CN103364717B - 温控开关测试电路 - Google Patents

Abstract

一种温控开关测试电路，包括控制模块、计数器、发热源及散热源，其中，所述发热源、温控开关串联连接在电源两极，所述温控开关处于靠近所述发热源及散热源的位置；所述控制模块的控制端同时与所述散热源和计数器连接，用于根据所述发热源跟随温控开关开闭而改变的状态控制计数器记录所述温控开关的通断次数，同时控制模块还用于在所述温控开关断开时所述控制模块控制所述散热源对温控开关散热。缩短了温控开关的通断周期，提高了测试效率。

Description

温控开关测试电路

技术领域

本发明涉及测试工装电路，特别是涉及一种温控开关测试电路。

背景技术

在灯具生产时，要对灯具的寿命和安全性要进行预估和测试。灯具目前用得最多的关键部件是电感镇流器，里面加了温控开关，防止温度过高损坏电感镇流器。那么，在出厂前也要考察镇流器中温控开关的通断的寿命。由于温控开关的通断，是到达一定温度值时断开，然后温度下降到一定的值时，才闭合，在断开和闭合的温度值之间是有一定的差异的，所以有加热和冷却的过程，此自然的加热和冷却的过程耗时较多，且在测试温控开关通断寿命往往需要实验人员时刻守着记录通断次数，使得测试效率不高和增加了实验人员的劳动强度。

发明内容

基于此，有必要针对在测试温控开关通断寿命时往往需要实验人员时刻守着记录通断次数，使得测试效率不高和增加了实验人员的劳动强度的问题，提供一种无人值守，且测试效率高的温控开关测试电路。

一种温控开关测试电路，包括控制模块、计数器、发热源及散热源，其中，

所述发热源、温控开关串联连接在电源两极，所述温控开关处于靠近所述发热源及散热源的位置；

所述控制模块的控制端同时与所述散热源和计数器连接，用于根据所述发热源跟随温控开关开闭而改变的状态控制计数器记录所述温控开关的通断次数，所述控制模块还用于在所述温控开关断开时控制所述散热源对温控开关散热。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括开关控制单元、第一继电器，所述第一继电器包括线圈、第一常开触点和第二常开触点，其中，

所述开关控制单元的一个输入端、所述第一继电器的线圈的一端与所述电源连接，所述开关控制单元的另一个输入端与所述第一继电器的线圈的另一端连接，所述开关控制单元的输出端接地，所述开关控制单元根据所述发热源的发光状态或发热状态控制所述第一继电器的线圈工作；

所述第一继电器的第一常开触点与所述散热源串联连接在电源两极，所述第一继电器的第二常开触点与所述计数器的计数触发端连接且用于触发所述计数器记录所述第一继电器的第二常开触点通断次数。

在其中一个实施例中，所述开关控制单元包括运算放大器、开关管Q1、分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、下拉电阻R4、光敏电阻R5及储能电容C3，其中，

所述发热源为白炽灯，所述光敏电阻R5与所述白炽灯相对；

所述运算放大器两个电压输入端的一个通过所述光敏电阻R5与所述电源连接，并通过分压电阻R1接地；

所述运算放大器两个电压输入端的另一个通过所述分压电阻R3与所述电源连接，并通过分压电阻R2接地；所述光敏电阻R5和分压电阻R3未与所述运算放大器连接的一端为所述开关控制单元的一个输入端；

所述运算放大器的输出端通过下拉电阻R4接地，另外还通过储能电容C3接地；

所述开关管Q1的控制端与所述运算放大器的输出端连接，所述开关管Q1的输入端作为所述开关控制单元的另一个输入端与所述第一继电器的线圈的另一端连接，所述开关管Q1的输出端接地。

在其中一个实施例中，所述计数触发端包括所述计数器的第四引脚电压输出端与第一引脚电压输入端，所述第一继电器的第二常开触点连接在所述电压输出端与电压输入端之间，用于将自身的电压输出端输出的电压作为计数工作电压输入到所述电压输入端使计数器进入工作状态。

在其中一个实施例中，还包括第二继电器，所述第二继电器的常开触点与所述温控开关、发热源串联连接在电源两极，所述第二继电器的线圈与所述计数器的第十九引脚工作触发端连接，所述第二继电器用于触发所述计数器完成预设次数的计数。

在其中一个实施例中，所述计数器的第十八引脚为公共端与所述电源连接，所述公共端与所述工作触发端形成计数器完成预设次数的计数的触发开关。

在其中一个实施例中，还包括发声器件，所述发声器件与计数器的第十七引脚悬空端连接，所述悬空端与所述公共端、工作触发端形成一个单刀双掷开关；

当所述单刀双掷开关置于所述工作触发端时，所述计数器开始预设次数的计数工作；

当所述计数器完成预设次数的计数工作时，所述单刀双掷开关置于所述悬空端，所述发声器件工作。

在其中一个实施例中，还包括电压变换模块，所述电压变换模块包括变压器、整流桥及滤波电容C1，其中，

所述变压器初级绕组输入端与市电连接，所述变压器次级绕组输出端与所述整流桥输入端连接，所述整流桥的正极输出端与所述滤波电容C1一端连接，所述整流桥的正极输出端作为所述电压变换模块的输出端，所述整流桥的负极输出端与滤波电容C1另一端连接并接地。

在其中一个实施例中，所述电压变换模块还包括三端稳压器和滤波电容C2，其中，

所述三端稳压器的输入端与所述整流桥的正极输出端连接，所述三端稳压器的输出端同时与所述第一继电器和所述滤波电容C2一端连接，所述滤波电容C2另一端接地，所述三端稳压器的输出端作为所述电压变换模块的输出端输出稳压直流电。

在其中一个实施例中，所述散热源为风扇。

上述温控开关测试电路中发热源及散热源与所述温控开关相对，缩短了温控开关的通断周期，提高了测试效率，降低了实验人员的劳动强度。此外，通过发热源加速温控开关升温，控制模块根据发热源的状态控制计数器记录所述温控开关的通断次数，如此实验人员不用时刻守着记录通断次数提高了测试效率、降低了实验人员劳动强度。

附图说明

图1为一种温控开关测试电路的原理结构图；

图2为优选实施例中的温控开关测试电路的电路图。

具体实施方式

如图1所示，为一实施例的温控开关测试电路。该温控开关测试电路包括控制模块100、计数器U1、发热源200、散热源300及电压变换模块400。

发热源200、温控开关S1串联连接在电源两极，温控开关S1处于靠近发热源200及散热源300的位置；

控制模块100输入端与电源的输入连接，控制模块100的控制端同时与散热源300和计数器U1连接，用于根据发热源200跟随温控开关S1开闭而改变的状态控制计数器U1记录温控开关S1的通断次数，同时控制模块100还用于在温控开关S1断开时控制散热源300对温控开关S1散热。

通过发热源200加速温控开关S1升温，控制模块100根据发热源200的状态计数器U1记录温控开关S1的通断次数，如此实验人员不用时刻守着记录温控开关S1的通断次数提高了测试效率、降低了实验人员劳动强度。

如图2所示，控制模块100包括开关控制单元120、第一继电器K1，第一继电器K1包括线圈、第一常开触点K11和第二常开触点K12。

开关控制单元120的一个输入端a、第一继电器K1的线圈的一端与电源连接，开关控制单元120的另一个输入端b与第一继电器K1的线圈的另一端连接，开关控制单元120的输出端c接地，开关控制单元120根据发热源200的发光状态或发热状态控制第一继电器K1线圈接地以控制的第一继电器K1的线圈工作。第一继电器K1的第一常开触点K11与散热源300串联连接在电源两极，第一继电器K1的第二常开触点K12与计数器U1的计数触发端连接且用于触发计数器U1记录第一继电器K1的第二常开触点K12通断次数。

上述的计数器U1的型号优选为TNP-P61B。在其他实施例中，在满足本技术方案需求下，配合其他元器件的参数变化，计数器U1可以为其他型号的计数器。

计数器U1为TNP-P61B时，计数器U1用交流电源供电，当市电电压为220伏时，其火线输入端15、零线输入端13分别与市电火线L、零线N连接；当市电电压为110伏时，其火线输入端14、零线输入端13分别与市电火线L、零线N连接。计数器U1的计数触发端包括计数器U1的输出12伏电压的第四引脚电压输出端4与第一引脚电压输入端1，第一继电器K1的第二常开触点K12连接在电压输出端4与电压输入端1之间，用于将自身的电压输出端4输出的电压作为计数工作电压输入到电压输入端1使计数器U1进入工作状态。当第二常开触点K12闭合，电压输出端4向电压输入端1输入电压，计数器U1计数一次。在其他实施例中，可以利用外部的电源电压向计数器U1的电压输入端1输入电压以触发计数器U1计数记录。

通过发热源200加速温控开关S1升温，开关控制单元120根据发热源200状态控制第一继电器K1的线圈工作，而第一继电器K1的第二常开触点K12触发计数器U1记录第一继电器K1的第二常开触点K12通断次数，即第一继电器K1的第二常开触点K12的通断与温控开关S1的通断关联，计数器U1记录第一继电器K1的第二常开触点K12通断次数相当于自动记录了温控开关S1的开关次数，如此实验人员不用时刻守着记录温控开关S1的通断次数提高了测试效率、降低了实验人员劳动强度。

开关控制单元120包括运算放大器U2、开关管Q1、分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、下拉电阻R4、光敏电阻R5及储能电容C3。

在优选的实施例中，发热源200为白炽灯LAP，光敏电阻R5与发热源200白炽灯LAP相对。可以通过调整发热源200与温控开关S1的距离来控制温控开关S1的加热速度。另外，发热源200可以为其他发光发热器件，如照明灯、电热丝等，如果发热源200选择使用白炽灯LAP，那么光敏电阻R5可以用温敏电阻替换。而考虑到发热源200是对温控开关S1起加热作用，因此发热源200可以选择只发热不发光的器件，如电热丝，那么光敏电阻R5则需要用温敏电阻替换。

运算放大器U2两个电压输入端的一个，即本实施例中的反相输入端通过光敏电阻R5与电源的输出端连接，并通过分压电阻R1接地；运算放大器U2两个电压输入端的另一个，即本实施例中的同相输入端通过分压电阻R3与电源的输出端连接，并通过分压电阻R2接地；运算放大器U2的输出端通过下拉电阻R4接地，另外还通过储能电容C3接地。光敏电阻R5和分压电阻R3未与运算放大器U2连接的一端为开关控制单元120的一个输入端a。

开关管Q1的控制端与运算放大器U2的输出端连接，开关管Q1的输入端作为开关控制模块120的另一个输入端b与第一继电器K1线圈的另一端连接，开关管Q1的输出端接地。运算放大器U2的输出电压对储能电容C3充电，当储能电容C3的电压到达开关管Q1的导通电压时，开关管Q1导通。在优选的实施例中，运算放大器U2的型号为LM358。在其他实施例中，运算放大器U2可以是能实现电压比较功能的其他型号运算放大器，或为比较器。

开关管Q1为场效应管，开关管Q1的输入端为场效应管的源极，开关管Q1的控制端为场效应管的栅极，开关管Q1的输出端为场效应管的漏极。在其他实施例中，配合其他器件参数的变换，开关管Q1可以是三极管、晶体管或MOS管等。

光敏电阻R5的阻值跟随发热源200的光线强度改变而改变，强光时光敏电阻R5表现为低阻值，弱光是光敏电阻R5表现为高阻值。运算放大器U2两个电压输入端根据所输入的电压作比较输出高电平或者低电平对储能电容C3充电，当储能电容C3的电压达到开关管Q1的导通电压时，开关管Q1导通，第一继电器K1的线圈工作触发其第一常开触点K11、第二常开触点K12闭合，计数器U1计数。

下拉电阻R4用于提高运算放大器U2输出电平的兼容性，同时有限流作用。

在温控开关S1的一个升降温通断周期内，开始时温度较低，温控开关S1闭合，此时发热源200工作给温控开关S1加热，上升到一定的温度值时，温控开关S1断开，发热源200熄灭；此时光敏电阻R5，没有光照，光敏电阻R5电阻变大，分压电阻R1上分得的电压低于分压电阻R2上分得的电压，运算放大器U2输出高电平，对储能电容C3充电，达到开关管Q1开启电压，开关管Q1导通，第一继电器K1线圈动作，第一常开触点K11、第二常开触点K12闭合，计数器U1计数1次；同时散热源300开始工作，对温控开关S1加速散热，使其很快的冷却，意味温控开关S1的一次升降温通断周期完成，这个过程实现了加热、计数和加速散热。

在优选的实施例中，温控开关测试电路还包括第二继电器K2，优选地，第二继电器K2为大电流继电器。第二继电器K2的常开触点K21与温控开关S1、发热源200串联连接在电源两极，第二继电器K2的线圈与计数器U1的第十九引脚工作触发端19连接，第二继电器K2用于触发计数器U1完成预设次数的计数。预设次数指的是根据温控开关S1的测试经验给将要测试的温控开关S1预估的一个通断寿命次数；或者，预设次数可以理解为温控开关S1通断寿命次数的愿望值。

具体地，计数器U1的第十八引脚为公共端18与电源的输出端连接，计数器U1的公共端18与工作触发端19形成计数器U1完成预设次数的计数的触发开关。当触发开关闭合，第二继电器K2的线圈工作，第二继电器K2的常开触点K21闭合，温控开关S1、发热源200开始工作，则计数器U1开始计数工作。在计数器U1中，做温控开关测试前，计数器U1设置相应的预设次数的计数，开始测试则触发开关闭合计数器U1计数开始，到达预设计数的次数，触发开关断开，计数器U1计数结束，测试实验完成。

本实施例中，电压变换模块400为上述电源可输出直流稳压电，电压变换模块400为控制模块100、计数器U1等供电。在其它实施例中，电源可以用电池或直流稳压源提供。电压变换模块400包括变压器TI、整流桥B1及滤波电容C1。

变压器TI初级绕组输入端与市电连接，变压器TI次级绕组输出端与整流桥B1输入端连接，整流桥B1的正极输出端与滤波电容C1一端连接，整流桥B1的正极输出端作为电压变换模块400的输出端，整流桥B1的负极输出端与滤波电容C1另一端连接并接地。交流电经过变压器T1降压，整流桥B1整流，滤波电容C1滤波后得到稳定的直流电压输出，为后续的电路提供电源。

在优选的实施例中，电压变换模块400还包括三端稳压器Q2和滤波电容C2。

三端稳压器Q2的输入端与整流桥B1的正极输出端连接，三端稳压器Q2的输出端同时与第一继电器K1和滤波电容C2一端连接，滤波电容C2另一端接地，三端稳压器Q2的输出端作为电压变换模块400的输出端输出稳压直流电，三端稳压器Q2是一种固定输出三端稳压器，比如型号为7812的芯片，当然也可以采用可调输出三端稳压器。

在优选的实施例中，温控开关测试电路还包括发声器件SP1，发声器件SP1与计数器U1的第十七引脚悬空端17连接，悬空端17与公共端18、工作触发端19形成一个单刀双掷开关500；当单刀双掷开关500置于工作触发端19时，计数器U1开始预设次数的计数工作；当计数器U1完成预设次数的计数工作时，单刀双掷开关500置于悬空端17，发声器件SP1工作发出警报声音同时实验人员，因此实验人员不需要时刻守着记录温控开关S1的通断次数。发声器件SP1优选为蜂鸣器。

在本实施例中，TNP-P61B计数器中，除上述提到的端脚按照上述的连接关系连接外，剩余其他的引脚接地或者悬空。

在本实施例中，散热源300为风扇F1。

下面就一个优选的实施例对本温控开关测试电路进行说明。

在做实验之前，要知道通断的次数，即温控开关S1通断寿命次数，然后将计数器U1设置相应的次数，将温控开关S1放到白炽灯LAP的附近，调整好与白炽灯LAP直接的距离，然后将光敏电阻R5对准白炽灯LAP的方向，感应白炽灯LAP的光线。

温控开关测试电路通上电源，计数器U1开始工作，同时电压经变压器T1变压，然后经过整流桥B1整流，滤波电容C1进行滤波，经过三端稳压器Q2输出稳定的12V直流电压，再经滤波电容C2滤波，电流到第一继电器K1的线圈，然后到达开关管Q1，同时电流也到了分压电阻R2、分压电阻R3，分得一定电压给运算放大器U2的同相输入端；电流也到了光敏电阻R5和分压电阻R1，由于此时白炽灯LAP还没有通电，光强为弱，光敏电阻R5此时表现为大的电阻，分压电阻R1上分得电压小，致使运算放大器U2的反相输入端电压比同相输入端电压低，则运算放大器U2输出高电平，开始对储能电容C3充电。

同时，电流已经到了第二继电器K2的线圈，则第二继电器K2的常开触点K21闭合；由于开始是温度较低，温控开关S1是闭合的，此时白炽灯LAP亮，开始给温控开关S1加热；同时光敏电阻R5，也获得了光线，电阻立即变低，此时分压电阻R1上分得高电压，高于分压电阻R2分得的电压，运算放大器U2输出低电压，这个过程运算放大器U2的输出从高电平变为低电平也是瞬间的时间，当给储能电容C3充电，还没有达到开关管Q1的开启电压时，又变为低电平，所以开关管Q1没有导通，第一继电器K1的第一常开触点K11、第二常开触点K12不动作，计数器U1不计数，风扇F1不工作，这样就实现了温控开关S1加温的过程。

当温控开关S1上升到一定的温度值时，温控开关S1断开，白炽灯LAP灯泡熄灭；此时光敏电阻R5没有光照，电阻变大，此时分压电阻R1上分得的电压低于分压电阻R2上分得的电压，运算放大器U2输出高电平，对储能电容C3充电，达到开关管Q1开启电压，开关管Q1导通，第一继电器K1的线圈动作，第一常开触点K11、第二常开触点K12闭合，计数器U1开始计数；同时风扇F1开始工作，对温控开关S1加速散热，使其很快的冷却，这个过程实现了计数和加速散热。

当温控开关S1将到一定的温度后，温控开关S1的触点闭合，此时白炽灯LAP亮，光敏电阻R5的电阻降低，分压电阻R1上分得电压大，高于分压电阻R2上分得的电压，运算放大器U2输出低电平，第一继电器K1的线圈断电，第一常开触点K11、第二常开触点K12断开，计数器U1做好下一次计数准备。另外，风扇F1停止了工作，温控开关S1开始加温，这样如此循环下去。计数器U1就记录每次通断的次数，当计数器U1记录的数据达到规定的循环数时，TCN-P61B计数器中的单刀双掷开关500置于悬空端17，发声器件SP1报警；同时第二继电器K2线圈断电其常开触点K21断开，测试完成，整个过程实现了自动的记录过程。

通过温控开关测试电路，实现了自动记录温控开关S1的通断次数，加热过程中，可以直接将温控开关S1放在500W的白炽灯LAP上面，通过调整温控开关S1与发热源200的之间的距离来控制温控开关S1的升温速度，加风扇F1使其快速散热，加快温控开关S1快速闭合，来缩短测试周期时间；测试完后发出报警声音通知实验人员，实验人员不用时刻守着记录通断次数的电路设计，有简单、可靠等优点，解决了测试效率不高问题和降低了测试人员的劳动强度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种温控开关测试电路，其特征在于，包括控制模块、计数器、发热源及散热源，其中，

所述发热源、温控开关串联连接在电源两极，所述温控开关处于靠近所述发热源及散热源的位置；

所述控制模块的控制端同时与所述散热源和计数器连接，用于根据所述发热源跟随温控开关开闭而改变的状态控制计数器记录所述温控开关的通断次数，所述控制模块还用于在所述温控开关断开时控制所述散热源对温控开关散热；

所述控制模块包括开关控制单元、第一继电器，所述第一继电器包括线圈、第一常开触点和第二常开触点，其中，

所述开关控制单元的一个输入端、所述第一继电器的线圈的一端与所述电源连接，所述开关控制单元的另一个输入端与所述第一继电器的线圈的另一端连接，所述开关控制单元的输出端接地，所述开关控制单元根据所述发热源的发光状态或发热状态控制所述第一继电器的线圈工作；

所述第一继电器的第一常开触点与所述散热源串联连接在电源两极，所述第一继电器的第二常开触点与所述计数器的计数触发端连接且用于触发所述计数器记录所述第一继电器的第二常开触点通断次数。

2.根据权利要求1所述的温控开关测试电路，其特征在于，所述开关控制单元包括运算放大器、开关管Q1、分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、下拉电阻R4、光敏电阻R5及储能电容C3，其中，

所述发热源为白炽灯，所述光敏电阻R5与所述白炽灯相对；

所述运算放大器两个电压输入端的一个通过所述光敏电阻R5与所述电源连接，并通过分压电阻R1接地；

所述运算放大器两个电压输入端的另一个通过所述分压电阻R3与所述电源连接，并通过分压电阻R2接地；所述光敏电阻R5和分压电阻R3未与所述运算放大器连接的一端为所述开关控制单元的一个输入端；

所述运算放大器的输出端通过下拉电阻R4接地，另外还通过储能电容C3接地；

所述开关管Q1的控制端与所述运算放大器的输出端连接，所述开关管Q1的输入端作为所述开关控制单元的另一个输入端与所述第一继电器的线圈的另一端连接，所述开关管Q1的输出端接地。

3.根据权利要求1所述的温控开关测试电路，其特征在于，所述计数触发端包括所述计数器的第四引脚电压输出端与第一引脚电压输入端，所述第一继电器的第二常开触点连接在所述电压输出端与电压输入端之间，用于将自身的电压输出端输出的电压作为计数工作电压输入到所述电压输入端使计数器进入工作状态。

4.根据权利要求3所述的温控开关测试电路，其特征在于，还包括第二继电器，所述第二继电器的常开触点与所述温控开关、发热源串联连接在电源两极，所述第二继电器的线圈与所述计数器的第十九引脚工作触发端连接，所述第二继电器用于触发所述计数器完成预设次数的计数。

5.根据权利要求4所述的温控开关测试电路，其特征在于，所述计数器的第十八引脚为公共端与所述电源连接，所述公共端与所述工作触发端形成计数器完成预设次数的计数的触发开关。

6.根据权利要求5所述的温控开关测试电路，其特征在于，还包括发声器件，所述发声器件与计数器的第十七引脚悬空端连接，所述悬空端与所述公共端、工作触发端形成一个单刀双掷开关；

当所述单刀双掷开关置于所述工作触发端时，所述计数器开始预设次数的计数工作；

当所述计数器完成预设次数的计数工作时，所述单刀双掷开关置于所述悬空端，所述发声器件工作。

7.根据权利要求1所述的温控开关测试电路，其特征在于，还包括电压变换模块，所述电压变换模块包括变压器、整流桥及滤波电容C1，其中，

所述变压器初级绕组输入端与市电连接，所述变压器次级绕组输出端与所述整流桥输入端连接，所述整流桥的正极输出端与所述滤波电容C1一端连接，所述整流桥的正极输出端作为所述电压变换模块的输出端，所述整流桥的负极输出端与滤波电容C1另一端连接并接地。

8.根据权利要求7所述的温控开关测试电路，其特征在于，所述电压变换模块还包括三端稳压器和滤波电容C2，其中，

所述三端稳压器的输入端与所述整流桥的正极输出端连接，所述三端稳压器的输出端同时与所述第一继电器和所述滤波电容C2一端连接，所述滤波电容C2另一端接地，所述三端稳压器的输出端作为所述电压变换模块的输出端输出稳压直流电。

9.根据权利要求1所述的温控开关测试电路，其特征在于，所述散热源为风扇。