CN203655678U - 风扇调速电路和散热装置及家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风扇调速电路和一种散热装置及家用电器，其中风扇调速电路包括：检测单元，连接至处理器，检测单元检测环境的温度并将温度数据传输至处理器；处理器，连接至开关电路，根据温度数据确定占空比，生成具有占空比的控制信号，并将控制信号发送至开关电路；开关电路，连接至能量贮存与驱动电路，接收来自处理器的控制信号，根据控制信号调节能量贮存与释放电路输出至风扇的电压；能量贮存与释放电路，连接至风扇，为风扇提供可变电压；电源，通过能量贮存与释放电路连接至风扇，为风扇提供电能。本实用新型能够根据环境温度的变化来调节风扇的风速，从而减少了风扇的功耗。

Description

风扇调速电路和散热装置及家用电器

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及电磁炉产品上的一种风扇调速电路和一种具有该风扇调速电路的散热装置及电磁炉、电煮饭器、微波炉、电烤箱。

背景技术

目前的家用电器内部的散热风扇都是采用恒定电压供电，即在工作时，不论电器内部环境温度如何变化，风扇的转速均维持不变，这种控制方式既浪费能源，也增加了环境噪音，不够人性化和智能化。

因此，需要一种新的风扇转速调节技术，能够根据环境温度的变化来调节风扇的转速，从而减少功耗。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种风扇调速电路，能够根据环境温度的变化来调节风扇的转速，从而减少功耗。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种散热装置。

本实用新型的再一个目的在于提供一种家用电器。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种风扇调速电路，包括：检测单元，所述检测单元连接至处理器，所述检测单元检测环境的温度并将温度数据传输至所述处理器；所述处理器，连接至开关电路，所述处理器根据所述温度数据确定占空比生成具有所述占空比的控制信号，并将所述控制信号发送至所述开关电路；所述开关电路，连接至能量贮存与释放电路，所述开关电路接收来自所述处理器的控制信号，根据所述控制信号调节所述能量贮存与释放电路输出至风扇的电压；所述能量贮存与释放电路，连接至所述风扇，为所述风扇提供可变电压；电源，通过所述能量贮存与释放电路连接至所述风扇，为所述风扇提供电能。

在本实施例中，通过检测单元来检测环境（家用电器内部）的温度，该检测单元可以是温度传感器，处理器根据该温度数据计算出所需的占空比，在该处理器中预置占空比计算方法，一般情况下，温度越高，则占空比越高，温度越低，则占空比越低。处理器输出具有该占空比的控制信号，将该控制信号发送给开关电路，开关电路根据该控制信号进行开通或关断，使能量贮存与释放电路与电源进行交替供电给风扇，开关电路的占空比越大，开通时间越长，则能量贮存与释放电路可提供给风扇的电压越大，风扇转速越高。由于输入给风扇的电压是可变的，并且是根据环境温度而变的，因此风扇的风速能够根据环境温度的变化而变化。

根据本实用新型的一个实施例，所述处理器为脉宽调制控制器。通过该脉宽调制控制器可输出占空比可变的方波信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述能量贮存与释放电路包括：二极管、滤波电容和电感，其中，所述滤波电容与所述风扇并联，所述滤波电容的负极连接至所述电感的一端，所述滤波电容的正极连接至电源；所述电感的另一端连接至所述开关电路的输出端；所述二极管的正极连接所述电源，负极连接至所述开关电路的输出端。

通过该能量贮存与释放电路，使得在脉宽调制信号（PWM信号）的高电平期间，开关电路导通，二极管反压截止，电源电流经风扇和电感和开关电路到地，此时电感储存能量。在脉宽调制信号的低电平期间，开关电路截止，电感的电流不能突变，电感通过二极管对电容充电，此过程中电容作为电源释放风扇转动。

因此，在控制信号的一个周期内，若高电平时间越长，信号的占空比越大，开关电路导通的时间越长，则电感储能越多，风扇两端的电压越大，风扇的转速越高；反之，风扇的转速越低。根据该工作原理，可灵活调节风扇的转速，并且由于控制信号的占空比是根据检测得到的家用电器使用过程中变化的温度而计算得到的，因此风扇的转速能够根据家用电器产品内部的温度的变化而变化。

根据本实用新型的一个实施例，所述能量贮存与释放电路包括：二极管、滤波电容和电感，其中，所述滤波电容与所述风扇并联，且所述滤波电容的负极连接至所述开关电路的输出端，所述滤波电容的正极连接至所述电感的一端；所述电感的另一端连接至电源；所述二极管与所述滤波电容并联，且所述二极管的正极连接至所述电源，所述二极管的负极连接至所述开关电路的输出端。

本实施例与上一实施例的区别在于电感的位置不相同，虽然能量贮存与释放电路中的电感位置发生了变化，但在在脉宽调制信号（PWM信号）的高电平期间，开关电路导通，二极管反压截止，电源电流经电感、风扇、开关电路后到地，此时电感也储存能量。在脉宽调制信号的低电平期间，开关电路截止，电感的电流不能突变，电感通过二极管对电容充电，此过程中电容成为风扇的电源并驱动风扇转动。因此，该能量贮存与释放电路也能够根据脉宽调制信号对风扇的转速进行调节。

根据本实用新型的一个实施例，所述开关电路为三极管。

根据本实用新型的一个实施例，所述三极管的基极连接至所述处理器的信号输出端，所述三极管的集电极连接至所述开关电路的输入端，所述三极管的发射极接地。

根据本实用新型的一个实施例，所述开关电路为场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极连接至所述处理器的信号输出端，源极接地，漏极连接至所述开关电路的输入端。

根据本实用新型的一个实施例，所述开关电路与所述处理器之间设置有限流电路。设置限流电路可以进一步保护开关电路。

根据本实用新型的一个实施例，所述限流电路为电阻。

根据本实用新型的第二方面的实施例，还提出了一种散热装置，包括如上述任一技术方案中所述的风扇调速电路。

根据本实用新型的第三方面的实施例，还提出了一种家用电器，包括如上所述的散热装置。更具体的，所述家用电器为电磁炉、电煮饭器、微波炉、电烤箱中的一种。

根据本实用新型的风扇调速电路能够根据环境温度的变化实时调整风扇的转速，因此采用该风扇调速电路的散热装置也能够获得同样的技术效果。由于风扇并不是保持同样的转速，避免了无论当前环境温度是否需要进行散热，风扇均处于固定转速的工作状态中，而是当环境温度不高时，可减小风扇的转速，从而减少了散热装置的功耗。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施例的风扇调速电路的示意框图；

图2示出了根据本实用新型的实施例的风扇调速电路的示意图；

图3示出了根据本实用新型的实施例的风扇调速电路的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本实用新型的实施例的风扇调速电路的示意框图。

如图1所示，根据本实用新型的实施例的风扇调速电路可以包括：检测单元102、处理器104、开关电路106、能量贮存与释放电路110、风扇108和电源112。

其中，检测单元102连接至处理器104，用于检测环境的温度，将温度数据传输至处理器。处理器104连接至开关电路106，用于根据温度数据确定占空比，生成具有占空比的控制信号，并将控制信号发送至开关电路106。开关电路106连接至能量贮存与释放电路110，用于接收来自处理器104的控制信号，根据控制信号调节能量贮存与释放电路110输出至风扇的电压。能量贮存与释放电路110分别连接至风扇108和电源112，为风扇108提供可变电压。

在本实施例中，通过检测单元102来检测家用电器在工作中的内部的温度，该检测单元102可以是温度传感器，处理器104根据来自检测单元102的温度数据计算出脉宽调制信号所需的占空比（在该处理器104中预置占空比计算方法），一般情况下，温度越高，则占空比越高，温度越低，则占空比越低。

处理器104输出具有该占空比的控制信号，将该控制信号发送给开关电路106，开关电路106根据该控制信号进行开通或关断，使能量贮存与释放电路110与电源112进行交替供电给风扇，开关电路的占空比越大，开通时间越长，则能量贮存与释放电路可提供给风扇的电压越大，风扇转速越高。由于输入给风扇108的电压是可变的，并且是根据环境温度而变的，因此风扇108的风速能够根据环境温度的变化而变化。

优选的，上述处理器104为脉宽调制控制器。通过该脉宽调制控制器可输出占空比可变的方波信号。

优选的，上述开关电路106可以为三极管或场效应晶体管。在开关电路106为三极管时，三极管的基极连接至处理器104的信号输出端，所述三极管的集电极连接至所述开关电路106的输入端，所述三极管的发射极接地，可参考图2和图3。

下面参看图2和图3来详细说明根据本实用新型的风扇调速电路。

图2示出了根据本实用新型的实施例的风扇调速电路的示意图。

如图2所示，图1中的能量贮存与释放电路110可以包括：二极管202、滤波电容206和电感204，其中，滤波电容206与风扇108并联，滤波电容206的负极连接至电感204的一端，滤波电容206的正极连接至电源，电感204的另一端连接至开关电路106的输出端，二极管202的正极连接电源，负极连接至开关电路106的输出端。

通过该能量贮存与释放电路110，使得在脉宽调制信号（PWM信号）的高电平期间，开关电路106导通，二极管反压截止，电源电流经电容206、电感204和开关电路106到地，此时电感204储存能量。在脉宽调制信号的低电平期间，开关电路106截止，由于电感204的电流不能突变，因此电感204通过二极管202对电容206充电，此期间电容206作为释放电源驱动风扇108转动。

因此，在脉宽调制信号的一个周期内，若高电平时间越长，则信号的占空比越大，电感204储能越多，风扇108两端的电压越大，风扇108的转速越高；反之，风扇108的转速越低。根据该工作原理，可灵活调节风扇108的转速，并且由于控制信号的占空比是根据检测得到的环境温度而计算得到的，因此风扇108的转速能够根据环境温度的变化而变化。

如图2所示，在开关电路106与处理器104之间设置有限流电路208。设置限流电路208可以进一步保护开关电路106。

优选的，该限流电路208为电阻。

在开关电路106为场效应晶体管时，该场效应晶体管的栅极连接至处理器104的信号输出端，源极接地，漏极连接至开关电路106的输入端。

图3示出了根据本实用新型的实施例的风扇调速电路的示意图。

如图3所示，图1中的能量贮存与释放电路110可以包括：二极管202、滤波电容206和电感204，其中，滤波电容206与风扇108并联，且滤波电容206的负极连接至开关电路106的输出端，滤波电容206的正极连接至电感204的一端，电感204的另一端连接至电源；二极管202与滤波电容206并联，且二极管202的正极连接至电源，二极管202的负极连接至开关电路106的输出端。

本实施例与上一实施例的区别在于电感204的位置不相同，虽然能量贮存与释放电路110中的电感位置发生了变化，但在脉宽调制信号（PWM信号）的高电平期间，开关电路106导通，二极管202反压截止，电源电流经电感204、电容206和开关电路106到地，此时电感204也储存能量。在脉宽调制信号的低电平期间，开关电路106截止，由于电感204的电流不能突变，因此电感204通过二极管202对电容206充电，此过程中电容206作为释放电源驱动风扇转动。因此，这种结构的能量贮存与释放电路110也能够根据脉宽调制信号对风扇108的转速进行调节。

如图3所示，在开关电路106与处理器104之间设置有限流电路208。设置限流电路208可以进一步保护开关电路106。

优选的，该限流电路208为电阻。

本实用新型通过检测单元102检测电器内部环境的温度状况，处理器104根据上述原理输出PWM信号（脉宽调制信号）控制风扇的转速。当电器内环境温度低时，处理器104输出小占空比的PWM信号，风扇转速被降低；反之，当环境温度高时，处理器104输出大占空比的PWM信号，风扇转速被加快。这样既能减少功耗，节约能源，也降低环境噪音，实现家电的智能化和人性化。

根据本实用新型的实施例，还提出了一种散热装置，包括如上述任一技术方案中所述的风扇调速电路。

根据本实用新型的实施例，还提出了一种家用电器，包括如上所述的散热装置。更具体的，所述家用电器为电磁炉。

根据本实用新型的风扇调速电路能够根据环境温度的变化实时调整风扇的转速，因此采用该风扇调速电路的散热装置也能够获得同样的技术效果。由于风扇并不是保持同样的转速，避免了无论当前环境温度是否需要进行散热，风扇均处于固定转速的工作状态中，而是当环境温度不高时，可减小风扇的转速，从而减少了散热装置的功耗。

应理解，上述散热装置可应用于任何需要散热的家电，例如电饭煲、微波炉、电烤箱等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种风扇调速电路，其特征在于，包括：

检测单元，连接至处理器，所述检测单元检测环境的温度并将温度数据传输至所述处理器；

所述处理器，连接至开关电路，根据所述温度数据确定占空比，生成具有所述占空比的控制信号，并将所述控制信号发送至所述开关电路；

所述开关电路，分别连接至所述处理器和能量贮存与释放电路，接收来自所述处理器的控制信号，根据所述控制信号调节所述能量贮存与释放电路输出至风扇的电压；所述能量贮存与释放电路，连接至所述风扇，为所述风扇提供可变电压；

电源，通过所述能量贮存与释放电路连接至所述风扇，为所述风扇提供电能。

2.根据权利要求1所述的风扇调速电路，其特征在于，所述处理器为脉宽调制控制器。

3.根据权利要求1所述的风扇调速电路，其特征在于，所述能量贮存与释放电路包括：二极管、滤波电容和电感，其中，

所述滤波电容与所述风扇并联，所述滤波电容的负极连接至所述电感的一端，所述滤波电容的正极连接至电源；

所述电感的另一端连接至所述开关电路的输出端；

所述二极管的正极连接所述电源，负极连接至所述开关电路的输出端。

4.根据权利要求1所述的风扇调速电路，其特征在于，所述能量贮存与释放电路包括：二极管、滤波电容和电感，其中，

所述滤波电容与所述风扇并联，且所述滤波电容的负极连接至所述开关电路的输出端，所述滤波电容的正极连接至所述电感的一端；

所述电感的另一端连接至电源；

所述二极管与所述滤波电容并联，且所述二极管的正极连接至所述电源，所述二极管的负极连接至所述开关电路的输出端。

5.根据权利要求1所述的风扇调速电路，其特征在于，所述开关电路为三极管。

6.根据权利要求5所述的风扇调速电路，其特征在于，所述三极管的基极连接至所述处理器的信号输出端，所述三极管的集电极连接至所述开关电路的输入端，所述三极管的发射极接地。

7.根据权利要求1所述的风扇调速电路，其特征在于，所述开关电路为场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极连接至所述处理器的信号输出端，源极接地，漏极连接至所述开关电路的输入端。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的风扇调速电路，其特征在于，所述开关电路与所述处理器之间设置有限流电路。

9.根据权利要求8所述的风扇调速电路，其特征在于，所述限流电路为电阻。

10.一种散热装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的风扇调速电路。

11.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括权利要求10所述的散热装置。

12.根据权利要求11所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器为电磁炉、电煮饭器、微波炉、电烤箱中的一种。

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