本實(shí)用新型公開了一種小型寬電壓交直流通用，具有自動保護(hù)功能的軸流風(fēng)扇，屬于冷卻風(fēng)扇制造和控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著微處理器技術(shù)的普及應(yīng)用，越來越多的電子電器設(shè)備被生產(chǎn)出來，這些設(shè)備的工作電源雖然不盡相同，但都廣泛使用了小型軸流風(fēng)扇作為其主機(jī)通風(fēng)散熱的動力源。

小型軸流風(fēng)扇具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小重量輕，安裝使用方便的優(yōu)點(diǎn)，廣泛為工業(yè)主機(jī)產(chǎn)品配套。主要用于電焊機(jī)、電源設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、電子電器設(shè)備等作為散熱風(fēng)扇，其標(biāo)準(zhǔn)化系列化程度極高，外形尺寸和用戶安裝尺寸都有國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，不能突破。因此，對結(jié)構(gòu)的任何改進(jìn)都會受到標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格限制而變得十分困難。

由于配套產(chǎn)品多種多樣，目前影響這種小型軸流風(fēng)扇生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)問題在于：供電方式限制，交流風(fēng)扇只能用于交流供電方式，直流風(fēng)扇只能用于直流供電方式，不能混用；供電電壓的限制，110V的軸流風(fēng)扇只能用于110V供電，220V的軸流風(fēng)扇只能用于220V供電，沒有一種20—260V交直流電源通用的產(chǎn)品。這就會增加選型配套，生產(chǎn)供應(yīng)以及維修配件儲備工作的工作量和復(fù)雜程度。另外，軸流風(fēng)扇耗能大、效率低，自我保護(hù)功能不完善，適用性差也會造成故障，給電子設(shè)備的正常運(yùn)行帶來一些負(fù)面影響。

因此，一種提供電壓適用性強(qiáng)，交直流通用，具有自動保護(hù)功能且符合國際及國家標(biāo)準(zhǔn)尺寸的小型軸流風(fēng)扇，對于解決目前軸流風(fēng)扇生產(chǎn)和應(yīng)用中的的技術(shù)問題十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電壓適用性強(qiáng)，交直流通用，具有自動保護(hù)功能且符合國際及國家標(biāo)準(zhǔn)尺寸的小型寬電壓交直流通用軸流風(fēng)扇。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案表現(xiàn)在；設(shè)置集成電路控制的電源變換控制單元，對輸入的電源進(jìn)行變換、降壓和控制調(diào)整，使得無論輸入電源的頻率和電壓如何，風(fēng)扇電機(jī)的供電始終處于額定范圍，保證了在很寬供電范圍內(nèi)，風(fēng)扇電機(jī)能正常工作；同時，設(shè)置相應(yīng)的控制保護(hù)電路，對電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行閉環(huán)監(jiān)控；上述電源變換控制單元整體集成在一塊線路板上，并安裝在風(fēng)扇的框架中，在有限的的空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了軸流風(fēng)扇由普通的電器，轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙δ茈娮又悄茈娖鳌?/p>

一種小型寬電壓交直流通用軸流風(fēng)扇，包括外框，安裝在外框中心的電機(jī)，以及與電機(jī)軸相連的葉輪，其特征在于，在電機(jī)的一側(cè)設(shè)置一塊安裝有電機(jī)電源變換控制單元的線路板。

所述的電機(jī)電源變換控制單元包括：將交流或直流電源變換為高壓直流電的電源變換電路，聯(lián)接電源變換電路將高壓直流電轉(zhuǎn)換成電機(jī)工作用的低壓直流電的脈寬調(diào)制控制電路，以及電機(jī)自動監(jiān)控電路。

所述的電源變換電路，包括EMI濾波器和全波橋式整流器以及濾波電容器組成的整流濾波電路。

所述的脈寬調(diào)制控制電路包括：

場效應(yīng)晶體開關(guān)管組成的開關(guān)電路以及集成電路組成的控制電路；

連接場效應(yīng)晶體開關(guān)管開關(guān)電路的輸出變壓器次級的整流濾波電路；

所述的電機(jī)自動監(jiān)控電路包括：

集成電路連接熱敏電阻對環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)控；

集成電路通過光電隔離取樣風(fēng)扇的運(yùn)行電壓，進(jìn)行電壓穩(wěn)定調(diào)控，或過電壓保護(hù)處理；

集成電路通過取樣，來調(diào)整PWM占空比，實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定或過電壓保護(hù)處理。

所述的電機(jī)包括內(nèi)部具有對風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)工作電流監(jiān)控的霍爾芯片。

當(dāng)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)等非正常情況時，自動關(guān)閉風(fēng)扇供電電源，以保證風(fēng)扇不會出現(xiàn)意外。

所述的電機(jī)電源變換控制單元的工作原理是；將用戶供電電源轉(zhuǎn)換成低壓直流電，使用脈寬調(diào)制電路控制場效應(yīng)晶體管開關(guān)電路，調(diào)整輸出電壓供風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。

工作時，使用風(fēng)扇的用戶的供電可以是直流電供電，電壓范圍是20V-260V;也可以是交流電供電，電壓范圍是20V-260V（50Hz/60Hz)。風(fēng)扇內(nèi)部電路板將用戶供電統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為高壓直流電，提供給IC集成脈寬調(diào)制控制芯片電路。脈寬調(diào)制芯片電路在溫度監(jiān)控、風(fēng)扇電流和電壓監(jiān)控反饋綜合協(xié)調(diào)控制下，向風(fēng)扇提供風(fēng)扇的工作供電電源，以保證風(fēng)扇穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)非正常情況時（比如：人為將風(fēng)扇堵轉(zhuǎn)等），電路會關(guān)閉風(fēng)扇供電，保護(hù)風(fēng)扇，防止出現(xiàn)意外情況。當(dāng)非正常情況排除后，風(fēng)扇會自動啟動，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)風(fēng)扇環(huán)境溫度超過正常溫度時，溫度監(jiān)控會通過控制電路關(guān)閉電源，當(dāng)輸入電壓超過正常范圍時，電路也會自動關(guān)閉電源。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

在外形尺寸和用戶安裝尺寸符合國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，實(shí)現(xiàn)了軸流風(fēng)扇由普通的電器，轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙δ茈娮又悄茈娖?。開創(chuàng)了小型軸流風(fēng)扇的 “傻瓜風(fēng)扇”時代，所述的“傻瓜風(fēng)扇”如同傻瓜相機(jī)一樣，無需考慮電源性質(zhì)、電壓、極性，只要外形尺寸相同，隨便接上線就可以放心工作，獲得良好的散熱效果，極大地方便了客戶的應(yīng)用；

具有寬泛的電壓適應(yīng)性，20V-260V交直流電源通用，這是現(xiàn)有小型軸流風(fēng)扇無法企及的技術(shù)高度，是本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的根本區(qū)別，也是其創(chuàng)造性的具體體現(xiàn)；

節(jié)能低耗、高效，風(fēng)扇使用耗電量是原來風(fēng)扇的30%左右，但散熱排風(fēng)量比原來風(fēng)扇提高20%；

提高了設(shè)計制造和生產(chǎn)管理過程的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，節(jié)約原材料，矽鋼片、漆包線的用量比原來節(jié)約50%；

提高軸流風(fēng)扇的使用安全性，風(fēng)扇中采用了溫度保護(hù)、過電壓保護(hù)、堵轉(zhuǎn)過電流保護(hù)，用現(xiàn)代科技集成電路取代傳統(tǒng)電器電路，是軸流風(fēng)扇行業(yè)中一次深刻的技術(shù)革命, 蘊(yùn)藏著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、控制可靠，可以用于電焊機(jī)、電源設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、電子設(shè)備等的通風(fēng)散熱之用。也可以擴(kuò)展應(yīng)用到同類型的系列產(chǎn)品,如離心風(fēng)機(jī)中，同樣可以解決現(xiàn)有技術(shù)的類似問題。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型的電原理方框圖。

附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖。

附圖3為本實(shí)用新型的軸流風(fēng)扇的主視圖。

附圖4為圖3的右視圖。

附圖5為本實(shí)用新型的軸流風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)剖面圖。

圖中：1-葉輪，2-電機(jī)，3-線路板，4-外框。

具體實(shí)施方式

以下借助說明書附圖1-5，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步披露。目的在于更充分地展示發(fā)明的主要構(gòu)思，擴(kuò)展其內(nèi)涵，而不是對于技術(shù)方案的限制。因?yàn)閷τ谒鶎兕I(lǐng)域的技術(shù)人員來說，依據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思，可以輕易變換出多種替代的具體實(shí)施方案。

實(shí)施例一

一種小型寬電壓交直流通用軸流風(fēng)扇，包括外框4，安裝在外框中心的電機(jī)2，以及與電機(jī)軸相連的葉輪1，其特征在于，在電機(jī)2的一側(cè)設(shè)置一塊安裝有電機(jī)電源變換控制單元的線路板3。

所述的電機(jī)電源變換控制單元包括：將交流或直流電源變換為高壓直流電的電源變換電路，聯(lián)接電源變換電路將高壓直流電轉(zhuǎn)換成電機(jī)工作用的低壓直流電的脈寬調(diào)制控制電路，以及電機(jī)自動監(jiān)控電路。

所述的電源變換電路，包括EMI濾波器和全波橋式整流器以及濾波電容器組成的整流濾波電路。

所述的脈寬調(diào)制控制電路包括：

場效應(yīng)晶體開關(guān)管組成的開關(guān)電路以及集成電路8015組成的控制電路；

連接場效應(yīng)晶體開關(guān)管開關(guān)電路的輸出變壓器次級的二極管整流（D3）電容器（E3、E4）和電感（L2)組成的整流濾波電路。

所述的電機(jī)自動監(jiān)控電路包括：

集成電路8015芯電5腳（RT)連接熱敏電阻（R13)對環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)控；

集成電路8015芯電2腳（FB）通過光電隔離取樣風(fēng)扇的運(yùn)行電壓，進(jìn)行電壓穩(wěn)定調(diào)控，或過電壓保護(hù)處理；

集成電路8015芯電6腳（SENSE)通過電阻R7取樣，來調(diào)整PWM占空比，實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定或過電壓保護(hù)處理。

所述的電機(jī)為內(nèi)部具有對風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)工作電流監(jiān)控的霍爾芯片PA73的12V直流永磁電機(jī)。當(dāng)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)等非正常情況時，自動關(guān)閉風(fēng)扇供電電源，以保證風(fēng)扇不會出現(xiàn)意外。

場效應(yīng)晶體開關(guān)管的型號為8N60系列。

實(shí)施例電原理圖說明：

供電電源通過EMI濾波器和全波橋式整流器以及濾波電容器，轉(zhuǎn)換為高壓直流電，供給場效應(yīng)晶體開關(guān)管組成的開關(guān)電路工作電源；

場效應(yīng)晶體開關(guān)管的控制集成電路8015芯電3腳（VIN)經(jīng)過電阻（R2）限流啟動，啟動內(nèi)部脈寬調(diào)制器，由芯片8腳（GATE)輸出調(diào)制信號使整個開關(guān)電路工作；

場效應(yīng)晶體開關(guān)管開關(guān)電路的輸出端次級，接入二極管整流（D3）電容器（E3、E4）和電感（L2)組成的整流濾波電路，生成風(fēng)扇電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電壓；

集成電路8015芯電5腳（RT)連接熱敏電阻（R13)對環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)控；

集成電路8015芯電2腳（FB）通過光電隔離取樣風(fēng)扇的運(yùn)行電壓，進(jìn)行電壓穩(wěn)定調(diào)控，或過電壓保護(hù)處理；

集成電路8015芯電6腳（SENSE)通過R7取樣，來調(diào)整PWM占空比，實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定或過電壓保護(hù)處理。

PA73霍爾芯片內(nèi)部具有對風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)工作電流監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)等非正常情況時，自動關(guān)閉風(fēng)扇供電電源，以保證風(fēng)扇不會出現(xiàn)意外。