CN202424666U

CN202424666U - 一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关

Info

Publication number: CN202424666U
Application number: CN2011205052979U
Authority: CN
Inventors: 张建峰; 陈海波; 覃庆华
Original assignee: YOCOSS ELECTRONICAL EQUIPMENT (ZHONGSHAN) CO Ltd
Current assignee: Guangdong sanitary ware Polytron Technologies Inc
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-07

Abstract

本实用新型公开了一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，包括MCU微处理器、红外线发射驱动电路、红外线接收及放大电路以及脉冲阀驱动开关输出电路，红外线发射驱动电路、红外线接收及放大电路以及脉冲阀驱动开关输出电路均与MCU微处理器相连，还包括混合能源驱动电路，混合能源驱动电路的输入端接光能输入和电池输入，其输出端分别与MCU微处理器、红外线发射驱动电路、红外线接收及放大电路以及脉冲阀驱动开关输出电路相连，以实现对上述部件的混合能源供电，本实用新型不仅使用寿命长，而且具备节约用水和用电的优点，因此具备良好的应用前景。

Description

一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关

技术领域

本实用新型涉及龙头感应器技术领域，特别是涉及一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关。

背景技术

目前，随着经济社会的发展和技术水平的不断提高，感应式水龙头已经越来越广泛地应用到人们的日常生活当中，给人们的生活带来了很大的方便，为了节省能源，在洁具的能源控制以及分配中，现阶段较为可取的方案是采用红外线感应器开关，市面上的现有感应器，尤其是红外线感应器，一般都是单一能量技术进行驱动的感应器，为节省能源，传统的方法是使用双稳态脉冲电磁阀作为水路的开关，并使用一个6V的电池组作为供电能源，其存在的缺陷主要体现在以下几个方面：（1）电池使用寿命短，现有感应式龙头电池组的使用寿命一般为3个月，电池电压降低15%感应龙头就不能正常工作；（2）不具备智能状态转换功能，红外线感应器只能按照固定时间频率发射和接受红外信号，不能根据环境的明暗变化来调整其工作状态，节水和节能效果不够好；鉴于上述缺陷，有必要对现有龙头感应器开关的设计提出新的改进。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种使用寿命长且节约资源的利用混合能源进行驱动的节能龙头感应器开关。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，包括MCU微处理器、红外线发射驱动电路、红外线接收及放大电路以及脉冲阀驱动开关输出电路，所述红外线发射驱动电路、红外线接收及放大电路以及脉冲阀驱动开关输出电路均与MCU微处理器相连，其特征在于：还包括混合能源驱动电路，所述混合能源驱动电路的输入端接光能输入模块和电池输入模块，其输出端分别与MCU微处理器、红外线发射驱动电路、红外线接收及放大电路以及脉冲阀驱动开关输出电路相连，以对上述部件进行混合能源供电。

作为对上述方案的进一步改进，所述混合能源驱动电路包括混合能源输入电路、混合能源控制及蓄能电路、稳压电路和混合能源取样电路，所述混合能源输入电路的输入端接光能输入和电池输入，其输出端连接混合能源控制及蓄能电路，所述混合能源控制及蓄能电路的输出端分别与稳压电路、混合能源取样电路、红外线发射驱动电路和脉冲阀驱动开关输出电路相连，所述稳压电路和混合能源取样电路均与MCU微处理器相连。

进一步，所述混合能源输入电路包括光能输入端子LDC、电池输入端子BDC、电阻R4和稳压管D1，所述光能输入端子LDC与电阻R4的一端相连，所述稳压管D1的正极接地，其负极与R4的另一端相连后接到混合能源控制及蓄能电路，所述电池输入端子BDC直接与混合能源控制及蓄能电路相连。

进一步，所述混合能源控制及蓄能电路包括电阻R1、R2、R3、R5，电容C1、C2、C3、C4、C5，二极管D3、D4，稳压管D2，三极管Q1以及集成电路IC1，所述三极管Q1的发射极与电池输入端子BDC、电容C3、电阻R3以及稳压管D2的负极相连，其基极通过电阻R2连接到集成电路IC1的OUT端，其集电极连接到稳压管D2的正极和电阻R5，所述电阻R5的另一端分别与二极管D3的负极、二极管D4的正极、电阻R3、电容C2、C5相连，所述电容C2、C5的另一端与电容C1连接后共同接地，电容C1的另一端与二极管D4的负极以及电阻R3的另一端共同连接到集成电路IC1的VDD端，所述二极管D3的正极与所述稳压管D1的负极以及电容C4相连，电容C4的另一端接地。

进一步，所述混合能源取样电路包括电阻R21、R23、R24、R25、R26、R27，三极管Q2、Q3，所述三极管Q2的基极通过电阻R27连接到MCU微处理器，其集电极通过电阻R23连接到混合能源控制及蓄能电路，其发射极分为两支路，一支路通过电阻R24接地，另一支路与MCU微处理器相连，所述三极管Q3的基极通过电阻R21连接到MCU微处理器，其集电极通过电阻R25连接到混合能源控制及蓄能电路，其发射极分为两支路，一支路通过电阻R26接地，另一支路与MCU微处理器相连。

此外，还包括指示灯电路，所述指示灯电路一端与MCU微处理器相连，另一端与稳压电路相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型作为一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，包括混合能源驱动电路，混合能源驱动电路的输入端接光能输入和电池输入，即本实用新型采用的是电池供电和光能供电的混合供电方式，相对于传统产品而言，本实用新型的优势主要体现在以下两点，一是使用寿命长，当处于静态时，本实用新型通过混合能源驱动电路中的混合能源输入电路将环境中的光子转换为电能并对其充电，使得感应器开关工作时，混合能源驱动电路可以给脉冲阀驱动开关输出电路提供能源，从而避免了电池的持续放电，减小了对电池的冲击，因而延长了其使用寿命；二是本实用新型可以通过混合能源驱动电路对环境中的光强度进行检测，当检测到晚上或环境亮度转暗时，MCU微处理器会对系统发出节能信号，使得本实用新型处于休眠状态，红外线发射驱动电路发射红外线的时间频率减少，即感应器开关的开关次数减少，从而达到节约能源目的，因此具备良好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型原理方框图；

图2为本实用新型电路结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图2，一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，包括MCU微处理器1、红外线发射驱动电路2、红外线接收及放大电路3以及脉冲阀驱动开关输出电路4，所述红外线发射驱动电路2、红外线接收及放大电路3以及脉冲阀驱动开关输出电路4均与MCU微处理器1相连，还包括混合能源驱动电路5，所述混合能源驱动电路5的输入端接光能输入模块6和电池输入模块7，其输出端分别与MCU微处理器1、红外线发射驱动电路2、红外线接收及放大电路3以及脉冲阀驱动开关输出电路4相连，以实现对上述部件的混合能源供电，混合能源驱动电路5包括混合能源输入电路51、混合能源控制及蓄能电路52、稳压电路53和混合能源取样电路54，所述混合能源输入电路51的输入端接光能输入和电池输入，其输出端连接混合能源控制及蓄能电路52，混合能源控制及蓄能电路52的输出端分别与稳压电路53、混合能源取样电路54、红外线发射驱动电路2和脉冲阀驱动开关输出电路4相连，所述稳压电路53和混合能源取样电路54均与MCU微处理器1相连，由于混合能源驱动电路5可将环境中的光子转换为电能并对其内部的电容充电，使得感应器开关工作时，混合能源驱动电路5可以给脉冲阀驱动开关输出电路4提供能源，从而避免了电池的持续放电，减小了对电池的冲击，因而延长了其使用寿命；且本实用新型还可以通过混合能源驱动电路5对环境中的光强度进行检测，当检测到晚上或环境亮度转暗时，MCU微处理器1会对系统发出节能信号，使得本实用新型处于休眠状态，红外线发射驱动电路2发射红外线的时间频率减少，及感应器开关的开关次数减少，从而达到节约能源目的。

混合能源输入电路51包括光能输入端子LDC、电池输入端子BDC、电阻R4和稳压管D1，所述光能输入端子LDC与电阻R4的一端相连，所述稳压管D1的正极接地，其负极与R4的另一端相连后接到混合能源控制及蓄能电路52，所述电池输入端子BDC直接与混合能源控制及蓄能电路52相连，所述混合能源输入电路51的作用是提供两种能量输入，一种是6V的干电池电源或经交流市电转换成直流6V的电源，另一种是太阳能光电电池，太阳能光电电势需要降压和稳压，然后提供6.2V的稳定电压Vs。

混合能源控制及蓄能电路52包括电阻R1、R2、R3、R5，电容C1、C2、C3、C4、C5，二极管D3、D4，稳压管D2，三极管Q1以及集成电路IC1，所述三极管Q1的发射极与电池输入端子BDC、电容C3、电阻R3以及稳压管D2的负极相连，其基极通过电阻R2连接到集成电路IC1的OUT端，其集电极连接到稳压管D2的正极和电阻R5，所述电阻R5的另一端分别与二极管D3的负极、二极管D4的正极、电阻R3、电容C2、C5相连，所述电容C2、C5的另一端与电容C1连接后共同接地，电容C1的另一端与二极管D4的负极以及电阻R3的另一端共同连接到集成电路IC1的VDD端，所述二极管D3的正极与所述稳压管D1的负极以及电容C4相连，电容C4的另一端接地，所述电容C1、C2为法拉电容，其具有内阻小的特性，改善了电池瞬间大电流放电时的内阻，提高了电池的有效使用率，如一些产品配的电磁阀线阻只有6欧姆，在四节电池用到5.5V~6.0V 时就会不能正常开关阀，本电路应用了法拉电容后，四节电池用至4.0V以下仍能正常开关阀，因此本电路还具备了延长电池寿命的作用，所述混合能源控制及蓄能电路52的作用是将电池能源和光能进行合理的混合，产生出一个新电压Vcc，该Vcc由法拉电容C2蓄电，当Vcc电压低于4.5V时，集成电路IC1的引脚OUT接地，此时三极管Q1导通，光能电池和干电池同时给法拉电容C2充电，当Vcc电压大于或等于4.5V时，集成电路IC1的引脚OUT变为高阻态，此时三极管Q1截止，干电池停止给法拉电容C2充电，而光能电池则继续给法拉电容C2充电，直到Vcc电压上升到5.5V达到充电平衡为止，即干电池只是在Vcc电压低于4.5V的情况下给Vcc补充电能，而光能电池始终在给Vcc补充电能，所以干电池的使用寿命会大大增加。

混合能源取样电路54包括电阻R21、R23、R24、R25、R26、R27，三极管Q2、Q3，所述三极管Q2的基极通过电阻R27连接到MCU微处理器1，其集电极通过电阻R23连接到混合能源控制及蓄能电路52，其发射极分为两支路，一支路通过电阻R24接地，另一支路与MCU微处理器1相连，所述三极管Q3的基极通过电阻R21连接到MCU微处理器1，其集电极通过电阻R25连接到混合能源控制及蓄能电路52，其发射极分为两支路，一支路通过电阻R26接地，另一支路与MCU微处理器1相连，所述混合能源取样电路54主要功能是对混合能源Vcc电压和太阳能电池电压Vs进行采样，并将采样到的信息送到MCU微处理器1进行处理，实施对双稳态脉冲电磁控制和对环境状态实施休眠状态处理控制，这里的休眠状态是指，正常状态下，红外线发射驱动电路2每隔3秒发射一组脉宽为25微秒的红外线，当由于外部环境变暗，MCU微处理器1发出休眠指令，而使得产品处于休眠状态时，所述红外线发射驱动电路2每隔5秒发射一组脉宽为25微秒的红外线，红外线发射驱动电路2发射红外线的时间频率减少，即感应器开关的开关次数减少，从而节约了能源。

感应器开关还包括指示灯电路8，所述指示灯电路8一端与MCU微处理器1相连，另一端与稳压电路53相连，所述指示灯电路8的主要作用是指示产品的工作状态。

以上对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，当然，本实用新型还可以采用与上述实施方式不同的形式，这些都不构成对本实施方式的任何限制，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，包括MCU微处理器（1）、红外线发射驱动电路（2）、红外线接收及放大电路（3）以及脉冲阀驱动开关输出电路（4），所述红外线发射驱动电路（2）、红外线接收及放大电路（3）以及脉冲阀驱动开关输出电路（4）均与MCU微处理器（1）相连，其特征在于：还包括混合能源驱动电路（5），所述混合能源驱动电路（5）的输入端接光能输入模块（6）和电池输入模块（7），其输出端分别与MCU微处理器（1）、红外线发射驱动电路（2）、红外线接收及放大电路（3）以及脉冲阀驱动开关输出电路（4）相连，以对上述部件进行混合能源供电。

2.根据权利要求1所述的一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，其特征在于：所述混合能源驱动电路（5）包括混合能源输入电路（51）、混合能源控制及蓄能电路（52）、稳压电路（53）和混合能源取样电路（54），所述混合能源输入电路（51）的输入端接光能输入和电池输入，其输出端连接混合能源控制及蓄能电路（52），所述混合能源控制及蓄能电路（52）的输出端分别与稳压电路（53）、混合能源取样电路（54）、红外线发射驱动电路（2）和脉冲阀驱动开关输出电路（4）相连，所述稳压电路（53）和混合能源取样电路（54）均与MCU微处理器（1）相连。

3.根据权利要求2所述的一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，其特征在于：所述混合能源输入电路（51）包括光能输入端子LDC、电池输入端子BDC、电阻R4和稳压管D1，所述光能输入端子LDC与电阻R4的一端相连，所述稳压管D1的正极接地，其负极与R4的另一端相连后接到混合能源控制及蓄能电路（52），所述电池输入端子BDC直接与混合能源控制及蓄能电路（52）相连。

4.根据权利要求2所述的一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，其特征在于：所述混合能源控制及蓄能电路（52）包括电阻R1、R2、R3、R5，电容C1、C2、C3、C4、C5，二极管D3、D4，稳压管D2，三极管Q1以及集成电路IC1，所述三极管Q1的发射极与电池输入端子BDC、电容C3、电阻R3以及稳压管D2的负极相连，其基极通过电阻R2连接到集成电路IC1的OUT端，其集电极连接到稳压管D2的正极和电阻R5，所述电阻R5的另一端分别与二极管D3的负极、二极管D4的正极、电阻R3、电容C2、C5相连，所述电容C2、C5的另一端与电容C1连接后共同接地，电容C1的另一端与二极管D4的负极以及电阻R3的另一端共同连接到集成电路IC1的VDD端，所述二极管D3的正极与所述稳压管D1的负极以及电容C4相连，电容C4的另一端接地。

5.根据权利要求2所述的一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，其特征在于：所述混合能源取样电路（54）包括电阻R21、R23、R24、R25、R26、R27，三极管Q2、Q3，所述三极管Q2的基极通过电阻R27连接到MCU微处理器（1），其集电极通过电阻R23连接到混合能源控制及蓄能电路（52），其发射极分为两支路，一支路通过电阻R24接地，另一支路与MCU微处理器（1）相连，所述三极管Q3的基极通过电阻R21连接到MCU微处理器（1），其集电极通过电阻R25连接到混合能源控制及蓄能电路（52），其发射极分为两支路，一支路通过电阻R26接地，另一支路与MCU微处理器（1）相连。

6.根据权利要求1或2所述的一种利用混合能源进行驱动的节能感应器开关，其特征在于：还包括指示灯电路（8），所述指示灯电路（8）一端与MCU微处理器（1）相连，另一端与稳压电路（53）相连。