

9.根据权利要求5所述的风机控制电路，其特征在于，所述继电器为无源继电器。

10.一种风机控制方法，其特征在于，包括：

控制输出电路输出第一控制信号，以采用所述第一控制信号控制风机；

获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值；

若所述实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则控制输出电路输出第二控制信号，以采用所述第二控制信号控制风机。

11.根据权利要求10所述的风机控制方法，其特征在于，所述控制输出电路输出第一控制信号，以采用所述第一控制信号控制风机，包括：

控制输出电路输出第一控制参数为第一初始值的第一控制信号；

检测所述风机在所述第一控制信号控制下的实际运行参数；

若所述风机的实际运行参数与预设的目标值匹配，则保持所述第一控制参数；

若所述风机的实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则调整所述第一控制参数，直至遍历所有第一控制参数或者达到第一预设次数。

12.根据权利要求10所述的风机控制方法，其特征在于，所述第一控制信号为PWM信号，所述第一控制参数为PWM占空比。

13.根据权利要求10所述的风机控制方法，其特征在于，所述控制输出电路输出第二控制信号，以采用所述第二控制信号控制风机，包括：

控制输出电路输出第二控制参数为第二初始值的第二控制信号；

检测所述风机在所述第二控制信号控制下的实际运行参数；

若所述风机的实际运行参数与预设的目标值匹配，则保持所述第二控制参数；

若所述风机的实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则调整所述第二控制参数，直至遍历所有第二控制参数或者达到第二预设次数。

14.根据权利要求13所述的风机控制方法，其特征在于，所述第二控制信号为整流信号，所述第二控制信号为整流值。

15.根据权利要求14所述的风机控制方法，其特征在于，所述整流信号为直流电压信号，所述整流值为电压值。

16.根据权利要求15所述的风机控制方法，其特征在于，所述电压值为0到10V之间的值。

17.根据权利要求10～16任一项述的风机控制方法，其特征在于，所述实际运行参数为风速。

18.根据权利要求10～16任一项述的风机控制方法，其特征在于，还包括：

计算所述实际运行参数与目标值的差值；

若所述差值位于预设区间内，则所述实际运行参数与目标值匹配，否则不匹配。

19.根据权利要求10～16任一项述的风机控制方法，其特征在于，所述风机为EC风机。

20.一种控制器，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于控制输出电路输出第一控制信号，以采用所述第一控制信号控制风机；

获取模块，用于获取风机在第一控制信号控制下的实际运行参数值；

第二控制模块，用于若所述实际运行参数值与预设的目标值不匹配，则控制输出电路输出第二控制信号，以采用所述第二控制信号控制风机。

21.一种风机控制电路，其特征在于，包括如权利要求20所述的控制器。

22.一种电器设备，其特征在于，包括，如权利要求21所述的风机控制电路；以及，风机。

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