CN86204809U - 多功能家用电器控制器 - Google Patents

Abstract

一种多功能家用电器控制器，它主要由音乐集成片、双D触发器和双向可控硅构成。其特点是它能控制电风扇使之产生随机的模拟自然风，并可对各类家用电器进行长时间的双向定时控制，同时还可对各类家用电器进行无级调压，用以调节电风扇转速、电灯的亮度、电熨斗的温度等。本控制器结构简单新颖，使用方便可靠，成本低廉，是一种新型实用的家用电器控制器。

Description

本实用新型涉及一种具有多种功能的家用电器控制装置，特别是一种能使电风扇随机地模拟自然风以及对各类家用电器进行长时间双向定时的控制装置。

现有的该类控制器的模拟自然风的电路和某些单独的使电风扇模拟自然风的装置一般都是采用一振荡器作为电风扇模拟自然风的信号源，通过调节该振荡器的频率或占空比，周期地通断电风扇，使之产生类似自然风的阵风。显然，当调到某一位置时，振荡器的频率或占空比则是固定的，电风扇模拟出来的自然风使人感觉到单调重复，是一种机械地模拟自然风。高一级的是采用由数字时序电路构成的伪随机发生器来模拟自然风，但一般电路较复杂，信号的重复周期较短，随机性也不高。更高一级的是采用编程电路和微处理器来模拟自然风，效果较好，但价格高，目前还难以在一般电风扇中推广。在定时控制方面，现有的该类控制器通常都是采用RC充放电定时电路，而且一般是单向定时。由于RC充放电定时电路本身的结构原理所致，要进行较长时间定时，则需要大容量的定时电容，这就使得这类定时器的定时精度不高，定时时间也不能太长。此外，这类控制器的电路结构也较复杂，价格较高，这都影响了它的实际应用和普及。

本实用新型的目的在于：向一般家庭提供一种廉价的、能使电风扇随机地模拟自然风和对各类家用电器进行长时间双向定时的多功能家用电器控制器，以增强各类家用电器的功能，提高其使用的方便性和安全性。

本实用新型的电路原理图如附图1所示。它主要由音乐集成片〔1〕，双D触发器〔2〕、〔3〕以及双向可控硅〔4〕、〔5〕构成。其特征是用音乐集成片〔1〕和双D触发器〔2〕、〔3〕组成随机信号电路和延时电路。当接通220伏电源后，音乐集成片〔1〕的电源端a和触发端b通过定时转换开关〔7〕从发光二极管〔6〕的正极获得电源，此时，其输出端C即输出一系列频率在不断变化的方波，其频率变化的快慢和重复周期的时间随外接电阻端e、d之间所接电阻R_T的阻值变化而改变，这一频率不断变化的方波经三极管〔16〕放大通过转换开关〔17〕加至双D触发器〔3〕的D端，而其CP触发端则由双D触发器〔2〕所构成的非对称多谐振荡器的 Q端输出方波触发，这样D触发器〔3〕的输出端Q的电位变化，在很大程度上是随机的，这取决于CP端触发方波上升沿到来时D端的状态。如CP端触发方波上升沿到来时D端为高电位，则输出端Q也为高电位，反之，则为低电位。输出端Q的波形的变化与D端和CP端的波形变化的关系可参见附图1上的波形图。由波形图可见，Q端输出是一个脉宽和频率在变化的随机方波信号，其最短周期等于非对称多谐振荡器周期的二倍，而最长周期则与音乐集成片〔1〕的输出频率和振荡器〔2〕的振荡频率以及两频率间的相位差有关。这个随机输出的方波信号通过三极管〔16〕按其规律控制可控硅〔4〕的导通或关断，使接插于插座〔22〕或〔23〕的电风扇能随机地模拟自然风，产生出忽大忽小、时长时短的阵风。由于随机性较大，且音乐集成片输出的重复周期较长，并可通过定时分档开关〔11〕和非对称多谐振荡器〔2〕调节频率的电位器〔18〕随意调节，因此可以获得较理想的自然阵风效果。实验表明，为了使随机信号的概率在二分之一左右，以获得较好的模拟自然风效果，三极管〔16〕的基极应接一电阻〔15〕以使三极管〔16〕在导通时只处于微饱和状态。

在本控制器中，音乐集成片同时作为定时电路。在任意时刻，只要把转换开关〔7〕拨到Ⅱ档，音乐集成片〔1〕的触发端b被电容〔9〕和电阻〔10〕组成的微分电路触发，音乐集成片从头开始工作，定时开始。二极管〔8〕起隔离作用，使电源端a的电压不能加到触发端b，这样，音乐集成片奏完曲会自行停止，不会反复重复。音乐集成片的C脚输出经二极管〔12〕、电容〔13〕整流滤波通过电阻〔14〕使三极管〔19〕处于饱和状态，D触发器〔3〕的R端为低电位。当音乐集成片输出结束时，三极管〔19〕截止，D触发器〔3〕的R端为高电位，使D触发器〔3〕置零，Q输出低电位，三极管〔21〕截止，可控硅〔4〕关断，定时结束，这是定时断开控制，如需定时接通控制，则只需把双向定时转换开关〔20〕换在Ⅱ档即可。定时时间的长短，可通过定时转换开关〔11〕进行选择，当RT的阻值从1.1MΩ到20MΩ时定时时间可从5分钟到80分钟。与通常的RC充放电定时电路相比，用音乐集成片定时具有定时时间长，精度高，价格低，体积小等优点。音乐集成片是一种CMDS大规模集成电路，其内部由振荡电路、音调电路、速度控制电路、节拍电路、只读存储器和驱动电路等构成。振荡电路一般为RC振荡电路，RT即为外接振荡电阻，当RT取值为60～80K时，其振荡频率为100千赫左右。当RT阻值增大时则振荡频率变慢，奏曲时间也相应延长，一般RT超过500K时，曲调则明显失真，但作为定时，仍可获得较高的定时精度。事实上，音乐集成片是一种时序电路，只要振荡电路频率稳定即可获得高精度的定时，而音乐集成片〔1〕本身的CMOS电路输入阻抗极高，当RT取很大，振荡频率变得很低时，其RC振荡电路的振荡频率仍比较稳定，这时，关键是要提供一个稳定的供电电源，本电路为了降低音乐集成片工作时的动态电流，并使其电源电压更加稳定，采用了发光二极管〔6〕作为二次稳压向音乐集成片〔1〕提供稳定的1.5～1.8伏之间的电源电压，同时，发光二极管本身作为电源指示。

当音乐集成片〔1〕采用多曲类型时，则模拟自然风的随机性会进一步增大，重复周期延长，定时时间也会成倍增加。

本装置的输出控制由双向可控硅〔4〕、〔5〕组成。双向可控硅〔4〕构成负限直流触发的交流开关，而双向可控硅〔5〕构成RC移相调压开关。负载插座〔22〕与双向可控硅〔4〕串联，而负载插座〔23〕与双向可控硅〔5〕串联后再并接于负载插座〔22〕两端。这样，当转换开关〔17〕拨在Ⅰ档时，本控制器可同时向负载提供两路电源，一路定时电源，一路定时调压电源。定时电源可为收录机、电视机、电饭煲等家用电器提供双向定时控制；定时调压电源为典型的RC宽范围移相触发可控硅调压开关，其调压范围可从零伏至近220伏，可以对电风扇进行无极调速，对电灯进行调光，对电熨斗、电褥子等进行调温等，同时也可对这类电器进行双向定时。当转换开关〔17〕拨在Ⅱ档时，两路电源插座可同时输出具有很大随机性的电源，可控制电风扇随机地模拟自然风或控制彩灯随机闪亮等。

本实用新型的实施可具有两种形式，一种可做成吊扇控制盒的形式，直接与吊扇配套，除了控制吊扇外，还可控制其它的家用电器，这样就可省去原吊扇的调速器，同时也不占据额外的空间，另一种形式是单独做成一种可移动式的多功能家用电器控制器，这样可使使用更加方便。本控制器的音乐集成片〔1〕为单曲形式，可采用任何型号，以曲调频率变化大为佳，双D触发器〔2〕、〔3〕的型号为CO43或CO13，双向可控硅〔4〕、〔5〕的参数可根据控制器的功率适当选择。

本控制器结构简单新颖，使用方便可靠，成本低廉，是一种新型实用的家用电器控制器。

Claims (7)

1、一种多功能家用电器控制装置，它主要由音乐集成片[1]、双D触发器[2]、[3]以及双向可控硅[4]、[5]构成，其特征是所述音乐集成片[1]的C脚输出经三极管[16]放大从其集电极通过转换开关[17]接于双D触发器中的一个D触发器[3]的D端，双D触发器的另一D触发器[2]构成一非对称多谐振荡器，其输出端 Q接于D触发器[3]的CP端，同时，音乐集成片[1]的C脚输出经二极管[12]、电容[13]、电阻[14]、整流滤波，通过三极管[19]的集电极接于D触发器[3]的R端。

2、根据权利要求1所述的控制装置，其特征是音乐集成片〔1〕的输出端C与三极管〔16〕基极之间接有电阻〔15〕使三极管〔16〕导通时处于微饱和状态。

3、按权利要求1所述的控制装置，其特征是音乐集成片的外接电阻端d、e间接有定时转换开关〔11〕，其定时电阻R_T的阻值范围为1.1MΩ～20MΩ。

4、按权利要求1所述控制装置，其特征是音乐集成片〔1〕的触发端b和电源端a接有隔离二极管〔8〕。

5、按权利要求1所述控制装置，其特征是双D触发器〔3〕的输出端Q和 Q接有双向定时转换开关〔20〕。

6、按权利要求1所述控制装置，其特征是双向可控硅〔4〕、〔5〕分别构成负限直流触发交流开关和RC移相调压开关，负载插座〔22〕与双向可控硅〔4〕串联，负载插座〔23〕与双向可控硅〔5〕串联后再并接于负载插座〔22〕两端。

7、按权利要求1所述控制装置，其特征是音乐集成片的直流电源由发光二极管〔6〕二次稳压后提供，其稳定值在1.5～1.8伏范围。

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