專利名稱：太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置。
背景技術(shù)：
中國專利文獻CN2540603公布了一種太陽能熱水器，在太陽能熱水器的進水管上設(shè)置有用于控制上水的電磁閥，出氣口設(shè)置有探頭，探頭和電磁閥間設(shè)置有控制盒；探頭采用光敏元件和水位探測計組合而成；控制盒由延時電路等組成；采用光敏元件檢測光強度，給出控制信號；利用水位探測計檢測并控制水位；當(dāng)儲水箱水滿時，給出停止加水信號；采用延時電路，在太陽能熱水器水位不足時，過一定時間才給出加水信號，實現(xiàn)了太陽能熱水器白天提供熱水的同時又可保持冷水不串入一段時間和太陽能熱水器加水的自動化。
上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于采用定時、定量的加水方式，當(dāng)隔夜用戶將熱水用盡后，第二天白天用戶幾乎無熱水可用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能在清晨使太陽能熱水器加滿水的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計了一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，包括光檢測電路，用于感應(yīng)光線并在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)僅產(chǎn)生一個上水觸發(fā)信號；電磁閥控制電路，用于根據(jù)所述上水觸發(fā)信號使電磁閥得電，以控制太陽能熱水器上水；水位檢測電路，用于在太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時產(chǎn)生一停止上水觸發(fā)信號，使電磁閥斷電，以控制太陽能熱水器停止上水；光檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的上水觸發(fā)信號輸入端相聯(lián)；水位檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的水位檢測端相聯(lián)。
上述技術(shù)方案中，所述光檢測電路包括光敏元件、觸發(fā)電路和繼電器J1線圈；光敏元件設(shè)置在觸發(fā)電路的控制輸入端，繼電器J1線圈設(shè)置在觸發(fā)電路的控制輸出端；所述水位檢測電路為一對水位開關(guān)，適于在太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時通過水導(dǎo)通；所述電磁閥控制電路還具有繼電器J1常開觸頭、繼電器J2和繼電器J3；繼電器J3常閉觸頭的一端接電源VCC，其另一端接繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的一端；繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的另一端均串接電磁閥后接地；繼電器J2線圈與電磁閥并聯(lián)；繼電器J3線圈和水位開關(guān)串聯(lián)后與電磁閥并聯(lián)；光敏元件感應(yīng)光線后，觸發(fā)電路在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)僅使繼電器J1線圈瞬間得電一次，即產(chǎn)生所述上水觸發(fā)信號，以使繼電器J1常開觸頭瞬間閉合；同時繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合回路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時，水位開關(guān)通過水導(dǎo)通，即產(chǎn)生所述停止上水觸發(fā)信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合回路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
上述技術(shù)方案中，所述電磁閥控制電路還具有與繼電器J1常開觸頭相并聯(lián)的控制按鈕AN；控制按鈕AN兩端瞬間導(dǎo)通時，繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合回路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時，水位開關(guān)通過水導(dǎo)通，即產(chǎn)生所述停止上水觸發(fā)信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合回路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
上述技術(shù)方案中，光敏元件為光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管之一。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下積極效果(1)本發(fā)明太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，能使太陽能熱水器在清晨加滿水，用戶在白天(如中午)即有足夠的熱水可用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用定時、定量的加水方式所帶來的熱水供應(yīng)不足的問題；其該電路裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且可靠性高。(2)本發(fā)明的電磁閥控制電路中具有控制按鈕AN，適于用戶隨時控制向太陽能熱水器加水；如用戶在白天將熱水用盡后，及時通過控制按鈕AN加水，以備晚上之需。(3)本發(fā)明的水位開關(guān)僅在水位到達預(yù)設(shè)位置時通過水導(dǎo)通，平時無電壓作用，避免了水位檢測電極的電解腐蝕，延長了電極的工作壽命。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中圖1為本發(fā)明的實施例1中光檢測電路的電路原理圖；圖2為本發(fā)明的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置中光檢測電路中電磁閥控制電路的電路原理圖；圖3為本發(fā)明的的實施例2中光檢測電路的電路原理圖；圖4為本發(fā)明的的實施例3中光檢測電路的電路原理圖。
具體實施例方式
(實施例1)見圖1-2，本實施例的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，包括光檢測電路、電磁閥控制電路和水位檢測電路。
所述光檢測電路包括光敏電阻GR、觸發(fā)電路和繼電器J1線圈。
所述觸發(fā)電路包括窗口比較電路和電解電容C1；所述窗口比較電路包括運算放大器IC1、三極管DG1、二極管D1、電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；所述光敏電阻GR串接電阻R1后設(shè)置在電源VCC和地線之間；所述光敏電阻GR和電阻R1的接點串接電阻R4后接運算放大器IC1的同相端；電阻R2和R3串接后設(shè)置在電源VCC和地線之間；電阻R2和R3的接點接運算放大器IC1的反相端；二極管D1的陰極接運算放大器IC1的同相端，二極管D1的陽極串接電阻R5后接運算放大器IC1的輸出端；運算放大器IC1的輸出端串接電阻R6后接三極管DG1的基極；三極管DG1的集電極串接繼電器J1線圈后接電源VCC；三極管DG1的發(fā)射極串接電解電容C1后接地。
光敏電阻GR與電阻R1組成電壓分配電路，把光敏電阻GR變化信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，通過電阻R4接到運算放大器IC1的+端，電阻R2和電阻R3也組成電壓分配電路，給運算放大器IC1提供一個基準電壓VS，接入運算放大器IC1的-端。電阻R6和電解電容C1通過三極管DG1的be構(gòu)成脈沖電路。當(dāng)運算放大器IC1輸出端由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綍r，運算放大器IC1輸出通過電阻R6和DG1的be給電解電容C1瞬間充電，三極管DG1瞬間導(dǎo)通，繼電器J1線圈瞬間得電。
所述水位檢測電路為水位開關(guān)，即設(shè)置在太陽能熱水器水箱內(nèi)頂壁上的兩根碳棒c和d。碳棒c和d通過水導(dǎo)通時，則水箱內(nèi)水已滿。
所述電磁閥控制電路具有電磁閥、控制按鈕AN、繼電器J1常開觸頭、繼電器J2和繼電器J3；繼電器J3常閉觸頭的一端接電源VCC，其另一端接繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的一端；繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的另一端均串接電磁閥后接地；繼電器J2線圈與電磁閥并聯(lián)；繼電器J3線圈和水位開關(guān)串聯(lián)后與電磁閥并聯(lián)?？刂瓢粹oAN與繼電器J1常開觸頭相并聯(lián)。
所述預(yù)設(shè)時間段在本實施例中指一天24小時。
為防止光敏電阻GR處于臨近阻值時窗口比較電路產(chǎn)生電路振蕩，通過二極管D1和電阻R5正反饋運算放大器IC1的+端。其原理如下當(dāng)Vin小于Vs時，運算放大器IC1輸出低電平；Vin大于Vs時，運算放大器IC1輸出高電平；通過二極管D1和電阻R5正反饋運算放大器IC1的+端時，運算放大器IC1的+端的電壓提高，如此時Vin下降，運算放大器IC1的輸出仍然為高電平；選取R5/R4＝10，此電路的開門電壓為Vs，關(guān)門電壓約為Vs-0.1Vout，小于開門電壓。夜晚時，光敏元件的暗阻大，Vin小于Vs，運算放大器輸出低電平，C1不充電，繼電器J1不動作；清晨時，光強增加，光敏電阻阻值減少，Vin增加；當(dāng)Vin高于Vs時，運算放大器IC1輸出高電平，在電壓的上升沿，電解電容C1瞬間充電，繼電器J1瞬間打開，電解電容C1充電結(jié)束時，繼電器J1隨之關(guān)閉。光敏電阻白天的阻值都低于一定值，Vin恒大于Vs，運算放大器IC1輸出無變化，電解電容C1處于充滿狀態(tài)，繼電器J1不動作；傍晚時，隨光強的減弱，光敏元件的阻值增加，Vin減少，當(dāng)Vin低于Vs-0.01Vout，運算放大器IC1輸出低電平，電解電容C1不充電，繼電器J1不動作，同時因漏電使電解電容C1兩端電壓逐漸減小。因此實現(xiàn)了僅早晨開啟繼電器J1一次，全天其余時間繼電器不動作的功能。
每天，在光敏電阻GR感應(yīng)清晨的光線后，觸發(fā)電路使繼電器J1線圈瞬間得電一次，以使繼電器J1常開觸頭瞬間閉合；同時繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合回路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時，碳棒c和d通過水導(dǎo)通，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合回路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
控制按鈕AN兩端瞬間導(dǎo)通時，繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合回路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時，碳棒c和d通過水導(dǎo)通，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合回路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
(實施例2)在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例的光檢測電路還可以有如下變形見圖3，所述光檢測電路包括光敏二極管GR1、觸發(fā)電路和繼電器J1線圈。
所述觸發(fā)電路包括施密特觸發(fā)器和電解電容C1。施密特觸發(fā)器包括定時器NE555、電阻R7和電容C2。
施密特觸發(fā)器輸出端即定時器NE555的3腳依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1后接地；施密特觸發(fā)器的觸發(fā)輸入端即定時器NE555的2腳和6腳接所述光敏二極管GR1陰極，光敏二極管GR1陽極接地。
(實施例3)見圖4，在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例的光檢測電路還可以有如下變形所述光檢測電路包括光敏三極管GR2、觸發(fā)電路和繼電器J1線圈。
所述觸發(fā)電路包括晶閘管觸發(fā)電路和電解電容C1；所述晶閘管觸發(fā)電路包括晶閘管VS、電阻R7、電解電容C2和穩(wěn)壓管VD1；所述繼電器J1線圈設(shè)置在電源VCC和晶閘管VS陽極之間；晶閘管VS陰極串接電解電容C1后接地；所述光敏三極管GR2一端接電源VCC，另一端串接電阻R7后接地；所述光敏三極管GR2和電阻R7的接點接電解電容C2的正極，電解電容C2的負極接晶閘管VS的控制極；晶閘管VS的控制極串接穩(wěn)壓管VD1后接地。
(實施例4)在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例的光檢測電路還可以有如下變形所述光檢測電路包括光敏元件、觸發(fā)電路和繼電器J1線圈。
所述觸發(fā)電路包括單片機和電解電容C1；單片機的控制輸出端依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1后接地；單片機的控制輸入端設(shè)有一光敏元件。
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于包括光檢測電路，用于感應(yīng)光線并在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)僅產(chǎn)生一個上水觸發(fā)信號；電磁閥控制電路，用于根據(jù)所述上水觸發(fā)信號使電磁閥得電，以控制太陽能熱水器上水；水位檢測電路，用于在太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時產(chǎn)生一停止上水觸發(fā)信號，使電磁閥斷電，以控制太陽能熱水器停止上水；光檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的上水觸發(fā)信號輸入端相聯(lián)；水位檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的水位檢測端相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于所述光檢測電路包括光敏元件、觸發(fā)電路和繼電器J1線圈；光敏元件設(shè)置在觸發(fā)電路的控制輸入端，繼電器J1線圈設(shè)置在觸發(fā)電路的控制輸出端；所述水位檢測電路為水位開關(guān)，適于在太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時通過水導(dǎo)通；所述電磁閥控制電路還具有繼電器J1常開觸頭、繼電器J2和繼電器J3；繼電器J3常閉觸頭的一端接電源VCC，其另一端接繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的一端；繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的另一端均串接電磁閥后接地；繼電器J2線圈與電磁閥并聯(lián)；繼電器J3線圈和水位開關(guān)串聯(lián)后與電磁閥并聯(lián)；光敏元件感應(yīng)光線后，觸發(fā)電路在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)僅使繼電器J1線圈瞬間得電一次，即產(chǎn)生所述上水觸發(fā)信號，以使繼電器J1常開觸頭瞬間閉合；同時繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合回路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時，水位開關(guān)通過水導(dǎo)通，即產(chǎn)生所述停止上水觸發(fā)信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合回路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于所述電磁閥控制電路還具有與繼電器J1常開觸頭相并聯(lián)的控制按鈕AN；控制按鈕AN兩端瞬間導(dǎo)通時，繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合回路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時，水位開關(guān)通過水導(dǎo)通，即產(chǎn)生所述停止上水觸發(fā)信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合回路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于光敏元件為光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于所述觸發(fā)電路包括窗口比較電路和電解電容C1；所述窗口比較電路包括運算放大器IC1、三極管DG1、二極管D1、電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；所述光敏元件串接電阻R1后設(shè)置在電源VCC和地線之間；所述光敏元件和電阻R1的接點串接電阻R4后接運算放大器IC1的同相端；電阻R2和R3串接后設(shè)置在電源VCC和地線之間；電阻R2和R3的接點接運算放大器IC1的反相端；二極管D1的陰極接運算放大器IC1的同相端，二極管D1的陽極串接電阻R5后接運算放大器IC1的輸出端；運算放大器IC1的輸出端串接電阻R6后接三極管DG1的基極；三極管DG1的集電極串接繼電器J1線圈后接電源VCC；三極管DG1的發(fā)射極串接電解電容C1后接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于所述觸發(fā)電路包括施密特觸發(fā)器和電解電容C1；施密特觸發(fā)器輸出端依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1后接地；施密特觸發(fā)器的觸發(fā)輸入端串接所述光敏元件后接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于所述觸發(fā)電路包括晶閘管觸發(fā)電路和電解電容C1；所述晶閘管觸發(fā)電路包括晶閘管VS、電阻R7、電解電容C2和穩(wěn)壓管VD1；所述繼電器J1線圈設(shè)置在電源VCC和晶閘管VS陽極之間；晶閘管VS陰極串接電解電容C1后接地；所述光敏元件一端接電源VCC，另一端串接電阻R7后接地；所述光敏元件和電阻R7的接點接電解電容C2的正極，電解電容C2的負極接晶閘管VS的控制極；晶閘管VS的控制極串接穩(wěn)壓管VD1后接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特征在于所述觸發(fā)電路包括單片機和電解電容C1；單片機的控制輸出端依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1后接地；單片機的控制輸入端設(shè)有所述光敏元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置；為解決能在清晨使太陽能熱水器加滿水的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置的技術(shù)問題，該電路裝置包括光檢測電路，用于感應(yīng)光線并在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)僅產(chǎn)生一個上水觸發(fā)信號；電磁閥控制電路，用于根據(jù)所述上水觸發(fā)信號使電磁閥得電，以控制太陽能熱水器上水；水位檢測電路，用于在太陽能熱水器中的水位到達預(yù)設(shè)位置時產(chǎn)生一停止上水觸發(fā)信號，使電磁閥斷電，以控制太陽能熱水器停止上水；光檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的上水觸發(fā)信號輸入端相聯(lián)；水位檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的水位檢測端相聯(lián)。
文檔編號G05B11/00GK1916526SQ20061015218
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月18日
發(fā)明者于赟 申請人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院