CN2152234Y

CN2152234Y - 具有二次定时自动调压的控制器

Info

Publication number: CN2152234Y
Application number: CN 92238728
Authority: CN
Inventors: 林文忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2002-10-27

Abstract

本实用新型公开了一种具有二次定时自动调压的控制器，它是由与变压器输入端并联连接的插座控制电路和与变压器输出端相连的断电保护电路以及主控制电路组成。其具有定时精度高、定时范围长，使用方便、操作简单等特点。

Description

本实用新型属于电子开关或选通装置，尤其是涉及为执行多次开关动作提供时间间隔选择的，并且在程序完成后自动终止其工作的时序开关。

目前市面上用于家电控制的定时器不少，但普遍存在的一种缺陷是，只能完成一种工作方式的控制，即定时通电或断电，因此不能满足不同家用电器工作方式的定时控制，调压控制以及同时对两种以上家用电器的控制等。

本实用新型的目的在于：提供一种由集成芯片组成的具有程序控制定时调压功能的电路，使得电压的通断，调压能受程序选择的控制，同时能对两种以上的家用电器进行不同工作方式的控制。

本实用新型所采用技术方案是：它是由集成芯片CD4011、CD4060、CD4066和其他电子元件组成的电路，其具体方式是：在变压器的输入端回路中并联连接插座控制电路，而在变压器输出端回路中连接断电保护电路和主控制电路所组成的。

本实用新型的优点在于：

（1）、定时器精度高，定时范围长：一般的机械式定时器结构简单，定时时间较短，最长为2小时，且精度较差，而本控制器的定时时间可达十几个小时以上，且定时精度只稍逊电子钟控式定时器。

（2）使用方便，操作简单：机械式定时器一个最大的优点即是使用方便，即调节定时时间的方式非常简便。而电子钟控式定时器的一个最大缺点即是使用方式不够简便，要校对、定时，操作方式比较复杂，一部分人使用不太习惯，而且不具备断电保护电路。而本控制器既发挥了机械式定时器使用方便的优点，又具有电子钟控式定时器，定时精度高的优点。

（3）功能全，应用范围广：一般的定时器所具有的功能是定时通电或定时断电方式中的一种。而本控制器不但具备定时通电或定时断电二种功能，还兼有两种不同输出的工作方式，备有两个定时器，一个调压器，可按程序定时通电后再定时断电或定时降压供电；可调压供电定时断电，（具体功能见表1），不但功能全，而且应用范围广，能满足各种家用电器的不同工作需求。

（4）寿命长，可靠性高：由于本控制器采用低压供电、断电由电池供电保护，使用寿命长，不易损坏，可靠性高，不似电子钟控式定时器无断电保护功能，工作不可靠，也不似机械式定时器的机械零件易损坏。

（5）价格低廉，维修方便：由于主控制电路采用数字电路进行设计，尽管其功能较多，价格却低廉。因它的工作原理虽类似单板机，但所用元件却远比单板机为少，类似于单片机仅由几块集成芯片组成，但价格却远低于单片机，且不象单片机那样价格昂贵，若有损坏的芯片，无法修复，将这种数字电路原理用于控制民用各种家用电器正为适用。

下面是本实用新型的具体实施例

图1为具有二次定时，自动调压的控制器原理框图

图2为具有二次定时，自动调压的控制器电路原理图

其中：T为变压器 BG1、BG2为NPN晶体管 D、D1－D14为二极管

J1、J2为继电器 N1、N2、N3为按钮开关 S为波段开关

C1－C4为电容 IC1为CD4060 14位二进制串行计数器／分频器

IC2为CD4011四2输入端与非门表示为四个与非门1、2、3、4

IC3为CD4066四双向模拟开关表示为SW1、SW2、SW3、SW4

IC4为CD4066四双向模拟开关表示为SW5、SW6、SW7、SW8

如图1所示为本实用新型的原理图，它是由在变压器T的输入端回路中并联连接插座控制电路，而在变压器T的输出端回路中连接断电保护电路和主控制电路所组成。其中插座控制电路是由X插座接线头的一端与继电器J1的公共端，Y插座接线头的一端相连，继电器J1的常开触点接电源a端，X插座接线头的另一端接电源b端：Y插座接线头的另一端接电阻R10和可控硅SCR的阳极T2，电阻R10的另一端与通过继电器J2的常开触点1连接的双向二极管DS的公共端和可变电阻W3相连，而可变电阻W3与通过继电器J2的常闭触点2连接的双向二极管DS的公共端和电容C4相连，双向二极管DS的另一端与可控硅SCR控制极G相连，可控硅SCR阴极T1和电容C4的另一端均按电源b端所组成。

断电保护电路是由电池组Ec的正极接波段开关K，波段开关K接二极管D的正极，二极管D的负极接集成芯片IC57805的输出端形成主控制电路的供电电流，IC57805输入端接二极管D1的负极，二极管D1的正极接变压器T的一个输出端，IC57805接地端与变压器T的另一个输出端相接，组成公共接地端。主控制电路是由集成芯片IC1的10脚分别通过双向模拟开关SW1与可变电阻W2相接，SW2与可变电阻W1相接，IC1的11脚接电阻R3的一端，9脚接电容C3的一端，电阻R3的另一端与可变电阻W1、W2以及电容C3的另一端相接；SW1的控制端接与非门2的输出端、与非门1的一个输入端以及二极管D8的负极；SW2的控制端接与非门1的输出端、与非门2的一个输入端，二极管D6、D7的负极以及双向模拟开关SW8的控制端；与非门1的另一个输入端接双向模拟开关SW4、电阻R2，电阻R2的另一端接电源，SW4的另一端接地，SW4的控制端接IC1的2脚及二极管D2的正极；与非门2的另一个输入端接双向模拟开关SW3、电阻R1以及与非门3的一个输入端，电阻R1的另一端接电源，SW3的另一端接地，SW3的控制端接IC1的3脚及二极管D3的正极；二极管D2、D3的负极与双向模拟开关SW5的一端相接，SW5的另一端与IC1的12脚，二极管D9、D10、D11的负极和电阻R4的一端相接，R4的另一端接地；SW5的控制端接与非门3的输出端，与非门4的两个输入端和波段开关S的1端，双向模拟开关SW7的控制端以及二极管D4、D5的负极；与非门4的输出端接与非门3的另一个输入端、波段开关S的2端以及二极管D12的负极，双向模拟开关SW8接双向模拟开关SW7、电阻R5，而SW8的一端接地，R5的一端接电源，SW7的另一端通过电阻R6输出，电阻R6接三极管BG1的基极，BG1的集电极接继电器J2和二极管D13的正极，而二极管D13的负极，继电器J2的另一端均接二极管D1的负极，BG1的发射极接地。双向模拟开关SW6的一端接电源，另一端通过电阻R8输出，电阻R8接三极管BG2的基极，BG2的集电极接继电器J1、二极管D14的正极，二极管D14的负极与继电器J1的另一端均接二极管D1的负极，BG2的发射极接地，SW6的控制端接波段开关S的3端。按钮开关N1、N2、N3的一端接电源。N1的另一端接二极管D7、D11、D12的正极，N2的另一端接二极管D5、D6、D10的正极，N3的另一端接二极管D4、D8、D9的正极。

其电路具体的工作原理如下：

在插座控制电路中X插座上电源电压受继电器J1的控制，当J1吸合时，X插座上电压为220V，当J1释放时，X插座上电压为零，Y插座上电源电压受继电器J1、J2，电阻R10、W3及C4的控制，所以当J1、J2吸合时，可控硅SCR的控制极G得到经R10而来的高电位触发，输出217伏电压；当J1吸合J2释放时，SCR控制极G受R10、W3、C4形成的振荡电压控制，其输出电压受W3控制在0－217V可调。

主控制电路中的定时器Ⅰ由可变电阻W1和电容C3组成，定时时间由W1调节，定时器Ⅱ由可变电阻W2和电容C3组成，定时时间由W2调节，Y插座调压器由电阻R10，可变电阻W3、电容C4、继电器J1，J2、双向二极管DS、可控硅SCR组成。电压大小由W3调节，其具体工作过程如下表1：

工作方式	插座输出	工作状态
					定时器Ⅰ	定时器Ⅱ	调压器（0－217）
		第一种	XY	断电→供电断电→供电→降压供电（或断电）
第二种	XY						供电供电→降压供电或断电
				第三种	XY	供电（0－217V）可调供电
		第四种	XY					断电→供电（0－217V）可调供电→断电
第五种	XT					断电断电

当选择第一种工作方式时，分别调好可变电阻W1、W2、W3，将波段开关S拨到1端，按动按钮开关N1，此时

A、高电平通过D11到达IC1的12脚复位端，IC1清零，各分频器输出端为零，IC1的2、3脚输出为零，双向模拟开关SW3、SW4的控制端为低电平，SW3、SW4不导通，IC2与非门的1、8、13脚为高电平。

B、高电平通过D7、D12使IC2的3、12、4、9脚为高电平，这样使得IC2内部4个与非门的输出状态如表2所示，并暂时形成一个稳态。此时，受4个与非门控制的IC3、IC4 8个模拟开关以及继电器J1、J2的状态如表3所示。因此J1、J2均释放，X、Y插座输出均为零。松开按钮开关N1后，IC1的12脚恢复成低电平，9、10脚输入振荡波形，此时因SW1断开，W2暂时失去作用，SW2导通，则IC1的9、10脚输入由W1与C3形成振荡电压。

表2

	1	2	3	4
					输出状态	H	L	L	H

表3

SW1

SW2

SW3

SW4

SW5

SW6

SW7

SW8

J1

J2

状态

断开

导通

断开

导通

释放

C.当定时时间到后，（即IC1的第3脚输出高电平时）SW3的控制端转为高电平，SW3导通，IC2的8、13脚输入低电平，IC2与非门发生翻转，具体状态如表4所示，并再次形成一个稳态，8个模拟开关及继电器J1、J2的状态。如表5所示。

此时J1、J2均吸合X插座，Y插座均输出220V电压。因IC2与非门3输出的高电平使SW5导通，则IC1的3脚的高电平通过D3、SW5到达IC112脚复位端，IC1清零，各分频器输出端为零，IC1 12脚复位端亦跟着变成零。在IC1完成一次清零过程后，又从9、10脚重新输入新的振荡波形，产生定时脉冲。

此时因SW1导通，W2与C3产生振荡，SW2断开，W1暂时失去作用。IC1输入的是由W2和C3形成的振荡电压。

表4

	1	2	3	4
					输出状态	L	H	H	L

表5

SW1

SW2

SW3

SW4

SW5

SW6

SW7

SW8

J1

J2

状态

导通

断开

导通

断开

吸合

D、当定时时间到后，（IC1的第2脚输出高电平时），SW4的控制端转为高电平，SW4导通，IC2的1脚输入低电平，IC2与非门1、2发生翻转，并再次形成一个稳态，如表6所示，8个模拟开关及继电器J1、J2状态如表7所示。

此时因J1继续保持吸合状态，J2被释放，则Y插座电压217V转为由W3事先所设定的电压（0－217V），X插座继续保持220V电压。

表6

	1	2	3	4
					输出状态	H	L	H	L

表7

SW1

SW2

SW3

SW4

SW5

SW6

SW7

SW8

J1

J2

状态

断开

导通

断开

导通

吸合

释放

E、此时IC1 2脚的高电平还通过D2、SW5到达IC1的12脚使IC1清零，而后IC1虽继续输入振荡脉冲，但因模拟开关SW5导通，IC1的2脚一旦出现高电平，即通过SW5到达12脚清零端，并不断产生循环，此时IC1的输出脉冲无法对IC2的与非门状态发生影响，控制器的输出状态保持不变。

当选择第二种工作方式时，S开关拨到1，通过按动N3，使IC2 4个与非门状态直接达到工作状态第一种中C点，表4所示。此时X，Y插座均输出220V电压，IC1的9、10输入由W2和C3组成的振荡脉冲产生定时基频。工作原理如下：按动N3，使高电平通过D9到达IC1的12脚。IC1清零，通过D4、D8，使IC2的2、11、5、6、10脚为高电平。IC2 4个与非门状态翻转如表4所示，以后的工作原理同工作状态第一种中D点。

当选择第三种工作方式时，S开关拨到1，通过按动N2使IC2的4个与非门状态达到表6所列状态，此时X插座输出220伏电压，Y插座输出（0－217V）可调电压。

当选择第四种工作方式时，S开关拨到2，按动N1、IC1、IC2的工作原理同工作方式第一种，但此时SW6控制端受与非门4控制，工作状态由导通转为定时断开。J1的工作过程为先吸合后释放，X插座的电压为先220伏供电，而后定时断电，Y插座的电压为先（0－217）伏可调供电，而后定时断电。定时时间由W1和C3决定。

当选择第五种工作方式时，S开关拨到2，按动N2、IC2的4与非门工作状态如表4所示，此时与非门4输出低电平，SW6的控制端为低电平，SW6断开，J1释放，X、Y插座输出均无电压。

断电保护电路的工作原理是：当外电源220V正常时，集成芯片IC57805输出端有5V稳压电压，开关二极管D截止，电池组Ec不耗电。

当外电源电压断电时，集成芯片IC57805输出端5V的电压慢慢下降，电容C2慢慢放电，当电压下降到3.8V时，开关二极管D导通，电池组Ec通过开关K，开关二极管D对电路进行供电，保持了原先的预置状态，避免了电路因外电源的瞬间断电而使电路的工作状态发生改变。

此后，一旦外电源恢复正常供电，C2端电压上升为5V，开关二极管D截止，电池组Ec不耗电。

Claims

1、一种具有二次定时，自动调压的控制器，其特征在于：它是由与变压器输入端并联连接的插座控制电路和与变压器输出端相连的断电保护电路及主控制电路所组成；其中：插座控制电路是由X插座接线头的一端与继电器J1的公共端、Y插座接线头的一端相连，继电器J1常开触点接电源a端，X插座接线头的另一端接电源b端；Y插座接线头另一端接电阻R10和可控硅的阳极T2，电阻R10的另一端与通过继电器J2的常开触点1连接的双向二极管DS的公共端和可变电阻W3相连，可变电阻W3与通过继电器J2的常闭触点2连接的双向二极管DS的公共端和电容C4相连，双向二极管DS的另一端与可控硅SCR控制极G相连，可控硅SCR阴极T1和电容C4的另一端均接电源b端所组成；主控制电路是由集成芯片IC1的10脚分别通过双向模拟开关SW1与可变电阻W2相接，SW2与可变电阻W1相接，IC1的11脚接电阻R3的一端，9脚接电容C3的一端，电阻R3的另一端与可变电阻W1、W2以及电容C3的另一端相接；SW1的控制端接与非门2的输出端、与非门1的一个输入端以及二极管D8的负极；SW2的控制端接与非门1的输出端、与非门2的一个输入端、二极管D6、D7的负极以及双向模拟开关SW8的控制端；与非门1的另一个输入端接双向模拟开关SW4及电阻R2，电阻R2的另一端接电源，SW4的另一端接地，SW4的控制端接IC1的2脚及二极管D2的正极；与非门2的另一个输入端接双向模拟开关SW3、电阻R1以及与非门3的一个输入端，电阻R1的另一端接电源，SW3的另一端接地，SW3控制端接IC1的3脚及二极管D3的正极；二极管D2、D3的负极与双向模拟开关SW5的一端相接，SW5的另一端接IC1的12脚、二极管D9、D10、D11的负极以及电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地；SW5的控制端接与非门3的输出端、与非门4的两个输入端、波段开关S的1端、双向模拟开关SW7的控制端以及二极管D4、D5的负极；与非门4的输出端接与非门3的另一个输入端、波段开关S的2端以及二极管D12的负极；双向模拟开关SW8接双向模拟开关SW7，电阻R5，而SW8的另一端接地，R5的一端接电源，SW7的另一端通过电阻R6输出；电阻R6接三极管BG1的基极，BG1的集电极接继电器J2和二极管D13的正极，而二极管D13的负极、继电器J2的另一端均接二极管D1的负极，BG1的发射极接地；双向模拟开关SW6的一端接电源，另一端通过电阻R8输出，电阻R8接三极管BG2的基极，BG2的集电极接继电器J1，二极管D14的正极，二极管D14的负极与继电器J1的另一端均接D1的负极，BG2的发射极接地，SW6的控制端接波段开关S的3端；按钮开关N1、N2、N3的一端接电源；N1的另一端接二极管D7、D11、D12的正极，N2的另一端接二管D5、D6、D10的正极，N3的另一端接二极管D4、D8、D9的正极。