CN204283959U - 一种智能温控风扇调节装置 - Google Patents

Abstract

一种智能温控风扇调节装置，包括电源转换单元、过零讯号检测单元、主控单元、交流控制输出单元和温度侦测单元；所述电源转换单元与主控单元连接；所述过零讯号检测单元与主控单元连接；所述交流控制输出单元包括光耦和可控硅，所述光耦的输入端与主控单元连接，光耦的输出端与可控硅的控制输入端连接，可控硅的功率输入端连接交流电源，光耦的功率输出端连接风扇；所述温度侦测单元包括热电堆传感器和运算放大器，所述热电堆传感器的输出端与所述运算放大器的输入端连接，运算放大器的输出端与主控单元连接。本智能温控风扇调节装置安装方便，控温精确。

Description

一种智能温控风扇调节装置

技术领域

本实用新型涉及风扇转速调节领域，特别是涉及一种智能温控风扇调节装置。

背景技术

当前冷却风扇装置有各类大小及风速可供客户选择，一般为使冷却效果良好，都会选择较大的风速，但相对而来的噪音问题却是挥之不去的问题。即使有了手动电压调节装置，可以调整风速使有些时候，因降低风速而达静音效果，但非自动仍然麻烦；就算加上温控装置，也因待冷却装置与风扇有段距离，安装与控制比较复杂，更有可能被干扰，因此不会被采用而淘汰。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：一种安装方便控制精确的智能测控风扇调节装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能温控风扇调节装置，包括电源转换单元、过零讯号检测单元、主控单元、交流控制输出单元和温度侦测单元；

所述电源转换单元包括7805三端稳压芯片，7805三端稳压芯片的输入端和输出端分别并联有瓷片电容和电解电容，7805三端稳压芯片的输入端与交流电源连接，7805三端稳压芯片的输出端与主控单元连接；

所述过零讯号检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管，所述第一三极管的基极连接第一电阻，第一电阻的另一端连接主控单元，第一三极管的集电极与7805三端稳压芯片输出端之间串联所述第二电阻和第三电阻，第一三极管的发射极接地；

所述交流控制输出单元包括光耦和可控硅，所述光耦的输入端与主控单元连接，光耦的输出端与可控硅的控制输入端连接，可控硅的功率输入端连接交流电源，光耦的功率输出端连接风扇；

所述温度侦测单元包括热电堆传感器和运算放大器，所述热电堆传感器的输出端与所述运算放大器的输入端连接，运算放大器的输出端与主控单元连接。

进一步的，所述运算放大器为LM358。

进一步的，所述热电堆传感器为STP9CF55芯片，STP9CF55芯片的前端设置有聚焦透镜。

进一步的，所述运算放大器为LM358包括第一放大级和第二放大级，所述第一放大级与第二放大级串联连接，第一放大级的放大倍数为51倍，第二放大组的放大倍数为39倍。

进一步的，还包括调节输入单元。

进一步的，所述主控单元包括单片机。

进一步的，所述主控单元的一输出引脚同时电连接两组光耦继电器，其中一组光耦继电器常开，另一组光耦继电器常闭。

进一步的，其中一组光耦继电器输出端接备用风扇或声光报警器。

进一步的，与所述控制单元连接的控制开关均为光耦。

本实用新型的有益效果在于：区别于现有风扇内部的温控电路，与因待冷却装置有段距离，安装与控制比较复杂代，本实用新型智能温控风扇调节装置利用非接触温度探测单元，侦测于风扇前端50厘米待冷却装置的温度，藉温度变化，调整风速，能兼顾冷却效果及静音。

附图说明

图1为本实用新型智能温控风扇调节装置实施方式的功能框图；

图2为本实用新型智能温控风扇调节装置的电源转换单元的电路图；

图3为本实用新型智能温控风扇调节装置过零讯号检测单元的电路图；

图4为本实用新型智能温控风扇调节装置的温度侦测单元的电路图；

图5为本实用新型智能温控风扇调节装置的交流控制输出单元的电路图；

图6为本实用新型智能温控风扇调节装置中与主控单元连接的光耦继电器的电路连接图。

标号说明：

10、电源转换单元；20、过零讯号检测单元；30、交流电源；40、主控单元；50、交流控制输出单元；60、风扇；70、温度侦测单元。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：通过非接触式温度探测单元来侦测风扇前端一定距离内待冷却装置的温度来控制风扇转速，达到兼顾冷却效果与静音的效果。

请参照图1至图6，一种智能温控风扇60调节装置，包括电源转换单元10、过零讯号检测单元20、主控单元40、交流控制输出单元50和温度侦测单元70；

所述电源转换单元10包括7805三端稳压芯片，7805三端稳压芯片的输入端和输出端分别并联有瓷片电容和电解电容，7805三端稳压芯片的输入端与交流电源30连接，7805三端稳压芯片的输出端与主控单元40连接；

所述过零讯号检测单元20包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管，所述第一三极管的基极连接第一电阻，第一电阻的另一端连接主控单元40，第一三极管的集电极与7805三端稳压芯片输出端之间串联所述第二电阻和第三电阻，第一三极管的发射极接地；

所述交流控制输出单元50包括光耦和可控硅，所述光耦的输入端与主控单元40连接，光耦的输出端与可控硅的控制输入端连接，可控硅的功率输入端连接交流电源30，光耦的功率输出端连接风扇60；

所述温度侦测单元70包括热电堆传感器和运算放大器，所述热电堆传感器的输出端与所述运算放大器的输入端连接，运算放大器的输出端与主控单元40连接。

请参阅图二，电源转换单元10利用容组整流电路(D1、R1、C1、ZD1)，将交流电整为直流电，再利，再经电源稳压集成电路7805三端稳压芯片(IC，U103)，以提供主控单元40所需的直流电源。

请参阅图三，过零讯号检测单元20利用第二电阻R2和第三电阻R5分压及第一三级管(Q102)放大，检出交流之过零讯号，给主控单元40(U1)之IO口第14脚。

请参阅图四，温度侦测单元70包括一个四只脚的集成电路STP9CF55芯片，其中STP9CF55芯片第2、4脚，是一种温度电阻，当温度变化电阻值就会变化，而第1、3脚是光罩前端远距的温度感测，它测试的有效范围是摄氏-38到520度。因为光罩前端远距的温度感测与本体本身温度有很大的关系，故将二者封装在一体，主控单元40必须先读取温度侦测单元70的第2、4脚电阻，再读取第1、3脚的电压，就能计算出远程温度。

请参阅图五，交流控制输出单元50受主控单元40控制，当主控单元40之OUTPUT1为高电平时，透过R6使光藕集成电路U101初级导通。又因U101初级导通使光藕集成电路之内部次级导通，而使可控硅U101之DIAC导通，使Q101导通进而使风扇60两端有电，则风扇60运转。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本装置并非一般简易有线温度探头只能感应风扇60周边温度，而是热电堆传感器。本实用新型智能温控风扇60调节装置热电堆传感器(非接触式温度传感器)来检测风扇60前端待冷却物的温度，并根据侦测到的温度来调整风扇60的转速，该传感器是由116个热电偶串联具有的有源组件的直径在浮动微膜(545微米)。热电堆传感器提供近约翰逊噪声限制的性能，其可以是其奥姆串联电阻计算的热敏电阻组件，具有连接到接地的引线，还提供了内部的TO封装环境温度的参考。因此不仅大大方便了风扇60调节装置的安装与使用，还同时达到精确控温和静音的效果。

在本实施方式中，所述主控单元40包括单片机，由单片机完成控制过程。当然在其他实施方式中所述主控单元40可以采用ARM、PLC等其他微处理芯片。

进一步的，请参照图四，所述运算放大器为LM358。

进一步的，所述热电堆传感器为STP9CF55芯片，STP9CF55芯片的前端设置有聚焦透镜。

温度侦测单元70U8透过聚焦透镜接收前方温度，实际光感强度为每度0.0075毫伏，经过上述放大电路之后，以每度14.92毫伏的敏感度传到。

进一步的，所述运算放大器为LM358包括第一放大级和第二放大级，所述第一放大级与第二放大级串联连接，第一放大级的放大倍数为51倍，第二放大组的放大倍数为39倍。

温度侦测单元70U8本身电压输出变化极小，每摄氏度只有0.7毫伏，不易测量，透过U10电压放大集成电路(IC)，予以放大。U10有两组放大电路其一放大电路由R8及R10倍数决定，本装置采510K比10K等于51倍。其二放大电路由R6及R7倍数决定，本装置采390K比10K等于39倍。两者相乘之后的倍数是1989倍。

在一实施方式中，主控单元40接上电源就控制交流控制输出单元50以100％功率输出，接下来每3秒钟会透过温度侦测单元70读取一次远程温度，若温度仍上升，就功率输出100％若温度下降，就降地功率输出为80％。若检出为温度上限侦测单元，则以100％功率输出，接下来受调节输入单元，来的占空比讯号控制输出，并再80％至100％之间调整之。

主控单元40接上电源就控制交流电压控制输出单元以100％功率输出，接下来每一分钟会透过温度侦测单元70读取一次远程温度，若温度未达上限，就降低功率输出2-3％，最低80％。使其降低噪音达到安静及节能效果。

若温度上升，就提高功率输出2-3％，最高100％。达到降温效果。增加本装置的实用性。

进一步的，还包括调节输入单元。所述调节输入单元用于手动控制交流控制输出单元50。无论是靠温度侦测单元70或调节输入单元通知主控单元40后，如何改变交流控制输出单元50，其输出时，都必须使可控硅的导通与过零讯号同步，以免毁损可控硅。过零讯号之取得是靠图三中R2、R3、R5分压所得，R2及R3为100K当AC电压大于200V时Q102导通，过零讯号会有低电平通知U1。

如图六主控单元之输出(OUTPUT1)可同时驱动二组光耦继电器，一组常通一组常开，可让用户可以藉此温度高低判断结果，附带控制其他装置，如备用风扇或声光警示。

如图六及图五各类控制开关均采用光耦电类，使本装置之输出与本装置是隔离的，以避免使用者触电，更因为光耦开关工作电压只需要DC2V比一般继电器低，使本装置能在更低的工作电压下(AC80V)仍能正常动作。使本装置工作电压范围为AV75V到AV280V。

综上所述，本实用新型提供的智能温控风扇60调节装置不仅安装方便、控温精确，还兼顾冷却效果与静音效果。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，包括电源转换单元、过零讯号检测单元、主控单元、交流控制输出单元和温度侦测单元；

所述电源转换单元包括7805三端稳压芯片，7805三端稳压芯片的输入端和输出端分别并联有瓷片电容和电解电容，7805三端稳压芯片的输入端与交流电源连接，7805三端稳压芯片的输出端与主控单元连接；

所述过零讯号检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管，所述第一三极管的基极连接第一电阻，第一电阻的另一端连接主控单元，第一三极管的集电极与7805三端稳压芯片输出端之间串联所述第二电阻和第三电阻，第一三极管的发射极接地；

所述交流控制输出单元包括光耦和可控硅，所述光耦的输入端与主控单元连接，光耦的输出端与可控硅的控制输入端连接，可控硅的功率输入端连接交流电源，光耦的功率输出端连接风扇；

所述温度侦测单元包括热电堆传感器和运算放大器，所述热电堆传感器的输出端与所述运算放大器的输入端连接，运算放大器的输出端与主控单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，所述运算放大器为LM358。

3.根据权利要求2所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，所述热电堆传感器为STP9CF55芯片，STP9CF55芯片的前端设置有聚焦透镜。

4.根据权利要求3所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，所述运算放大器为LM358包括第一放大级和第二放大级，所述第一放大级与第二放大级串联连接，第一放大级的放大倍数为51倍，第二放大组的放大倍数为39倍。

5.根据权利要求1所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，还包括调节输入单元。

6.根据权利要求1所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，所述主控单元包括单片机。

7.根据权利要求1所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，所述主控单元的一输出引脚同时电连接两组光耦继电器，其中一组光耦继电器常开，另一组光耦继电器常闭。

8.根据权利要求7所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，其中一组光耦继电器输出端接备用风扇或声光报警器。

9.根据权利要求1所述的一种智能温控风扇调节装置，其特征在于，与所述控制单元连接的控制开关均为光耦。