CN203882214U - 一种冬季节电控制器 - Google Patents

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吴军
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Abstract

本实用新型涉及一种冬季节电控制器,安装在用电器的电源连接线上,其特征在于:包括串接在220V外接电源的保险丝BX和控制器开关K,所述控制器开关K后并接有第一控制电路、第二控制电路和第三控制电路,所述第一控制电路由常开触点J1-1串接插座CZ1构成,所述第二控制电路由电位器W、可控硅SCR、双向二极管D5、电容C2、电阻R2、电阻R3、常开触点J2-1、常闭触点J3-2和常开触点J3-1构成,所述第三控制电路由相互连接的交直流转换电路和温度传感控制电路构成。本冬季节电控制器可以根据温度的变化,而自动控制稳压型和纯阻性不同用电器的启停、升降档,从而起到节能节电,而且还能在无人值守的情况下多一份安全保障,也给予了用电器更多的能耗使用范围。

Description

一种冬季节电控制器
技术领域
本实用新型涉及办公与家用电器设备,具体涉及一种冬季节电控制器。
背景技术
在冬季,不论机关、厂房、还是百姓家庭,都有空调机、石英炉、电热毯等发热器具投用,它们是耗电大件,近乎占据了总用电量的一半。
许多电热器具还和安全影响密切相关,如电热毯在使用中并特别是在无人时,曾多地多起引发火灾事故等。
针对上述情况,我们有必要设计一种能够对空调等需稳压型和石英炉、电热毯等纯阻性电热器还能随温度自动调档的方法或设备,起到既节约能源又避免安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种冬季节电控制器,解决了目前办公与家用的纯阻性电热器不能随温度自动调节的问题。
为解决上述的技术问题,本实用新型采用以下技术方案:一种冬季节电控制器,安装在用电器的电源连接线上,包括串接在220V外接电源的保险丝BX和控制器开关K,所述控制器开关K后并接有第一控制电路、第二控制电路和第三控制电路,
所述第一控制电路由常开触点J1-1串接插座CZ1构成;
所述第二控制电路由电位器W、可控硅SCR、双向二极管D5、电容C2、电阻R2、电阻R3、常开触点J2-1、常闭触点J3-2和常开触点J3-1构成,其中所述电位器W的一个固定端和移动端连接至可控硅SCR的正极端,所述可控硅SCR的负极端连接至电容C2的一端,在所述电位器W的另一个固定端和电容C2的另一端之间连接有相互并联的第一支路和第二支路,所述第一支路由电阻R2、常开触点J2-1和常闭触点J3-2串接而成,所述第二支路由电阻R3和常开触点J3-1串接而成;所述双向二极管D5的一端连接至可控硅SCR的控制极端,双向二极管D5的另一端连接至电容C2的另一端;所述可控硅SCR的正极端和220V外接电源的火线H相接,可控硅SCR的负极端和220V外接电源的零线L相接;
所述第三控制电路由相互连接的交直流转换电路和温度传感控制电路构成,所述温度传感控制电路包括并联在交直流转换电路的正极端和负极端之间的第一温控支路、第二温控支路和第三温控支路,
所述第一温控支路由电阻R4、热敏电阻Rt1、电阻R5、继电器J1、非门1-2、非门3-4和NPN晶体复合管BG1-BG2构成,所述电阻R4、热敏电阻Rt1和电阻R5依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门1-2的一端连接在热敏电阻Rt1和电阻R5之间,非门1-2的另一端连接在非门3-4的一端,所述非门3-4的另一端连接在NPN晶体复合管BG1-BG2的基极,所述复合管BG1-BG2的集电极相互连接并串接继电器J1后连接至交直流转换电路的正极端,所述NPN复合管BG1-BG2的发射极连接在交直流转换电路的负极端;
所述第二温控支路由电阻R6、热敏电阻Rt2、电阻R7、继电器J2、非门5-6、非门9-8和NPN晶体复合管BG3-BG4构成,所述电阻R6、热敏电阻Rt2和电阻R7依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门5-6的一端连接在热敏电阻Rt2和电阻R7之间,非门5-6的另一端连接在非门9-8的一端,所述非门9-8的另一端连接在NPN晶体复合管BG3-BG4的基极,所述NPN复合管BG3-BG4的集电极相互连接并串接继电器J2后连接至交直流转换电路的正极端,所述复合管BG3-BG4的发射极连接在交直流转换电路的负极端;
所述第三温控支路由电阻R8、热敏电阻Rt3、电阻R9、继电器J3、非门13-12、非门11-10和NPN晶体复合管BG5-BG6构成,所述电阻R8、热敏电阻Rt3和电阻R9依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门13-14的一端连接在热敏电阻Rt3和电阻R9之间,非门13-12的另一端连接在非门11-10的一端,所述非门11-10的另一端连接在NPN晶体复合管BG5-BG6的基极,所述NPN复合管BG5-BG6的集电极相互连接并串接继电器J3后连接至交直流转换电路的正极端,所述复合管BG5-BG6的发射极连接在交直流转换电路的负极端。
更进一步的技术方案是,所述第三控制电路中,所述交直流转换电路由变压器B、整流桥二极管D1-4、滤波电容C1、固定三端稳压器WY构成,所述变压器B的原边连接220V外接电源,变压器B的副边两端连接至整流桥二极管D1-4的两个输入端,整流桥二极管D1-4的两个输出端连接至固定三端稳压器WY的两个输入端,所述电容C1并联在所述整流桥二极管D1-4的两个输出端上,所述固定三端稳压器WY的输出端作为交直流转换电路的正极端连接至所述温度传感控制电路,所述整流桥二极管D1-4的负极输出端作为交直流转换电路的负极端。
更进一步的技术方案是,所述整流桥二极管D1-4的负极输出端和固定三端稳压器WY的正极输出端之间连接有由发光二极管Fg和电阻R1串接而成的电源指示电路。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本冬季节电控制器可以根据温度的变化,而自动可控制空调机等需稳压型和电热毯等纯阻性用电器的启停、升降档,从而起到节能节电,而且还能在无人值守的情况下多一份安全保障,也给予了用电器更多的能耗使用范围。
附图说明
图1为本实用新型一种冬季节电控制器一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型一种冬季节电控制器的一个实施例:一种冬季节电控制器,安装在用电器的电源连接线上,包括串接在220V外接电源的保险丝BX和控制器开关K,所述控制器开关K后并接有第一控制电路、第二控制电路和第三控制电路,
所述第一控制电路由常开触点J1-1串接插座CZ1构成;
所述第二控制电路由电位器W、可控硅SCR、双向二极管D5、电容C2、电阻R2、电阻R3、常开触点J2-1、常闭触点J3-2和常开触点J3-1构成,其中所述电位器W的一个固定端和移动端连接至可控硅SCR的正极端,所述可控硅SCR的负极端连接至电容C2的一端,在所述电位器W的另一个固定端和电容C2的另一端之间连接有相互并联的第一支路和第二支路,所述第一支路由电阻R2、常开触点J2-1和常闭触点J3-2串接而成,所述第二支路由电阻R3和常开触点J3-1串接而成;所述双向二极管D5的一端连接至可控硅SCR的控制极端,双向二极管D5的另一端连接至电容C2的另一端;所述可控硅SCR的正极端和220V外接电源的火线H相接,可控硅SCR的负极端和220V外接电源的零线L相接;
所述第三控制电路由相互连接的交直流转换电路和温度传感控制电路构成,所述温度传感控制电路包括并联在交直流转换电路的正极端和负极端之间的第一温控支路、第二温控支路和第三温控支路,
所述第一温控支路由电阻R4、热敏电阻Rt1、电阻R5、继电器J1、非门1-2、非门3-4和NPN晶体复合管BG1-BG2构成,所述电阻R4、热敏电阻Rt1和电阻R5依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门1-2的一端连接在热敏电阻Rt1和电阻R5之间,非门1-2的另一端连接在非门3-4的一端,所述非门3-4的另一端连接在NPN晶体复合管BG1-BG2的基极,所述复合管BG1-BG2的集电极相互连接并串接继电器J1后连接至交直流转换电路的正极端,所述NPN复合管BG1-BG2的发射极连接在交直流转换电路的负极端;
所述第二温控支路由电阻R6、热敏电阻Rt2、电阻R7、继电器J2、非门5-6、非门9-8和NPN晶体复合管BG3-BG4构成,所述电阻R6、热敏电阻Rt2和电阻R7依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门5-6的一端连接在热敏电阻Rt2和电阻R7之间,非门5-6的另一端连接在非门9-8的一端,所述非门9-8的另一端连接在NPN晶体复合管BG3-BG4的基极,所述NPN复合管BG3-BG4的集电极相互连接并串接继电器J2后连接至交直流转换电路的正极端,所述复合管BG3-BG4的发射极连接在交直流转换电路的负极端;
所述第三温控支路由电阻R8、热敏电阻Rt3、电阻R9、继电器J3、非门13-12、非门11-10和NPN晶体复合管BG5-BG6构成,所述电阻R8、热敏电阻Rt3和电阻R9依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门13-14的一端连接在热敏电阻Rt3和电阻R9之间,非门13-12的另一端连接在非门11-10的一端,所述非门11-10的另一端连接在NPN晶体复合管BG5-BG6的基极,所述NPN复合管BG5-BG6的集电极相互连接并串接继电器J3后连接至交直流转换电路的正极端,所述复合管BG5-BG6的发射极连接在交直流转换电路的负极端。
图1还示出了本实用新型一种冬季节电控制器的一个优选实施例,所述第三控制电路中,所述交直流转换电路由变压器B、整流桥二极管D1-4、滤波电容C1、固定三端稳压器WY构成,所述变压器B的原边连接220V外接电源,变压器B的副边两端连接至整流桥二极管D1-4的两个输入端,整流桥二极管D1-4的两个输出端连接至固定三端稳压器WY的两个输入端,所述电容C1并联在所述整流桥二极管D1-4的两个输出端上,所述固定三端稳压器WY的输出端作为交直流转换电路的正极端连接至所述温度传感控制电路,所述整流桥二极管D1-4的负极输出端作为交直流转换电路的负极端。
图1还示出了本实用新型一种冬季节电控制器的另一个优选实施例,所述整流桥二极管D1-4的负极输出端和固定三端稳压器WY的正极输出端之间连接有由发光二极管Fg和电阻R1串接而成的电源指示电路。
在上述各实施例中,所述交直流转换电路输出的直流电压取为12V,所用的热敏电阻Rt1、热敏电阻Rt2和热敏电阻Rt3选用4.7KΩ的正温电阻。热敏电阻随温度同升同降,在冬季则温度越低,则Rt阻值越小,当基本参数相同,因正温变化性质,则随温度产生的阻值不同,在串联支路中分压值也会相异,以此为区别。
如第一温控支路的电压变化情况是:
℃↓——Rt1↓——(UR4+URt1)↓——UR5↑
其它各个温控支路的电压变化情况和第一温控支路同理。
本实用新型的一种参数设置方式是:
第一温控支路:当温度下降到30C时,UR5上升,并且UR5≥2V,超过门槛值,非门1-2翻转,输出低电平,推动相连非门的3-4翻转,输出高电平,该高电平又使NPN晶体复合管BG1-BG2导通,从而启动继电器J1,继电器J1启动后,在常开触点J1-1闭合,接通插座CZ1,使交流220V火线H、零线L完整带电输出,供给需稳定电压的空调机等使用,发送出电热量。
第二温控支路:当温度下降到20C时,该级Rt2阻值亦降到3.3 KΩ,会出现UR7≥2V,非门5-6翻转,输出低电平,推动相连的非门9-8翻转,输出高电平,该高电平又使NPN复合晶体管BG3-BG4导通,从而启动继电器J2,常开触点J2-1闭合,由于继电器J3保持原状,常闭触点J3-2闭合,前后接通电位器W、电阻R2和电容C2,产生低频振荡作用,使可控硅SCR形成较小导通角,在插座CZ2输出约120V电压,插座另一端接交流零线L,向如电热毯、石英炉等可改变电压工作的纯阻性用电器送出被调小的电源,产生较低发热量。
第三温控支路:当温度降到00C时,热敏电阻Rt3下降到约2KΩ,同理,会出现UR9≥2V,非门13-12翻转,输出低电平,推动相连的非门11-10翻转,输出高电平,该高电平又使NPN复合晶体管BG5-BG6导通,从而启动继电器J3,常闭触点J3-2断开,第二温控支路停止工作,在常开触点J3-1闭合,第三温控支路投入工作,产生中频振荡,形成较大导通角,使可控硅SCR更大范围导通,在插座CZ2中输出200V左右电压,使纯阻性用电器发出更大热量值。
上述继电器J3的常闭触点J3-2和常开触点J3-1分别在第二、第三温控支路中连接使用,是在不同温度下,保证各支路只有一个电阻R2或电阻R3工作,避免并联影响,更便于参数确定。
若温度升高,则先继电器J3,后继电器J2,反向逐段关闭。
综上可见,随着温度的变化,即可提供220V稳定电压通断和产生自动换挡的不同控制作用。
上述实施例中的主要元器件可选型号为:稳压块为M7812、六非门电路(非门1-2、非门3-4、非门5-6、非门9-8、非门13-12和非门11-10)为54LS04、可控硅SCR为RT16A,继电器为30安4115(T90)。
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

Claims (3)

1.一种冬季节电控制器,安装在用电器的电源连接线上,其特征在于:包括串接在220V外接电源的保险丝BX和控制器开关K,所述控制器开关K后并接有第一控制电路、第二控制电路和第三控制电路,
所述第一控制电路由常开触点J1-1串接插座CZ1构成;
所述第二控制电路由电位器W、可控硅SCR、双向二极管D5、电容C2、电阻R2、电阻R3、常开触点J2-1、常闭触点J3-2和常开触点J3-1构成,其中所述电位器W的一个固定端和移动端连接至可控硅SCR的正极端,所述可控硅SCR的负极端连接至电容C2的一端,在所述电位器W的另一个固定端和电容C2的另一端之间连接有相互并联的第一支路和第二支路,所述第一支路由电阻R2、常开触点J2-1和常闭触点J3-2串接而成,所述第二支路由电阻R3和常开触点J3-1串接而成;所述双向二极管D5的一端连接至可控硅SCR的控制极端,双向二极管D5的另一端连接至电容C2的另一端;所述可控硅SCR的正极端和220V外接电源的火线H相接,可控硅SCR的负极端和220V外接电源的零线L相接;
所述第三控制电路由相互连接的交直流转换电路和温度传感控制电路构成,所述温度传感控制电路包括并联在交直流转换电路的正极端和负极端之间的第一温控支路、第二温控支路和第三温控支路,
所述第一温控支路由电阻R4、热敏电阻Rt1、电阻R5、继电器J1、非门1-2、非门3-4和NPN晶体复合管BG1-BG2构成,所述电阻R4、热敏电阻Rt1和电阻R5依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门1-2的一端连接在热敏电阻Rt1和电阻R5之间,非门1-2的另一端连接在非门3-4的一端,所述非门3-4的另一端连接在NPN晶体复合管BG1-BG2的基极,所述复合管BG1-BG2的集电极相互连接并串接继电器J1后连接至交直流转换电路的正极端,所述NPN复合管BG1-BG2的发射极连接在交直流转换电路的负极端;
所述第二温控支路由电阻R6、热敏电阻Rt2、电阻R7、继电器J2、非门5-6、非门9-8和NPN晶体复合管BG3-BG4构成,所述电阻R6、热敏电阻Rt2和电阻R7依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门5-6的一端连接在热敏电阻Rt2和电阻R7之间,非门5-6的另一端连接在非门9-8的一端,所述非门9-8的另一端连接在NPN晶体复合管BG3-BG4的基极,所述NPN复合管BG3-BG4的集电极相互连接并串接继电器J2后连接至交直流转换电路的正极端,所述复合管BG3-BG4的发射极连接在交直流转换电路的负极端;
所述第三温控支路由电阻R8、热敏电阻Rt3、电阻R9、继电器J3、非门13-12、非门11-10和NPN晶体复合管BG5-BG6构成,所述电阻R8、热敏电阻Rt3和电阻R9依次串接在交直流转换电路的正极端和负极端之间,所述非门13-14的一端连接在热敏电阻Rt3和电阻R9之间,非门13-12的另一端连接在非门11-10的一端,所述非门11-10的另一端连接在NPN晶体复合管BG5-BG6的基极,所述NPN复合管BG5-BG6的集电极相互连接并串接继电器J3后连接至交直流转换电路的正极端,所述复合管BG5-BG6的发射极连接在交直流转换电路的负极端。
2.根据权利要求1所述的一种冬季节电控制器,其特征在于:所述第三控制电路中,所述交直流转换电路由变压器B、整流桥二极管D1-4、滤波电容C1、固定三端稳压器WY构成,所述变压器B的原边连接220V外接电源,变压器B的副边两端连接至整流桥二极管D1-4的两个输入端,整流桥二极管D1-4的两个输出端连接至固定三端稳压器WY的两个输入端,所述电容C1并联在所述整流桥二极管D1-4的两个输出端上,所述固定三端稳压器WY的输出端作为交直流转换电路的正极端连接至所述温度传感控制电路,所述整流桥二极管D1-4的负极输出端作为交直流转换电路的负极端。
3.根据权利要求2所述的一种冬季节电控制器,其特征在于:所述整流桥二极管D1-4的负极输出端和固定三端稳压器WY的正极输出端之间连接有由发光二极管Fg和电阻R1串接而成的电源指示电路。
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