关于新型模拟空调扇电路设计与制作

关于新型模拟空调扇电路设计与制作

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摘要:夏天天气炎热,空调和电风扇是人们离不开的家用电器,由于电风扇便利及价格比空调便宜,所以电风扇就成了大多数人避暑的主要电器设备。为了使电风扇达到空调风的效果,我经长期的探索与实验,设计出了新式的模拟空调风电路。

关键词:新型模拟;空调扇;电路设计;制作

引言:空调扇是一种电扇加空调模式的家用电器,兼具送风、制冷、加湿等多功能于一身,以水为介质,可送出低于室温的冷风,也可送出温暖湿润的风。大部分空调扇都有除尘网可以过滤空气,若除尘网上再有一层光触媒还可以起到杀菌的效果。空调扇在启动制冷时只有60-80W和冰箱一样,所以不费电。

1、空调扇工作原理

空调扇是一种全新概念的风扇,兼具送风、制冷、取暖和净化空气、加湿等多功能于一身,以水为介质,可在短时间内送出等同于水温的风,冷暖皆可。与电风扇相比,空调扇更有加湿空气的功能,但其功率较传统风扇高得多,有60-80W左右,但又比空调低得多。价格方面非常具有亲和力。但毕竟其自身不能制冷,需要不断的注入所需温度的水才能持续提供所需温度的风,故而在使用上颇为不便,比如,夏季室内温度30℃,向空调扇内加满1℃的水,大约能持续提供冷风半小时左右,半小时后机体内的水温被室温同化,所以在使用中一定要注意一次不要加太多的水,要少量多次。(注:如非电器说明中注明可以加冰块的型号,请勿将冰块投入水槽,以免堵住进水口,造成负压损毁机器)

图1空调扇工作原理图

2、新型空调扇电路能实现的功能

新型空调扇电路可以实现电风扇电机在快、中、慢、空挡上自动循环工作。即在快挡上工作5S(此时间是可调的),自动地跳到中挡工作5S(此时间是可调的),再自动跳到低挡上工作5S(此时间是可调的),然后自动跳到空挡上5S(此时间是可调的),再次自动跳到快挡上工作,如此循环,周而复始地运行,这样就能达到较好的空调风效果。本电路还具有用户根据自己的需要自己设置的功能。即如果用户不想让风扇在快、中、慢、空挡间循环运行,就可以通过设置,固定在某一挡上运行。这种这电风扇不仅具有普通电扇的一直工作快、中或慢挡的功能,而且具有自动换挡的模拟空调风功能。

3、新型空调扇电路的设计思路

6.8V直流电源为各个电路模块供电。以555定时器为核心的秒脉冲发生器产生秒脉冲信号作为以74LS194为核心的环形移位寄存器触发时钟脉冲,使环形移位寄存器在每一个时钟脉冲到来之后,依次移位一次,移位寄存器依次输出高电平控制继电器驱动电路,使相应的继电器吸合,接通风扇电机的某一个挡,如此循环接通,电机就产生了空调风。

4、新型空调扇实际电路的工作原理及功能分析

4.1电源电路

电路功能:为各电路模块提供6.8V的直流电压。

电路构成:电源电路由变压器、桥式整流电路、滤波电容、以为核心的稳压电路组成。

工作原理:220V交流电进入变压器,输出12V交流电,经四个二极管组成的桥式整流成脉动直流电,经电容C。滤波成比较平滑的直流电,再经过由稳压二极管和三极管。组成稳压电路,稳压在6.8V左右(因为的基极电位被稳压二极管稳压在7.5V,由射极输出,在发射结形出了大约0.7V压降,所以输出大约为6.8V)输出到各个模块电路。

4.2脉冲发生电路

电路功能:产生秒脉冲,作为后级的触发时钟脉冲。

电路构成:电路由LM555定时集成电路,充电回路、、。的滑动变阻器、电阻、定时电容,,放电回路、滑动变阻器、,输出电阻,抗干扰电容组成。

工作原理:在电路刚接通电源时,由于,还未充电,因此6、2脚为低电平,则3脚输出高电平。这时555集成块内部集电极接7脚,发射极接1脚的(即接地)三极管截止,电源通、、、,对电容充电,(由于二极管具有单向导电性,充电回路与放电回路都各自只有一条)电路进人暂稳态。

在暂稳态期间,随着电容的充电,6、2脚电位不断升高,当大于2/3电源电压时,3脚输出低电平,同时集成块内部的三极管导通,电容通过、、集成块7脚和1脚放电,电路进入另一个暂稳态。在这一暂态期间,随着电容放电,6、2脚电位下降。当其下降至电源电压的1/3时,3脚输出高电平,电路发生了自动翻转。与此同时,555集成电路内部的三极管截止,电源又通过上述充电回路充电,重复上述充电过程,如此反复,形成多谐振荡,连续输出秒脉冲(如555定时器振荡波形图)。由于电容充电与放电都具有独立的回路,因此充电与放电的各自时间常数(充电时间常数t1≈0.7(++)•放电时间常数t1≈0.7(+)•),可以在较大的范围内各自调整。是抗干扰电容。

5、继电器驱动电路

电路功能:轮流接通快、中、慢挡,使电扇处于快、中、慢挡循环接近状态。

电路构成:电路主由三个驱动三极管、三个继电器和三个续流二极管组成,还有附加电路,并接在继电器并关上的阻容串联电路,用于吸收当开关断开时的冲击电流。在此电路中没有画出。

工作原理:当移位寄存器输出端、为高电平时,其余输出端均为低电平,三极管,饱和导通,继电器K,得电吸合,开关K,闭合,使电风扇快挡接通,处于快速运行状态;当为高电平时,其余输出端均为低电平,三极管饱和导通,继电器得电吸合,开关闭合,使电风扇中挡接通,处于中速运行状态;同理,当为高电平时,其余输出端均为低电平,三极管饱和导通,继电器得电吸合,开关闭合,使电风扇低挡接通,处于低速运行状态;当为高电平时,其余输出端均为低电平,三个开关均不闭合,所以电风扇电机处于断电状态,由于惯性电扇处于减速状态,等待下一轮通电。

结束语

总体来说,新型空调扇作为智能家居的一部分,随着智能化时代的到来,技术在进步、市场在扩展,我们有理由相信,新型空调扇在可预见的未来将会取得更好的发展。

参考文献:

[1]裴成平.新型模拟空调扇电路设计与制作[J].考试周刊,2013.

[2]麦永德,王冲.空调扇叶注射模设计[J].模具工业,2009.

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