关于新型模拟空调扇电路设计与制作论文_叶康寿1秦雄华2

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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。