新型风机盘管光电集中控制器的制作方法

专利名称：：新型风机盘管光电集中控制器的制作方法
技术领域：
：本发明属智能家居电器控制产品领域，涉及一种能够实现多路开关同时控制单路电器设备启动或停止的电器设备，具体地说，是-一种新型风机盘管光电集中控制器。
背景技术：
：随着科技的发展和生活水平的提^，人们的居住条件得到了极大的改善，风机盘管光电集中控制器越来越广泛地用T居民小区乃至居民家中。在装备了中央空调的住宅内，往往有多个房间需要配套安装风机盘管和风机控制器。当人们欲对房间内的温度进行调节，或降温或升温时，即可通过风机控制器开启风机吹风并且打开屮央空调水系统水管闸门，风经过内部循环流动着冷水或者热水的水管，变为冷风或者热风，吹入房间内后，就起到了对房间制冷或者制热的作用。实际....匕，该房间内的风机控制器给风机输出的是一个市电220V的电压信号。利用多路此信号作为风机盘管光电集中控制器的甜端输入信号。当有-一个或者多个风机控制器开启时，风机盘管光电集中控制器的前端就会接受到一路或者多路市电22()V的输入信3，经过合并集中，最后形成.'个开关信3，向空调设备主机输出开关信3。目前&场|:的风机盘管光电集中控制器，品种较多，如专利号为Z:L200620041266,1的中国专利，公开了---种"中央空调风机盘管光电集中控制器"，它虽具有一定的实用价值，但在实际应用屮其效果仍不够理想，主要存在以下几个问题1.由于采用分压限流电阻、光电耦合器、发光二级管组成电路中的整流部分，其结果是整流输出平波信号，如图3所不。2.由于放大器的放大倍数选抒偏小，输入的开关信号为半波信号，使得继电器工作电流、供电电压均不稳定。3.延吋的作用是为了防止频繁打开和关闭风机控制器造成的对空调设备主机的电冲击，通过调节接入供电及延时部分巾的电阻值来改变充电放电时间，从而实现延时。由于采用了旋钮电位器，其阻值不能:有观读取，现场工作人员根本无法针对实际情况调整延时时间，表现的症状就是延时时间过长，延时时间分散。4.tilf整流部分是在50Hz市电220V输入情况'卜'，每个周期T(T=1/50=0.02秒)中有半个周期(T/2=O.Oi秒)是零点，使得开关信号输入前端半波整流零点时间较长，如图5所示。5.整流部分的发光二级管身兼两职，除了起到通电指示作用之外，在电路中还起到整流作用。这样加在放光二级管两端的电压正负交替变化，导致输入信号指示灯很容易被损坏。6.部分电阻额定功率也不够。
发明内容本发明的g的是克服现Yi-技术的不足或缺陷，提供一种新型风机盘管光电集中控制器。它同时具有稳定的继电器工作电流，延时时间K短适度『fr]集中，供电电压稳定，开关信号输入甜端全波整流零点时间短，输入信号指示灯不易损坏等多种优点，可准确地实现多路开关同时控制单路电器设备的启动或停止。本发明的*耍设计思路在丁-:在接收到前端输入lji电220V交流信号之后，采用桥堆作为主要工作器件，将交流信号全波整流，输入到光电耦合器，在光电耦合器的输出端输出弱电开关信号，此信号作为推挽放大器的输入。最后由推挽放大器将微弱的开关信号电流放大到足以达到后端继电器吸合电流，继电器的输出端连入空调设备主机。这样就实现了将风机控制器的多路开关信号合并集中为一路信号，用来控制空调设备主机的目的。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案新型风机盘管光电集中控制器，包括壳体、壳体内与电源相连的电路板；其特征在IS所述的电路板包括整流部分A、开关部分B、供电及延时部分C、放大部分D和继电器工作部分E;所述的整流部分A包括桥堆BR、功率电阻R、发光二极管LED和光电耦合器OP;功率电阻R的一端与桥堆BR的2脚相接、其另一端接光电耦合器0P的1脚；光电耦合器OP的2脚....匕串接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极连入桥堆BR的输出脚4脚，若干个相同的整流电路并联接入电路；所述的开关部分B包括光电耦合器OP,光电耦合器OP的输入端接整流部分A，光电耦合器OP的输出端接供电及延时部分C;所述的供电及延时部分C包括电阻R8、R9，两路拨码开关SW1，电容C1、C2;电阻R8、R9分别与两路拨码开关SW1—端的1脚、2脚相连；拨码开关SW1另-一端的3脚、4脚短接后分成两条支路，一条支路与并联的电容C1、C2相连，电容C1、C2的另-一端接地；另-一条支路接放大部分D的-一级放大晶体管Ql的基极；所述的放大部分D包括晶体管Q1、Q2，电阻RIO、Rll;晶体管Ql的发射极与晶休管Q2的基极相接，晶休管Qi的集电极与晶休管(32的集电极相接；晶休管(32的发射极经电阻Rl1后接地，晶体管Ql的基极经过前置电阻Rl()后接地；晶体管Q2的集电极与继电器K1的线圈端相接；所述的继电器工作部分E包括二极管Dl.、发光二极管LED8、电阻R12、继电器Kl;发光二极管:LED8与电阻R12串联后与二极管Dl、继电器Kl并联。....匕述的新型风机盘管光电集屮控制器，其屮，所述的电路板还包括电源VCC通电指示部分，由限流电阻R13、发光二极管LED9;li联构成，发光二极管LED9的负极接地。所述的相同整流电路可以是68个。由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果l.木发明采用了由桥堆、功率电阻、光电耦合器、发光二极管等组成电路中的全波整流部分，将输入的市电22()V交流信号整流为全波信号，参见图4。由于采用的全波整流，所以零点时间长度几乎等于零。因而，"效地克服了开关信号输入前端平波整流零点时间较K的问题。结合其它改进措施，供电电压不够稳定，继电器工作电流不够稳定的问题也得到了很好的解决。2.由T采用整流的任务专由桥堆器件负责完成，发光二极管仅起通电指示作用，提高了产品的稳定性，彻底解决了输入信号指示灯容易损坏的问题。3.将输入的开关信号由原设计中的半波信号改进为全波信号，由于光电耦合器的开启电压为l.V左右，输入信号市电220V信号从()V....匕升到1V所用时间t"/(380*2Ji*50)a8.38e-6秒。由此可见开关部分输出信号零点时间长度2t几乎等于零，参见图6。有效地克服了供电电压不够稳定，继电器工作电流不够稳定的问题。4.本发明的供电及延时部分是由电阻R8、R9，电容Ci、C2，拨码开关SW丄组成，它实际--匕也是一个滤波电路。尽管在前级使用全波整流，光电耦合器形成的开关部分输出的开关信3仍然含有零点，在供电部分的滤波电路利用电容器的充电和放电原理，将零点彻底滤除，由于放电时间远远大于零点时间，故供电部分向后级推挽放大电路提供稳定的直流电压。因此，彻底解决了供电电压不够稳定的问题。本发明控制器可根据现场反馈的信息，将延时时间固定为l()秒、15秒、40秒三个档次，f.1—效地克服了上述延时时间过长，延时时间分散的技术问题。5.由f采用了由前置电阻Rl()、晶体管Q1、晶体管Q2、发射极偏置电阻Rll组合而成的电路设讣，其作用就是将甜级输入的开关信号电流放大到继电器Ki的工作电流，保证继电器K1稳定的工作。依据所选择的继电器K1的吸合电流和工作电流，调整放大器的放大倍数，让放大器输出电流与工作电流非常接近，从而保证了继电器的供电，使其稳定工作。有效地克服了继电器工作电流不稳定的问题。同时，将电阻改为功率电阻也解决了部分电阻额定功率不足的问题。通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进--歩理解其发明的目的、具休结构特征和优点。附图中，图1是本发明风机盘管光电集中控制器的电路原理图；图中，A整流部分；B-开关部分；C-供电及延时部分；D-放大部分；E-继电器工作部分；图2是本发明风机盘管光电集屮控制器的PCB图；图3是现有技术控制器的信号、半波波形图；图4是本发明控制器的信号、全波波形图；图5是现有技术控制器的开关信号波形图；图6是本发明控制器的开关信号波形图。表l附图中的元件淸单<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具体实施例方式参见图l，配合参见图2，本发明涉及的新型风机盘管光电集中控制器，主要包括壳休，壳休内设置有与电源相连的电路板；电路板主要包括整流部分A、开关部分B、供电及延时部分C、放大部分D和继电器工作部分E;整流部分A包括桥堆BR、功率电阻R、发光二极管LED和光电耦合器OP;桥堆BR的输出脚2脚为正极，4脚为负极；功率电阻R的一端与桥堆BR的2脚相接、其另一端接光电耦合器OP的1脚；光电耦合器OP的2脚上串接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极连入桥堆BR的输出脚4.脚，若千个相同的整流电路并联接入电路；本发明涉及的相同整流电路可以是68个。本实施例中，如图l所不，所采用的相同整流电路为7个，其中，桥堆BR包括:BRiBR7、功率电阻R包括R丄R7、发光二极管LED包括LED1LED7，光电耦合器OP包括0P1OP7。开关部分B包括光电耦合器OP，光电耦合器OP的输入端接整流部分A，光电耦合器OP的输出端接供电及延时部分C;供电及延时部分C包括电阻R8、R9，两路拨码开关SWl,电容C1、C2;电阻R8、R9分别与两路拨码开关SW1—端的1脚、2脚相连；拨码开关SW1另一端的3脚、4脚短接后分成两条支路，一条支路与并联的电容C1、C2相连，电容C1、C2的另一端接地；另一条支路接放大部分:D的一级放大晶休管Q;的基极；供电及延时部分C的作用是为了防止频繁打开或关闭风机控制器造成的对空调设备主机的电冲击，通过调整拨码开关SW1上的拨码，可以调节接入供电及延吋控制部分巾的电阻值，改变充电或放电的时间，从而实现延时。放人部分D包括晶体管Q1、Q2，电阻RIO、Rll;晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的棊极相接，晶体管Ql的集电极与晶体管Q2的集电极相接；晶体管Q2的发射极经电阻R11后接地，晶体管Q1的基极经过前置电阻R10后接地；晶体管Q2的集电极与继电器K1的线圈端相接；继电器工作部分E包括一极管D丄、发光一极管LE:D8、电阻R丄2、继电器K丄；发光二极管LED8与电阻R12串联后与二极管D1、继电器K1并联。继电器K1是将多路开关信^集中为-i各开关信^的最后-'个工作器件。如果它闭合，将启动空调主机设备；如果它断开，将停止空调主机设备。二极管:D1的作用是防止继电器Kl产生的反向电动势产生的方向电流对电路产生的影响。电阻R12、发光二极管LED8组成的电路可起到继电器Kl闭合或断开状态的指不作用。本发明控制器的电路板还包括电源VCC通电指示部分，由限流电阻Ri3、发光二极管LED9串联构成，发光二极管LED9的负极接地。本发明的电路设计具体如下—、前端电路设计如图3、5所示，现有技术涉及的控制器，其前端电路由电阻和发光二极管组成的整流部分，发光二极管既是指示灯又参与半波整流，半波整流使得光电耦合器的工作环境不是太稳定。如图/1、6所不，本发明涉及的控制器电路中，通过桥堆器件BR1BR7实现全波整流，由桥堆:BRiBR7，功率电阻R丄R7，发光二极管:LE:D丄:LED7，光电耦合器0P1OP7输入端串联组成，如图1中整流部分A所示，使得光电耦合器OPlOP7在直流的环境下工作，发光二级管LED1LED7仅仅起指示灯作用。输入交流220V，经过桥堆BR1BR7整流输出约200V直流电，则通过光电耦合器OP1OP7输入端的电流I=(200V—VD(on)—1.IV)/20()K=(200V-0.7V-1.1V),Z200KslmA其两端电压约UV，此时光电耦合器O:PiOP7能可靠工作。其中V:D(on)是二极管导通电压，这里取其典型值().7V。I.IV是光电耦合器输入端电压，功率电阻的阻值是200k欧姆。二、继电器的选择及相应电路设计现有技术涉及的控制器所采用的是9V带延迟的继电器，由于已经在电路屮实现了延时功能，所以使用延时继电器在功能上重复。现在选择普通的12V继电器K1，经测量得到吸合电压约6V，吸合电流约20mA，稳定工作电压为1丄6V，稳定工作电流42mA。本发明涉及的控制器电路中，采用由两个晶体管QKQ2组成的推挽放大电路，进行电流放大，改变电路中电阻R10的阻值，以改变继电器K1的吸合电流，在-J各接入和全部接入时都能可靠吸合，使其能够稳定工作。通过改变电阻R1()的阻值，改变晶体管Q1的基极电流IB，进而改变晶体管Q2的集电极电流Ic=PIB，最终达到调节继电器Kl吸合电流的目的。当Rl()为820k欧姆时，实测通过Ic的电流为4—8mA,流过继电器Kl稳定工作的电流为41.4mA，接近继电器Kl稳定工作电流42mA。三、供电及延时电路设计现有技术涉及的控制器所采用的供电及延时电路，是由电位器、电阻与电容组成，通过调节电位器来改变延迟时间，但实际使用情况往往是虽几经调节，均无法知晓具体延迟，因此，使用起来很不方便木发明涉及的供电及延时部分由两路拨码开关SW1、电阻R8、电阻R9、电容Cl、C2组成，如附图1中供电及延时部分C所示，电阻R8、R9分别与两路拨码开关SW1—端的两脚分别相连；拨码开关SW1另一端的两脚短接后分成两条支路，一条支路与并联的电容C1、C2相连，电容C1、C2的另一端接地；另-一条支路接放大部分D的-一级放大晶体管Q1的基极，可实现l()秒、15秒、-l()秒三档时间延迟。在-一路接入时，其延时时间如下表电阻阻值(欧姆)延时时间(秒)0.75M101.2M152M40木发明控制器的工作原理大致如——F:当第一路风机控制器开启时，在本发明控制器的前端就有一路市电220V交流信号输入，信号经过整流后进入第一路对应的光电耦合器。由光电耦合器作为一个开关接通后级电路，使得继电器吸合，空调设备主机开启。当第二路或者第三路甚至更多的风机控制器开启时，它们输入的市电220V交流信号同样经过整流后进入各自对应的光电耦合器。由于各路光电耦合器之间以并联方式连接，它们对于后级电路的开关作用按照逻辑或运算进行，所以只耍有-'路风机控制器开启，空调主机设备就会处在开启状态。反之亦然，只有当所有的风机控制器关闭之后，并联的光电耦合器，才将后级电路断开，空调设备主机才能停止工作。由此，准确地实现本发明控制器由多路开关同时控制单路电器设备的启动或停止的目的。权利要求新型风机盘管光电集中控制器，包括壳体、壳体内与电源相连的电路板；其特征在于所述的电路板包括整流部分A、开关部分B、供电及延时部分C、放大部分D和继电器工作部分E；所述的整流部分A包括桥堆BR、功率电阻R、发光二极管LED和光电耦合器OP；功率电阻R的一端与桥堆BR的2脚相接、其另一端接光电耦合器OP的1脚；光电耦合器OP的2脚上串接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极连入桥堆BR的输出脚4脚；若干个相同的整流电路并联接入电路；所述的开关部分B包括光电耦合器OP，光电耦合器OP的输入端接整流部分A，光电耦合器OP的输出端接供电及延时部分C；所述的供电及延时部分C包括电阻R8、R9，两路拨码开关SW1，电容C1、C2；电阻R8、R9分别与两路拨码开关SW1一端的1脚、2脚相连；拨码开关SW1另一端的3脚、4脚短接后分成两条支路，一条支路与并联的电容C1、C2相连，电容C1、C2的另一端接地；另一条支路接放大部分D的一级放大晶体管Q1的基极；所述的放大部分D包括晶体管Q1、Q2，电阻R10、R11；晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的基极相接，晶体管Q1的集电极与晶体管Q2的集电极相接；晶体管Q2的发射极经电阻R11后接地，晶体管Q1的基极经过前置电阻R10后接地；晶体管Q2的集电极与继电器K1的线圈端相接；所述的继电器工作部分E包括二极管D1、发光二极管LED8、电阻R12、继电器K1；发光二极管LED8与电阻R12串联后与二极管D1、继电器K1并联。2.根据权利要求1所述的新型风机盘管光电集中控制器，其特征在于，所述的电路板还包括电源VCC通电指示部分，由限流电阻R1.3、发光二极管LED9串联构成，发光二极管LED9的负极接地。3.根据权利要求1或2所述的新型风机盘管光电集中控制器，其特征在f，所述的相同整流电路可以是68个。全文摘要新型风机盘管光电集中控制器，包括壳体、与电源相连的电路板；电路板包括整流部分、开关部分、供电及延时部分、放大部分和继电器工作部分；其原理是在收到前端输入市电220V交流信号后，采用桥堆作为主要工作器件，将交流信号全波整流，输入到光电耦合器，在光电耦合器的输出端输出弱电开关信号，此信号作为推挽放大器的输入。由推挽放大器将微弱开关信号电流放大到足以达到后端继电器吸合电流，继电器的输出端连入空调设备主机。实现将风机控制器的多路开关信号合并集中为一路信号，用来控制空调设备主机的目的。其继电器工作电流稳定，延时时间长短适度而集中，供电电压稳定，开关信号输入前端全波整流零点时间短，输入信号指示灯不易损坏。文档编号F24F11/00GK101691942SQ200910196820公开日2010年4月7日申请日期2009年9月30日优先权日2009年9月30日发明者张建明,李从龙申请人:上海昂泰兰捷尔信息科技股份有限公司