CN105423383A - 一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，主要由中央处理器，电源，均与中央处理器相连接的A/D模数转换器、电机、报警器，与A/D模数转换器相连接的烟雾传感器，以及串接在电源与中央处理器之间的三端稳压滤波电路组成；其特征在于，在中央处理器与电机之间还串接有三线性缓冲驱动电路；所述三线性缓冲驱动电路由处理芯片U1，以及均与处理芯片U1相连接的缓冲电路和驱动电路组成；所述缓冲电路与驱动电路相连接。本发明的智能家用抽油烟机的控制系统能准确的采集油烟的浓度值，并准确的控制抽油烟机进行自动开启或关闭，给人们提供一个良好的生活环境。

Description

一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统

技术领域

本发明涉及一种抽油烟机的控制系统，具体是指一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统。

背景技术

目前国内生产、销售的抽油烟机，都是有按键开关，以便对抽油烟机进行操作，而这种抽油烟机的按键开关在使用中容易出现失效、灵敏度降低等问题。而且，人们在使用后常常会出现忘记关闭抽油烟机，因此造成能源大量的浪费。

因此，人们现在急需一种能根据油烟的浓度来控制抽油烟机进行自动开启或关闭的抽油烟机控制系统，来实现便捷、环保、节能的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的抽油烟机不能根据油烟的浓度来控制抽油烟机进行自动开启或关闭的缺陷，本发明提供一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，主要由中央处理器，电源，均与中央处理器相连接的A/D模数转换器、电机、报警器，与A/D模数转换器相连接的烟雾传感器，以及串接在电源与中央处理器之间的三端稳压滤波电路组成。同时，在中央处理器与电机之间还串接有三线性缓冲驱动电路；所述三线性缓冲驱动电路由处理芯片U1，以及均与处理芯片U1相连接的缓冲电路和驱动电路组成；所述缓冲电路与驱动电路相连接。

所述缓冲电路由三极管VT5，P极经电阻R8后和三极管VT5的集电极共同形成缓冲电路的输入端与中央处理器相连接、N极经电感L2后与处理芯片U1的DIM管脚相连接的二极管D7，正极与二极管D7的N极相连接、负极经电阻R12后与处理芯片U1的HYS管脚相连接的极性电容C6，P极经电阻R9后与三极管VT5的发射极相连接、N极与处理芯片U1的CS管脚相连接的二极管D8，一端与处理芯片U1的IN管脚相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电感L1，以及负极与三极管VT5的集电极相连接、正极顺次经电阻R10和电阻R11后与处理芯片U1的IN管脚相连接的极性电容C5组成；所述电阻R10与电阻R11的连接点作为缓冲电路的输出端并与驱动电路相连接。

所述的驱动电路由场效应管MOS，三极管VT4，负极与电阻R10与电阻R11的连接点相连接、正极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C7，正极顺次经电阻R16和二极管D9以及电阻R14后与场效应管MOS的源极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C9，负极经电阻R15后与处理芯片U1的LIM管脚相连接、正极与三极管VT4的集电极相连接的极性电容C8，正极与场效应管MOS的漏极相连接、负极接地的极性电容C10，以及P极经电阻R18后与处理芯片U1的SNS管脚相连接、N极与三极管VT4的基极相连接的二极管D10组成；所述场效应管MOS的HG管脚与场效应管MOS的栅极相连接、其GND管脚接地；所述极性电容C9的负极和二极管D10的P极共同形成驱动电路的输出端并与电机相连接。

所述三端稳压滤波电路由变压器T，其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、其另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接的二极管整流器U，正极与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接的极性电容C1，以及输入端均与二极管整流器U的正极输出端和负极输出端相连接、其输出端与中央处理器相连接的电压可调稳压电路组成；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成三端稳压滤波电路的输入端并与电源相连接。

所述电压可调稳压电路由放大器P1，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，正极经电阻R1后与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极与三极管VT1的基极相连接的极性电容C2，P极顺次经电阻R3和电阻R2后与二极管整流器U的正极输出端相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D4，P极经电阻R4后与极性电容C2的正极相连接、N极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D2，P极经可调电阻R5后与三极管VT1的发射极相连接、N极与放大器P1的正极输入端相连接的二极管D3，正极与三极管VT2的基极相连接、负极与放大器P1的正极输入端相连接的极性电容C3，正极与放大器P1的负极输入端相连接、负极与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C4，P极与放大器P1的输出端相连接、N极经电阻R6后与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5，以及P极经电阻R7后与放大器P1的输出端相连接、N极和三极管VT3的集电极共同形成电压可调稳压电路的输出端的二极管D6组成；所述三极管VT1集电极接地。

为确保本发明的实际使用效果，所述的烟雾传感器优先采用JTY-GD-T12型烟雾传感器来实现；而处理芯片U1则优先采用LM3401集成芯片来实现。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的本发明三线性缓冲驱动电路能对中央处理器输出的电压和电流中的高电压尖峰进行缓冲或吸收，并能输出稳定的电压和电流，从而确保了抽油烟机的工作的稳定性。

(2)本发明的三端稳压整流放大电路能对电源电压进行整流滤波，还能将整流滤波后的电压转换为稳定的12V直流电压，从而确保中央处理器工作的稳定性，同时确保了本发明的智能抽油烟机的控制系统的稳定性。

(3)本发明采用了烟雾传感器，该烟雾传感器的性能稳定，采集信息的范围广，能准确的对采集范围内的烟雾的浓度进行采集，从而提高了本发明的智能抽油烟机的控制系统能准确的控制抽油烟机进行自动开启或关闭。

(4)本发明的智能抽油烟机的控制系统，使抽油烟机实现了自动化开启与关闭，给家庭节省了开支，并且能充分提高了抽油烟机的有效寿命，减小了使用成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的三端稳压滤波电路的电路结构示意图。

图3为本发明的三线性缓冲驱动电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明主要由中央处理器，电源，均与中央处理器相连接的A/D模数转换器、电机、报警器，与A/D模数转换器相连接的烟雾传感器，串接在中央处理器与电机之间的三线性缓冲驱动电路，以及串接在电源与中央处理器之间的三端稳压滤波电路组成。其中，该三端稳压滤波电路如图2所示，其由变压器T，二极管整流器U，以及电压可调稳压电路组成。

其中，二极管整流器U的一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、其另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接。极性电容C1的正极与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接。电压可调稳压电路的输入端均与二极管整流器U的正极输出端和负极输出端相连接、其输出端与中央处理器相连接。所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成三端稳压滤波电路的输入端与电源相连接。

为确保本发明的可靠运行，所述的中央处理器优先采用SOP8中央处理器，该SOP8中央处理器的MULT管脚与A/D模数转换器相连接，SE管脚相连接的报警器。所述的电源为220V交流电，该220V交流电通过三端稳压滤波电路进行整流滤波后输出稳定的12V直流电压，该12V直流电压为中央处理器供电。

如图2所示，该电压可调稳压电路由放大器P1，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，可调电阻R5，电阻R6，电阻R7，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，二极管D2，二极管D3，二极管D4，二极管D5，以及二极管D6组成。

连接时，极性电容C2的正极经电阻R1后与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极与三极管VT1的基极相连接。二极管D4的P极顺次经电阻R3和电阻R2后与二极管整流器U的正极输出端相连接、N极与三极管VT3的基极相连接。二极管D2的P极经电阻R4后与极性电容C2的正极相连接、N极与三极管VT2的集电极相连接。二极管D3的P极经可调电阻R5后与三极管VT1的发射极相连接、N极与放大器P1的正极输入端相连接。

其中，极性电容C3的正极与三极管VT2的基极相连接、负极与放大器P1的正极输入端相连接。极性电容C4的正极与放大器P1的负极输入端相连接、负极与三极管VT3的发射极相连接。二极管D5的P极与放大器P1的输出端相连接、N极经电阻R6后与三极管VT2的发射极相连接。二极管D6的P极经电阻R7后与放大器P1的输出端相连接、N极和三极管VT3的集电极共同形成电压可调稳压电路的输出端。所述三极管VT1集电极接地。

本发明在运行时，220V电源经变压器T进行降压后生成12V交流电，该12V交流电经二极管整流器U整流后转换为12V直流电压，12V直流电压经滤波极性电容C1进行滤波后得到平滑的12V直流电压，该直流电压经电压可调稳压电路进行高压和低压调节后输出稳定的12V直流电压。

所述三线性缓冲驱动电路如图3所示，其由处理芯片U1，以及均与处理芯片U1相连接的缓冲电路和驱动电路组成；所述缓冲电路由三极管VT5，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电感L1，电感L2，极性电容C5，极性电容C6，二极管D7，以及二极管D8组成。

连接时，二极管D7的P极经电阻R8后与SOP8中央处理器的ZCD管脚相连接、N极经电感L2后与处理芯片U1的DIM管脚相连接。极性电容C6的正极与二极管D7的N极相连接、负极经电阻R12后与处理芯片U1的HYS管脚相连接。

所述二极管D8的P极经电阻R9后与三极管VT5的发射极相连接、N极与处理芯片U1的CS管脚相连接。电感L1的一端与处理芯片U1的IN管脚相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接。极性电容C5的负极与三极管VT5的集电极相连接、正极顺次经电阻R10和电阻R11后与处理芯片U1的IN管脚相连接。所述电阻R10与电阻R11的连接点作为缓冲电路的输出端并与驱动电路相连接。所述三极管VT5的集电极与SOP8中央处理器的OUT管脚相连接。

进一步，所述的驱动电路由场效应管MOS，三极管VT4，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，极性电容C10，二极管D9，以及二极管D10组成。

连接时，极性电容C7的负极与电阻R10与电阻R11的连接点相连接、正极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接。极性电容C9的负极经电阻R17后与三极管VT4的发射极相连接、其正极经电阻R16后与二极管D9的N极相连接，所述二极管D9的P极经电阻R14后与场效应管MOS的源极相连接。

所述极性电容C8的负极经电阻R15后与处理芯片U1的LIM管脚相连接、正极与三极管VT4的集电极相连接。极性电容C10的正极与场效应管MOS的漏极相连接、负极接地。二极管D10的P极经电阻R18后与处理芯片U1的SNS管脚相连接、N极与三极管VT4的基极相连接。所述场效应管MOS的HG管脚与场效应管MOS的栅极相连接、其GND管脚接地；所述极性电容C9的负极和二极管D10的P极共同形成驱动电路的输出端与电机相连接。

本发明在运行时，中央处理器输出的电压和电流经三线性缓冲驱动电路中的缓冲电路对该电压和电流中的高电压尖峰进行缓冲或吸收。经缓冲电路处理后的电压和电流经三线性缓冲驱动电路中的驱动电路输出稳定的电压和电流，从而确保了抽油烟机的电机工作的稳定性。

运行时，所述的烟雾传感器优先采用JTY-GD-T12型烟雾传感器，该烟雾传感器用于采集油烟的浓度值，并将采集到的油烟的浓度值传输给A/D模数转换器。所述的A/D模数转换器将烟雾传感器传输的油烟的浓度值转换为数据信号传输给中央处理器。所述的中央处理器内设定有油烟的最低浓度值，该中央处理器将接收到的数据信号转换为数据值并与油烟的最低浓度值进行比对。

如果转换得到的数据值大于设定的油烟的最低浓度值时报警器开始报警，同时，中央处理器输出控制电压和电流经三线性缓冲驱动电路输出稳定的驱动电流给电机，该电机得电后启动，此时抽油烟机开始工作。当烟雾传感器采集到的油烟的浓度值经中央处理器进行比对，如果小于设定的油烟的最低浓度值时，该中央处理器停止输出控制电流给三线性缓冲驱动电路，此时，电机失电，抽油烟机停止工作。

为确保本发明的可靠运行，所述的A/D模数转换器优先采用性能稳定的ADC0809AD模数转换器，而报警器则采用了具有高灵敏度的HARBT-6000-T报警器。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (8)

1.一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，主要由中央处理器，电源，均与中央处理器相连接的A/D模数转换器、电机、报警器，与A/D模数转换器相连接的烟雾传感器，以及串接在电源与中央处理器之间的三端稳压滤波电路组成；其特征在于，在中央处理器与电机之间还串接有三线性缓冲驱动电路；所述三线性缓冲驱动电路由处理芯片U1，以及均与处理芯片U1相连接的缓冲电路和驱动电路组成；所述缓冲电路与驱动电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，其特征在于，所述缓冲电路由三极管VT5，P极经电阻R8后和三极管VT5的集电极共同形成缓冲电路的输入端与中央处理器相连接、N极经电感L2后与处理芯片U1的DIM管脚相连接的二极管D7，正极与二极管D7的N极相连接、负极经电阻R12后与处理芯片U1的HYS管脚相连接的极性电容C6，P极经电阻R9后与三极管VT5的发射极相连接、N极与处理芯片U1的CS管脚相连接的二极管D8，一端与处理芯片U1的IN管脚相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电感L1，以及负极与三极管VT5的集电极相连接、正极顺次经电阻R10和电阻R11后与处理芯片U1的IN管脚相连接的极性电容C5组成；所述电阻R10与电阻R11的连接点作为缓冲电路的输出端并与驱动电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，其特征在于，所述的驱动电路由场效应管MOS，三极管VT4，负极与电阻R10与电阻R11的连接点相连接、正极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C7，正极顺次经电阻R16和二极管D9以及电阻R14后与场效应管MOS的源极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C9，负极经电阻R15后与处理芯片U1的LIM管脚相连接、正极与三极管VT4的集电极相连接的极性电容C8，正极与场效应管MOS的漏极相连接、负极接地的极性电容C10，以及P极经电阻R18后与处理芯片U1的SNS管脚相连接、N极与三极管VT4的基极相连接的二极管D10组成；所述场效应管MOS的HG管脚与场效应管MOS的栅极相连接、其GND管脚接地；所述极性电容C9的负极和二极管D10的P极共同形成驱动电路的输出端并与电机相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，其特征在于，所述三端稳压滤波电路由变压器T，其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、其另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接的二极管整流器U，正极与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接的极性电容C1，以及输入端均与二极管整流器U的正极输出端和负极输出端相连接、其输出端与中央处理器相连接的电压可调稳压电路组成；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成三端稳压滤波电路的输入端并与电源相连接。

5.根据权利要求4述的一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，其特征在于，所述电压可调稳压电路由放大器P1，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，正极经电阻R1后与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极与三极管VT1的基极相连接的极性电容C2，P极顺次经电阻R3和电阻R2后与二极管整流器U的正极输出端相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D4，P极经电阻R4后与极性电容C2的正极相连接、N极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D2，P极经可调电阻R5后与三极管VT1的发射极相连接、N极与放大器P1的正极输入端相连接的二极管D3，正极与三极管VT2的基极相连接、负极与放大器P1的正极输入端相连接的极性电容C3，正极与放大器P1的负极输入端相连接、负极与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C4，P极与放大器P1的输出端相连接、N极经电阻R6后与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5，以及P极经电阻R7后与放大器P1的输出端相连接、N极和三极管VT3的集电极共同形成电压可调稳压电路的输出端的二极管D6组成；所述三极管VT1集电极接地。

6.根据权利要求5所述的一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，其特征在于，所述的烟雾传感器为JTY-GD-T12型烟雾传感器。

7.根据权利要求6所述的一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，其特征在于，所述报警器为具有高灵敏度的HARBT-6000-T报警器。

8.根据权利要求7所述的一种基于三线性缓冲驱动电路的抽油烟机智能控制系统，其特征在于，所述处理芯片U1为LM3401集成芯片。