CN2260978Y

CN2260978Y - 节能型编程时间控制保护器

Info

Publication number: CN2260978Y
Application number: CN 95219381
Authority: CN
Inventors: 黄峰; 王包安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2005-08-23

Abstract

节能型编程时间控制保护器，它由稳压电路，断电延时保护电路，节能自动定时循环电路和自动开启、关断控制电路及门控与驱动、输出控制电路组成。它具有以下三种功能：1.自动开、停循环三种运行模式，由人选定三种模式之一。则无时限的循环执行或退出，实现常通；2.每天按设定的不同时间自动开启和关断，最多达6次；3.断电自动延时5分钟，保护用电器在瞬时和短时停电后不致烧毁。本实用新型具有一机多功能，是用电器极好的温控装置。

Description

节能型编程时间控制保护器

本实用新型所属技术领域为较大功率的制冷、制热空气调节器的温控和保护装置。

目前国内大功率家用电器，特别是窗式空调器，电热取暖器的温控设施都尚存问题，满足不了人们生活和工作的需要。如窗式空调器，温控装置是机械式的，因此精度较低，在控制面板上很难读出想设定的室内温度，往往靠人工操作实现开、停来调整温度，影响睡眠和休息。由于温控精度低，则温度不稳定，室内温度过高、过低上下波动较大，这样既浪费能源，人体也感到不舒适。

电热取暖器一般都无温控设施，给人们生活带来不便，人们上班或家中无人时，总要关停电热取暖器，下班回家前希望提前自动开启，早上起床时希望室内温度高些，晚上睡觉时温度可低些，最好能根据人的需求选择，自动调整室内温度。但目前现有技术对上述用电器存在的问题，还不能解决，现在有一部分窗式空调器装设了定时器，只解决了延时关机问题，但不能再自动开启，对用户仍有许多不便。

本发明创造的目的，是因为上述用电器存在的问题，而目前现有技术尚无解决的手段，因此本实用新型是专为家庭、单位使用的较大功率用电器，特别是窗式空调器和电热取暖器而设计一种节能型编程时间控制保护器。它既节约能源，又给人们生活和工作带来舒适和方便。

为了实现上述目的，本实用新型发明创造的主要内容，所采用的技术方案阐述如下：

室内温度与室内温度调节装置的工作时间有一定关系，特别显著的特征是温度的变化不是阶跃的，本实用新型的设计思想正是基于这种关系而利用时间间隔开、停控制，以自动循环的方式，使室内温度基本接近由精密温度控制元件以室内温度控制开停机的效果。本实用新型它有一个输出端和输入端，其输出端接用电器，而输入端与外电源相接。该节能型编程时间控制保护器，它有一个稳压电源，是一种典型的降压，整流和稳压电路，输出为低压直流为本实用新型工作电源。一个断电自动延时保护电路，不需人设定始终处于投入工作状态，与门控、驱动，输出控制电路常通。该电路在外部交流电源停电后，可自动延时3分钟以上，如4-5分钟时间接通，以保护用电器在瞬时和短时停电后不致烧毁。本实用新型的主要特点是它还有一个节能自动定时循环电路和自动开启与关断控制电路及门控，驱动、输出控制电路几部份组成。

节能自动定时循环电路，它有定时开和定时关电路，并分别与门电路连接，经投切开关K₁₂接入门控，驱动，输出控制电路，定时循环运行模式是采用电容充放电触发集成电路来实现的或采用钟控电路的方式完成。本实用新型具有三种自动开、停循环运行模式，即运行时间与停机时间比为1∶1，1∶2或2∶1。由人工选择三种模式之一时，则自动无时限循环执行或退出自动开、停循环模式，实现常通。

自动开启与关断控制电路，它由钟控集成电路和门电路组成，由投切开关K₁₂接入门控，驱动，输出控制电路。本实用新型可选不同钟控元件，在24小时内自动开启，关断1次，2次或3次，4次，最多达6次。根据需要，在一个星期内，每天可设定不同开启，关断时间和次数，它可按日自动执行，所设定的每天开启，关断时间由液晶显示板LCD显示。

门控，驱动，输出控制电路，它是个与门、电流放大器输出触发可控硅或继电器，开、断用电器的电源。门控，驱动，输出控制电路的作用是对信号进行比较和放大，当开关K₁₂投入节能自动定时循环电路1点时，则对断电自动延时保护电路与节能自动定时循环电路的信号进行比较或开关K₁₂投入自动开启，关断控制电路2点时，则对断电自动延时保护电路与自动开启，关断控制电路的信号进行比较，若两输入信号同为高电平信号，则门控电路有输出，以开启用电器的电源，交流220V或380V，若同时输入门控电路两信号其一为低电平信号，则门控电路截止，无驱动输出，切断电源，用电器停止工作。并根据需要可采用不同功率及多个可控硅或继电器，以控制多个用电器。

本实用新型节能自动定时循环电路或自动开启与关断控制电路与门控电路之间的投切开关位于本实用新型装置前面板的左边。自动定时循环三种运行模式的选择开关位于该装置前面板的右边。自动开启与关断控制电路每天所设定的开启和关断时间由前面板中间的液晶显示板LCD显示。本实用新型的输入端和输出端均设置在该装置后面板上。

本发明创造达到的效果：

1、现有技术的定时器，它是解决了延时关机问题，但不能再自动开启。本实用新型不但设有断电自动延时3分钟以上的保护电路，以保护用电器在瞬时和短时停电后不致烧毁。而且还具有每天多次自动开启，多次自动关断的功能，人们可根据需求任意设定和更改每日开、断的时间和每日开、断次数，它可按日自动执行，给人们带来极大的方便。

2、本实用新型具有不同运行时间与停机时间比自动循环运行的功能，只要人们选定某一运行模式，则能自动无时限循环执行，这样为人们提供了在不同室外气温，休息与睡眠等多种条件下实施选择的可能。

3、本实用新型作为功率较大的空气调节器(制冷、制热)的温度控制装置，可以达到十分明显的节电效果。在相当程度上降低一部份用电器使用的同时率，以缓解电网电力不足的矛盾，因此社会效益也是显著的。

附图

图1、节能型编程时间控制保护器电路框图；

图2、节能型编程时间控制保护器其装置的前面板示意图；

图3、节能型编程时间控制保护器其装置的后面板示意图；

图4、节能型编程时间控制保护器实施例电路原理图。

下面结合附图对本实用新型的工作原理及其装置面板的开关或键的功能加以说明：

图1为节能型编程时间控制保护器电路框图

本电路框图包含如下几部份电路：

从框图不难看出本实用新型有输入端和输出端，稳压电源由外部交流220V供电，为本实用新型提供稳定的低压直流工作电源。

断电自动延时保护，始终处于投入工作状态，与门控电路常通，当外部交流电源停电后，可自动延时3分钟以上，如4-5分钟。

节能自动定时循环电路，它有定时开、定时关电路，并分别与门电路连接，通过投切开关K₁₂接入门控电路，它具有不同运行时间与停机时间比自动循环的功能，当选定某一运行模式，它则自动循环执行。

自动开启和关断控制电路，由钟控集成电路和门电路构成，并通过投切开关K₁₂与门控电路连接，它具有每天多次开启，多次关断的功能，开启数次与关断次数一一对应。每天开启和关断次数及开启时间和关断时间由人工选择，本电路可按日自动执行。

门控电路与驱动是由与门和电流放大器组成。主要对输入信号进行比较和放大作用。当开关K₁₂投入节能自动定时循环电路1时，则定时开电路通过门电路向门控电路提供高电平信号，同时断电自动延时保护电路也向门控电路提供高电平信号，此时门控电路才有输出，以驱动输出控制，导通220V。当定时关电路通过门电路向门控电路提供低电平信号，则门控电路输出截止，无驱动输出，切断电源，用电器停止工作，这样开启，关断往返循环，完成设定的循环运行模式。

当开关K₁₂投入自动开启和关断电路2时，钟控集成电路经门电路向门控电路提供高电平信号，如此同时断电自动延时保护电路也向门控电路提供高电平信号，则门控电路输出，以驱动输出控制，导通220V。若钟控集成电路提供低电平信号，则门控电路无输出，用电器停止工作。这样按日自动开启和关断，满足人们选择的需要。

图2为本实用新型装置的前面板示意图；

本实用新型的前面板为长方形，中间为LCD液晶显示板4，以显示所设定的每天开启，关停的具体时间。左边开关5为节能自动定时循环电路或自动开启和关断控制电路的投切开关。右边开关6是节能自动定时循环三种运行模式选择开关。位于前面板下部的键，7为星期键，8为时钟键，9为定时器键，表示时钟进入各级定时设置状态，10为小时键，11为分钟键。从7到11都是为实现自动开启，关断控制电路的功能所设置的键。12为本装置电源总开关。13为电源指示，14为节能自动定时循环电路和自动开、断控制电路运行状态指示。

图3为本实用新型装置的后面板示意图；

15为本装置的输出端，是用电器电源插座。16为本装置的输入端，是电源插头，接外电源。

图4为本实用新型实施例电路原理图。

本实施例实现了节能型编程时间控制保护器的三种功能：即每天按设定时间自动开启和关断，最多达6次；具有节能自动定时循环三种运行模式和断电自动延时5分钟保护的功能。该三种功能是由实施例电路图以下几个组成部份来完成的。

1、稳压直流工作电源，是由交流220V电源供电，它由R₂₁，C₁₂实现阻容降压，降压后的交流通过桥式整流二极管D₈，D₉，D₁₀，D₁₁，并经稳压集成电路CW7809C向本实施例电路提供9V的直流电源，R₂₀为限流电阻，C₁₁为滤波电容，C₉，C₁₀为稳压电路所需的防止振荡电容，电阻R₁₉起限流作用，电源工作状态由发光二极管D₇显示。

2、断电自动延时保护电路，由IC₃型号为NE555集成电路及外围元件C₆，R₁₁，C₇，D₄，R₁₂组成，当电源正常连续工作时，电阻R₁₁电源侧即3点处电压为0，IC₃即NE555高电平输出，经D₄、R₁₂触发门控电路IC₄型号为LM358P集成电路输出。当220V交流电源断电后再恢复时，流经C₆的充电电流在R₁₁电源侧3点处建立电压，使IC₃即NE555低电平输出，不触发IC₄即LM358P。这时220V交流输出处于关断状态。C₆充电时间即R₁₁的电压消失时间整定为5分钟，以保护用电器在瞬时或短时停电后不致烧毁。该功能不需用户设定，始终处于投入工作状态。

3、节能自动定时循环电路，该电路主要由IC₁、IC₂型号均为NE555N集成电路及外围元件组成。双联开关K₂₁，K₂₂控制电容C₂和C₅的充电电阻R₂，R₃，R₄和R₅，R₆，R₇，以不同阻容匹配值来达到不同的C₂和C₅的充电时间，以形成循环开，停周期。C₁，C₄，R₁为集成电路的外围电路所设置。当开关K₁₁投入，而K₁₂投入1点时，IC₂即NE555N为高电平输出，经二极管D₁，电阻R₈形成电压触发信号，触发IC₄即LM358P输出以驱动可控硅，输出220V交流；当C₂充电完后，IC₁即NE555N输出，经藕合电容C₃触发IC₂即NE555N变为低电平输出，则IC₄即LM358P无输出，用电器停止工作，这时电容C₅开始充电，充电完后，IC₂即NE555N输出高电平，则IC₄即LM358P输出，以驱动输出220V，C₂再次开始充电，IC₁即NE555N经C₃触发IC₂即NE555N变为低电平输出，则IC₄即LM358P无输出，用电器又停止工作，这样依次周而复始循环。本实施例运行时间与停机时间比设计值为1∶1，1∶2或2∶1三种自动循环运行模式。运行时间和停机时间均为20分钟即1∶1，运行时间15分钟，停机时间30分钟即1∶2或运行时间30分钟，停机时间为15分钟即2∶1。该三种自动循环运行模式，为人们提供了在不同室外气温，休息和睡眠时多种条件下实施选择的可能。当人工选择三种运行模式之一，该装置则自动无时限循环执行。不需要时，则退出自动定时循环控制，实现常通或其他功能。

4、自动开启与关断控制电路，主要由TF-28钟控集成电路与显示板LCD及门电路构成的。TF-28在24小时内能自动执行开启和关断，最多达6次，选定的开启和关断时间由LCD显示。门电路由IC₅(IC₅与IC₄共用一个集成电路LM358P)，R₁₇，R₁₅，R₁₆，D₅，R₂₂组成。主要起电流隔离和电压放大作用。TF-28钟控集成电路在正常情况下，由稳压电源9V经稳压管D₂限流电阻R₉及R₁₀降为1.5V供电。在外部220V交流电源断电后，由一节1.5V5号电池自动维持供电，D₃起隔离作用，以保证时钟和显示不中断，并保持开启、关断时刻的记忆不消失。本电路的功能是通过开关K₁₂投入2点时来实现的，TF-28输出高电平时，经IC₅控制IC₄(IC₅、IC₄共用LM358P集成电路)输出，以驱动可控硅导通220V。当TF-28输出低电平时，则IC₄即LM358P输出截止。无驱动输出，用电器停止工作。这样人们根据需要任意设定和更改每日开、断的时间和每日开、断次数(不超过6次)，它可按日自动执行或者退出开启、关断功能。

5、门控与驱动电路，由IC₄即LM358P集成电路及R₁₃，R₁₄，R₁₈，D₆组成。它主要作用是对信号进行比较和电流放大。当开关K₁₂投入1点时，则对节能自动定时循环电路输出信号与断电自动延时保护输出信号进行比较，两者同为高电平输出时，IC₄即LM358P有输出，驱动可控硅，导通220V电源输出。若两者其一为低电压平出，则IC₄即LM358P无输出信号，220V电源输出截止。当开关K₁₂投入2点时，则对自动开启和关断控制电路输出信号和断电自动延时保护电路输出信号进行比较，两者同为高电平输出信号，则导通220V交流电源，若两者其一为低电平输出则IC₄即LM358P输出截止。220V交流电源输出状态由发光二极管D₆显示。

Claims

1、节能型编程时间控制保护器，它有一个稳压电源和断电自动延时保护电路，其稳压电源，首先经R₂₁，C₁₂阻容降压，再通过桥式整流二极管D₈，D₉，D₁₀，D₁₁和稳压集成电路CW7809C向本实用新型提供直流电源，而断电自动延时保护电路，它由IC₃型号为NE555集成电路及外围元件C₆，R₁₁，C₇，D₄，R₁₂，组成，并与门控电路常通，其特征在于它还有节能自动定时循环电路和自动开启，关断控制电路及门控，驱动，输出控制电路；

节能自动定时循环电路，它有定时开和定时关电路并分别与门电路连接，其自动开、停循环模式是采用电容充放电触发集成电路的方式，并经投切开关K₁₂接入门控，驱动，输出控制电路；

自动开启、关断控制电路，它有一个TF-28钟控集成电路和门电路即IC₅型号为LM358p集成电路，R₁₇，R₁₅，R₁₆，D₅，R₂₂，并经投切开关K₁₂接入门控，驱动，输出控制电路，TF-28钟控集成电路在24小时内自动开启、关断最多达6次，IC₅与IC₄共同用一个LM358p集成电路；

门控与驱动电路是由IC₄即LM358p集成电路及R₁₃，R₁₄，R₁₈，D₆组成，其输出控制为可控硅或继电器。

2、按照权利要求1所说的节能型编程时间控制保护器，其特征在于节能自动定时循环电路，它包含IC₁，IC₂其型号均为NE555N集成电路和外围元件C₁，C₄，R₁及电容C₂和C₅的充电电阻R₂，R₃，R₄和R₅，R₆，R₇，由开关K₂₁，K₂₂控制以不同的阻容匹配值达到不同的C₂和C₅充电时间，以形成循环开、停周期，定时循环信号由D₁，R₈经开关K₁₂触发IC₄即LM358p输出或截止。

3、按照权利要求1、2所说的节能型编程时间控制保护器，其特征在于节能自动定时循环电路，具有三种自动开、停循环运行模式，即运行时间与停机时间比为1∶1，1∶2，2∶1。

4、按照权利要求3所说的节能型编程时间控制保护器，其特征在于节能自动定时循环电路的三种自动开、停循环运行模式，运行时间与停机时间均为20分钟即1∶1，运行时间15分钟，停机时间为30分钟即1∶2，运行时间30分钟，停机时间15分钟即2∶1。

5、按照权利要求1所说的节能型编程时间控制保护器，其特征在于断电自动延时保护电路，当外部交流电源断电后再恢复时，则自动延时3分钟以上，如4-5分钟。

6、按照权利要求1所说的节能型编程时间控制保护器，其特征在于节能自动定时循环电路，其定时采用钟控电路方式。