[发明专利]一种单相风机调速固态继电器

说明书

本发明提供了一种单相风机调速固态继电器，包括：外部控制模块、输入模块、驱动模块、功率组件模块；所述输入模块分别与外部控制模块、驱动模块连接；所述驱动模块分别与输入模块、功率组件模块连接；所述功率组件模块分别与单相交流电源、风扇电机连接；所述外部控制模块，用于提供若干个可供选择的挡位，每一个挡位对应一个控制信号，不同的控制信号对应着不同的风扇电机负载电压；所述输入模块，用于接入外部控制模块发送的控制信号，并发送给驱动模块；所述驱动模块，用于接收所述输入模块发送的信号，并对该信号进行处理后发送给功率组件模块；所述功率组件模块，用于接收驱动模块发送的信号，并通过所述信号去控制风扇电机的转速。

技术领域

本发明涉及固态继电器，具体涉及一种单相风机调速固态继电器。

背景技术

风机调速电路目前多采用改变可控硅导通角的方式来实现。通过改变可控硅导通角，实现改变风机负载上的有效电压来实现风机速度的改变。这种方法的优点是电路简单，控制方便，通过一个电位器就可以实现风机转速的连续调整。缺点是由于可控硅导通角的变化，造成风机的电流不连续，风机在启动时和速度较低时会有比较大的振动，不平稳，同时运行过程中也会有比较大的100Hz电流噪声(交流电源频率的两倍)。

图1是常用的使用调整可控硅导通角来调速的风机调速固体继电器的结构框图，图2是可实现该功能的其中一种基本电路图。

如图1所示，风机调速固体继电器一般由五个部分组成，分别是输入模块、交流电源过零检测模块、导通角控制模块、驱动模块、功率组件模块。输入电路包含电源电路，将提供的比较高的或不稳定的供电电压(一般为12V或24V)转换成一个适合控制电路的稳定的固定电压，一般为5V，为内部其他模块电路提供工作电源。输入模块还包括一个电位器，通过调整电位器的位置来实现风机速度的调整。交流电源过零检测模块检测交流电源的过零点，为导通角控制提供参考时间点。导通角控制模块检测电位器位置和交流电源过零时间点，根据电位器位置输出与交流电源过零时间点相关的可控硅触发信号来触发功率组件。交流电源过零时间点和可控硅触发信号时间点之间的时间差即是导通角的时间体现，改变了电位器的位置即改变了交流电源过零时间点和可控硅触发信号时间点之间的时间差，也就是改变了可控硅的导通角。驱动模块连接导通角控制模块和功率组件模块，将导通角控制模块输出的可控硅触发信号放大、隔离后驱动功率组件的可控硅，驱动模块可以是光耦或者脉冲变压器，图2是使用光耦的实例。功率组件模块主体由可控硅构成，在驱动模块输出的触发信号作用下，若交流电源和负载都已经连接并上电，可控硅将导通接通负载工作。

虽然图1和图2所示的常用的风机调速器具有电路简单、成本低和可以连续调速的优点，但是在一些要求振动小和对电流噪声敏感的场合就不适用了。这时候需要一种新的调速方法消除可控硅导通角调整方法中引起的风机低速振动和电流噪声问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种单相风机调速固态继电器，以解决现有技术中存在的问题：风机在启动时和速度较低时会有比较大的振动，不平稳，同时运行过程中也会有比较大的电流噪声。

本发明的技术方案如下：

一种单相风机调速固态继电器，包括：外部控制模块、输入模块、驱动模块、功率组件模块；

所述输入模块分别与外部控制模块、驱动模块连接；所述驱动模块分别与输入模块、功率组件模块连接；所述功率组件模块分别与单相交流电源、风扇电机连接；其中：

所述外部控制模块，用于提供若干个可供选择的挡位，每一个挡位对应一个控制信号，不同的控制信号对应着不同的风扇电机负载电压；

所述输入模块，用于接入外部第一直流电源，并将所述外部第一直流电源转换为所述继电器内部需要的第二直流电源；并用于接入外部控制模块发送的控制信号，将该控制信号发送给驱动模块；

所述驱动模块，用于接收所述输入模块发送的信号，并对该信号进行处理后发送给功率组件模块；