CN101242173A - 循环定时智能电子开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子开关，尤其是能循环定时、可以调速、还可以根据室内空气质量的好坏控制电源通断的开关。本发明可用于室内通风设备的控制，保证室内新风量达到室内人员所需的最低标准以上，同时保证室内空气污染物的浓度时刻保持在合格以下的较低水平，并在满足这两个条件的基础上最大限度地节能。本发明还可以分别满足分级调速和无级调速通风设备的调速控制。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种电子开关，尤其是能循环定时、可以调速、还可以根据室内空气质量的好坏控制电源通断的开关。
背景技术
“循环定时调压开关”(专利号：ZL 2004 2 0095710.9，由本人于2004年11月26日申请)解决了民用排气扇的节能和噪音问题。由于目前室内环境污染较为普遍，循环定时排气可以满足室内人员的新风量需求，但室内空气质量不一定合格；另外，新风系统开始进入中国家庭，这些源自欧美国家的新风系统要求24小时不停通风，容易造成能源空耗，且与我们的生活习惯不符，“循环定时调压开关”可以使新风系统实现定时换气的功能，但其无级调速功能又与新风系统的分级调速不配匹。
发明内容
为了解决现有开关不能同时控制新风量和空气质量的不足，本发明提供一种循环定时智能电子开关，用于控制换气设备，使室内空气污染时时保持在较低水平，并在此前提下最节能；该开关可保留原“循环定时调压开关”无级调速功能，也可以改为多档调速，以便与多档调速的换气设备相配匹。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：降压整流稳压电路分别提供低压直流电源给循环定时电路和智能感应模块，循环定时电路和智能感应模块并联连接，输出的信号合并与电子开关的触发极连接，这样就组成了一个完整的循环定时智能电子开关电路。其电路原理图如图1所示。
当循环定时智能电子开关用于多档调速的通风设备时，经过电子开关控制的电源再与多档(或两档)开关连接。其电路原理图如图2所示。
当循环定时智能电子开关用于无级调速的通风设备时，经过电子开关控制的电源再与无级调速电路连接。其电路原理图如图3所示。
其基本构造如图4图5所示：在标准规格的控制面板下面，安装一块电路板，电路板上面印制有本发明的循环定时智能电子开关电路，并安装相关的电子元器件，元器件中有两个是电位器，电位器的底部插脚插焊在电路板上，旋转柄则穿过控制面板，并用螺母将电位器连同电路板固定在控制面板上，电位器的旋转轴分别套上旋钮，控制面板下面还有一个保护盒，罩住电路板和电子元器件，并扣插在控制面板背面。
电源接通后，降压整流稳压电路分别提供低压直流电源给循环定时电路和智能感应模块，通过电位器的控制调节，可以设定循环周期和定时时间，并将信号输送给电子开关的触发极，电子开关的输入端与电源连接，输出端与通风设备连接，使受其控制的通风设备按照设定的循环周期和定时时间循环定时工作；与此同时，与循环定时电路并联连接的智能感应模块的信号输出端也与电子开关的触发极连接，其感应器穿过开关面板与室内空气接触，当感应器感应到空气污染物浓度达到模块设定的行动水平时，智能感应模块输出电流信号触发电子开关开通，使受其控制的通风设备即时工作，室内空气污染物浓度逐渐降低，当浓度降低到模块设定的安全水平时，模块输出的电流信号按设定的延时时间进入到计时，然后停止，电子开关失去触发电流而关断，受其控制的通风设备停止工作。通过循环定时的控制，可以保证室内新风量达到室内人员所需的最低标准以上，通过智能感应模块的控制，可以保证室内空气污染物的浓度时刻保持在合格以下的较低水平，并在同时满足这两个条件的基础上最大限度地节能。
当循环定时智能电子开关用于多档调速的通风设备时，经过电子开关控制的电源再与多档(或两档)开关连接，然后再分别与通风设备不同档位的接线端子连接，达到对通风设备多档调速的目的。
当循环定时智能电子开关用于无级调速的通风设备时，经过电子开关控制的电源再与无级调速电路连接，无级调速电路的输出端再与通风设备的电源输入端子连接，达到对通风设备无级调速的目的。
本发明的有益效果是，可用于室内通风设备的控制，保证室内新风量达到室内人员所需的最低标准以上，同时保证室内空气污染物的浓度时刻保持在合格以下的较低水平，并在满足这两个条件的基础上最大限度地节能。本发明还可以分别满足分级调速和无级调速通风设备的调速控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电路原理图。
图2是本发明用于多档调速控制的电路原理图。
图3是本发明用于无级调速控制的电路原理图。
图4是第一个实施例的开关面板平面图。
图5是图4的1-1剖面图。
图6是第二个实施例的开关面板平面图。
图7是第三个实施例的开关面板平面图。
图中1.降压整流稳压电路，2.循环定时电路，3.智能感应模块，4.电子开关，5.多档开关，6.无级调速电路，7.控制面板，8.周期旋钮，9.定时旋钮，10.气体传感器，11.功能键空位，12电路板，13保护盒，14.调速旋钮，A1.7810三端集成稳压器，A2.7850三端集成稳压器，A3.NE555时基集成电路，K1.电位器RP2或RP3的附带开关，K2电位器RP1的附带开关，R1～7.电阻器，C1～7.电容器，VS1、VS2.双向晶闸管，VT.三极管，VD1、VD3.整流二极管，VD2.VD4.稳压二极管，VD5～7VD9～10.开关二极管，VD8双向触发二极管，RP1、RP2、RP3电位器。
具体实施方式
在图1所示的电路原理图中，降压整流稳压电路(1)的输入端与市电连接，输出端分别与循环定时电路(2)和智能感应模块(3)连接，循环定时电路(2)和智能感应模块(3)并联连接，输出的信号合并与电子开关(4)的触发极连接，这样就组成了一个完整的循环定时智能电子开关电路。
降压整流稳压电路(1)中，由电阻器R1、电容器C2、C4、整流二极管VD3、稳压二极管VD4提供低压直流电源供循环定时电路(2)使用。循环定时电路(2)以时基集成NE555为核心，当电源刚接通时，由于C5来不及充电，时基集成NE555的②脚处于零电平，导致其输出端③脚为高电平，其电流信号经开关二极管VD7和电阻器R4触发电子开关(4)开通。当电源经电阻器R2、开关二极管VD5、电位器RP1向电容器C5充电到VC＝2/3VCC(VCC指降压整流稳压电路提供的直流电压)时，输出端③脚由高电平变为低电平，电子开关(4)失去触发电流而关断，电容器C5经VD4.RP1、RP2由⑦脚和NE555的内部电路放电开关管放电。当放到VC＝1/3VCC时，输出端又由低电平转为高电平。此时电容再次充电，这种过程周而复始地进行下去。由于充电的时间是T充＝0.7RP1充C5(RP1充是充电时电流经过电位器RP1的有效阻值，RP1放是放电时电流经过电位器RP1的有效阻值，RP1＝RP1充+RP1放)，调节电位器RP1充的阻值可设定充电时间，这个时间也是电子开关开通的时间和通风设备工作的时间。由于放电的时间是T放＝0.7(RP1放+RP2放)C5(这个时间也是电子开关关断的时间和通风设备停止工作的时间)，所以循环周期是Tt＝T充+T放＝0.7(RP1+RP2放)C5，调节电位器RP2即可设定循环周期。
降压整流稳压电路(1)中，由电容器C1、整流二极管VD1、三端集成稳压器A1、A2提供低压直流电源供智能感应模块(3)使用，智能感应模块(3)选用综合的空气质量传感模块，也可选用单独对二氧化碳、甲醛或VOC有感应的气体传感模块，其气体传感器(10)穿过控制面板(7)与空气接触。图1以空气质量感应模块TPM-4为示例，空气中的污染物接触到气体传感器时发生了化学反应，气体传感器的电阻值变小，导致TPM-4输出的电流变大，从而触发电子开关(4)开通。
电子开关(4)以双向晶闸管VS1为核心，由开关二极管VD7、电阻R4、R5、三极管VT共同构成，主电极分别与本发明的市电输入端和输出端连接。
图中K1是电位器RP2的附带开关，当K1关断时，电路电源切断，通风设备停止工作；K2是电位器RP1的附带开关，当通电时关断K2，时基集成NE555的②脚一直处于低电平，导致③脚一直处于高电平，电子开关一直开通，通风设备连续工作。
在图2所示本发明用于多档调速控制的电路原理图中，在图1的基础上，电子开关输出的电源再与多档(或两档)开关(5)的输入端连接，多档开关(5)的输出端分别与通风设备不同档位的接线端子连接，达到对通风设备多档调速的目的。
在图3所示本发明用于无级调速控制的电路原理图中，在图1的基础上，电子开关的输出端连接无级调速电路(6)的输入端，无级调速电路(6)的输出端连接本实用新型的电源输出端子。无级调速电路(6)以双向晶闸管VS2为核心，由电阻器R6、R7、电位器RP3、电容器C7、双向触发二极管VD8共同构成。电流通过R6、RP3、R7及VD8触发双向晶闸管VS2导通。调节电位器RP3使串联在电路中的电阻逐渐减少，则双向晶闸管VS2的导通角逐渐增大，输出端的电压逐渐升高，通风设备的转速逐渐加快。反之则减慢，实现无级调速。
在图4、图5所示第一个实施例中，控制面板(7)，上面有周期旋钮(8)、定时旋钮(9)、气体传感器(10)和功能键空位(11)，控制面板(12)下面安装有电路板(13)，电路板(13)印制有图1所示的电路，各元器件插焊在电路板(13)上，其中电位器RP2和RP1旋转轴穿过控制面板(7)，并用螺母固定在控制面板(7)上，电位器RP2和RP1的旋转轴分别套上周期旋钮(8)和定时旋钮(9)，控制面板下面还有一个保护盒(13)，罩住电路板(12)和电子元器件，并扣插在控制面板(7)背面，功能键空位(11)可安装开关、插座、电子显示屏等，便于产品的升级和拓展更多功能的用途。
在图6所示第二个实施例中，在第一个实施例的基础上，功能键空位(11)安装多档开关(5)，电流通过循环定时智能电子开关控制后，连接给多档开关，多档开关再连接给多档调速的通风设备。本例是第一个实施例的升级版。
在图7所示第三个实施例中，电路板上印制的是图3的电路，其中电位器RP2隐藏在控制面板(7)下面(当循环周期固定时，可以用固定电阻代替)，由电位器RP3代替电位器RP2在图5中的位置，电位器RP3的旋转轴套上调速旋钮(14)。本例是第一个实施例的另一个升级版，用于无级调速的通风设备。
Claims (5)
1. 一种循环定时智能电子开关，在控制面板下面安装有电路板，电路板印制有循环定时智能电子开关电路，各电子元器件插焊在电路板上，其中有两个电位器的旋转轴穿过控制面板，并用螺母固定在控制面板上，电位器的旋转轴分别套上周期旋钮和定时旋钮，气体传感器穿过控制面板与空气接触，控制面板下面还有一个保护盒，罩住电路板和电子元器件，并扣插在控制面板背面，其特征是循环定时智能电子开关电路中，降压整流稳压电路的输入端与市电连接，输出端分别与循环定时电路和智能感应模块连接，循环定时电路和智能感应模块并联连接，输出的信号合并与电子开关的触发极连接。
2. 循环定时智能电子开关作为多档调速通风设备的控制开关，其特征是循环定时智能电子开关的输出端连接多档开关的输入端，多档开关的多个输出端分别与通风设备的档位引出线连接。
3. 循环定时智能电子开关作为无级调速通风设备的控制开关，其特征是循环定时智能电子开关的输出端连接无级调速电路的输入端，无级调速电路的输出端连接本实用新型的电源输出端子。
4. 如权利要求1所述的循环定时智能电子开关，其特征是控制面板具有循环周期旋钮、定时旋钮、气体传感器和附带功能键空位。
5. 如权利要求3所述的循环定时智能电子开关，其特征是控制面板具有调速旋钮、定时旋钮、气体传感器和附带功能键空位。
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2007
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