专利名称：温度双限控制空调机运行的开关盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温控开关，特别涉及一种用温度控制空调机运行的开关。
背景技术：
随着国民经济的发展，人们生活水平不断提高，使用空调机越来越多，为了节约电能， 通常人们在夏天设定空调室内温度不低于25'C，当低于25'C时，空调机自动停止制冷运行； 冬天设定空调室内温度不高于2(TC，当高于20'C时，空调机自动停止制热运行。可是在一些 公共集体场合，如机关、学校、商场、厂矿、企业、医院、宾馆等等， 一些人们节电意识 不强，任意设定空调室内温度，即使夏天室内温度低于25T:，冬天室内温度高于2(TC，仍使 空调机运行，这不仅浪费电能，同时对人身体健康也不利，人们若长期在空调环境下工作生 活，会出现鼻塞、头晕、打喷嚏、耳鸣、乏力、记忆力减退及一些皮肤过敏等症状，这些现 象在现代医学上称之为"空调综合症"或"空调病"。医学证明空调室内和室外自然温度差不 易过大，以不超过5'C为宜。因此在上述那些集体场合必须采用强制性措施夏天当空调室 内温度低于25。C，冬天空调室内温度高于20。C时，使空调机自动停止运行。这不仅节约了电 能，对人体健康也有利。设想一个空调房间一天节约1度电， 一年中的冬夏有七个月开空调 机， 一年就可节约210度电，这无疑是那些机关、学校、商场、厂矿、企业、医院、宾馆等 单位领导所希望的。设想全国有2000万个空调房间在20。C 25。C范围内不运行，就能累计 节电42亿度，减排温室气体400多万吨，从节能环保意义上讲，是国家、社会所期望的。
实用新型内容
本实用新型提供一种温度双限控制空调机运行的开关盒，将空调机电源插头插在该开关 盒上，开关盒在某一温度范围内停止为空调机供电，当温度高于或者低于前述温度范围时立 刻为空调机供电。
本实用新型为达到上述目的采用的技术解决方案是 温度双限控制空调机运行的开关盒包括外壳，在外壳内设置有降压整流电路、温度信号 检测电路及开关电路，降压整流电路与温度信号检测电路及开关电路连接，温度信号检测电 路与开关电路连接。
上述温度信号检测电路包括集成电路556、三极管Q1、 二极管D1、 D2、电阻R3、 R4， 集成电路556管脚5接二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极与二极管D2的阴极连接，集成电 路556管脚9通过电阻R3接三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极分别接电阻R4及二极管 D2的阳极。上述温度信号检测电路还包括电阻R1、 R2，负温度系数热敏电阻Rtl、 Rt2，电阻R1 与热敏电阻Rtl串联后的公共点与集成电路556的管脚6连接，电阻R2与热敏电阻Rt2串联 后的公共点与集成电路556的管脚8连接。
上述电阻R1、 R2、负温度系数热敏电阻Rtl、 Rt2的选择符合下列关系，热敏电阻Rtl、 Rt2规格型号相同，在控制温度的上限时热敏电阻Rtl、 Rt2的阻值是电阻Rl的1/2，在控制 温度的下限时热敏电阻Rtl、 Rt2的阻值是电阻R2的1/2。
上述电阻Rtl、 Rt2,装在同一铜管中并用环氧树脂灌封。
上述降压整流电路包括变压器、整流桥、电解电容C3及稳压二极管DW，变压器原边 线圈的两端接220V交流电，变压器副边线圈的两端分别与整流桥的两个交流端连接，整流桥 的正极端分别与电阻R1、 R2、 R4、集成电路556的管脚2、 4、 10、 12、 14连接，整流桥的 正极端还分别与电解电容C3的正极端、稳压二极管DW的阴极端连接，电解电容C3的负极端 接地，稳压二极管DW的阳极端接地。
上述降压整流电路包括电容C4、整流桥、电解电容C3及稳压二极管DW，电容C4的一 端接220V交流电的火线端L，电容C4另一端接整流桥的一个交流端，整流桥的另一个交流 端接220交流电的零线端N，整流桥的正极端分别与电阻R1、 R2、 R4、集成电路556的管脚 2、 4、 10、 12、 14连接，整流桥的正极端还分别与电解电容C3的正极端、稳压二极管DW的 阴极端连接，电解电容C3的负极端接地，稳压二极管DW的阳极端接地。
上述开关电路包括电阻R5、单向可控硅SCR1、继电器J及插座CF,电阻R5—端接二 极管D2阴极，另一端接单向可控硅SCR1的控制极G，单向可控硅SCR1的阳极A接整流桥的 正极端，阴极K接继电器J线圈的一端，继电器J线圈的另一端接地，继电器J的常开触头 的一端接220V交流电的火线端L，常开触头的另一端接插座CF的L1端，插座CF的N1端接 220V交流电的零线端N，插座CF的接地端与电力系统地线连接。
上述开关电路包括电阻R5、双向可控硅SCR2及插座CF，电阻R5 —端接二极管D2阴 极，另一端接双向可控硅SCR2的控制极G，双向可控硅SCR2的阳极A2端接220交流电的火 线端L, SCR2的阳极Al端接插座CF的Ll端。
上述整流桥的正极端与电阻R6连接，电阻R6的另一端接发光二极管D3的阳极，发光二 极管D3阴极接地，电阻R7与发光二极管D4串联后并联在插座CF的Ll、 Nl极上。
本实用新型的有益效果集成电路556内含有两个相同的时基电路555，通过选择合适 比例的负温度系数热敏电阻Rtl、 Rt2和电阻Rl、 R2，能使开关盒断电的上限温度为25'C, 断电的下限温度为20'C，进而良好的实现空调机在20'C以下工作,在25'C以上工作，在2(TC 25'C范围内不工作。此功能的实现，对节能减排意义巨大。
图1为本实用新型实施例1的电路连接图； 图2为本实用新型实施例2的电路连接图。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明具体实施方式实施例1
结合图l，此种电路结构采用继电器J控制插座CF的通断电，适合控制较大容量的空调 机。温度双限控制空调机运行的开关盒包括外壳，在外壳内设置有降压整流电路、温度信号 检测电路及开关电路，降压整流电路与温度信号检测电路及开关电路连接，温度信号检测电 路与开关电路连接。
温度信号检测电路包括集成电路556、三极管Q1、 二极管D1、 D2、电阻R1、 R2、 R3、 R4、电容C1、 C2及负温度系数热敏电阻Rtl、 Rt2。集成电路556管脚5接二极管Dl的阳极， 二极管Dl的阴极与二极管D2的阴极连接，集成电路556管脚9通过电阻R3接三极管Ql的 基极，三极管Ql的集电极分别接电阻R4及二极管D2的阳极。电容Cl的一端接集成电路556 的管脚3，电容C1的另一端接地，电容C2的一端接集成电路556的管脚11，电容C2的另一 端接地。集成电路556的管脚7接地。
电阻Rl与热敏电阻Rtl串联后的公共点与集成电路556的管脚6连接，热敏电阻Rtl的 另一端接地；电阻R2与热敏电阻Rt2串联后的公共点与集成电路556的管脚8连接，热敏电 阻Rt2的另一端接地。热敏电阻Rtl、 Rt2装在同一铜管中并用环氧树脂灌封。
降压整流电路包括变压器T、整流桥CZ、电解电容C3及稳压二极管DW。变压器原边 线圈的两端接220V交流电，变压器副边线圈的两端分别与整流桥CZ的两个交流端连接，整 流桥CZ的正极端分别与电阻R1、 R2、 R4、集成电路556的管脚2、 4、 10、 12、 14连接，整 流桥的正极端还分别与电解电容C3的正极端、稳压二极管DW的阴极端连接，电解电容C3的 负极端接地，稳压二极管DW的阳极端接地。整流桥CZ的正极端与电阻R6连接，电阻R6的 另一端接红色发光二极管D3的阳极，红色发光二极管D3阴极接地。电阻R7与绿色发光二极 管D4串联后并联在插座CF的Ll、 Nl极上。
开关电路包括电阻R5、单向可控硅SCR1、继电器J及插座CF。电阻R5—端接二极管 D2阴极，另一端接单向可控硅SCR1的控制极G，单向可控硅SCR1的阳极A接整流桥CZ的正 极端，阴极K接继电器J线圈的一端，继电器J线圈的另一端接地，继电器J的常开触头一 端接220V交流电的火线端L，常开触头的另一端接插座CF的Ll端，插座CF的Nl端接220V 交流电的零线端N，插座CF的接地端与电力系统地线连接。
220V的交流电经变压器T降压整流桥CZ整流后，其整流桥CZ的正极端输出直流电压，经电容C3滤波、稳压二极管DW稳压后作为集成电路556的电源VCC。电阻R1选择20KQ， 电阻R2选择25KQ，电阻Rtl、 Rt2为两只具有负温度系数同型号的热敏电阻，其25'C时的 标称电阻为10KQ，是电阻R1阻值的1/2，当温度降低时Rtl、 Rt2电阻值增大，2(TC时电阻 为12. 5KQ ，是电阻R2阻值的1/2。集成电路556含有两个相同的时基电路555，集成电路 556的6 (8)管脚为置位端，当该端的电压低于VCC/3时，可使触发器置位，5 (9)管脚输 出高电平(V^VCC); 2 (12)管脚为阀值电压端，其阀值电压为2VCC/3,当该端的电压大于 2VCC/3时，且6 (8)管脚电压高于VCC/3时，可使触发器复位，5 (9)管脚输出低电平。集 成电路556的2(12)管脚直接接在VCC电源上，因此2(12)管脚对地电位始终都大于2VCC/3。 将空调机的插头插入插座CF，当空调机室内温度高于25-C时，热敏电阻Rtl、 Rt2值都 少于10 KQ ，6管脚电压为Rtl 'VCC/(20K+Rtl)低于VCC/3,8管脚电压为Rt2 ,VCC/(25K+Rt2) 也低于VCC/3， 5、 9管脚都输出高电平，5管脚电压经二极管Dl及电阻R5触发单向可控硅 SCR1使其导通；9管脚电压通过电阻R3加在三极管Ql的基极上，经三极管Ql反相后，三极 管Q1集电极输出为低电平，即二极管D2阳极为低电平，阴极为高电平，二极管D2截止，此 时单向可控硅SCRl在Rtl控制下导通，继电器J线圈通电，继电器J的常开触头J闭合，插 座CF通电。
当空调机室内温度低于25'C，但高于20'C时，热敏电阻Rtl、 Rt2值都增大，都大于 IOKQ，但小于12.5KQ，此时6管脚电压大于VCC/3，因2管脚电压大于2VCC/3,因此5管 脚输出低电平，但是8管脚电压仍低于VCC/3， 9管脚仍输出高电平，三极管Q1集电极为低 电平，此时二极管D2两端都是低电平。单向可控硅SCR1无触发信号，SCR1截止，继电器J 线圈断电，继电器J的常开触头J断开，插座CF断电。
当空调机室内温度低于20'C时，Rtl、 Rt2都大于12. 5K Q , 6管脚电压为Rtl *VCC/ (20K+ Rtl)大于VCC/3, 2管脚大于2VCC/3，因此5脚仍输出低电平；8管脚电压为Rt2 ^(^/(251(+ Rt2)大于VCC/3，此时12管脚电压大于2VCC/3,因此9脚输出低电平，三极管Q1集电极为 高电平，二极管D2导通，此时单向可控硅SCR1在Rt2控制下导通，继电器J线圈通电，继 电器J的常开触头J闭合，插座CF通电。
由上面分析可知，该开关盒在空调机室内温度为2(TC以下通电，在25'C以上通电，在 20'C 25'C范围内断电，使插在该开关盒插座CF上的空调机在20'C以下工作，在25'C以上 工作，在2(TC 25'C范围内不工作，改变电阻R1的大小可改变开关盒断电的上限温度25'C， 改变电阻R2的大小可改变开关盒断电的下限温度2(TC，从而改变开关盒断电的温度范围。
发光二极管D3工作时发红光，是开关盒工作指示灯，开关盒接交流电源后，红色发光二 极管D3被激励。发光二极管D4工作时发绿光，是开关盒插座CF通电指示灯，插座CF通电时，绿色发光二极管D4被激励。
开关盒的外壳用PC合金工程塑料制成，继电器及所有电子元件装在印刷线路板上，变压 器及印刷线路板装在开关盒内；电路中两只同型号的热敏电阻Rtl Rt2共地连接，装在同一 个铜管内，引出三根线并用环氧树脂封灌，铜管装热敏电阻的一端从开关盒塑料壳小孔中略 微伸出，以避免开关盒工作时因电子元件发热使环境温度升高对热敏电阻产生影响。
由于电子元件体积很小，开关盒的大小比普通电源插座略大一点。开关盒上装有单相三 极插座CF和带有单相三极插头的引出线，使用时先将单相三极插头插在室内单相电源插座 上，再将空调机电源插头插入该开关盒的插座CF上。
实施例2
结合图2，此种电路结构采用可控硅控制插座CF的通断电，适合控制较小容量的空调机。 此电路中与实施例1电路结构相同的部分就不在冗述，仅对其开关电路及降压整流电路部分 做详细说明
开关电路包括电阻R5、双向可控硅SCR2及插座CF,电阻R5—端接二极管D2阴极， 另一端接双向可控硅SCR2的控制极G，双向可控硅SCR2的阳极A2端接220交流电的火线端 L， SCR2的阳极A1端接插座CF的L1端。
降压整流电路包括电容C4、整流桥CZ,电容C4的一端接220V交流电的火线端L，电 容C4另一端接整流桥的一个交流端，整流桥的另一个交流端接220交流电的零线端N。
电阻R5上的信号控制双向可控硅SCR2，使SCR2导通或关闭，直接控制开关盒插座CF 通电或断电。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技 术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应 属于实用新型的保护范围。
权利要求1、温度双限控制空调机运行的开关盒包括外壳，其特征在于所述外壳内设置有降压整流电路、温度信号检测电路及开关电路，降压整流电路与温度信号检测电路及开关电路连接，温度信号检测电路与开关电路连接。
2、 根据权利要求1所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述温度信 号检测电路包括集成电路556、三极管(Ql)、 二极管(Dl)、 (D2)、电阻(R3)、 (R4)，集 成电路556管脚5接二极管(Dl)的阳极，二极管(Dl)的阴极与二极管(D2)的阴极连接， 集成电路556管脚9通过电阻(R3)接三极管(Ql)的基极，三极管(Ql)的集电极分别接电 阻(R4)及二极管(D2)的阳极。
3、 根据权利要求2所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述温度信 号检测电路还包括电阻(Rl)、 (R2)，负温度系数热敏电阻(Rtl)、 (Rt2)，电阻(Rl)与 热敏电阻(Rtl)串联后的公共点与集成电路556的管脚6连接，电阻(R2)与热敏电阻(Rt2) 串联后的公共点与集成电路556的管脚8连接。
4、 根据权利要求3所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述电阻 (Rl)、 (R2)、负温度系数热敏电阻(Rtl)、 (Rt2)的选择符合下列关系，热敏电阻(Rtl)、 (Rt2)规格型号相同，在控制温度的上限时热敏电阻(Rtl)、 (Rt2)的阻值是电阻(Rl)的1/2,在控制温度的下限时热敏电阻(Rtl)、 (Rt2)的阻值是电阻(R2)的1/2。
5、 根据权利要求3或4所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述电 阻(Rtl)、 (Rt2)，装在同一铜管中并用环氧树脂灌封。
6、 根据权利要求1或3所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述降 压整流电路包括变压器、整流桥、电解电容(C3)及稳压二极管(DW)，变压器原边线圈的 两端接220V交流电，变压器副边线圈的两端分别与整流桥的两个交流端连接，整流桥的正极 端分别与电阻(Rl)、 (R2)、 (R4)、集成电路556的管脚2、 4、 10、 12、 14连接，整流桥的 正极端还分别与电解电容(C3)的正极端、稳压二极管(DW)的阴极端连接，电解电容(C3) 的负极端接地，稳压二极管(DW)的阳极端接地。
7、 根据权利要求1或3所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述降 压整流电路包括电容(C4)、整流桥、电解电容(C3)及稳压二极管(DW)，电容(C4)的 一端接220V交流电的火线端L，电容(C4)另一端接整流桥的一个交流端，整流桥的另一个 交流端接220交流电的零线端N，整流桥的正极端分别与电阻(Rl)、 (R2)、 (R4)、集成电路 556的管脚2、 4、 10、 12、 14连接，整流桥的正极端还分别与电解电容(C3)的正极端、稳 压二极管(DW)的阴极端连接，电解电容(C3)的负极端接地，稳压二极管(DW)的阳极端 接地。
8、 根据权利要求6所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述开关电路包括电阻(R5)、单向可控硅(SCR1)、继电器(J)及插座(CF),电阻(R5) —端接二 极管(D2)阴极，另一端接单向可控硅(SCR1)的控制极(G)，单向可控硅(SCR1)的阳极(A)接整流桥的正极端，阴极(K)接继电器(J)线圈的一端，继电器(J)线圈的另一端 接地，继电器(J)的常开触头的一端接220V交流电的火线端L，常开触头的另一端接插座(CF)的L1端，插座(CF)的N1端接220V交流电的零线端N，插座(CF)的接地端与电力 系统地线连接。
9、 根据权利要求7所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述开关电 路包括电阻(R5)、双向可控硅(SCR2)及插座(CF)，电阻(R5) —端接二极管(D2)阴 极，另一端接双向可控硅(SCR2)的控制极(G)，双向可控硅(SCR2)的阳极(A2)端接220 交流电的火线端L， (SCR2)的阳极(Al)端接插座(CF)的L1端。
10、 根据权利要求9所述的温度双限控制空调机运行的开关盒，其特征在于所述整流 桥的正极端与电阻(R6)连接，电阻(R6)的另一端接发光二极管(D3)的阳极，发光二极 管(D3)阴极接地，电阻(R7)与发光二极管(D4)串联后并联在插座(CF)的Ll、 Nl极上。
专利摘要本实用新型公开一种温度双限控制空调机运行的开关盒，其包括外壳，在外壳内设置有降压整流电路、温度信号检测电路及开关电路。降压整流电路与温度信号检测电路及开关电路连接，温度信号检测电路与开关电路连接。此种开关盒主要用于控制空调机，当夏天空调室内温度达到25℃以下，冬天空调室内温度达到20℃以上时，开关盒自动断电，强制停止对空调机供电，以达到节约电能的目的。
文档编号G05D23/19GK201255841SQ20082002754
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月3日 优先权日2008年9月3日
发明者娟 刘, 姜永青, 姜维尧 申请人:姜永青;刘 娟;姜维尧