CN103279043B - 自动启闭电热控制器 - Google Patents
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Abstract
一种自动启闭电热控制器，包括电热负载部分和控制部分，负载部分包括与继电器常开触点串联的电热负载，控制部分包括控制继电器控制触点导通的电路和多触点压接开关，用于自动控制电热毯启闭。装备了该控制器的电热毯，在使用人睡觉时，头部压力使多触点压接开关自动闭合；人起床离开后，开关自动断开，从而避免人走后电热毯还开启耗能，也免除了安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动启闭的电热控制器，尤其是用于电热毯自动控制的电热控制器。
背景技术
电热器具作为家用电器的一个重要分支，如何减少电能损耗和加强安全防护，是备受关注的问题。特别是电热毯的节能使用以及安全防范问题，值得我们重视并加以解决。
在冬季，为了在床上取暖，成千上万的家庭都用上了电热毯。但目前电热毯不论一档多档，对电源开关的控制除了手动开关，基本上没有更多方法。这样，如果使用人起床后忘记关断电源，那么在离开后的数个小时中，床上都处于通电加热状态。这既造成能源损耗，使电费无谓增加，更主要的是潜伏着安全隐患——因未关电源，由电热毯引起的火灾已有若干起。
中国发明专利200710047845.6(用弹片式压力开关的智能节能电热毯及其温度控制方法)公开了一种使用弹片式压力开关控制电热毯通断的设备，其主要功能在于智能控温，结构复杂成本高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种可靠的自动控制电热毯启闭的控制器，装备了该控制器的电热毯，在使用人睡觉时，头部压力使开关自动闭合；人起床离开后，开关又自动断开，从而避免人走后电热毯还开启耗能，也免除了安全隐患。实现本发明的技术方案如下：
一种自动启闭电热控制器，包括电热负载部分和控制部分，其中控制部分包括用于控制电热负载部分通断的多触点压接开关K2；所述电热负载部分由电热负载(DRT)与继电器常开触点J1串联后，连接到220V电源；控制部分包括馈电电路和继电器控制电路；馈电电路：220V电源经开关K1和保险管BX连接到变压器初级，变压器次级连接整流全桥D输入端，整流全桥D输出端并联滤波电容C后连接到稳压器WY，稳压器WY输出直流电源；继电器控制电路：分压电阻R2、R3串联后连接到直流电源，多触点压接开关K2的一端连接到分压电阻R2、R3之间，另一端连接到复合三级管BG的基极，继电器控制触点J两端分别连接直流电源正极和复合三级管BG的集电极、复合三级管BG的发射极连接到直流电源负极；复合三极管BG由三极管BG1、BG2采用NPN连接方式构成。自动启闭电热控制器，还包括电源开关指示电路和工作状态指示电路；电源开关指示电路：降压电阻R1和发光二极管FG1串联后连接到直流电源；工作状态指示电路：开关K3、降压电阻R4和发光二极管FG2串联后再并联在继电器控制触点J两端。
自动启闭电热控制器中使用的多触点压接开关K2由开关单元构成，开关单元结构如下：上板(1)和下板(2)形状相同呈长条形，由印刷电路板构成；上板(1)和下板(2)板面平行，侧边对齐；上板(1)的下表面沿长边方向等距设置多个串联的触点，下板(2)的上表面的对应位置设置同样多个串联的触点；所有触点上有焊锡构成的凸出于板面的焊锡盘(3)；上板(1)和下板间还设置有一个以上弹簧(4)；上板(1)设置有与其触点连通的引出导线(5)，下板(2)设置有与其触点连通的引出导线(6)；上板(1)的左端部活动套接在左导杆(7)上部，下板(2)左端部固定在左导杆(7)下部；上板(1)的右端部活动套接在右导杆(8)上部，下板(2)右端部固定在右导杆(8)下部。
实际用于电热毯的多触点压接开关K2，由前述开关单元组合而成。开关单元有两个，分别为前后平行设置的第一开关单元和第二开关单元，还包括与所述上板(1)形状结构相同第三上板(13)、第四上板(14)和与所述下板(2)形状结构相同第三下板(23)、第四下板(24)；所述第三上板(13)的前端部活动套接在第一开关单元的左导杆上部，所述第三下板(23)的前端部固定在第一开关单元的左导杆下部；所述第三上板(13)的后端部活动套接在第二开关单元的左导杆上部，所述第三下板(23)的后端部固定在第二开关单元的左导杆下部；所述第四上板(14)的前端部活动套接在第一开关单元的右导杆上部，所述第四下板(24)的前端部固定在第一开关单元的右导杆下部；所述第四上板(14)的后端部活动套接在第二开关单元的右导杆上部，所述第四下板(24)的后端部固定在第二开关单元的右导杆下部；所述第三上板和第三下板之间设置有一个以上弹簧，所述第四上板和第四下板之间设置有一个以上弹簧；第一开关单元上板、第二开关单元上板、第三上板和第四上板的所有触点串联导通后用导线引出；第一开关单元下板、第二开关单元下板、第三下板和第四下板的所有触点串联导通后用导线引出。
本发明提供的自动启闭电热控制器，结构简单，安全可靠，成本低廉，所使用的多触点压接开关灵敏度高，在开关的按压面上任何一个位置施加压力，就可以稳定的保证开关接通。
附图说明
图1是自动启闭电热控制器的电原理图。
图2是多触点压接开关一个开关单元的结构图。
图3是应用于电热毯的组合型多触点压接开关的结构图。
具体实施方式
如图1，220V交流电从插座端头引入，一端经继电器结点J1传送给电热毯DRT,等待工作。另一端则经K1开关、BX保险传送给变压器B的初级，经降压为9V后，次级绕组又接通整流桥D1-4，整流桥作正负输出，正负端又分别连接滤波电容C和稳压器W7809的正负输入线，稳压器的后续电路提供9V稳压工作电源。稳压源首先经电阻R1降压，点亮发光二极管Fg1，指示电路工作状况。
电阻R2、R3分压，构成复合三极管BG的直流工作点，在复合管的基极上串联着很重要的组合器件——虚线框内的组合型多触点压接开关K2。该开关是由多触点压接开关单元组合构成，它们之间形成“或门”关系，即任一一个或几个开关触点接通，都将使复合管基极接通调试好的工作点，获得工作电源，从而启动导通，起到控制作用。实际使用时，将K2开关放置在枕头内部或下面。
K2开关的设置还有几个原因：
第一，由于床上枕头有不同的长宽尺寸，头部躺压何处，并不一定，所以，我们将以较宽范围的开关组形式与之适应，即不论头部在枕上哪个位置，都能产生压接作用。
第二，与床体比较，利用枕部作开关组，不选择床身，是因为枕头面积要比床面积小型、集中得多，这相对又是一个优势。
第三，在复合管基极电路中串入K2开关，还有个很重要的原因是：在这里电压低(1.2V)，电流小(毫安级)，相对交流电控制对人体电磁伤害微弱，并且在头部在枕头上的滚动中，开关可能会不断变化，而变化中不至于像交流电那样产生电火花。
可见，本开关电路的选择处理，不仅实现控制功能，还大幅度提高安全系数。
当K2中任一触点闭合，复合管BG都将导通，导通后并联的集电极一方面启动10A继电器J，J的常开结点J1接通交流电源，使电热毯通电工作。
复合管BG导通后，集电极还连接由开关K3、电阻R4、发光管Fg2构成的另一条发光指示电路，该电路指示灯亮，表示压接开关接通，电热毯投入工作。这种状态是在人尚未躺下，需要电热毯预热时，拿一本厚书或大于0.5kg的任一物体放到枕头上，看Fg2灯亮否，便知K2开关是否接通，电热毯是否工作。
K3的设置是当电热毯已经预热，人躺下可保留，也可关断该支路电源，减少床上光线刺激和无谓消耗电能。总之，使用该指示灯否，可以经K3开关选择，非常方便灵活。
K2开关可以由一个或者多个开关单元组合来构成。开关单元结构如图2所示：上板1和下板2形状相同呈长条形，由印刷电路板构成；上板1和下板2板面平行，侧边对齐；上板1的下表面沿长边方向等距设置多个串联的触点，下板2的上表面的对应位置设置同样多个串联的触点；所有触点上有焊锡构成的凸出于板面的焊锡盘3；上板1和下板间还设置有一个以上弹簧4；上板1设置有与其触点连通的引出导线5，下板2设置有与其触点连通的引出导线6；上板1的左端部活动套接在左导杆7上部，下板2左端部固定在左导杆7下部；上板1的右端部活动套接在右导杆8上部，下板2右端部固定在右导杆8下部。
优选的用于电热毯的组合形多触点压接开关K2如图3所示：开关单元有两个，分别为前后平行设置的第一开关单元和第二开关单元，还包括与所述上板1形状结构相同第三上板13、第四上板14和与所述下板2形状结构相同第三下板23、第四下板24；所述第三上板13的前端部活动套接在第一开关单元的左导杆上部，所述第三下板23的前端部固定在第一开关单元的左导杆下部；所述第三上板13的后端部活动套接在第二开关单元的左导杆上部，所述第三下板23的后端部固定在第二开关单元的左导杆下部；所述第四上板14的前端部活动套接在第一开关单元的右导杆上部，所述第四下板24的前端部固定在第一开关单元的右导杆下部；所述第四上板14的后端部活动套接在第二开关单元的右导杆上部，所述第四下板24的后端部固定在第二开关单元的右导杆下部；所述第三上板和第三下板之间设置有一个以上弹簧，所述第四上板和第四下板之间设置有一个以上弹簧；第一开关单元上板、第二开关单元上板、第三上板和第四上板的所有触点串联导通后用导线引出；第一开关单元下板、第二开关单元下板、第三下板和第四下板的所有触点串联导通后用导线引出。很容易看出，实际上这种组合是由四个开关单元，共用了其中两个开关单元的连接导杆来构成的。
Claims (5)
1.一种自动启闭电热控制器，包括电热负载部分和控制部分，其中控制部分包括用于控制电热负载部分通断的多触点压接开关K2；其特征在于，所述电热负载部分由电热负载(DRT)与继电器常开触点J1串联后，连接到220V电源；控制部分包括馈电电路和继电器控制电路；馈电电路：220V电源经开关K1和保险管BX连接到变压器初级，变压器次级连接整流全桥D输入端，整流全桥D输出端并联滤波电容C后连接到稳压器WY，稳压器WY输出直流电源；继电器控制电路：分压电阻R2、R3串联后连接到直流电源，多触点压接开关K2的一端连接到分压电阻R2、R3之间，另一端连接到复合三级管BG的基极，继电器控制触点J两端分别连接直流电源正极和复合三级管BG的集电极、复合三级管BG的发射极连接到直流电源负极；复合三极管BG由三极管BG1、BG2采用NPN连接方式构成。
2.如权利要求1所述的自动启闭电热控制器，其特征在于，还包括电源开关指示电路和工作状态指示电路；电源开关指示电路：降压电阻R1和发光二极管FG1串联后连接到直流电源；工作状态指示电路：开关K3、降压电阻R4和发光二极管FG2串联后再并联在继电器控制触点J两端。
3.如权利要求1或2所述的自动启闭电热控制器，其特征在于，所述多触点压接开关K2由开关单元构成，开关单元结构如下：上板(1)和下板(2)形状相同呈长条形，由印刷电路板构成；上板(1)和下板(2)板面平行，侧边对齐；上板(1)的下表面沿长边方向等距设置多个串联的触点，下板(2)的上表面的对应位置设置同样多个串联的触点；所有触点上有焊锡构成的凸出于板面的焊锡盘(3)；上板(1)和下板间还设置有一个以上弹簧(4)；上板(1)设置有与其触点连通的引出导线(5)，下板(2)设置有与其触点连通的引出导线(6)；上板(1)的左端部活动套接在左导杆(7)上部，下板(2)左端部固定在左导杆(7)下部；上板(1)的右端部活动套接在右导杆(8)上部，下板(2)右端部固定在右导杆(8)下部。
4.如权利要求3所述的自动启闭电热控制器，其特征在于，所述多触点压接开关K2的开关单元有两个，分别为前后平行设置的第一开关单元和第二开关单元，还包括与所述上板(1)形状结构相同第三上板(13)、第四上板(14)和与所述下板(2)形状结构相同第三下板(23)、第四下板(24)；所述第三上板(13)的前端部活动套接在第一开关单元的左导杆上部，所述第三下板(23)的前端部固定在第一开关单元的左导杆下部；所述第三上板(13)的后端部活动套接在第二开关单元的左导杆上部，所述第三下板(23)的后端部固定在第二开关单元的左导杆下部；所述第四上板(14)的前端部活动套接在第一开关单元的右导杆上部，所述第四下板(24)的前端部固定在第一开关单元的右导杆下部；所述第四上板(14)的后端部活动套接在第二开关单元的右导杆上部，所述第四下板(24)的后端部固定在第二开关单元的右导杆下部；所述第三上板和第三下板之间设置有一个以上弹簧，所述第四上板和第四下板之间设置有一个以上弹簧；第一开关单元上板、第二开关单元上板、第三上板和第四上板的所有触点串联导通后用导线引出；第一开关单元下板、第二开关单元下板、第三下板和第四下板的所有触点串联导通后用导线引出。
5.如权利要求4所述的自动启闭电热控制器，其特征在于，所述电热负载(DRT)为电热毯。
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