CN107965464A - 一种根据温度控制风速的智能排风系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种根据温度控制风速的智能排风系统，其特征在于：包括电源模块，温度传感器U1，风扇M，与温度传感器U1相连接的前端处理电路和后级放大电路，与后级放大电路相连接的开关调节链路；所述风扇M与开关调节链路连接；所述电源模块还与温度传感器U1和后级放大电路相连接。本发明可以根据车间内的温度自动调节风扇的风速，从而智能的对车间内的温度进行降温，其结构简单，智能化程度高，适合广泛使用。本发明具备过压保护功能，避免高电压对系统造成损坏。

Description

一种根据温度控制风速的智能排风系统
技术领域
本发明涉及一种排风系统，具体是指一种根据温度控制风速的智能排风系统。
背景技术
在生产过程中，由于设备长时间运转会导致车间内温度上升，而工人长时间在车间内工作则不利于健康。为了解决该问题，目前通常是手动对车间进行排风，以降低车间内的温度，但传统的排风系统智能化过低，无法适应社会的发展。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的排风系统智能化过低的缺陷，提供一种根据温度控制风速的智能排风系统。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种根据温度控制风速的智能排风系统，包括电源模块，温度传感器U1，风扇M，与温度传感器U1相连接的前端处理电路和后级放大电路，与后级放大电路相连接的开关调节链路；所述风扇M与开关调节链路连接；所述电源模块还与温度传感器U1和后级放大电路相连接；所述开关调节链路可以根据温度传感器U1检测温度来调节风扇的转速；所述开关调节链路包括场效应管Q1，P极与后级放大电路相连接、N极经电阻R14后与场效应管Q1的源极相连接的二极管D7，与二极管D7相并联的电容C10；所述风扇M与二极管D7相并联；所述场效应管Q1的栅极与后级放大电路相连接。
进一步的，所述前端处理电路包括正极与温度传感器U1的+VS管脚连接、负极接地的极性电容C6，N极与极0-性电容C6的正极相连接、P极与极性电容C6的负极相连接的二极管D6；所述温度传感器U1的+VS管脚与电源模块连接、其GND管脚分别与后级放大电路和极性电容C6的负极相连接。
所述后级放大电路包括放大芯片U3，串接在放大芯片U3的2管脚和4管脚之间的电阻R11，正极与放大芯片U3的5管脚连接、负极经电阻R10后与放大芯片U3的2管脚相连接的极性电容C7，均与极性电容C7相并联的极性电容C8和极性电容C9，一端与放大芯片U3的4管脚连接、另一端经电阻R13后与极性电容C7的负极相连接的电阻R12；所述极性电容C7的负极分别与二极管D7的P极和温度传感器U1的GND管脚相连接；所述放大芯片U3的3管脚接地、其5管脚接电源模块。
所述电源模块包括前端电源电路，与前端电源电路连接的过压保护电路；所述前端电源电路包括桥式整流器D3，三端稳压器U4，一端与桥式整流器D3的2管脚连接、另一端与桥式整流器D3的3管脚共同形成电源输入端的电阻R5，与电阻R5相并联的电容C2，一端与三端稳压器U4的IN管脚连接、另一端经熔断器F1后与桥式整流器D3的1管脚连接的电感L1，正极与电感L1和熔断器F1的连接点连接、负极与桥式整流器D3的4管脚连接的同时接地的极性电容C3，正极与三端稳压器U4的IN管脚连接、负极与极性电容C3的负极相连接的极性电容C4，一端与三端稳压器U4的IN管脚连接、另一端经指示灯D5后与极性电容C4的负极相连接的电阻R7，以及正极与三极管稳压器U4的OUT管脚相连接、负极与极性电容C4的负极相连接的极性电容C5；所述三端稳压器U4的GND管脚与极性电容C5的负极相连接、OUT管脚与过压保护电路连接。
所述过压保护电路包括场效应管Q3，场效应管Q2，N极与三端稳压器U4的OUT管脚连接、P极经电位器R8后与极性电容C5的负极连接的稳压二极管D4，串接在稳压二极管D4的N极和场效应管Q3的源极相连接的电阻R6，以及串接在场效应管Q3的源极和漏极之间的电阻R9；所述场效应管Q3的栅极与电位器R8的控制端连接、其漏极则与极性电容C5的负极相连接、源极与场效应管Q2的栅极相连接；所述场效应管Q2的漏极与三端稳压器U4的OUT管脚相连接、其源极与分别与温度传感器U1的+VS管脚和放大芯片U3的5管脚相连接。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可以根据车间内的温度自动调节风扇的风速，从而智能的对车间内的温度进行降温，其结构简单，智能化程度高，适合广泛使用。
(2)本发明可以将温度电压进行放大，从而更好的调节风扇的风速。
(3)本发明具备过压保护功能，避免高电压对系统造成损坏。
附图说明
图1为本发明的电源模块的结构图。
图2为本发明的温度传感器、前端处理电路、后级放大电路、开关调节链路以及风扇相互连接的结构图。
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并不限于此。
实施例
如图1、2所示，本发明的根据温度控制风速的智能排风系统，包括电源模块，温度传感器U1，风扇M，与温度传感器U1相连接的前端处理电路和后级放大电路，与后级放大电路相连接的开关调节链路。
具体的，所述风扇M与开关调节链路连接；所述电源模块还与温度传感器U1和后级放大电路相连接。所述开关调节链路可以根据温度传感器U1检测温度来调节风扇的转速。
该温度传感器U1设置于车间内，用于检测车间内的温度，本实施例中温度传感器U1的型号为LM35。该温度传感器U1检测到车间内的温度后从其VOUT管脚输出相应的模拟电压，该温度传感器输出的精度在10mV/℃，当车间内的温度越高，温度传感器U1输出的电压则越大。温度传感器U1输出的模拟电压输入到后级放大电路中，由后级放大电路进行处理。
为了更好的给温度传感器U1进行供电，如图2所示，该前端处理电路包括正极与温度传感器U1的+VS管脚连接、负极接地的极性电容C6，N极与极性电容C6的正极相连接、P极与极性电容C6的负极相连接的二极管D6。该温度传感器U1的+VS管脚与电源模块连接、其GND管脚分别与后极放大电路和极性电容C6的负极相连接。
在上述结构中，当供电电压输入进来后，经电容C6进行滤波，而二极管D6则可以进行瞬态过压和静电保护，经过处理后的电压供给温度传感器U1。该极性电容C6的容值为22μF，二极管D6的型号为1N4003。
该后级放大电路包括放大芯片U3，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，极性电容C7，极性电容C8以及极性电容C9。连接时，电阻R11串接在放大芯片U3的2管脚和4管脚之间。极性电容C7的正极与放大芯片U3的5管脚连接、负极经电阻R10后与放大芯片U3的2管脚相连接。极性电容C8的正极与极性电容C7的正极相连接、负极与极性电容C7的负极相连接。极性电容C9的正极与极性电容C7的正极相连接、负极与极性电容C7的负极相连接。电阻R12的一端与放大芯片U3的4管脚连接、另一端经电阻R13后与极性电容C7的负极相连接。所述极性电容C7的负极分别与开关调节链路和温度传感器U1的GND管脚相连接；所述放大芯片U3的3管脚接地、其5管脚接电源模块。
该R10和R11是放大芯片U3的负反馈电阻，其可以使电路更加稳定。该电阻R11的阻值为200KΩ，电阻R10的阻值为100KΩ。该放大芯片U3、极性电容C7、极性电容C8以及极性电容C9也形成一个放大链路，该放大链路进行一步的对温度电压进行放大，该并联的极性电容C7、极性电容C8以及极性电容C9可以确保放大后的电压信号不出现失真。经放大后的电压分别经电阻R12和电阻R13后输出给开关调节链路；该放大芯片U3的型号为LM1875，极性电容C7的容值为22μF，极性电容C8的容值为了10μF，极性电容C9的容值为0.1μF，电阻R12的阻值为330Ω，电阻R13的阻值为10KΩ。
另外，该开关调节链路包括场效应管Q1，电阻R14，电容C10以及二极管D7。连接时，二极管D7的P极与极性电容C7的负极相连接、N极经电阻R14后与场效应管Q1的源极相连接。电容C10与二极管D7相并联。所述风扇M与二极管D7相并联；所述场效应管Q1的漏极接9V电压、其栅极与电阻R13和电阻R12的连接点相连接。
放大芯片U3输出的电压经电阻R12后供给场效应管Q1，并经场效应管Q1和电阻R14后驱动风扇M。当温度传感器U1检测到的温度越高，其输出的电压则越高，输出给场效应管Q1的电压则越高，从而提高风扇M的转速，加速排出车间内的空气。该电阻R14的阻值为330Ω，场效应管Q1的型号为BSS123/SOT，二极管D7的型号为1N4003，电容C10的容值为0.1μF。该二极管D7可以保护风扇不被损坏，电容C10可以排除干扰，提高风扇M运转的稳定性。
如图1所示，所述电源模块包括前端电源电路，与前端电源电路连接的过压保护电路。所述前端电源电路包括桥式整流器D3，三端稳压器U4，一端与桥式整流器D3的2管脚连接、另一端与桥式整流器D3的3管脚共同形成电源输入端的电阻R5，与电阻R5相并联的电容C2，一端与三端稳压器U4的IN管脚连接、另一端经熔断器F1后与桥式整流器D3的1管脚连接的电感L1，正极与电感L1和熔断器F1的连接点连接、负极与桥式整流器D3的4管脚连接的同时接地的极性电容C3，正极与三端稳压器U4的IN管脚连接、负极与极性电容C3的负极相连接的极性电容C4，一端与三端稳压器U4的IN管脚连接、另一端经指示灯D5后与极性电容C4的负极相连接的电阻R7，以及正极与三极管稳压器U4的OUT管脚相连接、负极与极性电容C4的负极相连接的极性电容C5。所述三端稳压器U4的GND管脚与极性电容C5的负极相连接、OUT管脚与过压保护电路连接。该电源输入端与市电相连接。
当220V交流电输入进来后，经电容C2进行降压，再由桥式整流器D3整流为脉动直流；该电容C2的容值为1μF，电阻R5的阻值为10KΩ。该极性电容C3、极性电容C4以及电感L1组成一个π型滤波器，电流经该π型滤波器后变为平滑的直流电。直流电再输入到三端稳压器U4进行处理，三端稳压器U4输出12V稳定的电压，该电压经极性电容C5滤波后供给过压保护电路。
如图1所示，该过压保护电路包括场效应管Q3，场效应管Q2，稳压二极管D4，电位器R8，电阻R6，电阻R9。
连接时，稳压二极管D4的N极与三端稳压器U4的OUT管脚连接、P极经电位器R8后与极性电容C5的负极连接。电阻R6串接在稳压二极管D4的N极和场效应管Q3的源极相连接。电阻R9串接在场效应管Q3的源极和漏极之间。所述场效应管Q3的栅极与电位器R8的控制端连接、其漏极则与极性电容C5的负极相连接、源极与场效应管Q2的栅极相连接。所述场效应管Q2的漏极与三端稳压器U4的OUT管脚相连接、其源极与分别与温度传感器U1的+VS管脚和放大芯片U3的5管脚相连接。
当电压正常时，输出电压不会击穿稳压二极管D4，此时场效应管Q3的栅极没有导通电压，进而使场效应管Q3处于截止状态，同时，场效应管Q3的漏极为高电压，该高电压加在场效应管Q2的栅极，使场效应管Q2导通，12V电压正常输出给后续电路。当电压过高时，稳压二极管D4被击穿，电位器R8上得到导通电压，场效应管Q3导通，并拉低场效应管Q2的栅极电平，使场效应管Q2截止，电压断开输出，从而保护后级电路。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种根据温度控制风速的智能排风系统，其特征在于：包括电源模块，温度传感器U1，风扇M，与温度传感器U1相连接的前端处理电路和后级放大电路，与后级放大电路相连接的开关调节链路；所述风扇M与开关调节链路连接；所述电源模块还与温度传感器U1和后级放大电路相连接；所述开关调节链路可以根据温度传感器U1检测温度来调节风扇的转速；所述开关调节链路包括场效应管Q1，P极与后级放大电路相连接、N极经电阻R14后与场效应管Q1的源极相连接的二极管D7，与二极管D7相并联的电容C10；所述风扇M与二极管D7相并联；所述场效应管Q1的栅极与后级放大电路相连接。
2.根据权利要求1所述的一种根据温度控制风速的智能排风系统，其特征在于：所述前端处理电路包括正极与温度传感器U1的+VS管脚连接、负极接地的极性电容C6，N极与极0-性电容C6的正极相连接、P极与极性电容C6的负极相连接的二极管D6；所述温度传感器U1的+VS管脚与电源模块连接、其GND管脚分别与后级放大电路和极性电容C6的负极相连接。
3.根据权利要求2所述的一种根据温度控制风速的智能排风系统，其特征在于：所述后级放大电路包括放大芯片U3，串接在放大芯片U3的2管脚和4管脚之间的电阻R11，正极与放大芯片U3的5管脚连接、负极经电阻R10后与放大芯片U3的2管脚相连接的极性电容C7，均与极性电容C7相并联的极性电容C8和极性电容C9，一端与放大芯片U3的4管脚连接、另一端经电阻R13后与极性电容C7的负极相连接的电阻R12；所述极性电容C7的负极分别与二极管D7的P极和温度传感器U1的GND管脚相连接；所述放大芯片U3的3管脚接地、其5管脚接电源模块。
4.根据权利要求3所述的一种根据温度控制风速的智能排风系统，其特征在于：所述电源模块包括前端电源电路，与前端电源电路连接的过压保护电路；所述前端电源电路包括桥式整流器D3，三端稳压器U4，一端与桥式整流器D3的2管脚连接、另一端与桥式整流器D3的3管脚共同形成电源输入端的电阻R5，与电阻R5相并联的电容C2，一端与三端稳压器U4的IN管脚连接、另一端经熔断器F1后与桥式整流器D3的1管脚连接的电感L1，正极与电感L1和熔断器F1的连接点连接、负极与桥式整流器D3的4管脚连接的同时接地的极性电容C3，正极与三端稳压器U4的IN管脚连接、负极与极性电容C3的负极相连接的极性电容C4，一端与三端稳压器U4的IN管脚连接、另一端经指示灯D5后与极性电容C4的负极相连接的电阻R7，以及正极与三极管稳压器U4的OUT管脚相连接、负极与极性电容C4的负极相连接的极性电容C5；所述三端稳压器U4的GND管脚与极性电容C5的负极相连接、OUT管脚与过压保护电路连接。
5.根据权利要求4所述的一种根据温度控制风速的智能排风系统，其特征在于：所述过压保护电路包括场效应管Q3，场效应管Q2，N极与三端稳压器U4的OUT管脚连接、P极经电位器R8后与极性电容C5的负极连接的稳压二极管D4，串接在稳压二极管D4的N极和场效应管Q3的源极相连接的电阻R6，以及串接在场效应管Q3的源极和漏极之间的电阻R9；所述场效应管Q3的栅极与电位器R8的控制端连接、其漏极则与极性电容C5的负极相连接、源极与场效应管Q2的栅极相连接；所述场效应管Q2的漏极与三端稳压器U4的OUT管脚相连接、其源极与分别与温度传感器U1的+VS管脚和放大芯片U3的5管脚相连接。
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