CN215930187U - 节能式空气源热泵控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及节能产品技术领域，提出了节能式空气源热泵控制系统，本实施例空气源热泵控制系统包括均与控制器连接的温度检测电路和电磁阀控制电路，温度检测电路包括依次连接的温度采集电路和放大电路，放大电路与控制器连接，温度采集电路包括电压基准芯片U5、电阻R28、电位器RP1和运放U6A，电阻R28和电位器RP1串联，电阻R28的一端与电源12V连接，电位器RP1的一端接入地信号GND，电阻R28和电位器RP1的串联点与电压基准芯片U5的K端连接，电压基准芯片U5的A端接入地信号GND，电压基准芯片U5的R端接入电位器RP1的滑动端。通过上述技术方案，解决了相关技术中节能式空气源热泵故障率高的问题。

Description

节能式空气源热泵控制系统
技术领域
本实用新型涉及节能产品技术领域，具体的，涉及节能式空气源热泵控制系统。
背景技术
空气源热泵因具有获取能源方便、性能稳定、安装使用便捷等诸多优点而得到广泛使用，如家用空调和热泵热水器等。空气源热泵主要由冷凝器、压缩机和蒸发器组成，其中压缩机是空气源热泵的核心部件，对压缩机工作的合理控制，将有利于压缩机的可靠工作，从而降低整个空气源热泵的故障率。
实用新型内容
本实用新型提出节能式空气源热泵控制系统，解决了相关技术中节能式空气源热泵故障率高的问题。
本实用新型的技术方案如下：包括均与控制器连接的温度检测电路和电磁阀控制电路，
所述温度检测电路包括依次连接的温度采集电路和放大电路，所述放大电路与所述控制器连接，所述温度采集电路包括电压基准芯片U5、电阻R28、电位器RP1和运放U6A，所述电阻R28和所述电位器RP1串联，所述电阻R28的一端与电源12V连接，所述电位器RP1的一端接入地信号GND，
所述电阻R28和所述电位器RP1的串联点与所述电压基准芯片U5的K端连接，所述电压基准芯片U5的A端接入地信号GND，所述电压基准芯片U5的R端接入所述电位器RP1的滑动端，
所述运放U6A的同相输入端与所述电压基准芯片U5的K端连接，所述运放U6A的输出端依次通过热敏电阻RT1、电阻R27接入地信号GND，所述热敏电阻RT1和电阻R27的串联点接入所述运放U6A的反相输入端，所述热敏电阻RT1两端的电压作为所述温度采集电路的输出信号。
进一步，所述放大电路包括运放U6B，所述运放U6B的同相输入端通过电阻R25与所述热敏电阻RT1的第一端连接，所述运放U6B的反相输入端通过电阻R26与所述热敏电阻RT1的第二端连接，所述运放U6B的同相输入端通过电阻R23接入地信号GND，所述运放U6B的输出端通过电阻R24接入反相输入端，所述运放U6B的输出端作为所述放大电路的输出端，接入所述控制器。
进一步，所述运放U6B的输出端和控制器之间还设置有第一滤波电路，所述第一滤波电路包括电阻R22和电容C2，所述电阻R22的第一端与所述运放U6B的输出端连接，所述电阻R22的第二端通过所述电容C2接入地信号GND，所述电阻R22的第二端接入所述控制器。
进一步，所述电磁阀控制电路包括依次连接的光耦合器U8和三极管Q5，所述光耦合器U8的输入端与所述控制器连接，所述光耦合器U8的第一输出端通过电阻R18与电源12V_1连接，所述光耦合器U8的第二端通过电阻R17接入地信号GND1，
所述三极管Q5的基极与所述光耦合器U8的第一输出端连接，所述三极管Q5的发射极与电源12V_1连接，所述三极管Q5的集电极通过电阻R16接入地信号GND1，所述三极管Q5的集电极作为所述电磁阀控制电路的输出端，用于接入电磁阀的控制端。
进一步，所述电磁阀控制电路的输出端还设置有第二滤波电路，所述第二滤波电路包括电阻R15和电容C3，所述电阻R15的第一端与所述三极管Q5的发射极连接，所述电阻R15的第二端通过所述电容C3接入地信号GND1，所述电阻R15的第二端用于接入电磁阀的控制端。
进一步，还包括压力检测电路，所述压力检测电路包括光耦合器U7，所述光耦合器U7的输入端用于与压力开关连接，所述光耦合器U7的输出端与所述控制器连接。
本实用新型的工作原理及有益效果为：
本实用新型中温度检测电路用于检测压缩机的机体温度，并发送至控制器，当机体温度高于设定值时，控制器发出控制信号到电磁阀控制电路，电磁阀断开，压缩机停止工作，保证压缩机工作在良好的温度环境内，从而有利于压缩机的可靠工作。
温度检测电路的工作原理为：电压基准芯片U5和电阻R28、电位器RP1构成基准源电路，输出基准电压VREF到运放U6A的同相输入端，根据运放的“虚短”原理，运放U6A的反相输入端电压为VREF，电阻R27的一端接入运放U6A的反相输入端，另一端接地，流过电阻R27的电流IO恒定为：
IO＝VREF/R27，
根据运放的“虚断”原理可知，从热敏电阻RT1流向运放U6A反相端的支路电流为零，后续放大电路的输入电阻很大，远远大于电阻R27的阻值，所以，从热敏电阻RT1流向后续放大电路的电流很小，可以忽略，流过热敏电阻RT1的电流近似等于IO，为恒定的电流，避免热敏电阻RT1由于电流过大引起发热而带来的温度偏差，有利于提高温度检测的精度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型中温度检测电路原理图；
图2为本实用新型中电磁阀控制电路原理图；
图3为本实用新型中压力检测电路原理图；
图中：1温度检测电路，2电磁阀控制电路，3压力检测电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施例空气源热泵控制系统包括均与控制器连接的温度检测电路和电磁阀控制电路，
温度检测电路包括依次连接的温度采集电路和放大电路，放大电路与控制器连接，温度采集电路包括电压基准芯片U5、电阻R28、电位器RP1和运放U6A，电阻R28和电位器RP1串联，电阻R28的一端与电源12V连接，电位器RP1的一端接入地信号GND，
电阻R28和电位器RP1的串联点与电压基准芯片U5的K端连接，电压基准芯片U5的A端接入地信号GND，电压基准芯片U5的R端接入电位器RP1的滑动端，
运放U6A的同相输入端与电压基准芯片U5的K端连接，运放U6A的输出端依次通过热敏电阻RT1、电阻R27接入地信号GND，热敏电阻RT1和电阻R27的串联点接入运放U6A的反相输入端，热敏电阻RT1两端的电压作为温度采集电路的输出信号。
本实施例中温度检测电路用于检测压缩机的机体温度，并发送至控制器，当机体温度高于设定值时，控制器发出控制信号到电磁阀控制电路，电磁阀断开，压缩机停止工作，保证压缩机工作在良好的温度环境内，从而有利于压缩机可靠工作。
温度检测电路的工作原理为：电压基准芯片U5和电阻R28、电位器RP1构成基准源电路，输出基准电压VREF到运放U6A的同相输入端，根据运放的“虚短”原理，运放U6A的反相输入端电压为VREF，电阻R27的一端接入运放U6A的反相输入端，另一端接地，流过电阻R27的电流IO恒定为：
IO＝VREF/R27，
根据运放的“虚断”原理可知，从热敏电阻RT1流向运放U6A反相端的支路电流I1为零，后续放大电路的输入电阻很大，远远大于电阻R27的阻值，所以，从热敏电阻RT1流向后续放大电路的电流I1很小，可以忽略，流过热敏电阻RT1的电流近似等于IO，为恒定的电流，避免热敏电阻RT1由于电流过大引起发热而带来的温度偏差，有利于提高温度检测的精度。
进一步，如图1所示，放大电路包括运放U6B，运放U6B的同相输入端通过电阻R25与热敏电阻RT1的第一端连接，运放U6B的反相输入端通过电阻R26与热敏电阻RT1的第二端连接，运放U6B的同相输入端通过电阻R23接入地信号GND，运放U6B的输出端通过电阻R24接入反相输入端，运放U6B的输出端作为放大电路的输出端，接入控制器。
运放U6B及电阻R25、电阻R23、电阻R27和电阻R24构成减法运算电路，对热敏电阻RT1两端的电压信号进行放大，由于流过热敏电阻RT1的电流恒定，热敏电阻RT1的阻值与电压成正比，通过检测热敏电阻RT1两端的电压即可得到热敏电阻RT1的阻值，从而得到该阻值对应的温度。
进一步，如图1所示，运放U6B的输出端和控制器之间还设置有第一滤波电路，第一滤波电路包括电阻R22和电容C2，电阻R22的第一端与运放U6B的输出端连接，电阻R22的第二端通过电容C2接入地信号GND，电阻R22的第二端接入控制器。
电阻R22和电容C2构成低通滤波电路，用于滤除运放U6B输出端的信号抖动，保证控制器读取到准确的电压数据。
进一步，如图2所示，电磁阀控制电路包括依次连接的光耦合器U8和三极管Q5，光耦合器U8的输入端与控制器连接，光耦合器U8的第一输出端通过电阻R18与电源12V_1连接，光耦合器U8的第二端通过电阻R17接入地信号GND1，
三极管Q5的基极与光耦合器U8的第一输出端连接，三极管Q5的发射极与电源12V_1连接，三极管Q5的集电极通过电阻R16接入地信号GND1，三极管Q5的集电极作为电磁阀控制电路的输出端，用于接入电磁阀的控制端。
当机体温度正常时，控制器发出高电平的控制信号KM_CTRL到光耦合器U8的输入端，光耦合器U8导通，三极管Q5的基极电位低于发射极电位，三极管Q5导通，三极管Q5的集电极与电源12V_1连接，三极管Q5的集电极与电磁阀的控制线圈连接，电磁阀的控制线圈通电，电磁阀导通，压缩机正常工作。
当温度过高、热敏电阻RT1两端的电压过高时，控制器发出低电平的控制信号KM_CTRL到光耦合器U8的输入端，光耦合器U8关断，三极管Q5的基极电位等于发射极电位，三极管Q5关断，三极管Q5的集电极与电源12V_1断开连接，电磁阀的控制线圈断电，电磁阀关断，压缩机停止工作。
进一步，如图2所示，电磁阀控制电路的输出端还设置有第二滤波电路，第二滤波电路包括电阻R15和电容C3，电阻R15的第一端与三极管Q5的发射极连接，电阻R15的第二端通过电容C3接入地信号GND1，电阻R15的第二端用于接入电磁阀的控制端。
电阻R15和电容C3构成低通滤波电路，用于滤除电压尖峰，避免对电磁阀造成冲击和干扰。
进一步，还包括压力检测电路，如图3所示，压力检测电路包括光耦合器U7，光耦合器U7的输入端用于与压力开关连接，光耦合器U7的输出端与控制器连接。
压缩机正常运行时，压力开关处于导通状态，压缩机进气阀腔内压力低于大气压力，当进气阀内压力超过设定值时，压力开关断开，压力开关的输出端接入光耦合器U7的输入端，光耦合器U7导通，输出低电平信号PRE到控制器，控制器检测到该低电平信号时，输出低电平信号KM_CTRL到电磁阀控制电路的输入端，电磁阀关闭，压缩机停止工作。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (6)

1.节能式空气源热泵控制系统，空气源热泵包括依次设置的冷凝器、压缩机和蒸发器，所述冷凝器和所述蒸发器之间设置有膨胀阀，其特征在于，包括均与控制器连接的温度检测电路(1)和电磁阀控制电路(2)，
所述温度检测电路(1)包括依次连接的温度采集电路和放大电路，所述放大电路与所述控制器连接，所述温度采集电路包括电压基准芯片U5、电阻R28、电位器RP1和运放U6A，所述电阻R28和所述电位器RP1串联，所述电阻R28的一端与电源12V连接，所述电位器RP1的一端接入地信号GND，
所述电阻R28和所述电位器RP1的串联点与所述电压基准芯片U5的K端连接，所述电压基准芯片U5的A端接入地信号GND，所述电压基准芯片U5的R端接入所述电位器RP1的滑动端，
所述运放U6A的同相输入端与所述电压基准芯片U5的K端连接，所述运放U6A的输出端依次通过热敏电阻RT1、电阻R27接入地信号GND，所述热敏电阻RT1和电阻R27的串联点接入所述运放U6A的反相输入端，所述热敏电阻RT1两端的电压作为所述温度采集电路的输出信号。
2.根据权利要求1所述的节能式空气源热泵控制系统，其特征在于，所述放大电路包括运放U6B，所述运放U6B的同相输入端通过电阻R25与所述热敏电阻RT1的第一端连接，所述运放U6B的反相输入端通过电阻R26与所述热敏电阻RT1的第二端连接，所述运放U6B的同相输入端通过电阻R23接入地信号GND，所述运放U6B的输出端通过电阻R24接入反相输入端，所述运放U6B的输出端作为所述放大电路的输出端，接入所述控制器。
3.根据权利要求2所述的节能式空气源热泵控制系统，其特征在于，所述运放U6B的输出端和控制器之间还设置有第一滤波电路，所述第一滤波电路包括电阻R22和电容C2，所述电阻R22的第一端与所述运放U6B的输出端连接，所述电阻R22的第二端通过所述电容C2接入地信号GND，所述电阻R22的第二端接入所述控制器。
4.根据权利要求1所述的节能式空气源热泵控制系统，其特征在于，所述电磁阀控制电路(2)包括依次连接的光耦合器U8和三极管Q5，所述光耦合器U8的输入端与所述控制器连接，所述光耦合器U8的第一输出端通过电阻R18与电源12V_1连接，所述光耦合器U8的第二端通过电阻R17接入地信号GND1，
所述三极管Q5的基极与所述光耦合器U8的第一输出端连接，所述三极管Q5的发射极与电源12V_1连接，所述三极管Q5的集电极通过电阻R16接入地信号GND1，所述三极管Q5的集电极作为所述电磁阀控制电路(2)的输出端，用于接入电磁阀的控制端。
5.根据权利要求4所述的节能式空气源热泵控制系统，其特征在于，所述电磁阀控制电路(2)的输出端还设置有第二滤波电路，所述第二滤波电路包括电阻R15和电容C3，所述电阻R15的第一端与所述三极管Q5的发射极连接，所述电阻R15的第二端通过所述电容C3接入地信号GND1，所述电阻R15的第二端用于接入电磁阀的控制端。
6.根据权利要求1所述的节能式空气源热泵控制系统，其特征在于，还包括压力检测电路(3)，所述压力检测电路(3)包括光耦合器U7，所述光耦合器U7的输入端用于与压力开关连接，所述光耦合器U7的输出端与所述控制器连接。
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