CN105823105A - 人体感应延时停机油烟机电源插座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种人体感应延时停机油烟机电源插座，其特征包括：220V交流电源、9V半波整流稳压电源、红外探测及红外信号放大电路、电压比较电路、电平信号放大延迟电路、油烟机电源控制电路；所述的红外探测及红外信号放大电路中红外探头IC1选用的型号为LN074B；所述的电压比较电路中运算放大器IC2选用的型号为CA3140。本发明为普通油烟机设计了一种人体感应延时停机油烟机电源插座，它利用红外感应方式探测油烟机附近是否有人体，人体一旦远离油烟机，油烟机电源插座中由全电压供电变为降压供电，油烟机电源插座中交流电压维持几分钟后完全断电，它实现了普通油烟机具有自动探测人体的功能和安全用电的目的。
Description
技术领域
本发明属于电子自动控制领域，涉及一种人体感应延时停机油烟机电源插座。
背景技术
市场上出售的各种油烟机工作模式大体相当，只有少数品牌油烟机有延时功能，这使油烟机在使用期间，确实存在许多不便，如：菜肴烹饪结束后，厨房还弥漫着很多油烟，这就需要油烟机继续运转工作一段时间抽排油烟，然而大部分油烟机不具备延时功能；若手动打开油烟机，然后去就餐，油烟机运转后又不能自动关闭，这将使油烟机长时间运转而造成电机无故磨损、且浪费部分不必要的电力；时有忘记关闭油烟机电源开关，油烟机就会长时间通电运转，那么轻则烧坏可能油烟机的电机，重则有可能引发火灾等安全事故。
本发明为普通油烟机设计了一种人体感应延时停机油烟机电源插座，它利用红外感应方式能自动探测油烟机附近是否有人体在工作，人体一旦远离油烟机，油烟机电源插座中由全电压供电状态变为降压供电，油烟机电源插座中交流电压维持几分钟后完全断电，它实现了普通油烟机具有自动探测人体的功能和安全用电的目的。
以下详细说明本发明所述的人体感应延时停机油烟机电源插座在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：本发明为普通油烟机设计了一种人体感应延时停机油烟机电源插座，它利用红外感应方式能自动探测油烟机附近是否有人体在工作，人体一旦远离油烟机，油烟机电源插座中由全电压供电状态变为降压供电，油烟机电源插座中交流电压维持几分钟后完全断电，它实现了普通油烟机具有自动探测人体的功能和安全用电的目的。
电路工作原理：人体感应延时停机油烟机电源插座的电路采用红外探头LN074B，当红外探头IC1接收到人体辐射的红外信号后，由红外控头IC1内部转换成一个频率约为0.3～3Hz微弱的低频信号，低频信号经NPN型晶体管VT1放大后输入运算放大器IC2组成的电压比较器。
平时运算放大器IC2的第2脚电压略高于运算放大器IC2的第3脚输入电压，运算放大器IC2的第6脚输出低电平；当有人体在红外探头IC1的探测范围时，红外控头IC1输出一定电压，该电压经NPN型晶体管VT1放大和运算放大器IC2组成电压比较器使信号输出电压高于参考电压，这时运算放大器IC2的第6脚输出高电平，使N沟道场效应管VT2的导通，从而使双向可控硅BCR被触发，使油烟机电源插座CZ中得电，使油烟机开始加电工作，且油烟机会不间断地通电运转。
当人体远离油烟机时，因N沟道场效应管VT2的栅极接有电解电容C3和电阻R3，即便运算放大器IC2的第6脚输出低电平，电解电容C3放电需要经过一段时间，致使N沟道场效应管VT2由导通逐渐向半导通状态过度，从而使双向可控硅BCR的导通发生变化，使油烟机电源插座CZ由全电压状态变为降压供电状态，直到油烟机电源插座CZ中完全断电。
为了使红外信号放大电路稳定工作，在NPN型晶体管VT1放大电路中增加电阻R1和电容C2组成负反馈电路。
运算放大器IC2外围电路中的电位器RP用来预设红外探头IC1的灵敏度，它用于调整红外探头IC1探测人体接近的范围。
技术方案：人体感应延时停机油烟机电源插座，它包括220V交流电源、9V半波整流稳压电源、红外探测及红外信号放大电路、电压比较电路、电平信号放大延迟电路、油烟机电源插座控制电路，其特征在于：
红外探测及红外信号放大电路：它由红外探头IC1、电解电容C1、NPN型晶体管VT1、电阻R2组成，红外探头IC1选用的型号为LN074B，红外探头IC1的红色线接电路正极VCC，红外探头IC1的黑色线接电路地GND，红外探头IC1的输出端S接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接NPN型晶体管VT1的基极，NPN型晶体管VT1的集电极通过电阻R2接电路正极VCC，NPN型晶体管VT1的发射极接电路地GND；
电压比较电路：它由运算放大器IC2和电位器RP组成，运算放大器IC2选用的型号为CA3140，运算放大器IC2的第3脚接NPN型晶体管VT1的集电极，电位器RP的一端和运算放大器IC2的第7脚接电路正极VCC，运算放大器IC2的第2脚接电位器RP的活动臂，电位器RP的另一端和运算放大器IC2的第4脚接电路地GND；
负反馈电路：电阻R1的一端和电容C2的一端接NPN型晶体管VT1的基极，电阻R1的另一端和电容C2的另一端接NPN型晶体管VT1的集电极；
电平信号放大延迟电路：它由开关二极管D1、电阻R3、电解电容C3、N沟道场效应管VT2和电阻R4组成，运算放大器IC2的第6脚接开关二极管D1的正极，开关二极管D1的负极接电阻R3的一端和电解电容C3的正极及N沟道场效应管VT2的栅极，N沟道场效应管VT2的漏极接电路正极VCC，N沟道场效应管VT2的源极通过电阻R4接电路地GND；
油烟机电源插座控制电路：它由触发电阻R5、双向可控硅BCR、油烟机电源插座CZ组成，N沟道场效应管VT2的源极通过触发电阻R5接双向可控硅BCR的控制极G，双向可控硅BCR的第一阳极T1通过电源开关SW接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接油烟机电源插座CZ上的火线端子，油烟机电源插座CZ的零线端子接电路地GND，油烟机电源插座CZ的保护地线端子接保护地线PE；
9V半波整流稳压电源：它由降压电容C5、泄放电阻R6及硅整流二极管D2、硅稳压二极管DW和电解电容C4组成，硅稳压二极管DW的稳压值为9V，降压电容C5的一端和泄放电阻R6的一端通过电源开关SW接220V交流电源的火线端L，降压电容C5的另一端和泄放电阻R6的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接硅稳压二极管DW的负极和电解电容C4的正极，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C4的负极接电路地GND；
9V半波整流稳压电源的正极与电路正极VCC相连，9V半波整流稳压电源的负极与电路地GND及220V交流电源的零线端N相连。
附图说明
附图1是本发明提供一个人体感应延时停机油烟机电源插座的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的人体感应防烧死油烟机插座电源电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件的名称及其主要技术参数
IC1为红外探头，选用的型号为LN074B，红色线接电路正极VCC，黑色线接电源负极，即：接电路地GND；
IC2为运算放大器，选用的型号为CA3140，其为8脚双列直插式DIP封装，它用一片MOSFET为输入的运算放大器，具有极高的输入阻抗为1.5TΩ和极低的输入电流(10PA)；
VT1为NPN型晶体管,选用的型号为2SC9013，放大倍数β≥180；
VT2为N沟道场效应管，选用的型号为IRFZ22；
BCR为双向可控硅，采用的技术参数为5A、500V双向可控硅；
D1为开关二极管，选用的型号为1N4148；
D2为硅整流二极管，选用的型号为1N4007；
DW为硅稳压二极管，使用的稳压值为9V、功率为1W；
RP为电位器，选用实心电位器，使用的阻值为36KΩ；
电阻全部使用金属膜电阻，功率均为1/8W；电阻R1的阻值为2.2MΩ；电阻R2的阻值为10KΩ；电阻R3的阻值为180KΩ；电阻R4的阻值为2.7KΩ；触发电阻R5的阻值为27KΩ；泄放电阻R6的阻值为680KΩ、功率1W；
C1为电解电容，容量为47μF/25V；C2为涤纶电容，其容量是0.039μF；C3为电解电容，使用的型号CD11-10，其容量为100μ/25V；C4为电解电容，使用的型号CD11-10，容量为1000μ/25V；C5为降压电容，容量为0.68μF/450V的涤纶电容；
CZ为油烟机电源插座，使用的技术指标为5A/250V。
电路制作要点及电路调试
因人体感应延时停机油烟机电源插座的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单地调试即可正常工作；
电路调试主要是调节电位器RP，选择合适的参考电压，以达到较高的感应灵敏度；
红外探头IC1安装在油烟机电源插座CZ的86型面板底盒内，红外探头透镜的平面正对准人体工作的区域，让其形成一个比较理想的红外线感应范围。
本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观形状及其尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种人体感应延时停机油烟机电源插座，它包括220V交流电源、9V半波整流稳压电源、红外探测及红外信号放大电路、电压比较电路、电平信号放大延迟电路、油烟机电源插座控制电路，其特征在于：
所述的红外探测及红外信号放大电路由红外探头IC1、电解电容C1、NPN型晶体管VT1、电阻R2组成，红外探头IC1选用的型号为LN074B，红外探头IC1的红色线接电路正极VCC，红外探头IC1的黑色线接电路地GND，红外探头IC1的输出端S接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接NPN型晶体管VT1的基极，NPN型晶体管VT1的集电极通过电阻R2接电路正极VCC，NPN型晶体管VT1的发射极接电路地GND；
所述的电压比较电路由运算放大器IC2和电位器RP组成，运算放大器IC2选用的型号为CA3140，运算放大器IC2的第3脚接NPN型晶体管VT1的集电极，电位器RP的一端和运算放大器IC2的第7脚接电路正极VCC，运算放大器IC2的第2脚接电位器RP的活动臂，电位器RP的另一端和运算放大器IC2的第4脚接电路地GND；
所述的负反馈电路中，电阻R1的一端和电容C2的一端接NPN型晶体管VT1的基极，电阻R1的另一端和电容C2的另一端接NPN型晶体管VT1的集电极；
电平信号放大延迟电路由开关二极管D1、电阻R3、电解电容C3、N沟道场效应管VT2和电阻R4组成，运算放大器IC2的第6脚接开关二极管D1的正极，开关二极管D1的负极接电阻R3的一端和电解电容C3的正极及N沟道场效应管VT2的栅极，N沟道场效应管VT2的漏极接电路正极VCC，N沟道场效应管VT2的源极通过电阻R4接电路地GND；
所述的油烟机电源插座控制电路由触发电阻R5、双向可控硅BCR、油烟机电源插座CZ组成，N沟道场效应管VT2的源极通过触发电阻R5接双向可控硅BCR的控制极G，双向可控硅BCR的第一阳极T1通过电源开关SW接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接油烟机电源插座CZ上的火线端子，油烟机电源插座CZ的零线端子接电路地GND，油烟机电源插座CZ的保护地线端子接保护地线PE；
所述的9V半波整流稳压电源由降压电容C5、泄放电阻R6及硅整流二极管D2、硅稳压二极管DW和电解电容C4组成，硅稳压二极管DW的稳压值为9V，降压电容C5的一端和泄放电阻R6的一端通过电源开关SW接220V交流电源的火线端L，降压电容C5的另一端和泄放电阻R6的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接硅稳压二极管DW的负极和电解电容C4的正极，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C4的负极接电路地GND；
所述的9V半波整流稳压电源的正极与电路正极VCC相连，9V半波整流稳压电源的负极与电路地GND及220V交流电源的零线端N相连。
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