一种用于AC风扇灯的无极调速正反转控制系统的制作方法

本发明属于家用电器中的风扇灯制造，具体涉及一种用于ac风扇灯的无极调速正反转控制系统。

背景技术：

1、传统技术中的ac风扇通常为带降压电容式，档速只能按照预设的几个固定档次级别调节；并且其档速级别越多，所需要的降压电容也越多，相应地产品结构也越复杂，占用空间多，体积大而笨重；因而传统的ac风扇体积优化效果受限，且档速调配也因体积空间的原因受到局限性；为了搭配风扇使用功能的要求，其控制器结构需根据变速电容的增多而扩展，相应地体积也增大，影响了风扇的整体结构布局和装配安装工艺，同时也增加了生产成本，包括仓储管理、和加工工艺的成本等。同时在搭配不同风扇使用过程中因控制器空间有限，变速电容又只能有限增多，因此档速的档位也只能有限增加，风速的调配效果也受到限制。

2、现有技术中在机械式变换ac购房方向的控制方式之外，采用双刀双掷继电器模式的电子式控制方式，但是双刀双掷继电器模式的电子式控制方式也属于手动控制模式，不能适应现代社会的智能化控制要求，且双刀双掷继电器模式的电子式控制方式在元件选型上也有一定的局限性，元件体积大，又要求电机轴头多，实现多种档速智能控制仍然很困难。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种用于ac风扇灯的无极调速正反转控制系统，能够按照用户需求任意调配风扇的档速，操作方便，结构简单紧凑。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种用于ac风扇灯的无极调速正反转控制系统,包括有mcu主控电路u3、ac-dc电源稳压电路、风扇正反转控制电路、灯负载输出控制电路、ac电源滤波电路、过零检测电路、控制命令接收电路和风扇档速中控电路及负载输出电路；

4、所述控制命令接收电路、过零检测电路、ac-dc电源稳压电路、风扇档速中控电路及负载输出电路、灯负载输出控制电路和风扇正反转控制电路均连接至mcu主控电路u3；

5、所述过零检测电路用于将ac电源滤波电路输入的ac电源压缩后为mcu主控电路u3输入稳压电源；

6、所述风扇正反转控制电路连接至风扇档速中控电路及负载输出电路；

7、所述风扇档速中控电路及负载输出电路设置有光耦合器和h桥控制模块；mcu主控电路u3用于接收控制命令接收电路输入的控制命令，并发出相应pwm指令，通过光耦合器传输至风扇档速中控电路及负载输出电路后，由h桥控制模块控制风扇电机档位；或者mcu主控电路u3发出相应灯控指令，由灯负载输出电路控制灯的开关、调光或者调色动作。

8、进一步地，所述mcu主控电路u3采用八脚芯片，ac-dc电源稳压电路连接至mcu主控电路u3的电压信号输入端口；所述mcu主控电路u3的1号引脚连接至ac-dc电源稳压电路的电解电容c13的正极，即接gnd的空心箭头图标，为正电引入脚；所述mcu主控电路u3的8号引脚连接至ac-dc电源稳压电路的电解电容c13的负极，即-5v，为负电引入脚；

9、风扇正反转控制电路连接至mcu主控电路u3的7号f/r引脚；灯负载输出控制电路连接至mcu主控电路u3的6号lght引脚；过零检测电路连接至mcu主控电路u3的5号acz引脚；mcu主控电路u3的4号vpp引脚为烧录测试脚；控制命令接收电路连接至mcu主控电路u3的3号引脚；风扇档速中控电路及负载输出电路通过光耦合器连接至mcu主控电路u3的2号引脚。

10、进一步地，所述风扇正反转控制电路包括有第一继电器re1、box电容和第五三极管q5，box电容为ac风扇上的启动电容；所述第五三极管q5的基极通过第三十四电阻r34连接至mcu主控电路u3的7号f/r引脚；第五三极管q5的发射极连接至等电位连接点；第五三极管q5的发射极连接至等电位连接点地，第五三极管q5的集电极连接至第一继电器re1的一端；

11、所述一位双控开关的三个触点分别连接至outl1、outl2和outl接口；第一继电器re1的常开触点与常闭触点分别连接到ac风扇上的启动电容box的两端，第一继电器re1的一个固定引脚直接连接到h桥控制模块的负载输出端的两端中的其中一端outl上；

12、所述第一继电器re1的继电器线圈一端连接至第五三极管q5的集电极，另外一端连接至ac-dc电源稳压电路的-vdd连接点。

13、进一步地，所述ac电源滤波电路包括有共模电感l7、保险丝f1、突波吸收器tnr1、第一x电容cx1和第二x电容cx2，保险丝f1串联在共模电感l7的n输入端，突波吸收器tnr1、第一x电容cx1并联连接在共模电感l7的n输入端与l输入端之间，第二x电容cx2并联连接在共模电感l7之后的acn输出端与acl输出端之间；

14、所述ac-dc电源稳压电路包括有第五芯片u5和第六芯片u6，第五芯片u5的4号引脚drain通过第一电感线圈l1和第二二极管d2连接至ac电源滤波电路的acn输出端；

15、第五芯片u5的5、6、7、8号引脚gnd通过第三电感线圈l3连接至ac电源滤波电路的acl输出端；第一电感线圈l1与第三电感线圈l3之间设置有第十一电容c11；

16、第五芯片u5通过第三电感线圈l3连接至第六芯片u6的2号gnd脚和3号vout脚，第五芯片u5的5号引脚、6号引脚、7号引脚和8号引脚并联后通过第一二极管d1连接至第六芯片u6的1号vin脚；

17、所述控制命令接收电路为ask/fsk无线接收模块、rf射频接收模块、ir红外线接收模块和/或手控按键电路；

18、所述过零检测电路用于为mcu主控电路u3提供ac输入电源的信号电路，从acn线上取电，经过r21降压后对-5v之间稳压滤波，再连接在mcu主控电路u3的5号引脚；

19、所述灯负载输出控制电路包括有双向可控硅triac4和滤波线圈l2，灯负载输出控制电路连接至mcu主控电路u3的6号引脚。

20、进一步地，所述风扇档速中控电路及负载输出电路设置有集成中控中心u2、ac电源侦测模块、降压模块、h桥控制模块和控制信号传输模块；

21、所述ac电源侦测模块、降压模块和h桥控制模块和控制信号传输模块均连接至集成中控中心u2；

22、所述集成中控中心u2用于通过ac电源侦测模块控制pwm口的电平；

23、所述降压模块用于将ac电源滤波电路输出的交流电源降压后为集成中控中心u2供电；

24、所述h桥控制模块用于控制风扇电机的的启停和运行档位；

25、所述控制信号传输模块用于将mcu主控电路u3输出的pwm控制信号传输至集成中控中心u2。

26、再进一步地，所述集成中控中心u2为24脚芯片，集成中控中心u2通过hvgl引脚、lvgl引脚、hvgr引脚和lvgr引脚连接至风扇档速中控电路及负载输出电路；所述集成中控中心u2的2号引脚nc、6号引脚nc、22号引脚nc和18号引脚nc均悬空不允许接线。

27、再进一步地，所述ac电源侦测模块包括有第一芯片u1，第一芯片u1的第1号引脚和第2号引脚分别通过acl引脚和acn引脚连接至ac电源滤波电路，第一芯片u1通过k脚经第十一电阻r11连接至集成中控中心u2的9号lv引脚，第一芯片u1通过a脚连接至集成中控中心u2的1号hv引脚。

28、再进一步地，所述降压模块包括有第七降压电阻r7、第八降压电阻r8、第九降压电阻r9和第十降压电阻r10，所述第七降压电阻r7和第九降压电阻r9串联连接至集成中控中心u2的24号sacl引脚，第八降压电阻r8和第十降压电阻r10串联连接至集成中控中心u2的23号sacn引脚。

29、再进一步地，所述h桥控制模块包括有第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3和第四场效应管q4，所述集成中控中心u2通过h桥控制模块的输入端连接至负载，从而输出控制信号。

30、最后，所述控制信号传输模块包括有光电耦合器u4，光电耦合器u4的输入端的1号引脚连接至ac-dc电源稳压电路的电解电容c13的正极，即接gnd的空心箭头图标；光电耦合器u4的输出端4号引脚连接至集成中控中心u2的13号pwm引脚。

31、本发明的有益效果为：

32、一种用于ac风扇灯的无极调速正反转控制系统，包括mcu主控电路u3、ac-dc电源稳压电路、风扇正反转控制电路、灯负载输出控制电路、ac电源滤波电路、过零检测电路、控制命令接收电路和风扇档速中控电路及负载输出电路；

33、mcu主控电路u3接收控制命令接收电路输入的控制命令并发出相应pwm指令，通过光耦合器传输至风扇档速中控电路及负载输出电路后，由h桥控制模块控制风扇电机档位，或者由灯负载输出电路控制灯的开关、调光或者调色动作；无需通过ac电容进行变速，以pwm信号控制风扇档速中控电路及负载输出电路控制h桥控制模块的导通输送变速信号，以切ac弦波的方式控制电机档速的变化，风扇转速的调配效果可以不受限制，即无极调速；能够按照用户需求任意调配风扇的档速，结构简单紧凑，安装使用操作方便，节约了人工和材料成本，缩小了产品体积，成本低廉，稳定可靠。