專利名稱：風(fēng)扇過濾單元控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)扇過濾單元控制模塊，特別是一種風(fēng)扇過濾單元(Fan Filter Unit，F(xiàn)FU)用以控制三相三線的交流風(fēng)扇組。
背景技術(shù)：
于1999年9月1日公告的臺(tái)灣專利公報(bào)公告第368588號(hào)(半導(dǎo)體潔凈室風(fēng)扇過濾器單元的驅(qū)動(dòng)檢查系統(tǒng))發(fā)明專利，其揭示數(shù)個(gè)風(fēng)扇過濾單元(FFU)、數(shù)個(gè)區(qū)域控制單元(Local Control Unit，LCU)及一繼電器控制單元(RelayControl Unit，RCU)。該風(fēng)扇過濾單元及區(qū)域控制單元組成單元組群，并藉由該繼電器控制單元連接至一多重控制單元(Multi-Control Unit，MCU)及一主電腦(Host Control Unit，HCU)。
另一習(xí)用風(fēng)扇過濾單元，如圖1所示，于2000年8月1日頒予Hwang等人的美國專利第6098023號(hào)，其揭示相同結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇過濾單元的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及監(jiān)視裝置。每個(gè)風(fēng)扇過濾單元另連接一顯示單元(display unit)以監(jiān)視風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。
如半導(dǎo)體制造業(yè)使用的無塵室內(nèi)部空氣過濾風(fēng)扇的控制馬達(dá)，通常使用三相三線(220V/380V/480V/50-60Hz)的交流電源。該風(fēng)扇的控制馬達(dá)通常具有一電源回路。該電源回路連接數(shù)臺(tái)風(fēng)扇，例如15至20臺(tái)風(fēng)扇。若任一臺(tái)風(fēng)扇故障時(shí)，該電源回路自電源形成斷路，使該電源回路的所有風(fēng)扇(包含正常運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇)無法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。即該電源回路的每臺(tái)風(fēng)扇的電源輸入端未設(shè)置保險(xiǎn)絲(fuse)，所以任一臺(tái)風(fēng)扇故障導(dǎo)致其他風(fēng)扇的電源供應(yīng)中斷。
控制馬達(dá)通常包含一過溫保護(hù)開關(guān)及一電磁接觸器。該過溫保護(hù)開關(guān)用以保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)過溫的風(fēng)扇馬達(dá)，該電磁接觸器則用以控制電源。一旦風(fēng)扇馬達(dá)發(fā)生過溫時(shí)，立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)扇馬達(dá)。若該過溫風(fēng)扇馬達(dá)冷卻時(shí)，該風(fēng)扇馬達(dá)立即恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此維護(hù)人員無法查覺過溫風(fēng)扇位置，如此有必要進(jìn)一步改良電源回路。
此外習(xí)用風(fēng)扇過濾單元不具有電源低壓(under voltage)/缺相(lossphase)保護(hù)功能，如此有必要進(jìn)一步增設(shè)保護(hù)電源低壓及缺相功能。
有鑒于此，本實(shí)用新型改良上述的缺點(diǎn)，其在風(fēng)扇過濾單元控制模塊增設(shè)一狀態(tài)記憶/警示單元，其用以警示風(fēng)扇異常運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)風(fēng)扇排除異常狀況并恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元仍持續(xù)警示，直至由維護(hù)人員清除記憶為止。該風(fēng)扇過濾單元控制模塊另包含一電源低壓/缺相檢測單元(Undervoltage/lossphase detection Unit)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要目的是提供一種風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其增設(shè)一狀態(tài)記憶/警示單元用以警示風(fēng)扇異常運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)風(fēng)扇排除異常狀況并恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況時(shí)該狀態(tài)記憶/警示裝置仍持續(xù)警示，直至由維護(hù)人員清除記憶為止。
本實(shí)用新型次要目的是提供一種風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其具有一電源低壓/缺相檢測裝置以提供電源低壓及缺相保護(hù)功能。
本實(shí)用新型的上述目的是由如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
一種風(fēng)扇過濾單元控制模塊，具有一電源輸入端及一風(fēng)扇電源輸出端，包含一保險(xiǎn)絲單元，位于該電源輸入端及風(fēng)扇電源輸出端之間；其特征是一電源低壓/缺相檢測單元，用以檢測電源低壓及缺相；一狀態(tài)記憶/警示單元，連接至該電源低壓/缺相檢測單元以接收該電源低壓/缺相檢測單元的輸出；及一繼電器單元，位于該電源輸入端及風(fēng)扇電源輸出端之間，與該電源低壓/缺相檢測單元及狀態(tài)記憶/警示單元形成串接，藉由該狀能記憶/警示單元控制該繼電器單元的動(dòng)作；當(dāng)該電源低壓/缺相檢測單元檢測正常狀態(tài)時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元進(jìn)行動(dòng)作；當(dāng)該電源低壓/缺相檢測單元檢測異常狀態(tài)時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元停止動(dòng)作，并輸出異常狀態(tài)；當(dāng)排除異常并恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其仍持續(xù)輸出異常狀態(tài)，以顯示異常風(fēng)扇馬達(dá)的位置。
所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設(shè)有一電源轉(zhuǎn)換隔離訊號(hào)單元用以擷取三相電源電壓訊號(hào)，以判定該電源是否有低壓/缺相的異?，F(xiàn)象。
所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設(shè)有一過溫開關(guān)用以接收運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的過溫訊號(hào)，以判定是否有過溫的異?，F(xiàn)象。所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一繼電器控制單元及一運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈，該繼電器控制單元用以控制該繼電器單元進(jìn)行動(dòng)作，該運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈則用以顯示運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一異常指示燈用以顯示異常狀態(tài)。
所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一清除按鈕用以清除異常狀態(tài)的記憶。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于習(xí)用風(fēng)扇過濾單元控制模塊僅具有保險(xiǎn)絲單元，因此不具有電源低壓及缺相的保護(hù)，且當(dāng)風(fēng)扇異常狀態(tài)排除并恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無法顯示異常狀態(tài)風(fēng)扇。反觀，本實(shí)用新型風(fēng)扇過濾單元控制模塊具有電源低壓缺相及延時(shí)啟動(dòng)的保護(hù)，且當(dāng)風(fēng)扇異常狀態(tài)排除并恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，仍然顯示異常狀態(tài)風(fēng)扇。
為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明確被了解，下文將特舉本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的立體圖。
圖2本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的方塊圖。
圖3本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的電路方塊圖。
圖4本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的具體電路圖。
具體實(shí)施方式
圖1揭示本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的立體圖；圖2揭示本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的方塊圖；及圖3揭示本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的電路方塊圖。
請參照圖1至圖3所示，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的風(fēng)扇過濾單元控制模塊1具有一電源輸入端11及一風(fēng)扇電源輸出端12，該風(fēng)扇過濾單元控制模塊1包含一保險(xiǎn)絲單元2、一電源低壓/缺相檢測單元3、一狀態(tài)記憶/警示單元4及一繼電器單元5。
請?jiān)賲⒄請D2及圖3所示，該保險(xiǎn)絲單元2位于該電源輸入端11及風(fēng)扇電源輸出端12之間。在風(fēng)扇故障時(shí)，該保險(xiǎn)絲單元2形成燒斷，以中斷該電源輸入端11及一風(fēng)扇電源輸出端12。
請?jiān)賲⒄請D2所示，該電源低壓/缺相檢測單元3連接至該電源輸入端11及風(fēng)扇電源輸出端12之間，用以檢測電源及風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，例如電源低壓缺相及過溫等。該電源低壓/缺相檢測單元3包含一比較器(Comparator)、其將“標(biāo)準(zhǔn)電壓”與“檢測電壓”進(jìn)行比較。該電源低壓/缺相檢測單元3串接至該狀態(tài)記憶/警示單元4，以便將比較結(jié)果輸出至該狀態(tài)記憶/警示單元4。
請?jiān)賲⒄請D3所示該電源低壓/缺相檢測單元3另設(shè)有一電源轉(zhuǎn)換隔離訊號(hào)單元31及一過溫開關(guān)32。該電源轉(zhuǎn)換隔離訊號(hào)單元31是由隔離電源變壓器或光耦合元件擷取三相電源電壓訊號(hào)，并輸入至該電源低壓/缺相檢測單元3。該過溫開關(guān)32亦連接至該電源低壓/缺相檢測單元3，并依運(yùn)轉(zhuǎn)溫度輸入過溫訊號(hào)。
請?jiān)賲⒄請D2及圖3所示，該狀態(tài)記憶/警示單元4位于該電源低壓/缺相檢測單元3及繼電器單元5之間，其用以記憶電源低壓缺相及過溫等狀態(tài)，并藉由一異常指示燈40顯示異常狀態(tài)。該狀態(tài)記憶/警示單元4另設(shè)有一繼電器控制單元41，其連接至該繼電器單元5，并依該電源低壓/缺相檢測單元3的輸出狀態(tài)條件控制該繼電器單元5的動(dòng)作。此外，該狀態(tài)記憶/警示單元4另設(shè)有一清除按鈕42，其用以清除該狀態(tài)記憶/警示單元4的狀態(tài)記憶。
請?jiān)賲⒄請D2及圖3所示，該繼電器單元5位于該電源輸入端11及風(fēng)扇電源輸出端12之間，其包含一電磁接觸器用以控制開啟及關(guān)閉電源。在動(dòng)作時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元4藉由該繼電器控制單元41控制該繼電器單元5的動(dòng)作。
請?jiān)賲⒄請D2及圖3所示，當(dāng)該電源低壓/缺相檢測單元3檢測正常狀態(tài)時(shí)，例如三相電源電壓達(dá)標(biāo)準(zhǔn)80％時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元4利用該繼電器控制單元41控制該繼電器單元5進(jìn)行動(dòng)作并藉由一運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈410顯示運(yùn)轉(zhuǎn)正常。此時(shí)，該風(fēng)扇過濾單元控制模塊1的風(fēng)扇電源輸出端12輸出風(fēng)扇工作電壓。
請?jiān)賲⒄請D2及圖3所示，當(dāng)該電源低壓/缺相檢測單元3檢測異常狀態(tài)(電源低壓缺相及過溫等)時(shí)，例如三相電源電壓未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)80％時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元4利用該繼電器控制單元41控制該繼電器單元5停止動(dòng)作，并切斷該運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈410，再改由該異常指示燈40顯示狀態(tài)異常。
當(dāng)異常狀態(tài)排除時(shí)，例如溫度降低時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元4利用該繼電器控制單元41恢復(fù)動(dòng)作，使該風(fēng)扇過濾單元控制模塊1的風(fēng)扇電源輸出端12恢復(fù)輸出風(fēng)扇工作電壓。但是該狀態(tài)記憶/警示單元4仍持續(xù)由該異常指示燈40顯示狀態(tài)異常，以便于維護(hù)人員查看有過溫風(fēng)扇的位置。
當(dāng)維護(hù)人員按壓該清除按鈕42時(shí)，使該狀態(tài)記憶/警示單元4的狀態(tài)記憶完全消除，且該狀態(tài)記憶/警示單元4切斷該異常指示燈40。
在設(shè)計(jì)上該風(fēng)扇過濾單元控制模塊1另包含一延時(shí)啟動(dòng)電路(未繪示)，該延時(shí)啟動(dòng)電路包含一電壓比較器、一電阻器及一電容器。該延時(shí)啟動(dòng)電路可延時(shí)0.5至1秒后再啟動(dòng)該風(fēng)扇馬達(dá)，可保護(hù)風(fēng)扇過濾單元控制模塊輸入的前端開關(guān)接點(diǎn)，以避免啟動(dòng)瞬間的大電流破壞該開關(guān)接點(diǎn)。
請參閱圖4所示，圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例風(fēng)扇過濾單元控制模塊的具體電路圖。其中位于該電源輸入端11(圖4中的R、S、T、FG)及風(fēng)扇電源輸出端12(圖4中的CN2)之間的保險(xiǎn)絲單元2是由三個(gè)分別接于三條相線上的保險(xiǎn)絲F1、F2、F3所組成，其一端接電源，另一端通過繼電器單元5的觸點(diǎn)RY1-A、RY1-B及RY2-A接風(fēng)扇電源輸出端12，作用是保護(hù)輸入電源端。連接繼電器單元5的觸點(diǎn)的保險(xiǎn)絲的另一端還連接電源低壓/缺相檢測單元3中的三相變壓器TR2，TR3，TR4的初級(jí)，三相變壓器TR2，TR3，TR4的次級(jí)通過由二極管D1、D2、D5及電容C1、C2、C7、電阻R1、R2、R3、R4、R32、R33所組成的整流濾波電路以提供“檢測電壓”。
該電源低壓/缺相檢測單元3包括變壓器TR1、整流器BR1、比較器U1(型號(hào)為LM339)、可調(diào)電壓調(diào)節(jié)器Q1(型號(hào)為T431)、電阻R36、電容C10、以及三相變壓器TR2、TR3、TR4，其中隔離變壓器TR1的初級(jí)接電源，次級(jí)通過整流器BR1及濾波后作為電源轉(zhuǎn)換隔離訊號(hào)單元31提供該電源低壓/缺相檢測單元3、該過溫開關(guān)32及繼電器控制單元41的電源。整流器BR1輸出濾波后接可調(diào)電壓調(diào)節(jié)器Q1(型號(hào)為T431)，產(chǎn)生一“標(biāo)準(zhǔn)電壓”接比較器U1中的U1B、U1C、U1D的輸入腳，上述三相變壓器TR2，TR3，TR4作對(duì)三相電源電壓的測量，經(jīng)整流濾波后接U1B、U1C、U1D的另一輸入腳，給U1做電壓比較。其作用是檢測輸入電源端的電壓，當(dāng)?shù)蛪夯蛉毕喟l(fā)生時(shí)禁止風(fēng)扇使用。
該狀態(tài)記憶/警示單元4，包括發(fā)光二極管LED1、可控硅Q3、電阻R50、R51、R53和電容C12，其中電阻R51、發(fā)光二極管LED1、電阻R50、可控硅Q3串接后接于整流器BR1的輸出以獲取控制電源，可控硅Q3的控制極接繼電器控制單元41及過溫開關(guān)CN4，可控硅Q3的兩端并聯(lián)電容C12。該狀態(tài)記憶/警示單元4的作用是，當(dāng)輸入電源端低壓/缺相/過溫時(shí)狀態(tài)記憶，指示燈顯示。
該繼電器控制單元41，包括繼電器Ry1、RY2、晶體管Q2、電阻R45、R47、R54、二極管D6，其中繼電器Ry1、RY2和晶體管Q2串聯(lián)后接于整流器BR1的輸出以獲取控制電源，在圖示實(shí)施例中，晶體管Q2的發(fā)射極是通過過溫開關(guān)CN4接電源地端；電阻R54、R45、R47串聯(lián)后接于整流器BR1的輸出端，R45接電源正，R47接地；晶體管Q2的基極接R45與R47的接點(diǎn)；二極管D6的正端接R54與R45的接點(diǎn)，負(fù)端接比較器U1A、U1B、U1C、U1D的輸出。晶體管Q2的發(fā)射極與過溫開關(guān)CN4的連接點(diǎn)接可控硅Q3的控制級(jí)。該電路的功能是控制風(fēng)扇是否使用。
該清除鈕42在圖4中為一并接于可控硅Q3兩端的按鈕開關(guān)SW1。其功能是清除警告指示燈顯示狀態(tài)。
該延時(shí)啟動(dòng)電路是由比較器U1中的U1A、電阻R34、R35及電容C9組成。
該控制電路以U1(LM339電壓比較器)為核心，用TR2，TR3，TR4量得三相電源電壓給U1做電壓比較、以產(chǎn)生出電源低壓/缺相檢測的功能，用R34，R35，C9提供延時(shí)的參考電壓給U1做延時(shí)啟動(dòng)的功能，U1(LM339電壓比較器)輸出為低電位表示有異常，控制Q2晶體管關(guān)閉，使得RY1，RY2停止供電給風(fēng)扇馬達(dá)，并且點(diǎn)亮LED 1紅色警示燈供告知使用，當(dāng)CN4溫度開關(guān)開路時(shí)將使Q3(SVR)晶體管導(dǎo)通，并點(diǎn)亮LED1紅色警示燈，Q3(SCR)可控硅有狀態(tài)記憶功能，用SW1可清除Q3(SCR)可控硅記憶的狀態(tài)。
雖然本實(shí)用新型已以前述較佳實(shí)施例揭示，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)扇過濾單元控制模塊，具有一電源輸入端及一風(fēng)扇電源輸出端，包含一保險(xiǎn)絲單元，位于該電源輸入端及風(fēng)扇電源輸出端之間；其特征是一電源低壓/缺相檢測單元，用以檢測電源低壓及缺相；一狀態(tài)記憶/警示單元，連接至該電源低壓/缺相檢測單元以接收該電源低壓/缺相檢測單元的輸出；及一繼電器單元，位于該電源輸入端及風(fēng)扇電源輸出端之間，與該電源低壓/缺相檢測單元及狀態(tài)記憶/警示單元形成串接，藉由該狀能記憶/警示單元控制該繼電器單元的動(dòng)作；當(dāng)該電源低壓/缺相檢測單元檢測正常狀態(tài)時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元進(jìn)行動(dòng)作；當(dāng)該電源低壓/缺相檢測單元檢測異常狀態(tài)時(shí)，該狀態(tài)記憶/警示單元控制該繼電器單元停止動(dòng)作，并輸出異常狀態(tài)；當(dāng)排除異常并恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其仍持續(xù)輸出異常狀態(tài)，以顯示異常風(fēng)扇馬達(dá)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設(shè)有一電源轉(zhuǎn)換隔離訊號(hào)單元，用以擷取三相電源電壓訊號(hào)，以判定該電源是否有低壓/缺相的異?，F(xiàn)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該電源低壓/缺相檢測單元設(shè)有一過溫開關(guān)，用以接收運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的過溫訊號(hào)，以判定是否有過溫的異?，F(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一繼電器控制單元及一運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈，該繼電器控制單元用以控制該繼電器單元進(jìn)行動(dòng)作，該運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈則用以顯示運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一異常指示燈，用以顯示異常狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇過濾單元控制模塊，其特征是該狀態(tài)記憶/警示單元包含一清除按鈕，用以清除異常狀態(tài)的記憶。
專利摘要一種風(fēng)扇過濾單元控制模塊，該控制模塊包含一保險(xiǎn)絲單元、一電源低壓/缺相檢測單元、一狀態(tài)記憶/警示單元及一繼電器單元。該風(fēng)扇過濾單元控制模塊具有一電源輸入端及一風(fēng)扇電源輸出端。該保險(xiǎn)絲單元及繼電器位于該電源輸入端及風(fēng)扇電源輸出端之間。該電源低壓/缺相檢測單元及狀態(tài)記憶/警示單元串接至該繼電器單元，用以檢測電源低壓及缺相，依此控制該繼電器單元。
文檔編號(hào)H02H7/08GK2681422SQ20032012783
公開日2005年2月23日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月18日
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