CN213991038U

CN213991038U - 36v电采暖供电电源变压器控制电路

Info

Publication number: CN213991038U
Application number: CN202022730619.1U
Authority: CN
Inventors: 向玮; 吴世忠
Original assignee: Chengdu Wennongnongnong Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu Wennongnongnong Technology Co ltd
Priority date: 2020-11-23
Filing date: 2020-11-23
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2030-11-23

Abstract

本实用新型提供一种36V电采暖供电电源变压器控制电路，包括电源端口、AC/DC转换电路、控制电路、保护电路和电涌抑制电路；所述电源端口的输入端连接220V交流电，其输出端一方面经AC/DC转换电路连接控制电路，另一方面依次经保护电路和电涌抑制电路连接36V电采暖供电电源变压器初级绕组；所述保护电路包括过热保护电路和过流保护电路。本实用新型在36V电采暖供电电源变压器前，通过设置电涌抑制电路解决了开机对36V电采暖供电电源变压器冲击电流很大的问题，并通过过热保护电路解决了36V电采暖供电电源变压器和采暖系统发热体温升异常的问题，以及通过过流保护电路解决了采暖系统由于意外或线路老化出现短路的问题。

Description

36V电采暖供电电源变压器控制电路

技术领域

本实用新型涉及电气领域，具体而言，涉及一种36V电采暖供电电源变压器控制电路。

背景技术

现国内电采暖行业很大部分采用电网电压220V、50Hz直接对纯电阻采暖系统供电，这种供电方式存在很大的用电安全隐患，因此有部分电采暖是采用大功率环形变压器将电网电压220V隔离降压成36V后对发热体供电，从源头上解决用电安全问题。

而大功率环形变压器和部分交流电机的开机冲击电流都很大，在开机的瞬间，很容易导致电路保护器-空气开关跳闸，选择使用的大电流的空气开关能解决跳闸问题，但又达不到保护作用；当外接电网电压升高时，采暖系统的大功率环形供电电源变压器的输出电压也相应升高，而采暖系统是呈纯电阻方式存在负载，从而导致变压器的输出功率大幅上升，温度也随之升高，严重的将会烧毁变压器；同时，采暖系统的供电电压升高，将会导致采暖系统发热异常；电采暖系统的供电系统或电源连接线由于意外或线路老化出现短路，若电路保护器-空气开关不能及时跳闸断开电源，将会带来火灾隐患；而选择如何解决此缺陷是本领域技术人员一直在思考的难题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种36V电采暖供电电源变压器控制电路，以解决上述采用36V电采暖供电电源变压器存在的问题。

本实用新型提供的一种36V电采暖供电电源变压器控制电路，包括电源端口、AC/DC转换电路、控制电路、保护电路和电涌抑制电路；所述电源端口的输入端连接220V交流电，其输出端一方面经AC/DC转换电路连接控制电路，另一方面依次经保护电路和电涌抑制电路连接36V电采暖供电电源变压器初级绕组；所述保护电路包括过热保护电路和过流保护电路。

进一步的，所述AC/DC转换电路包括隔离变压器T1、整流桥D2和电容C3；所述控制电路包括整流电路、三端稳压管U1、电容C1、单片机U2和供电电路一；所述保护电路包括继电器K4、继电器K5和检测电路，所述检测电路包括；串联的若干常闭自恢复温度保险丝和电流感应开关；所述电涌抑制电路包括NTC热敏电阻R3、继电器K3、三极管Q4、电阻R4和电压采样电路；所述电压采样电路包括相连接的电阻R8和稳压管D5；

所述电源端口的输出端依次经隔离变压器T1、整流桥D2和电容C3后，一方面连接所述供电电路一的输入端，另一方面又依次经整流电路、三端稳压管U1和电容C1后与单片机U2的电源端连接；单片机U2的控制端一依次经电阻R4和三极管Q4后与继电器K3的线圈连接，继电器K3的触点并联在NTC热敏电阻R3两端；单片机U2的控制端二连接供电电路一的控制端；所述供电电路一的输出端连接所述检测电路的一端以及继电器K5的线圈，继电器K5的线圈还连接继电器K4的线圈，继电器K5的线圈与继电器K4的线圈之间的连接点与所述检测电路的另一端连接；所述电源端口的输出端又依次经继电器K4的触点和NTC热敏电阻R3连接36V电采暖供电电源变压器初级绕组；所述电压采样电路并联在继电器K4的线圈两端，电阻R8和稳压管D5之间的连接点与单片机U2的采样端连接。

进一步的，所述供电电路一包括依次连接的电阻R1、三极管Q1、二极管D3和继电器K1；电阻R1的一端为所述供电电路一的控制端；继电器K1的线圈为所述供电电路一的输入端；继电器K1的触点为输出端。

进一步的，所述控制电路还包括供电电路二；所述供电电路二包括依次连接的电阻R2、三极管Q2、二极管D4和继电器K2；电阻R1的一端为所述供电电路二的控制端，连接单片机U2的控制端三；继电器K2的线圈为所述供电电路二的输入端，连接所述AC/DC转换电路的电容C3；继电器K2的触点为所述供电电路二的输出端，一方面分别连接常闭自恢复温度保险丝和电流感应开关，另一方面经继电器K5连接继电器K4的线圈。

进一步的，所述电涌抑制电路还包括指示电路；所述指示电路电阻R6和发光二极管LED1；电阻R6的一端一方面连接在继电器K3和三极管Q4之间，另一方面与供电电路一或供电电路二连接；电阻R6的另一端经发光二极管LED1又与供电电路一或供电电路二连接。

进一步的，所述保护电路还包括报警电路；所述报警电路包括相连接的电阻R10和蜂鸣器B1；电阻R10的一端连接继电器K5的引脚3。

进一步的，所述36V电采暖供电电源变压器控制电路采用双层电路板结构，各器件分布在双层电路板中并通过端子进行连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在36V电采暖供电电源变压器前，通过设置电涌抑制电路解决了开机对36V电采暖供电电源变压器冲击电流很大的问题，并通过过热保护电路解决了36V电采暖供电电源变压器和采暖系统发热体温升异常的问题，以及通过过流保护电路解决了采暖系统由于意外或线路老化出现短路的问题。

2、本实用新型的过热保护电路采用若干常闭自恢复温度保险丝监测36V电采暖供电电源变压器和采暖系统发热体的温度，当任意一个常闭自恢复温度保险丝温度超标动作开路，可以实现自动断电，并蜂鸣报警，能够实现过热保护功能并及时提示周边人员36V电采暖供电电源变压器或采暖系统过热。

3、本实用新型的过流保护电路采用电流感应开关，在36V电采暖供电电源变压器过流时，可以实现自动断电，并蜂鸣报警，能够实现过流保护功能并及时提示周边人员36V电采暖供电电源变压器过流。

4、本实用新型在对NTC热敏电阻进行延时分流，能够降低NTC热敏电阻R3的工作温度并提高使用寿命。

5、本实用新型采用双层电路板能够缩小电路板占用面积，适用于当下的采暖系统设计结构。并且采用端子连接不仅方便双层电路板中各元器件的连接，也便于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的36V电采暖供电电源变压器控制电路的原理框图。

图2a、图2b、图2c和图2d为本发明实施例的36V电采暖供电电源变压器控制电路的电路结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参见图1，本实施例提出一种36V电采暖供电电源变压器控制电路，包括电源端口、AC/DC转换电路、控制电路、保护电路和电涌抑制电路；所述电源端口的输入端连接220V交流电，其输出端一方面经AC/DC转换电路连接控制电路，另一方面依次经保护电路和电涌抑制电路连接36V电采暖供电电源变压器初级绕组；所述保护电路包括过热保护电路和过流保护电路。

也即是说，针对采用36V电采暖供电电源变压器的采暖系统，在36V电采暖供电电源变压器前，通过设置电涌抑制电路解决了开机对36V电采暖供电电源变压器冲击电流很大的问题，并通过过热保护电路解决了36V电采暖供电电源变压器和采暖系统发热体温升异常的问题，以及通过过流保护电路解决了采暖系统由于意外或线路老化出现短路的问题。

参见图2a、图2b、图2c和图2d，具体电路如下：

所述AC/DC转换电路包括隔离变压器T1、整流桥D2和电容C3；所述控制电路包括整流电路、三端稳压管U1、电容C1、单片机U2和供电电路一；所述保护电路包括继电器K4、继电器K5和检测电路，所述检测电路包括串联的若干常闭自恢复温度保险丝和电流感应开关；所述电涌抑制电路包括NTC热敏电阻R3、继电器K3、三极管Q4、电阻R4和电压采样电路；所述电压采样电路包括相连接的电阻R8和稳压管D5；

所述电源端口的输出端依次经隔离变压器T1、整流桥D2和电容C3后，一方面连接所述供电电路一的输入端，另一方面又依次经整流电路、三端稳压管U1和电容C1后与单片机U2的电源端连接；单片机U2的控制端一(P2.0)依次经电阻R4和三极管Q4后与继电器K3的线圈连接，继电器K3的触点并联在NTC热敏电阻R3两端；单片机U2的控制端二(P0.4)连接供电电路一的控制端；所述供电电路一的输出端连接所述检测电路的一端以及继电器K5的线圈，继电器K5的线圈还连接继电器K4的线圈，继电器K5的线圈与继电器K4的线圈之间的连接点与所述检测电路的另一端连接；所述电源端口的输出端又依次经继电器K4的触点和NTC热敏电阻R3连接36V电采暖供电电源变压器初级绕组；所述电压采样电路并联在继电器K4的线圈两端，电阻R8和稳压管D5之间的连接点与单片机U2的采样端连接。

其工作原理为：

(1)开机电涌抑制：单片机U2通过控制端二(P0.4)输出信号至供电电路一的控制端，使供电电路一经继电器K5的线圈后向继电器K4的线圈输出12V直流电，使继电器K4的触点闭合，从而将电源端口经继电器K4的触点和NTC热敏电阻R3后与36V电采暖供电电源变压器初级绕组连通，实现采暖系统开机，此开机过程通过NTC热敏电阻R3的工作原理来达到抑制冲击电流的目的，实现电涌抑制。

(2)分流：当采暖系统开机后，通过电压采样电路对继电器K4的线圈电压进行采样，并将采样信号通过单片机U2的采样端(P0.7)反馈至单片机U2；当单片机U2接收到反馈的采样信号后，根据预先设定的延时时间(一般设置在1s以内，如300ms)进行延时，达到延时时间后通过单片机U2的控制端P2.0经电阻R4向三极管Q4的基极输出信号，使三极管Q4导通从而向继电器K3的线圈供电使其触点闭合，由此将NTC热敏电阻R3的电流大幅分流，由此降低NTC热敏电阻R3的工作温度并提高使用寿命。

(3)过热保护：将若干常闭自恢复温度保险丝分别设置在36V电采暖供电电源变压器上以及采暖系统电热膜下，用于检测36V电采暖供电电源变压器以及采暖系统电热膜的温度，当常闭自恢复温度保险丝检测的元件温度达到设定值时，常闭自恢复温度保险丝断开，由此继电器K4的线圈无电压其触点断开，从而使得电源端口无法经NTC热敏电阻R3与36V电采暖供电电源变压器导通，则36V电采暖供电电源变压器无输入电压，采暖系统停止加热。

(4)过流保护：通过电流感应开关检测36V电采暖供电电源变压器的工作电流；当电流感应开关检测到输入36V电采暖供电电源变压器的电流超过设定值时，电流感应开关信号端开路并自锁，由此继电器K4的线圈无电压其触点断开，从而使得电源端口无法经NTC热敏电阻R3与36V电采暖供电电源变压器导通，则36V电采暖供电电源变压器无输入电压，采暖系统停止加热。

为了及时提示周边人员，所述保护电路还包括报警电路；所述报警电路包括相连接的电阻R10和蜂鸣器B1；电阻R10的一端连接继电器K5的引脚3。当过热保护和过流保护发生作用时，采暖系统停止加热，并通过继电器K5的引脚3经电阻R10连通蜂鸣器B1鸣叫报警。

进一步的，所述供电电路一包括依次连接的电阻R1、三极管Q1、二极管D3和继电器K1；电阻R1的一端为所述供电电路一的控制端；继电器K1的线圈为所述供电电路一的输入端；继电器K1的触点为输出端。当单片机U2通过控制端二(P0.4)输出信号至供电电路一的电阻R1的一端，经电阻R1后到达三极管Q1的基极，并使三极管Q1导通；然后由AC/DC转换电路向继电器K1的线圈供电使其输出12V直流电，为后级电路供电。

所述控制电路还包括供电电路二；所述供电电路二包括依次连接的电阻R2、三极管Q2、二极管D4和继电器K2；电阻R1的一端为所述供电电路二的控制端，连接单片机U2的控制端三(P0.5)；继电器K2的线圈为所述供电电路二的输入端，连接所述AC/DC转换电路的电容C3；继电器K2的触点为所述供电电路二的输出端，一方面分别连接常闭自恢复温度保险丝和电流感应开关，另一方面经继电器K5连接继电器K4的线圈。

由此可见，供电电路一和供电电路二具有完全相同的电路结构；通过设置两个完全相同的供电电路，可以实现首次维护的强制执行，具体如下：当出厂时，控制电路控制供电电路二为后级电路供电，此时供电电路一并未接通，在单片机U2中预先设定首次维护时间(如480小时)，在首次开机后达到预先设定首次维护的时间时，单片机U2停止向供电电路二输出信号，从而使得采暖系统停止工作，需要由维护人员将供电电路二切换到供电电路一后恢复采暖系统正常工作。

再参见图2a、图2b、图2c和图2d，所述36V电采暖供电电源变压器控制电路采用双层电路板结构，各器件分布在双层电路板中并通过端子进行连接。采用双层电路板结构可以缩小电路板占用面积，适用于当下的采暖系统设计结构。本实施例中使用的端子包括：端子J1、端子J2、端子J3、端子P1、端子P2、端子P3、端子P4、端子P5、端子P6、端子P7、端子P8、端子P9、端子P10、端子P11、端子P12、端子P13、端子P14和端子P15；其中，端子J2、端子J3、端子P1、端子P2、端子P3、端子P4、端子P5、端子P7和端子P13设置在上层电路板，电阻J1、端子P6、端子P8、端子P9、端子P10、端子P11和端子P12设置在下层电路板。端子J1用于连接单片机U2的电源端和三端稳压管的输出端；端子J2用于连接热敏电阻R3和36V电采暖供电电源变压器初级绕组；端子J3作为电源端口；端子P5和端子P14用于连接电源端口和隔离变压器T1的初级绕组；端子P6和端子P7用于将指示电路与继电器K3的线圈和三极管Q4连接；端子P3和端子P4分别连接继电器K1和继电器K2的触点，端子P2通过连接端子P3或端子P4分别作为供电电路一或供电电路二的输出端，并且端子P2分别并联端子P1和端子P15，通过端子P1和端子P15分别为上下两层电路板的后级电路供电；端子P12和端子P13相连，用于连接布置在上层电路板的K5的线圈和下层电路板的K4的线圈；端子P8、端子P9、端子P10和端子P11用于连接检测电路中的若干常闭自恢复温度保险丝和电流感应开关。通过上述可知，采用端子连接不仅方便双层电路板中各元器件的连接，也便于维护，尤其是首次维护时将供电电路二切换到供电电路一的操作，只需要将端子P4与端子P2的连接更换到端子P3与端子P2的连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种36V电采暖供电电源变压器控制电路，其特征在于，包括电源端口、AC/DC转换电路、控制电路、保护电路和电涌抑制电路；所述电源端口的输入端连接220V交流电，其输出端一方面经AC/DC转换电路连接控制电路，另一方面依次经保护电路和电涌抑制电路连接36V电采暖供电电源变压器初级绕组；所述保护电路包括过热保护电路和过流保护电路。

2.根据权利要求1所述的36V电采暖供电电源变压器控制电路，其特征在于，所述AC/DC转换电路包括隔离变压器T1、整流桥D2和电容C3；所述控制电路包括整流电路、三端稳压管U1、电容C1、单片机U2和供电电路一；所述保护电路包括继电器K4、继电器K5和检测电路，所述检测电路包括串联的若干常闭自恢复温度保险丝和电流感应开关；所述电涌抑制电路包括NTC热敏电阻R3、继电器K3、三极管Q4、电阻R4和电压采样电路；所述电压采样电路包括相连接的电阻R8和稳压管D5；

3.根据权利要求2所述的36V电采暖供电电源变压器控制电路，其特征在于，所述供电电路一包括依次连接的电阻R1、三极管Q1、二极管D3和继电器K1；电阻R1的一端为所述供电电路一的控制端；继电器K1的线圈为所述供电电路一的输入端；继电器K1的触点为输出端。

4.根据权利要求3所述的36V电采暖供电电源变压器控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括供电电路二；所述供电电路二包括依次连接的电阻R2、三极管Q2、二极管D4和继电器K2；电阻R1的一端为所述供电电路二的控制端，连接单片机U2的控制端三；继电器K2的线圈为所述供电电路二的输入端，连接所述AC/DC转换电路的电容C3；继电器K2的触点为所述供电电路二的输出端，一方面分别连接常闭自恢复温度保险丝和电流感应开关，另一方面经继电器K5连接继电器K4的线圈。

5.根据权利要求4所述的36V电采暖供电电源变压器控制电路，其特征在于，所述电涌抑制电路还包括指示电路；所述指示电路电阻R6和发光二极管LED1；电阻R6的一端一方面连接在继电器K3和三极管Q4之间，另一方面与供电电路一或供电电路二连接；电阻R6的另一端经发光二极管LED1又与供电电路一或供电电路二连接。

6.根据权利要求5所述的36V电采暖供电电源变压器控制电路，其特征在于，所述保护电路还包括报警电路；所述报警电路包括相连接的电阻R10和蜂鸣器B1；电阻R10的一端连接继电器K5的引脚3。

7.根据权利要求6所述的36V电采暖供电电源变压器控制电路，其特征在于，所述36V电采暖供电电源变压器控制电路采用双层电路板结构，各器件分布在双层电路板中并通过端子进行连接。