專利名稱：：新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型屬智能家居電器控制產(chǎn)品領(lǐng)域，涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)多路開關(guān)同時控制單路電器設(shè)備啟動或停止的電器設(shè)備，具體地說，是一種新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器。
背景技術(shù)：
：隨著科技的發(fā)展和生活水平的提高，人們的居住條件得到了極大的改善，風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器越來越廣泛地用于居民小區(qū)乃至居民家中。在裝備了中央空調(diào)的住宅內(nèi)，往往有多個房間需要配套安裝風(fēng)機(jī)盤管和風(fēng)機(jī)控制器。當(dāng)人們欲對房間內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，或降溫或升溫時，即可通過風(fēng)機(jī)控制器開啟風(fēng)機(jī)吹風(fēng)并且打開中央空調(diào)水系統(tǒng)水管閘門，風(fēng)經(jīng)過內(nèi)部循環(huán)流動著冷水或者熱水的水管，變?yōu)槔滹L(fēng)或者熱風(fēng)，吹入房間內(nèi)后，就起到了對房間制冷或者制熱的作用。實際上，該房間內(nèi)的風(fēng)機(jī)控制器給風(fēng)機(jī)輸出的是一個市電220V的電壓信號。利用多路此信號作為風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器的前端輸入信號。當(dāng)有一個或者多個風(fēng)機(jī)控制器開啟時，風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器的前端就會接受到一路或者多路市電220V的輸入信號，經(jīng)過合并集中，最后形成一個開關(guān)信號，向空調(diào)設(shè)備主機(jī)輸出開關(guān)信號。目前市場上的風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，品種較多，如專利號為ZL200620041266.1的中國專利，公開了一種"中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器"，它雖具有一定的實用價值，但在實際應(yīng)用中其效果仍不夠理想，主要存在以下幾個問題1.由于采用分壓限流電阻、光電耦合器、發(fā)光二級管組成電路中的整流部分，其結(jié)果是整流輸出半波信號，如圖3所示。2.由于放大器的放大倍數(shù)選擇偏小，輸入的開關(guān)信號為半波信號，使得繼電器工作電流、供電電壓均不穩(wěn)定。3.延時的作用是為了防止頻繁打開和關(guān)閉風(fēng)機(jī)控制器造成的對空調(diào)設(shè)備主機(jī)的電沖擊，通過調(diào)節(jié)接入供電及延時部分中的電阻值來改變充電放電時間，從而實現(xiàn)延時。[0009]由于采用了旋鈕電位器，其阻值不能直觀讀取，現(xiàn)場工作人員根本無法針對實際情況調(diào)整延時時間，表現(xiàn)的癥狀就是延時時間過長，延時時間分散。4.由于整流部分是在50Hz市電220V輸入情況下，每個周期T(T=1/50=0.02秒)中有半個周期(T/2=0.01秒)是零點(diǎn)，使得開關(guān)信號輸入前端半波整流零點(diǎn)時間較長，如圖5所示。5.整流部分的發(fā)光二級管身兼兩職，除了起到通電指示作用之外，在電路中還起到整流作用。這樣加在放光二級管兩端的電壓正負(fù)交替變化，導(dǎo)致輸入信號指示燈很容易被損壞。6.部分電阻額定功率也不夠。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足或缺陷，提供一種新型風(fēng)機(jī)盤管光電集3中控制器。它同時具有穩(wěn)定的繼電器工作電流，延時時間長短適度而集中，供電電壓穩(wěn)定，開關(guān)信號輸入前端全波整流零點(diǎn)時間短，輸入信號指示燈不易損壞等多種優(yōu)點(diǎn)，可準(zhǔn)確地實現(xiàn)多路開關(guān)同時控制單路電器設(shè)備的啟動或停止。本實用新型的主要設(shè)計思路在于在接收到前端輸入市電220V交流信號之后，采用橋堆作為主要工作器件，將交流信號全波整流，輸入到光電耦合器，在光電耦合器的輸出端輸出弱電開關(guān)信號，此信號作為推挽放大器的輸入。最后由推挽放大器將微弱的開關(guān)信號電流放大到足以達(dá)到后端繼電器吸合電流，繼電器的輸出端連入空調(diào)設(shè)備主機(jī)。這樣就實現(xiàn)了將風(fēng)機(jī)控制器的多路開關(guān)信號合并集中為一路信號，用來控制空調(diào)設(shè)備主機(jī)的目的。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，包括殼體、殼體內(nèi)與電源相連的電路板；其特征在于所述的電路板包括整流部分A、開關(guān)部分B、供電及延時部分C、放大部分D和繼電器工作部分E;所述的整流部分A包括橋堆BR、功率電阻R、發(fā)光二極管LED和光電耦合器0P;功率電阻R的一端與橋堆BR的2腳相接、其另一端接光電耦合器0P的1腳；光電耦合器OP的2腳上串接發(fā)光二極管LED的正極，發(fā)光二極管LED的負(fù)極連入橋堆BR的輸出腳4腳，若干個相同的整流電路并聯(lián)接入電路；所述的開關(guān)部分B包括光電耦合器0P，光電耦合器OP的輸入端接整流部分A，光電耦合器OP的輸出端接供電及延時部分C;所述的供電及延時部分C包括電阻R8、R9，兩路撥碼開關(guān)SW1，電容C1、C2;電阻R8、R9分別與兩路撥碼開關(guān)SW1—端的1腳、2腳相連；撥碼開關(guān)SW1另一端的3腳、4腳短接后分成兩條支路，一條支路與并聯(lián)的電容C1、C2相連，電容C1、C2的另一端接地；另一條支路接放大部分D的一級放大晶體管Ql的基極；所述的放大部分D包括晶體管Ql、Q2，電阻R10、Rll;晶體管Ql的發(fā)射極與晶體管Q2的基極相接，晶體管Ql的集電極與晶體管Q2的集電極相接；晶體管Q2的發(fā)射極經(jīng)電阻Rl1后接地，晶體管Ql的基極經(jīng)過前置電阻R10后接地；晶體管Q2的集電極與繼電器Kl的線圈端相接；所述的繼電器工作部分E包括二極管D1、發(fā)光二極管LED8、電阻R12、繼電器K1;發(fā)光二極管LED8與電阻R12串聯(lián)后與二極管Dl、繼電器Kl并聯(lián)。上述的新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，其中，所述的電路板還包括電源VCC通電指示部分，由限流電阻R13、發(fā)光二極管LED9串聯(lián)構(gòu)成，發(fā)光二極管LED9的負(fù)極接地。所述的相同整流電路可以是68個。由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.本實用新型采用了由橋堆、功率電阻、光電耦合器、發(fā)光二極管等組成電路中的全波整流部分，將輸入的市電220V交流信號整流為全波信號，參見圖4。由于采用的全波整流，所以零點(diǎn)時間長度幾乎等于零。因而，有效地克服了開關(guān)信號輸入前端半波整流零點(diǎn)時間較長的問題。[0029]結(jié)合其它改進(jìn)措施，供電電壓不夠穩(wěn)定，繼電器工作電流不夠穩(wěn)定的問題也得到了很好的解決。2.由于采用整流的任務(wù)專由橋堆器件負(fù)責(zé)完成，發(fā)光二極管僅起通電指示作用，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，徹底解決了輸入信號指示燈容易損壞的問題。3.將輸入的開關(guān)信號由原設(shè)計中的半波信號改進(jìn)為全波信號，由于光電耦合器的開啟電壓為1V左右，輸入信號市電220V信號從0V上升到1V所用時間t"1/(380*2ji*50)"8.38e-6秒。由此可見開關(guān)部分輸出信號零點(diǎn)時間長度2t幾乎等于零，參見圖6。有效地克服了供電電壓不夠穩(wěn)定，繼電器工作電流不夠穩(wěn)定的問題。4.本實用新型的供電及延時部分是由電阻R8、R9，電容C1、C2，撥碼開關(guān)SW1組成，它實際上也是一個濾波電路。盡管在前級使用全波整流，光電耦合器形成的開關(guān)部分輸出的開關(guān)信號仍然含有零點(diǎn)，在供電部分的濾波電路利用電容器的充電和放電原理，將零點(diǎn)徹底濾除，由于放電時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于零點(diǎn)時間，故供電部分向后級推挽放大電路提供穩(wěn)定的直流電壓。因此，徹底解決了供電電壓不夠穩(wěn)定的問題。本實用新型控制器可根據(jù)現(xiàn)場反饋的信息，將延時時間固定為10秒、15秒、40秒三個檔次，有效地克服了上述延時時間過長，延時時間分散的技術(shù)問題。5.由于采用了由前置電阻R10、晶體管Q1、晶體管Q2、發(fā)射極偏置電阻R11組合而成的電路設(shè)計，其作用就是將前級輸入的開關(guān)信號電流放大到繼電器Kl的工作電流，保證繼電器K1穩(wěn)定的工作。依據(jù)所選擇的繼電器K1的吸合電流和工作電流，調(diào)整放大器的放大倍數(shù)，讓放大器輸出電流與工作電流非常接近，從而保證了繼電器的供電，使其穩(wěn)定工作。有效地克服了繼電器工作電流不穩(wěn)定的問題。同時，將電阻改為功率電阻也解決了部分電阻額定功率不足的問題。通過以下實施例并結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其實用新型的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中，圖1是本實用新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器的電路原理圖；圖中，A-整流部分；B-開關(guān)部分；C-供電及延時部分；D-放大部分；E-繼電器工作部分；圖2是本實用新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器的PCB圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)控制器的信號、半波波形圖；圖4是本實用新型控制器的信號、全波波形圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)控制器的開關(guān)信號波形圖；圖6是本實用新型控制器的開關(guān)信號波形圖。表l附圖中的元件清單<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具體實施方式參見圖1，配合參見圖2，本實用新型涉及的新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，主要包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有與電源相連的電路板；電路板主要包括整流部分A、開關(guān)部分B、供電及延時部分C、放大部分D和繼電器工作部分E;整流部分A包括橋堆BR、功率電阻R、發(fā)光二極管LED和光電耦合器OP;橋堆BR的輸出腳2腳為正極，4腳為負(fù)極；功率電阻R的一端與橋堆BR的2腳相接、其另一端接光電耦合器0P的1腳；光電耦合器0P的2腳上串接發(fā)光二極管LED的正極，發(fā)光二極管LED的負(fù)極連入橋堆BR的輸出腳4腳，若干個相同的整流電路并聯(lián)接入電路；[0048]本實用新型涉及的相同整流電路可以是68個。本實施例中，如圖l所示，所采用的相同整流電路為7個，其中，橋堆BR包括BR1BR7、功率電阻R包括RlR7、發(fā)光二極管LED包括LED1LED7，光電耦合器0P包括0P10P7。開關(guān)部分B包括光電耦合器OP，光電耦合器0P的輸入端接整流部分A，光電耦合器0P的輸出端接供電及延時部分C;供電及延時部分C包括電阻R8、R9，兩路撥碼開關(guān)SW1，電容C1、C2;電阻R8、R9分別與兩路撥碼開關(guān)SW1—端的1腳、2腳相連；撥碼開關(guān)SW1另一端的3腳、4腳短接后分成兩條支路，一條支路與并聯(lián)的電容C1、C2相連，電容C1、C2的另一端接地；另一條支路接放大部分D的一級放大晶體管Ql的基極；供電及延時部分C的作用是為了防止頻繁打開或關(guān)閉風(fēng)機(jī)控制器造成的對空調(diào)設(shè)備主機(jī)的電沖擊，通過調(diào)整撥碼開關(guān)SW1上的撥碼，可以調(diào)節(jié)接入供電及延時控制部分中的電阻值，改變充電或放電的時間，從而實現(xiàn)延時。放大部分D包括晶體管Q1、Q2，電阻R10、R11;晶體管Ql的發(fā)射極與晶體管Q2的基極相接，晶體管Ql的集電極與晶體管Q2的集電極相接；晶體管Q2的發(fā)射極經(jīng)電阻Rll后接地，晶體管Ql的基極經(jīng)過前置電阻R10后接地；晶體管Q2的集電極與繼電器Kl的線圈端相接；繼電器工作部分E包括二極管D1、發(fā)光二極管LED8、電阻R12、繼電器K1;發(fā)光二極管LED8與電阻R12串聯(lián)后與二極管Dl、繼電器Kl并聯(lián)。繼電器K1是將多路開關(guān)信號集中為一路開關(guān)信號的最后一個工作器件。如果它閉合，將啟動空調(diào)主機(jī)設(shè)備；如果它斷開，將停止空調(diào)主機(jī)設(shè)備。二極管D1的作用是防止繼電器K1產(chǎn)生的反向電動勢產(chǎn)生的方向電流對電路產(chǎn)生的影響。電阻R12、發(fā)光二極管LED8組成的電路可起到繼電器K1閉合或斷開狀態(tài)的指示作用。本實用新型控制器的電路板還包括電源VCC通電指示部分，由限流電阻R13、發(fā)光二極管LED9串聯(lián)構(gòu)成，發(fā)光二極管LED9的負(fù)極接地。本實用新型的電路設(shè)計具體如下—、前端電路設(shè)計如圖3、5所示，現(xiàn)有技術(shù)涉及的控制器，其前端電路由電阻和發(fā)光二極管組成的整流部分，發(fā)光二極管既是指示燈又參與半波整流，半波整流使得光電耦合器的工作環(huán)境不是太穩(wěn)定。如圖4、6所示，本實用新型涉及的控制器電路中，通過橋堆器件BR1BR7實現(xiàn)全波整流，由橋堆BR1BR7，功率電阻R1R7，發(fā)光二極管LED1LED7，光電耦合器0P10P7輸入端串聯(lián)組成，如圖1中整流部分A所示，使得光電耦合器0P10P7在直流的環(huán)境下工作，發(fā)光二級管LED1LED7僅僅起指示燈作用。輸入交流220V，經(jīng)過橋堆BR1BR7整流輸出約200V直流電，則通過光電耦合器0P10P7輸入端的電流I=(200V-VD(on)-l.IV)/200K=(200V-0.7V-1.1V)/200K"lmA[0065]其兩端電壓約1.1V，此時光電耦合器0P10P7能可靠工作。其中VD(on)是二極管導(dǎo)通電壓，這里取其典型值0.7V。1.1V是光電耦合器輸入端電壓，功率電阻的阻值是200k歐姆。二、繼電器的選擇及相應(yīng)電路設(shè)計現(xiàn)有技術(shù)涉及的控制器所采用的是9V帶延遲的繼電器，由于已經(jīng)在電路中實現(xiàn)了延時功能，所以使用延時繼電器在功能上重復(fù)。現(xiàn)在選擇普通的12V繼電器K1，經(jīng)測量得到吸合電壓約6V，吸合電流約20mA，穩(wěn)定工作電壓為11.6V，穩(wěn)定工作電流42mA。本實用新型涉及的控制器電路中，采用由兩個晶體管Q1、Q2組成的推挽放大電路，進(jìn)行電流放大，改變電路中電阻RIO的阻值，以改變繼電器K1的吸合電流，在一路接入和全部接入時都能可靠吸合，使其能夠穩(wěn)定工作。通過改變電阻RIO的阻值，改變晶體管Q1的基極電流IB，進(jìn)而改變晶體管Q2的集電極電流Ic=13IB，最終達(dá)到調(diào)節(jié)繼電器K1吸合電流的目的。當(dāng)R10為820k歐姆時，實測通過Ic的電流為48mA，流過繼電器Kl穩(wěn)定工作的電流為41.4mA，接近繼電器Kl穩(wěn)定工作電流42mA。三、供電及延時電路設(shè)計現(xiàn)有技術(shù)涉及的控制器所采用的供電及延時電路，是由電位器、電阻與電容組成，通過調(diào)節(jié)電位器來改變延遲時間，但實際使用情況往往是雖幾經(jīng)調(diào)節(jié)，均無法知曉具體延遲，因此，使用起來很不方便本實用新型涉及的供電及延時部分由兩路撥碼開關(guān)SW1、電阻R8、電阻R9、電容C1、C2組成，如附圖1中供電及延時部分C所示，電阻R8、R9分別與兩路撥碼開關(guān)SW1—端的兩腳分別相連；撥碼開關(guān)SW1另一端的兩腳短接后分成兩條支路，一條支路與并聯(lián)的電容Cl、C2相連，電容Cl、C2的另一端接地；另一條支路接放大部分D的一級放大晶體管Ql的基極，可實現(xiàn)10秒、15秒、40秒三檔時間延遲。在一路接入時，其延時時間如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本實用新型控制器的工作原理大致如下當(dāng)?shù)谝宦凤L(fēng)機(jī)控制器開啟時，在本實用新型控制器的前端就有一路市電220V交流信號輸入，信號經(jīng)過整流后進(jìn)入第一路對應(yīng)的光電耦合器。由光電耦合器作為一個開關(guān)接通后級電路，使得繼電器吸合，空調(diào)設(shè)備主機(jī)開啟。當(dāng)?shù)诙坊蛘叩谌飞踔粮嗟娘L(fēng)機(jī)控制器開啟時，它們輸入的市電220V交流信號同樣經(jīng)過整流后進(jìn)入各自對應(yīng)的光電耦合器。由于各路光電耦合器之間以并聯(lián)方式連接，它們對于后級電路的開關(guān)作用按照邏輯或運(yùn)算進(jìn)行，所以只要有一路風(fēng)機(jī)控制器開啟，空調(diào)主機(jī)設(shè)備就會處在開啟狀態(tài)。[0078]反之亦然，只有當(dāng)所有的風(fēng)機(jī)控制器關(guān)閉之后，并聯(lián)的光電耦合器，才將后級電路斷開，空調(diào)設(shè)備主機(jī)才能停止工作。由此，準(zhǔn)確地實現(xiàn)本實用新型控制器由多路開關(guān)同時控制單路電器設(shè)備的啟動或停止的目的。權(quán)利要求新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，包括殼體、殼體內(nèi)與電源相連的電路板；其特征在于所述的電路板包括整流部分A、開關(guān)部分B、供電及延時部分C、放大部分D和繼電器工作部分E；所述的整流部分A包括橋堆BR、功率電阻R、發(fā)光二極管LED和光電耦合器OP；功率電阻R的一端與橋堆BR的2腳相接、其另一端接光電耦合器OP的1腳；光電耦合器OP的2腳上串接發(fā)光二極管LED的正極，發(fā)光二極管LED的負(fù)極連入橋堆BR的輸出腳4腳；若干個相同的整流電路并聯(lián)接入電路；所述的開關(guān)部分B包括光電耦合器OP，光電耦合器OP的輸入端接整流部分A，光電耦合器OP的輸出端接供電及延時部分C；所述的供電及延時部分C包括電阻R8、R9，兩路撥碼開關(guān)SW1，電容C1、C2；電阻R8、R9分別與兩路撥碼開關(guān)SW1一端的1腳、2腳相連；撥碼開關(guān)SW1另一端的3腳、4腳短接后分成兩條支路，一條支路與并聯(lián)的電容C1、C2相連，電容C1、C2的另一端接地；另一條支路接放大部分D的一級放大晶體管Q1的基極；所述的放大部分D包括晶體管Q1、Q2，電阻R10、R11；晶體管Q1的發(fā)射極與晶體管Q2的基極相接，晶體管Q1的集電極與晶體管Q2的集電極相接；晶體管Q2的發(fā)射極經(jīng)電阻R11后接地，晶體管Q1的基極經(jīng)過前置電阻R10后接地；晶體管Q2的集電極與繼電器K1的線圈端相接；所述的繼電器工作部分E包括二極管D1、發(fā)光二極管LED8、電阻R12、繼電器K1；發(fā)光二極管LED8與電阻R12串聯(lián)后與二極管D1、繼電器K1并聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，其特征在于，所述的電路板還包括電源VCC通電指示部分，由限流電阻R13、發(fā)光二極管LED9串聯(lián)構(gòu)成，發(fā)光二極管LED9的負(fù)極接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，其特征在于，所述的相同整流電路可以是68個。專利摘要新型風(fēng)機(jī)盤管光電集中控制器，包括殼體、與電源相連的電路板；電路板包括整流部分、開關(guān)部分、供電及延時部分、放大部分和繼電器工作部分；整流部分包括橋堆、功率電阻、發(fā)光二極管和光電耦合器，開關(guān)部分包括光電耦合器，光電耦合器的輸入端接整流部分，供電及延時部分包括電阻，兩路撥碼開關(guān)，電容，放大部分包括晶體管，電阻，繼電器工作部分包括二極管、發(fā)光二極管、電阻、繼電器，其原理是在收到前端輸入市電220V交流信號后，采用橋堆作為主要工作器件，將交流信號全波整流，輸入到光電耦合器，在光電耦合器的輸出端輸出弱電開關(guān)信號，此信號作為推挽放大器的輸入。其繼電器工作電流穩(wěn)定，延時時間長短適度而集中，供電電壓穩(wěn)定，開關(guān)信號輸入前端全波整流零點(diǎn)時間短，輸入信號指示燈不易損壞。文檔編號F24F11/00GK201531972SQ20092021049公開日2010年7月21日申請日期2009年9月30日優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日發(fā)明者張建明,李從龍申請人:上海昂泰蘭捷爾信息科技股份有限公司