专利名称：水塔和太阳能热水器自动上水控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于水塔和太阳能热水器自动上水的控制装置。
背景技术：
公知的水塔和太阳能热水器自动上水控制器(中国专利2004200793931)包括电源 电路和两个基本电路，两个基本电路均包括检测器、无水报警电路、无水断电保护电路、 水满自动停止电路、自动抽水电路及手控电路，自动抽水电路中的控制继电器的常开触 点与上水电磁阀串联，能同时控制水塔的上水和太阳能热水器的上水。该控制器采用分 立元件多，继电器多，结构复杂，功耗大，成本高。发明内容本实用新型的目的是要提供一种水塔和太阳能热水器自动上水控制器，该控制器结 构简单，成本低。本实用新型的目的是这样实现的该控制器包括电源电路和基本电路，基本电路包 括两个NE 555集成电路，第一NE 555集成电路的2脚和6脚接第二三极管的集电极， 第二三极管的集电极通过电阻接地，第二三极管的基极通过偏置电路的下偏置电阻接高 水位检测头，第二三极管的上偏置电阻、第二三极管的发射极及第一 NE 555集成电路 的4脚和8脚接电源正极，第一NE 555集成电路的3脚通过电阻接第一三极管的基极， 第一三极管的发射极与地之间串接有电磁阀和可控硅，第一三极管的集电极接电源正 极；第二 NE 555集成电路的2脚和6脚接第三三极管的集电极，第三三极管的集电极 通过电阻接地，第三三极管的基极通过偏置电路的下偏置电阻接低水位检测头，第三三 极管的上偏置电阻、第三三极管发射极及第二 NE 555集成电路的4脚和8脚接第一三 极管的发射极，第二 NE 555集成电路的3脚通过电阻接可控硅的控制极。本实用新型采用NE 555集成电路，分立元件少，结构简单，成本低。功耗小，电 路更加稳定可靠。适应电压范围广，可适应种直流电磁阀。可外接直流电源，不受停电 限制。适用于水塔和太阳能热水器自动上水的控制。
图1是本实用新型第一个实施例的电路示意图。 图2是本实用新型第二个实施例的电路示意图。 图3是本实用新型第三个实施例的电路示意图。 图4是本实用新型第四个实施例的电路示意图。 图5是本实用新型第五个实施例的电路示意图。图中1为基本电路、2为电源电路、3为无水自动停止电路、4为水未满定时开关 机电路、5水泵驱动电路。
具体实施方式
在图1中，该控制器包括电源电路2和基本电路1，基本电路1包括两个NE 555集 成电路。交流电220V电压经电源电路2的变压器B变为低电压，再经二极管Dl和D2整 流、电容C滤波为直流电压。正极为第一三极管Ql的集电极供电，负极、可控硅Q4 的阴极和水位基点检测头D相连接。第一 NE 555集成电路II的2脚和6脚接第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2 的集电极通过电阻R4接地。第二三极管Q2的基极通过偏置电路的下偏置电阻R2接 高水位检测头B。第二三极管Q2的上偏置电阻R1接电源正极。第二三极管Q2的发射 极通过电阻R3接电源正极。第一 NE 555集成电路II的4脚和8脚接电源正极。第一 NE 555集成电路II的3脚通过电阻R5接第一三极管Ql的基极，第一三极管Ql的发 射极与地之间串接有电磁阀DF和可控硅Q4，第一三极管Q1的集电极接电源正极。第二 NE 555集成电路12的2脚和6脚接第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3 的集电极通过电阻R10接地，第三三极管Q3的基极通过偏置电路的下偏置电阻R8接 低水位检测头C。第三三极管Q3的上偏置电阻R7、第三三极管Q3的发射极经电阻R9、 第二 NE 555集成电路12的4脚和8脚接第一三极管Ql的发射极。第二 NE 555集成电 路12的3脚通过电阻R12接可控硅Q4的控制极。可采用继电器作负载代替电磁阀DF，此时第一三极管Ql和电阻R5可以省略，即 按图1中虚线所示将第一 NE 555集成电路II的3脚与继电器直接相连。电阻R3和电 阻R9可省略，使电路更加简单。水满自动停止工作过程水箱无水时，第二三极管Q2基极呈高电位截止，第一 NE555集成电路II的2脚 和6脚通过电阻R4接负极，零电位。第一NE555集成电路I1的3脚呈高电位，通过 电阻R5控制第一三极管Ql基极，第一三极管Ql发射极输出直流电压供往负载电路 电磁阀DF。当水位触及到高水位检测头B时，高水位检测头B的高电位通过水位基点检测头 D降为低电位，第二三极管Q2基极低电位导通，第二三极管Q2集电极呈高电位，使 第一NE555集成电路I1内部翻转，第一NE555集成电路I1的3脚低电位，第一三极 管Q1截止。第一三极管Q1的发射极失去正电位，致使负载电路电磁阀DF停止工作。采用继电器作负载时，由继电器触点JK控制水泵电机M工作。自动上水工作过程-当水位低于低水位检测头C时，第三三极管Q3基极高电位截止，第二NE555集成 电路12的2脚和6脚呈零电位，第二 NE555集成电路12的3脚高电位，触发可控硅Q4 导通，电流通过电磁阀DF被打开，自来水通过电磁阀DF进入太阳能热水器的热水桶 内。水位继续上升，直到触及到高水位检测头B，供水才被停止，电路等到下一周期的到来。在图2中，该实施例是在图1的基础上增加了无水自动停止电路3。第一 NE555集成电路II的4脚和8脚与第一三极管Ql集电极之间串接的100Q的 电阻R13和与电源负极之间串接的稳压管W，有利于提高第一三极管Ql集电极的供 电电压和电路的稳定性。这时，第一NE555集成电路I1具有稳压集成块的功能。改变 稳压管W的数值，也就改变了第一三极管Ql输出电压的高低，有利于选择各种直流 电压的电磁阀、继电器作负载。电阻R14为可控硅Q4的负载电阻，防止电磁阀DF接触不好使可控硅Q4截止。 电阻R15和发光二极管ED为加水指示灯电路。无水自动停止电路3包括三极管3Q1、 3Q2、 3Q3、 3Q4、稳压二极管3W和电容3C。 三极管3Q1基极通过电阻3R2和二极管3D1接低水位检测头C。 二极管3D1和3D2起 隔离作用。当水位低于低水位检测头C时，三极管3Q1基极高电位截止，三极管3Q2截止， 电容3C的负极已充满了正电位，导致三极管3Q3、 3Q4截止。电容3C负端高电位要 通过电阻3R4对地放电，放电时间约15分钟至20分钟，改变电容3C、电阻3R4的数 值，也就改变了无水关机延迟的时间。放电至三极管3Q3基极电位低于发射极电位， 三极管3Q3导通，三极管3Q4基极电位低于稳压二极管3W的稳压值电位，三极管3Q4 导通，其集电极高电位使第一NE555集成电路I1的2脚和6脚高电位、第一三极管Ql 基极低电位截止，电磁阀DF或继电器得不到电压而停止工作。开关3K1和3K2为一体的双位无锁开关，为手控上水电路。将开关轻按一下，三 极管3Q1基极低电位导通，三极管3Q2导通，三极管3Q3和3Q4截止。第一三极管Q1 导通，第三三极管Q3基极高电位截止，第二NE555集成电路I2的3脚高电位，使电 磁阀DF或继电器工作。电阻3R6和发光二极管3ED为无水指示灯电路。在图3中，该实施例在图1的基础上增加了水未满定时开关机电路4，可防止因水 源无水造成的电磁阀DF或水泵长期空运行。具有定时开机、定时关机和水满自动停止 功能。水未满定时开关机电路4包括低水位检测头C、第三三极管Q3、第二 NE555集成 电路12、电阻R15和可控硅Q4。当水位低于低水位检测头C时，可控硅Q4导通，电 阻R15是可控硅Q4负载电阻，可控硅Q4阳极低电位，通过电阻4R1致三极管4Q1基 极低电位导通，三极管4Q1集电极高电位，三极管4Q2截止，二极管4D2正极零电位。 电容4C2高电位通过电阻4R5对地放电，电压降至零电位，NE555集成电路4I的3脚 零电位转为高电位，使三极管4Q3导通，电磁阀DF得到12V电压工作。三极管4Q3发射极12V电压通过电阻4R10和二极管4D1加在三极管4Q1的基极， 三极管4Q1截止。
稳压二极管4W1为7.5V,稳压二极管4W2为3.4V、稳压二极管4W3为13.5V。 电阻4R1为IOK，三极管4Q1和4Q2为9012，三极管4Q3为D880。由于电容4C1负极充满了高电位，它要通过电阻4R3对地放电，三极管4Q2基极 电位低于发射极3.4V时，三极管4Q2导通，三极管4Q2集电极高电位通过二极管4D2 向电容4C2充电，NE555集成电路4I的2脚和6脚高电位，NE555集成电路41的3脚 低电位致三极管4Q3截止，电磁阀DF失去12V电压停止工作。这时三极管4Q1基极 高电位转为低电位而导通，三极管4Q2基极高电位截止，二极管4D2停止向电容4C2 充电。电容4C2的高电位继续对地放电，完毕，再次使三极管4Q3导通。水未满自动开机上水的时间由电容4C1、电阻4R3和稳压二极管4W2的值来决定。 自动关机的时间由电容4C2和电阻4R5的数值来决定。开机上水的时间约20分钟，关 机的时间约40分钟。水满自动关机电路包括高水位检测头B、第一NE555集成电路I1、电阻4R11、三 极管4Q4、电阻4R2、稳压二极管4W1。水位上升触及到高水位检测头B，第二三极管 Q2基极低电位导通，第一 NE555集成电路II的2脚和6脚高电位，第一 NE555集成 电路II的3脚低电位，使第一三极管Ql截止。第一 NE555集成电路II的3脚零电位 通过电阻4R11使三极管4Q4导通，三极管4Q4集电极高电位加在NE555集成电路41 的2脚和6脚，致三极管4Q3截止，电磁阀DF失去正电位停止供水。在第一三极管Ql截止时，可控硅Q4失去正电位截止，水位下降低于高水位检测 头B时，低水位检测头C低电位，可控硅Q4控制极零电位，没有电流通过电阻R15， 可控硅Q4阳极高电位。高电位通过电阻4R1，三极管4Q1截止，电容4C1对地放电。 它放电的时间小于电容4C2的放电时间，三极管4Q2基极低于三极管4Q2发射极电位， 向电容4C2正极继续充电，并始终保持这个电位。延时自动上水电路包括第二 NE555集成电路12、电阻4R12、三极管4Q5和电阻 4R13。水位低于低水位检测头C时，三极管4Q3基极高电位，使第二NE555集成电路 12的3脚高电位，通过电阻4R12使三极管4Q5导通，三极管4Q5集电极地电位，电 容4C2通过电阻4R13和三极管4Q5对地放电，电阻4R13选IOOK，放电时间约5分 钟。改变此阻值，可改变延迟时间。放电完毕，使NE555集成电路4I的3脚高电位， 开始上水。电阻R17和发光二极管ED作水未满指示。电阻4R9和发光二极管4ED作上水指 示。开关K2和4K2为双位无锁开关，作手动上水用。在图4中，该实施例包括上部电路X和下部电路Y，上部电路X和下部电路Y均 包括图3所示的电路。它利用自来水分别并同时向水塔和太阳能热水器自动供水，互不 影响。当上部电路X的低水位检测头C高出水位时，上部电路X中的三极管4Q3导通， 打开上部电路X中的电磁阀DF，水满关闭。
当下部电路Y的低水位检测头C高出水位时，下部电路Y中的三极管4Q3导通， 打开下部电路Y中的电磁阀DF，水满关闭。以上电路适合有自来水地区使用，无自来水地区增加水泵驱动电路5，利用水泵电 机吸取地下水供水塔太阳能热水器使用。水泵驱动电路5由二极管5D1、 5D2、继电器5J组成。上部电路X所控制的水塔需要加水时，上部电路X中的三极管4Q3导通，上部电 路X中的电磁阀DF工作、三极管4Q3发射极正电位通过二极管5D1加在继电器5J， 继电器5J工作，电源电路2中的继电器触点JK吸合，电机M工作，水满停止。下部电路Y同样原理。在图5中，该实施例包括上部分电路E和下部分电路F,上部分电路E和下部分电 路F均包括图2所示的电路。适宜用地下水为水源向水塔、太阳能热水器自动供水， 也适宜自来水为水源。用自来水时，水泵驱动电路5去掉不用。该实施例包括无水自动停止电路3、基本电路1、电源电路2和水泵驱动电路5。 水泵驱动电路5包括电阻6R1、三极管6Q1、电阻6R2、三极管6Q2、继电器6J。当上 部分电路E所控制的容器需要加水，上部分电路E中的可控硅Q4打开，阳极低电位打 开电磁阀DF，可控硅Q4阳极低电位通过电阻6R1使三极管6Q1导通，继电器6J得 到电压，继电器触点JK吸合，电机M工作，水满关闭。下部分电路F中的电阻6R2、三极管6Q2与上述电阻6R1、三极管6Q1同样工作 原理。上部分电路E、下部分电路F向水塔和太阳能热水器各自动供水，互不影响。
权利要求1.一种水塔和太阳能热水器自动上水控制器，该控制器包括电源电路和基本电路，其特征是基本电路包括两个NE 555集成电路，第一NE 555集成电路的2脚和6脚接第二三极管的集电极，第二三极管的集电极通过电阻接地，第二三极管的基极通过偏置电路的下偏置电阻接高水位检测头，第二三极管的上偏置电阻、第二三极管的发射极及第一NE 555集成电路的4脚和8脚接电源正极，第一NE 555集成电路的3脚通过电阻接第一三极管的基极，第一三极管的发射极与地之间串接有电磁阀和可控硅，第一三极管的集电极接电源正极；第二NE 555集成电路的2脚和6脚接第三三极管的集电极，第三三极管的集电极通过电阻接地，第三三极管的基极通过偏置电路的下偏置电阻接低水位检测头，第三三极管的上偏置电阻、第三三极管发射极及第二NE 555集成电路的4脚和8脚接第一三极管的发射极，第二NE 555集成电路的3脚通过电阻接可控硅的控制极。
专利摘要本实用新型公开了一种水塔和太阳能热水器自动上水控制器，该控制器基本电路包括NE555集成电路，第一NE555集成电路2脚和6脚接第二三极管集电极，第二三极管集电极通过电阻接地，基极通过下偏置电阻接高水位检测头，第一NE555集成电路3脚通过电阻接第一三极管基极，第一三极管发射极与地之间接有电磁阀和可控硅；第二NE555集成电路2脚和6脚接第三三极管集电极，第三三极管集电极通过电阻接地，基极通过下偏置电阻接低水位检测头，上偏置电阻、发射极及第二NE555集成电路的4脚和8脚接第一三极管发射极，第二NE555集成电路3脚通过电阻接可控硅控制极。结构简单，成本低，功耗小。适于水塔和太阳能热水器上水控制。
文档编号G05D9/12GK201035415SQ200720033680
公开日2008年3月12日 申请日期2007年1月18日 优先权日2007年1月18日
发明者军 刘, 王东升 申请人:王佩祥