CN201535863U - 一种暖气控制阀控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种暖气控制阀控制电路,包括:一电机(M1),用于控制开关的开和关,一微处理器(IC),用于接收信号并驱动电机(M1)转动,一超级电容(E1),存储电能,断电后为电机(M1)提供电能。本实用新型采用超级电容代替普通电池,降低了成本和作业频率,能自由开关暖气阀、设定温度,节约了大量的能源,也减少了用户的使用成本,具有很高的推广应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种暖气控制阀控制电路,可以应用于新建筑暖气分户计量系统,或既有建筑暖气分户计量、节能改造,具体是一种暖气智能节能计量装置的配套装置。
背景技术
我国是能源消耗大国,建筑能耗是社会耗能大户,我国北方地区采暖能耗占当地社会能耗的25%,采暖节能刻不容缓。我国在采暖节能方面采取了一些措施,如采用集中供暖、分户安装热能表等措施,减少了部分浪费。
但是,依然存在很多问题,因传统采暖收费按面积收费,用户没有节约的积极性,房间无人时照常供暖,房间温度过高时开窗放热,也存在交费难的问题。如果某些人想在不使用时关闭暖气,只能关闭现有的普通手动阀门,无法自动关闭。室温无法设置。传统的热能表存在计量不准确、易堵塞的问题,不能关闭,不能调温,不能预付费,只计量不节能,用电池作为动力,电弱计量不准,无电不计量,经常更换电池增大了使用成本,电池问题是制约我国热能表发展和供热计量改革的关键问题之一。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对上述的不足,提供了一种结构新颖、分户或分室计量、能自由设置温度、自由开关的新型、IC卡预付费的暖气智能节能计量装置的配套控制阀电路。其控制阀控制电路用市电不用电池,关闭阀门依靠大电容放电,解决了困扰我国多年的热计量装置电源寿命短的问题。
一种暖气控制阀控制电路,包括:
一电机M1,用于控制开关的开和关;
一微处理器IC,用于接收信号并驱动电机M1转动;
一超级电容E1,存储电能,断电后为电机M1提供电能;
微处理器的P63脚接高电位,并通过下拉电阻R2接地,接地线还连接有并联的开限位开关S1和关限位开关S2,微处理器的P65脚和P64脚分别作为ON脚和OFF脚,P60脚连接温控器控制线;
ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路,包括一电机M1、两个三极管Q1和Q2、两个场效应管Q3和Q4,三极管Q1的集电极和场效应管Q3的漏极共同连接到电机M1的一端,三极管Q2的集电极和场效应管Q4的漏极共同连接到电机M1的另一端,两场效应管的源极接地,两三极管的发射极接高电位VDD,场效应管Q3的栅极与三极管Q1的基极共同连接到OFF脚,效应管Q4的栅极与三极管Q2的基极共同连接到ON脚;
上述高电位VDD通过二极管D1和限流电阻R1连接到电源,超级电容E1设置在高电位VDD和接地之间。
上述微处理器P61脚作为OPN脚,P62作为CLS脚,并分别通过上拉电阻连接到电源VCC。
上述微控制器的VDD脚为电源VCC脚,电源VCC脚和P63脚之间还设置有稳压源电路,保证微处理器有稳定电源,具体为:电源VCC脚通过并联连接的法拉电容E2和电容C1接地,法拉电容E2的正极还通过二极管D2接P63脚高电位。
上述超级电容E1大于等于1F,所述法拉电容E2为0.22F。是为了保证断电后能关闭阀门,利用其存储的电能推动电机关阀,E1在关阀过程中随着电量消耗,电压会降低,这时,就需要E2作为稳压。并用二极管D1将E1与电源隔离,防止反向送点,确保IC监测电源掉电,R1作为限流电阻,防止向E1充电电流过大,损坏电源;二极管D2作为电容E2的保护。
当需要打开阀门时,ON脚输出低,OFF脚输出高,Q2和Q3导通,电机向开阀方向转动,当需要关闭阀门时,OFF脚输出低,ON脚输出高,Q1和Q4导通,电机向关阀方向转动。
S1是开限位开关,当电机带动阀开到位,S1断开,OPN脚被拉高,此时,微处理器IC控制停转;S2是关限位开关,原理与S1相同。
P60脚作为SW脚连接温控器控制线,如果该脚被拉低,控制打开阀门。P63脚作为电源,如果5V消失,该脚被R2拉低,控制电机关闭阀门。
另外,微处理器IC内部有电压监测电路,当IC电源(E2)两端电压低于2V,IC复位。IC内部还可以有看门狗,如果程序意外跑飞,可以重新复位,恢复运行。
可以设置有刷卡识别电路,与本电路配合,将IC卡中的费用信息输入,如果还有费用,则本电路继续工作,如果费用过低或用尽,则电路不工作,提醒充值,这是容易实现的。
综上所述,本实用新型提供的暖气控制阀控制电路具有以下优点:
1.采用超级电容代替电源,普通做法都是采用现有电池,由于容量限制,需要经常更换,增加了成本和作业频率。
2.用户可以自由开关暖气阀,房间无人时可以关闭,停止计费,实现自动节能,比现有各种计费方式都节能。
3.由于有了温控系统,用户可以自由设置室内温度,可缩小室内与室外温差,当室内温度达到设定值时,暖气阀可以自动关闭,停止计费,这是容易实现的。
4.当室内温度设定值低时,会在较短时间内达到这一设定值,暖气阀自动关闭,并停止计费。
5.IC卡预付费方式,解决了收费难的问题,方便管理。
6.由其制作的阀门安装方便,接口和现有接口类似。
7.可以采用“两部制收费法“:国家发改委、建设部2007年6月3日联合发布的《城市供热价格管理暂行办法》,规定采暖收费实行固定热价和计量热价相结合的“两部制热价”(也称“两部制收费法”)。固定热价按照总热价30%-60%的标准确定,计量热价按用户的实际使用量计算,用户所要交纳的采暖费是固定热价和计量热价之和。
8.电机功率低,即可以采用小电机,其功率为2W左右即可,耗能少。
附图说明
图1为本实用新型实施例中温控器的电路原理图;
图2为本实用新型实施例中稳压源电路原理图;
图3为本实用新型实施例中超级电容的电路原理图;
图4为本实用新型实施例中电机驱动电路原理图;
图5为本实用新型实施例中微处理器的电路原理图。
具体实施方式
下面将对本实用新型的实施方式进行详细说明。
一种暖气控制阀控制电路,如图1、图2、图3、图4、图5所示,包括:
一电机M1,用于控制开关的开和关;
一微处理器IC,微处理器采用AT系列,如AT8PS53,用于接收信号并驱动电机M1转动;
一超级电容E1,存储电能,断电后为电机M1提供电能。
如图5所示,微处理器的P63脚接高电位,并通过下拉电阻R2接地,接地线还连接有并联的开限位开关S1和关限位开关S2,微处理器的P65脚和P64脚分别作为ON脚和OFF脚,P60脚连接温控器控制线。
ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路,如图4所示,包括一电机M1、两个三极管Q1和Q2(采用8550型号)、两个场效应管Q3和Q4(采用NDS335N型号),三极管Q1的集电极和场效应管Q3的漏极共同连接到电机M1的一端,三极管Q2的集电极和场效应管Q4的漏极共同连接到电机M1的另一端,两场效应管的源极接地,两三极管的发射极接高电位VDD,场效应管Q3的栅极与三极管Q1的基极共同连接到OFF脚,效应管Q4的栅极与三极管Q2的基极共同连接到ON脚。
上述高电位VDD通过二极管D1和限流电阻R1连接到电源,如图3所示,超级电容E1设置在高电位VDD和接地之间。
上述微处理器P61脚作为OPN脚,P62作为CLS脚,并分别通过上拉电阻连接到电源VCC。
上述微控制器的VDD脚为电源VCC脚,电源VCC脚和P63脚之间还设置有稳压源电路,保证微处理器有稳定电源,如图2所示,具体为:电源VCC脚通过并联连接的法拉电容E2和电容C1接地,法拉电容E2的正极还通过二极管D2接P63脚高电位。
上述超级电容E1采用1F,所述法拉电容E2为0.22F。是为了保证断电后能关闭阀门,利用其存储的电能推动电机关阀,E1在关阀过程中随着电量消耗,电压会降低,这时,就需要E2作为稳压。并用二极管D1将E1与电源隔离,防止反向送点,确保IC监测电源掉电,R1作为限流电阻,防止向E1充电电流过大,损坏电源;二极管D2作为电容E2的保护。
当需要打开阀门时,ON脚输出低,OFF脚输出高,Q2和Q3导通,电机向开阀方向转动,当需要关闭阀门时,OFF脚输出低,ON脚输出高,Q1和Q4导通,电机向关阀方向转动。
P60脚作为SW脚连接温控器控制线,如图1所示,如果该脚被拉低,控制打开阀门。能实现温度的自由设定和控制,是非常容易的。
还可以设置有刷卡识别电路,附图中未表示,将IC卡中的费用信息输入,如果还有费用,则本电路继续工作,如果费用过低或用尽,则电路不工作,提醒充值,这是容易实现的。
Claims (3)
1.一种暖气控制阀控制电路,其特征在于包括:
一电机M1,一微处理器IC,一超级电容E1,
其中,微处理器的P63脚接高电位,并通过下拉电阻R2接地,接地线还连接有并联的开限位开关S1和关限位开关S2,微处理器的P65脚和P64脚分别作为ON脚和OFF脚,P60脚连接温控器控制线;
ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路,包括一电机M1、两个三极管Q1和Q2、两个场效应管Q3和Q4,三极管Q1的集电极和场效应管Q3的漏极共同连接到电机M1的一端,三极管Q2的集电极和场效应管Q4的漏极共同连接到电机M1的另一端,两场效应管的源极接地,两三极管的发射极接高电位VDD,场效应管Q3的栅极与三极管Q1的基极共同连接到OFF脚,效应管Q4的栅极与三极管Q2的基极共同连接到ON脚;
上述高电位VDD通过二极管D1和限流电阻R1连接到电源,超级电容E1设置在高电位VDD和接地之间。
2.根据权利要求1所述的暖气控制阀控制电路,其特征在于:微控制器的VDD脚为电源VCC脚,电源VCC脚和P63脚之间还设置有稳压源电路,具体为:电源VCC脚通过并联连接的法拉电容E2和电容C1接地,法拉电容E2的正极还通过二极管D2接P63脚高电位。
3.根据权利要求1或2所述的暖气控制阀控制电路,其特征在于:所述超级电容E1大于等于1F,所述法拉电容E2为0.22F。
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