CN205619508U - 探测人体红外线辐射的空调待机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种探测人体红外线辐射的空调待机控制器，其特征包括：12V直流电源、红外探测及红外信号放大电路、电压比较电路、信号放大延迟及电平输出电路；所述的红外探测及红外信号放大电路中的热释电红外传感器IC1选用的型号为LN074B；所述的电压比较电路中的运算放大器IC2选用的型号为CA3140。针对普通空调存在的缺陷，本实用新型对普通空调进行了改进，它利用人体的红外辐射自动探测空调房间内是否有人，同时判断出房间内的人是否短暂停留，再决定维持空调正常运转与否，使普通空调具有自动识别人体的功能，实现了节约电力、延长空调的使用寿命的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于电子自动控制领域，它是关于一种探测人体红外线辐射的空调待机控制器。
背景技术
市场上所有柜式或壁挂式空调均没有识别人体的功能，这给使用者造成一些不必要的电力浪费，即：空调一旦开启，不论房间内是否有人，不论是白天还是夜晚，只要不关闭空调机电源，空调就会始终处于制热或制冷的工作状态。
针对普通空调存在的上述缺陷，本实用新型对普通空调进行了改进，它利用人体的红外辐射作为信号源来自动探测空调房间内是否有人，同时判断出房间内的人是否短暂停留，再决定维持空调正常运转与否，使普通空调具有自动识别人体的功能，实现了节约电力、延长空调的使用寿命的目的。
以下详细说明本实用新型所述的探测人体红外线辐射的空调待机控制器在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。
实用新型内容
发明目的及有益效果：针对普通空调存在的缺陷，本实用新型对普通空调进行了改进，它利用人体的红外辐射作为信号源来自动探测空调房间内是否有人，同时判断出房间内的人是否短暂停留，再决定维持空调正常运转与否，使普通空调具有自动识别人体的功能，实现了节约电力、延长空调的使用寿命的目的。
电路工作原理：探测人体红外线辐射的空调待机控制器的电路采用热释电红外传感器(LN074B)作为接收人体红外线辐射的元件，当热释电红外传感器IC1接收到人体红外辐射信号后，由热释电红外传感器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；当有人体处在热释电红外传感器IC1的探测范围时，热释电红外传感器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，从而电平输出端子输出高电平，由高电平控制着空调维持正常制热或制冷。
当人体短时间离开空调房间时，因N沟道场效应管VT2的栅极接有电解电容C3和电阻R4，即便运算放大器IC2的第6脚输出低电平，电解电容C3放电需要经过很长一段时间，致使N沟道场效应管VT2由导通逐渐向截止状态转变，也就是人体只是短时间离开空调房间，空调将会保持原有模式正常运转。
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R2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用来预设热释电红外传感器IC1的灵敏度，它用于调整热释电红外传感器IC1探测人体接近的距离。
技术方案：探测人体红外线辐射的空调待机控制器，它包括12V直流电源、红外探测及红外信号放大电路、电压比较电路、信号放大延迟及电平输出电路，其特征在于：
红外探测及红外信号放大电路：它由电阻R1、热释电红外传感器IC1、电解电容C1、NPN型晶体管VT1、电阻R3组成，热释电红外传感器IC1选用的型号为LN074B，热释电红外传感器IC1的红色线通过电阻R1接电路正极VCC，热释电红外传感器IC1的黑色线接电路地GND，热释电红外传感器IC1的信号输出端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R3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的活动端，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R2的一端和电容C2的一端接NPN型晶体管VT1的基极，电阻R2的另一端和电容C2的另一端接NPN型晶体管VT1的集电极；
信号放大延迟及电平输出电路：它由开关二极管D1、电阻R4、电解电容C3、N沟道场效应管VT2、电阻R5和开关二极管D2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R4的一端和电解电容C3的正极及N沟道场效应管VT2的栅极，电解电容C3的负极接电路地GND，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R5接电路地GND，开关二极管D2的正极接N沟道场效应管VT2的源极，开关二极管D2的负极接电平输出端子；
12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。
附图说明
附图1是本实用新型提供一个探测人体红外线辐射的空调待机控制器的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的探测人体红外线辐射的空调待机控制器电路工作原理图和附图说明，并按照实用新型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实用新型，以下结合实施例对本实用新型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为热释电红外传感器，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；
D1、D2均为开关二极管，选用的型号为1N4148；
RP为电位器，选用实心电位器，使用的阻值为47KΩ；
电阻全部使用金属膜电阻或碳膜电阻，功率均为1/8W；电阻R1的阻值为120Ω；电阻R2的阻值为2.4MΩ；电阻R3阻值为15KΩ；电阻R4阻值为200KΩ；电阻R5的阻值为3.3KΩ；
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220μ/25V。
电路制作要点及电路调试
因探测人体红外线辐射的空调待机控制器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，本实用新型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，以达到较高的探测灵敏度，要求接收人体红外辐射的有效半径≥7m；
热释电红外传感器IC1安装在一个尺寸合适的塑料盒内，热释电红外传感器透镜的平面正对准人体的活动区域。
本实用新型的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观形状及其尺寸大小等均不是本实用新型的关键技术，也不是本实用新型要求保护的关键性技术内容，因不影响本实用新型具体实施过程和实用新型目的的实现，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种探测人体红外线辐射的空调待机控制器，它包括12V直流电源、红外探测及红外信号放大电路、负反馈电路、电压比较电路、信号放大延迟及电平输出电路，其特征在于：
所述的红外探测及红外信号放大电路由电阻R1、热释电红外传感器IC1、电解电容C1、NPN型晶体管VT1、电阻R3组成，热释电红外传感器IC1选用的型号为LN074B，热释电红外传感器IC1的红色线通过电阻R1接电路正极VCC，热释电红外传感器IC1的黑色线接电路地GND，热释电红外传感器IC1的信号输出端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R3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的活动端，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R2的一端和电容C2的一端接NPN型晶体管VT1的基极，电阻R2的另一端和电容C2的另一端接NPN型晶体管VT1的集电极；
所述的信号放大延迟及电平输出电路由开关二极管D1、电阻R4、电解电容C3、N沟道场效应管VT2、电阻R5和开关二极管D2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R4的一端和电解电容C3的正极及N沟道场效应管VT2的栅极，电解电容C3的负极接电路地GND，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R5接电路地GND，开关二极管D2的正极接N沟道场效应管VT2的源极，开关二极管D2的负极接电平输出端子；
所述的12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。
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