具有自动调速功能的吸油烟机

暂无

具有自动调速功能的吸油烟机\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种吸油烟机，特别涉及一种具有自动调速功能的吸油烟机。\n背景技术\n[0002] 吸油烟机在国内家庭中已是十分普及，但目前家庭用吸油烟机的调速方式大多数仍是手动调节，虽然现有技术中也有采用空气检测自动控制电机转速的吸油烟机，其采用空气传感器检测炊事过程中产生的还原性气体的浓度来控制吸油烟机的调速或停启，而由于所用空气传感器须直接与烟气接触，使用一段时间后由于油烟的污染，空气传感器的性能会下降或失效，另一方面由于如红外炉、电磁炉等一些新型灶具在国内家庭的普及，在使用红外炉、电磁炉等灶具烹饪时产生的还原性气体很少或不产生还原性气体，这时采用检测还原性气体来实现自动控制就失去作用。\n[0003] 针对采用空气传感器来实现自动调速的缺陷，中国专利文献号CN201138006于\n2008年10月22日公开了一种智能控制吸油烟机，包括壳体、电机、风扇，还包括智能控制电路、按键电路。智能控制电路包括电源电路、信号采集电路、单片机信号处理电路、控制输出电路，控制输出电路与吸油烟机上的电机相连接。单片机信号处理电路包括单片机和E2PROM串行存储器。信号采集电路实时检测炉灶工作前后的温度电压信号，并将信号输入至单片机信号处理电路进行A/D转换及修正处理，之后将温差值与其设置的基准值进行比较，并根据比较结果由控制输出电路输出控制信号至电机，控制电机工作。其采用单片机对信号进行采集、处理、分析判断，单片机可对基准值进行设定，能够很好的与实际使用环境相配合，提高检测灵敏度，而且硬件选用灵活。但其存在如下缺点：需要外置E2PROM存储器保存灵敏度基准；调速基准温度需根据安装环境现场调节；需要采用两个温度传感器分别检测环境和进风口温度；电机转速分档调节，只有高速档和低速档。因此有必要作进一步改进和完善。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、制造成本低，只采用一个温度传感器来检测环境和进风口温度，调速基准温度由微控器自动校准，电机转速可根据炉灶加热火力变化自动连续调节速的吸油烟机，以克服现有技术中的不足之处。\n[0005] 按此目的设计的一种具有自动调速功能的吸油烟机，包括壳体、电机及其叶轮，安装于壳体内的自动调速控制电路、与自动调速控制电路通过导线连接的显示及按键电路，其特征是自动调速控制电路包括电源电路、微控器信号处理电路、温度检测电路、电机转速检测电路、电机转速调节电路；温度检测电路的温度传感器设置于吸烟口上方，将采集到的温度电压信号输入至微控器信号处理电路，由微控器信号处理电路对温度电压信号进行A/D转换及处理后，获得实时温度和调速基准温度。\n[0006] 电机转速检测电路检测工作时电机的转速反馈脉冲信号，并将采集到的电机的转速反馈脉冲信号输入至微控器信号处理电路，由微控器信号处理电路将电机的转速反馈脉冲信号转换成电机实际转速，微控器信号处理电路对实时温度、调速基准温度及电机实际转速进行综合运算处理后输出控制信号至电机转速调节电路，以控制电机工作。\n[0007] 所述的电源电路分别输三路直流电压，分别为：+310V、+15V、+5V，其中+310V与+15V共地，+310V与+15V的公共端为HGND，+5V与+310V不共地。\n[0008] 所述的电机为无刷直流电机，其接口分别由电源电压接口、内部驱动电路电源电压接口、转速控制电压接口、转速反馈信号接口、地线接口构成；电源电压接口与+310V直流电压相连接，内部驱动电路电源电压接口与+15V直流电压相连接、地线接口通过导线与公共端HGND相连接。\n[0009] 所述的微控器信号处理电路由微控器U6、谐振器XT1、电容器C5、C6、电阻R3、R18、R19、R20和电阻R21组成；微控器U6的电源接口与+5V直流电压连接，谐振器XT1与微控器的外部振荡器接口连接，电容器C5与谐振器XT1的一端连接后接地，电容器C6与谐振器XT1的另一端连接后接地，电阻R3、R18、R19、R20、R21的第一端分别与微控器U6的I/O口连接，电阻R3的第二端接+5V直流电压，电阻R18、R19、R20、R21的第二端接地。\n[0010] 所述的温度检测电路与微控器U6的A/D转换输入脚相连；温度检测电路由温度传感器RT2、二极管D10、D11、电阻R24、R25、电容器C12、C16组成；温度传感器RT2为负温度系数的半导体热敏电阻，设置于吸烟口上方，其一端与+5V直流电压连接，另一端与电阻R25的第一端连接，电阻R25的第二端接地，温度传感器RT2与电阻R25组成分压电路；二极管D10的负极接+5V直流电压，其正极与二极管D11的负极、电阻R25的第一端连接，二极管D11的正极接地，二极管D10和D11组成限幅电路；电阻R24的一端分别与电容器C16的第一端、电阻R25的第一端连接，另一端与电容器C12的第一端连接后再与微控器U6的A/D转换输入脚相连，电容器C16的第二端与电容器C12的第二端接地；电容器C12、电容器C16、电阻R24组成ESD保护及抗叠层滤波电路。\n[0011] 所述的电机转速检测电路由依次相连的电阻R23、R17、光电耦合器U8构成；电机转速检测电路一端与微控器U6的检测中断输入脚相连，其另一端与电机的转速反馈信号接口相连。\n[0012] 所述的转速调节电路由依次相连的电阻R13、R14、R16、电容器EC6、C15、稳压二极管ZD1、光电耦合器U5构成；转速调节电路一端与微控器U6的PWM输出脚相连，其另一端与电机的转速控制电压接口相连。\n[0013] 本实用新型的有益效果是：由于只采用一个温度传感器，可简化电路和节省成本；\n调速基准温度由微控器自动校准，无需外置存储器和现场设置调速度基准温度；电机转速可根据炉灶加热火力变化自动连续调节，使吸油烟机达到最佳的工作状态。\n附图说明\n[0014] 图1为本实用新型一实施例的立体结构示意图。\n[0015] 图2为图1的左视剖视结构示意图。\n[0016] 图3为电机立体结构示意图。\n[0017] 图4为图3中A处放大结构示意图。\n[0018] 图5为自动调速控制电路工作流程示意图。\n[0019] 图6本实施例控制电路图。\n[0020] 图7为电机自动调速控制程序流程图。\n[0021] 图8为调速温度基准自动校准程序流程图。\n具体实施方式\n[0022] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。\n[0023] 参见图1-图6，一种具有自动调速功能的吸油烟机，包括壳体1和设置于壳体1内的电机4及其叶轮5，电机为无刷直流电机，其接口分别由电源电压接口6、内部驱动电路电源电压接口7、转速控制电压接口8、转速反馈信号接口9、地线接口10构成。壳体1内设置有自动调速控制电路2和显示及按键电路3，电机4、显示及按键电路3与自动调速控制电路2连接。自动调速控制电路2由电源电路a、微控器信号处理电路b、温度检测电路c、电机转速检测电路d、电机转速调节电路e组成。\n[0024] 电源电路a分别输出+310V、+15V、+5V的直流电压，+310V与+15V共同接地，+310V与+15V的公共端为HGND，电源电压接口6与+310V直流电压相连接，内部驱动电路电源电压接口7与+15V直流电压相连接，地线接口10与公共端HGND相连接。\n[0025] 微控器信号处理电路b由微控器U6、谐振器XT1、电容器C5、C6、电阻R3、R18、R19、R20和R21组成。谐振器XT1的第一端与微控器U6的第2脚连接，谐振器XT1的第二端与微控器U6的第3脚连接；电容器C5的第一端与XT1的第一端连接，电容器C5的第二端接地；电容器C6的第一端与XT1的第二端连接，电容器C6的第二端接地；电阻R3的第一端与微控器U6的第6脚连接，电阻R3的第二端接+5V；电阻R18的第一端与微控器U6的第15脚连接，电阻R18的第二端接地；电阻R19的第一端与微控器U6的第8脚连接，电阻R19的第二端接地；电阻R20的第一端与微控器U6的第7脚连接，电阻R20的第二端接地；电阻R21的第一端与微控器U6的第4脚连接，电阻R21的第二端接地(参见图6)。\n[0026] 温度检测电路c由温度传感器RT2、二极管D10、D11、电阻R24、R25、电容器C12、C16组成。温度传感器RT2为负温度系数的半导体热敏电阻，设置于吸烟口上方，此处的温度主要受炉灶加热火力大小的影响，通过对吸烟口上方温度的检测即可感知炉灶加热火力的大小。温度传感器RT2的一端与+5V直流电压连接，另一端与电阻R25的第一端连接，电阻R25的第二端接地，温度传感器RT2与电阻R25组成分压电路；在电阻R25的第一端产生受温度变化影响的电压信号；二极管D10的负极接+5V直流电压，其正极与二极管D11的负极、电阻R25的第一端连接，二极管D11的正极接地，二极管D10与二极管D11组成限幅电路；保证电阻R25的第一端的电压信号幅度不超限；电阻R24的一端分别与电容器C16的第一端、电阻R25的第一端连接，另一端与电容器C12的第一端连接后再与微控器U6的A/D转换输入脚相连，电容器C16的第二端与电容器C12的第二端接地；电容器C12、C16、电阻R24组成ESD保护及抗叠层滤波电路(参见图6)。\n[0027] 电机转速检测电路d由依次相连的电阻R23、R17、光电耦合器U8构成；电机转速检测电路d一端与微控器U6的检测中断输入脚相连，其另一端与电机的转速反馈信号接口\n9相连。光电耦合器U8的第1脚与电阻R23的第一端连接，电阻R23的第二端与+15V直流电压连接，光电耦合器U8的第2脚与电机转速反馈信号接口9连接，光电耦合器U8的第3脚接地，光电耦合器U8的第4脚与电阻R17的第一端连接，光电耦合器U8的第4脚还与微控器U6的边沿检测中断输入脚连接，电阻R17的第二端连接到+5V直流电压，电机转速检测电路d起强弱电电路的电气隔离和对转速反馈信号的电平转换作用(参见图6)。\n[0028] 转速调节电路e由电阻R13、R14、R16、电容器EC6、C15、稳压二极管ZD1、光电耦合器U5构成。转速调节电路e一端与微控器U6的PWM输出脚相连，其另一端与电机的转速控制电压接口10相连。电阻R16为光电耦合器U5的第2脚的限流电阻，光电耦合器U5的第3脚接HGND，光电耦合器U5的第4脚接与电机4的转速控制电压接口8相连，电阻R13的第一端与光电耦合器U5的第4脚连接，电阻R13的第二端接+15V直流电压，电阻R14的第一端与光电耦合器U5的第4脚连接，电阻R14的第二端接HGND，电容器EC6的正极与光电耦合器U5的第4脚连接，电容器EC6的负极接HGND，电容器C15的第一端与光电耦合器U5的第4脚连接，电容器C15的第二端接HGND，稳压二极管ZD1的负极接光电耦合器U5的第4脚，稳压二极管ZD1的正极接HGND，电机转速调节电路e起强弱电电路的电气隔离和对转速控制信号的D/A转换作用。\n[0029] 在本实施例通过对吸烟口上方温度的检测即可感知炉灶加热火力的大小，温度检测电路c将吸烟口上方的温度变化转化为电压信号输入至微控器信号处理电路b进行A/D转换，微控器信号处理电路b对温度电压信号进行检测可感知吸烟口上方的实时温度，微控器信号处理电路b获取烟口上方的实时温度后通过运算即可自动校正调速基准温度，自动校正调速基准温度的工作流程(参见图8)。\n[0030] 微控器信号处理电路b将实时温度和调速基准温度作比较运算，并根据实时温度和调速基准温度比较的差值大小来计算电机4的目标转速；电机转速检测电路d将电机4反馈的转速脉冲信号进行电气隔离及电平转换后输入至微控器信号处理电路b，微控器信号处理电路b通过检测转速脉冲信号的周期即可算出电机4的实际转速。\n[0031] 微控器信号处理电路b输出脉冲宽度调制信号至电机转速调节电路e，脉冲宽度调制信号经电机转速调节电路e进行电气隔离和转换成模拟电压信号后与电机4的转速控制电压接口8连接，微控器信号处理电路b通过对目标转速和实际转速的比较，改变脉冲宽度调制信号的占空比使转速控制电压的幅值改变从而改变电机4的转速，自动调速流程的工作流程(参见图7)。\n[0032] 本实施实例中的显示及按键电路3和电源电路a的连接结构属于公知技术，此处不再赘述，但并不影响本领域技术人员实施本方案。上述微控器U6的型号为uPD78F9222，光电耦合器U5和光电耦合器U8的型号同为TLP521。