一种空气能热水器功率调控电路的制作方法

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种空气能热水器功率调控电路。

背景技术：

空气能热水器因节能、环保，无污染的优点，被很多企业和家庭广泛使用，空气能热水器主要由循环系统和冷媒组成，工作原理是：冷媒在压缩机作用下在系统内循环流动，液态冷媒流经吸热器吸收周边空气中的低温热量，吸热蒸发后由液态转化为气态，气态冷媒经压缩升压把空气中吸收的低温热量转化为高温热量，流经换热器时释放热量对冷水进行加热，放热后的冷媒由气态转化为液态，再次进入吸热器吸收周边空气中的低温热量，再次吸热蒸发后转化为气态，升压升温，冷媒不断循环，空气中的低温热量就不断搬运进来并转化为高温热量，释放水中把冷水加热。

目前，空气能热水器一般通过继电器控制加热，空气能热水器压缩机升温增压时，压缩机功率的大小将会改变空气能热水器水温的大小，现在的空气能热水器压缩机功率通过变频器调节压缩机的功率，进而使保温水箱中的水温处于恒温状态，或通过热水器使保温水箱中的水温处于恒温状态，无论是变频器调节压缩机的功率还是通过热水器使保温水箱中的水温处于恒温状态都存在共同的安全隐患，空气能热水器压缩机的压力是有限的，如果功率不稳定，根据水箱内的水温随意调节，将会大大的减少水箱的使用寿命，当功率过大时，甚至会导致压缩机爆炸，给人带来极大的伤害。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种空气能热水器功率调控电路，具有构思巧妙、人性化设计的特性，有效地解决了空气能热水器压缩机升温增压时根据水温调节压缩机功率而带来的压缩机安全隐患的问题。

其解决的技术方案是，包括压力信号采集电路和逐级功率调控电路，所述压力信号采集电路对采集空气能热水器压缩机升温增压后的压力信号经过同相放大以及钳位在0～20v后，压力信号作为驱动信号控制逐级功率调控电路的三极管的导通和截止；

所述逐级功率调控电路采用三极管q1～q4控制继电器k1～k4的通断电，由于继电器k1～k4并联，并且继电器k1～k4分别与电阻r4～r7串联，因此三极管q1～q4的逐级导通控制继电器k1～k4的逐级通断电，三极管q1～q4的弱电控制继电器k1～k4强电，电阻r4～r7逐级分压，达到空气能热水器压缩机中电机的功率调控的功能。

优选地，所述三极管q1～q4随着压力信号采集电路采集的压力信号从0v依次递增+5v，三极管q1～q4依次导通。

优选地，所述电阻r4～r7阻值相同且与空气能热水器压缩机内电机任一相绕组的阻值相同，随着继电器k1～k4依次导通，依次为空气能热水器压缩机中电机提供400w、430w、460w、490w的功率，误差范围为5w。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1,压力信号采集电路对采集空气能热水器压缩机升温增压后的压力信号经过同相放大以及钳位在0～20v后，压力信号作为驱动信号控制逐级功率调控电路的三极管的导通和截止，利用压力信号直接驱动空气能热水器压缩机功率，既保证了水箱的加热恒温的效果，又避免了空气能热水器压缩机升温增压时根据水温调节压缩机功率而带来的压缩机安全隐患的问题。

2，逐级功率调控电路采用三极管q1～q4控制继电器k1～k4的通断电，三极管q1～q4的逐级导通控制继电器k1～k4的逐级通断电，三极管q1～q4的弱电控制继电器k1～k4强电，电阻r4～r7逐级分压，调控空气能热水器压缩机中电机的功率，以弱电控制强电，安全可靠，同时调控压缩机中电机的功率较为稳定，有很大的实用价值和推广价值。

附图说明

图1为本发明一种空气能热水器功率调控电路的整体电路图。

图2为本发明一种空气能热水器功率调控电路的逐级功率调控电路图。

图2中“→”表示电位信号流向。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，一种空气能热水器功率调控电路，包括压力信号采集电路和逐级功率调控电路，所述压力信号采集电路对采集空气能热水器压缩机升温增压后的压力信号经过同相放大以及钳位在0～20v后，压力信号作为驱动信号控制逐级功率调控电路的三极管的导通和截止；

所述逐级功率调控电路采用三极管q1～q4控制继电器k1～k4的通断电，三极管q1的基极接二极管d2的正极，三极管q1～q4的集电极共端点接电源+12v，三极管q1～q4的发射极分别接继电器k1～k4的触点3，三极管q1的发射极接三极管q2的基极，三极管q2的发射极接三极管q3的基极，三极管q3的发射极接三极管q4的基极，继电器k1～k4的触点4均接地，继电器k1～k4的触点1共端点接电源+220v，继电器k1～k4的触点2分别接电阻r4～r5的一端，电阻r4～r5的另一端共端点接ptc热敏电阻r9的一端，ptc热敏电阻r9连接空气能热水器压缩机内电机任一相绕组，由于继电器k1～k4并联，并且继电器k1～k4分别与电阻r4～r7串联，因此三极管q1～q4的逐级导通控制继电器k1～k4的逐级通断电，三极管q1～q4的弱电控制继电器k1～k4强电，电阻r4～r7逐级分压，达到空气能热水器压缩机中电机的功率调控的功能。

实施例二，在实施例一的基础上，所述压力信号采集电路采用型号hm22的压力传感器p1，为了让压力传感器p1采集的压力信号能够作为驱动信号控制三极管q1～q4的导通和截止，先通过运放器op1正相放大，正相放大后的压力信号纯在异常信号，为了保护整个电路，设计了二极管d1、d2和电阻r8将电位钳位在0～+20v内，压力传感器p1的电源端接电源+3.3v和电容c1的一端，压力传感器p1的接地端和电容c1的另一端共端点接地，压力传感器p1的输出端接运放器op1的正相输入端和电阻r1的一端，运放器op1的反相输入端接电容c2和电阻r2的一端，运放器op1的电源端接电源+9v，运放器op1的接地端接地，运放器op1的输出端接电阻r1、r2的另一端和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接电容c3的一端和二极管d1的负极，电容c2和c3的另一端接地，二极管d1的正极接二极管d2的正极和电阻r8的一端，电阻r8的另一端接电源+20v，二极管d2的负极接地，其中所述三极管q1～q4随着压力信号采集电路采集的压力信号从0v依次递增+5v，三极管q1～q4依次导通，所述电阻r4～r7阻值相同且与空气能热水器压缩机内电机任一相绕组的阻值相同，随着继电器k1～k4依次导通，依次为空气能热水器压缩机中电机提供400w、430w、460w、490w的功率，误差范围为5w。

本发明具体使用时，所述压力信号采集电路对采集空气能热水器压缩机升温增压后的压力信号经过同相放大以及钳位在0～20v后，压力信号作为驱动信号控制逐级功率调控电路的三极管的导通和截止；所述逐级功率调控电路采用三极管q1～q4控制继电器k1～k4的通断电，由于继电器k1～k4并联，并且继电器k1～k4分别与电阻r4～r7串联，因此三极管q1～q4的逐级导通控制继电器k1～k4的逐级通断电，三极管q1～q4的弱电控制继电器k1～k4强电，电阻r4～r7逐级分压，达到空气能热水器压缩机中电机的功率调控的功能；所述压力信号采集电路采用型号hm22的压力传感器p1，为了让压力传感器p1采集的压力信号能够作为驱动信号控制三极管q1～q4的导通和截止，先通过运放器op1正相放大，正相放大后的压力信号纯在异常信号，为了保护整个电路，设计了二极管d1、d2和电阻r8将电位钳位在0～+20v内。

当压力信号采集电路的压力信号电位在0～5v时，三极管q1导通，继电器k1得电，继电器k1的触点1、2接通，为空气能热水器压缩机中电机提供400w的功率，误差范围为5w，此时三极管q1的发射极的电位是三极管q2基极电位，也即是三极管q2的控制信号，三极管q1的基极的电位和三极管q2的基极电位成线性变化，因此当压力信号采集电路的压力信号电位在0～5v时，三极管q2不能导通，未达到三极管q2的导通电压；同理，当压力信号采集电路的压力信号电位在5～10v时，三极管q2导通，继电器k2得电，继电器k2的触点1、2接通，为空气能热水器压缩机中电机提供430w的功率，误差范围为5w；当压力信号采集电路的压力信号电位在10～15v时，三极管q3导通，继电器k3得电，继电器k3的触点1、2接通，为空气能热水器压缩机中电机提供460w的功率，误差范围为5w；当压力信号采集电路的压力信号电位在15～20v时，三极管q4导通，继电器k4得电，继电器k4的触点1、2接通，为空气能热水器压缩机中电机提供490w的功率，误差范围为5w。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。