专利名称：多路调节控制节能装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于温度控制的电子装置，特别是通过对电风扇、空调、电热器等电器 进行温度控制的多路调节电子装置。
背景技术：
在发供电、科研、调度及其它企事业单位，普遍使用着空调、风扇、电热器等调温工 具，它们都是耗电大件，几乎占据了用电量的一半。现在电风扇、电热器、空调机等，不论已购使用还是生产待售产品，基本都是采用 人工操作方式。比如电风扇普遍为机械结构，一旦开启，不论什么档位，只要无人调整便会 按原风速长时间运转；电烤火炉等应用相似；空调机则在设置温度上反复启动，寻找和靠 近设置点。这些不论外界温度是否下降(夏天)或者升高(冬天)，有无必要开动，都不会 自动停机。而要保持这些运转和工作方式，耗电量都在几十甚至上百瓦。比如在炎热的夏日，人们睡觉前往往把空调设置在270C以下，风扇更是开在强 档。但当下半夜以及常有的雷雨天气到来，会使温度大幅降低，该时酣睡的人们往往不会起 来调档关机，由此使得电能无谓损耗，更有甚者还将被造成感冒，特别是小孩，常因此送医 院，损身又耗钱，极不划算。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、具有无机调压和启停控制等各种功能的多路 调节控制节能装置。本发明的目的是这样实现的一种多路调节控制节能装置，主要由以下电路组 成12V直流电源220V市电串接保险BX和开关K2后与220/12V变压器B初级线圈 相并联，整流管D2-5与两输入端分别连接变压器B次级线圈的一端，电容C2串接在整流管 D2-5的正、负输出端之间，整流管D2-5正输出端串接稳压块WY后，接于冬夏转换开关Kl的 第12触头并向外输出12V直流电；冬夏转换开关Kl 采用型号为SS-42H07的拨动开关，由K1-1和K1-2两组开关组 成，其中，Kl-I由上列的第1、第2、第3触头以及下列的第4、第5、第6触头组成，K1-2由 上列的第7、第8、第9触头以及下列的第10、第11、第12触头组成，Kl的内臂打到左侧时， Kl-I的第2触头与第1触头接通，第5触头与第4触头接通，同时，K1-2的第8触头与第7 触头接通，第11触头与第10触头接通；Kl的动臂打到右侧时，Kl-I的第2触头与第3触 头接通，第5触头与第6触头接通，同时，K1-2的第8触头与第9触头接通，第11触头与第 12触头接通；上述12V直流电源正极接于冬夏转换开关Kl的第1触头和第12触头；12V直流 电源负极接于冬夏转换开关Kl的第3触头和第4触头；夏季温度控制电路冬夏转换开关Kl拨向左面，第2触头一端接通第1触头的直流电源正极，另一端联结正电源线E+，第5触头接通第4触头的直流电源负极，另一端联结 负电源线E-，Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rtl、电阻Rl和电阻R2后接于12V 直流电源负极E-，六反相器的第一非门的输入端接于电阻Rl和电阻R2的结点，第一非门的 输出端接于三极管BGl的基极，三极管BGl的发射极接于三极管BG2的基极，三极管BGl的 集电极和三极管BG2的集电极均接于12V直流电源负极，继电器Jl连接在三极管BG2的发 射极与12V电源正极之间；冬夏转换开关Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rt2、电阻R3和电阻R4 后接于12V直流电源负极，六反相器的第二非门的输入端接于电阻R3和电阻R4的结点，第 二非门的输出端接于三极管BG3的基极，三极管BG3的发射极接于三极管BG4的基极，二极 管BG3的集电极和三极管BG4的集电极均接于12V直流电源负极，继电器J2连接在三极管 BG4的发射极与12V直流电源正极之间；冬夏转换开关Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rt3、电阻R5和电阻R6 后接于12V直流电源负极，六反相器的第三非门的输入端接于电阻R5和电阻R6的结点，第 三非门的输出端接于三极管BG5的基极，三极管BG5的发射极接于三极管BG6的基极，二极 管BG5的集电极和三极管BG6的集电极均接于12V直流电源负极，继电器J3连接在三极管 BG6的发射极与12V直流电源正极之间；可控硅SCR输入端接于开关K2与变压器B初级线圈一端的结点，可控硅SCR输出 端串接插座Zl后接于变压器B初级线圈另一端，电容Cl 一端接于可控硅SCR输出端，电 容Cl另一端串接双向二极管Dl后接于可控硅SCR控制端；电阻R14、继电器J的常开结点 J1-1、继电器J2的常闭结点J2-2以及继电器J3的常闭结点J3-2四者依次串接后连接在 可控硅SCR输入端与电容Cl另一端之间；电阻R15和继电器J2的常开触点J2-1以及继电 器J3的常闭结点J3-2三者依次串接后连接在可控硅SCR输入端与电容Cl另一端之间；电 阻R16和继电器J3的常开结点J3-1 二者串接后连接在可控硅SCR输入端与电容Cl另一 端之间；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt4、电阻R7和电阻R8 后接于12V直流电源负极，六反相器的第四非门的输入端接于电阻R7和电阻R8的结点，第 四非门的输出端接于三极管BG7的基极，三极管BG7的发射极接于三极管BG8的基极，三极 管BG7的集电极和三极管BG8的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BG8的发射极串 接继电器J4后接于12V直流电源正极，继电器J4的常开结点J4-1串接插座Z2后与变压 器B的初级线圈相并联；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt5、电阻R9和电阻RlO 后接于12V直流电源负极，六反相器的第五非门的输入端接于电阻R9和电阻RlO的结点， 第五非门的输出端接于三极管BG9的基极，三极管BG9的发射极接于三极管BGlO的基极， 三极管BG9的集电极和三极管BGlO的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BGlO的发 射极串接继电器J5后接于12V直流电源正极；继电器J5的常开结点J5-1串接插座后 与变压器B的初级线圈相并联；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt6、电阻Rll和电阻R12 后接于12V直流电源负极，六反相器的第六非门的输入端接于电阻Rll和电阻R12的结点， 第六非门的输出端接于三极管BGll的基极，三极管BGll的发射极接于三极管BG12的基极，三极管BGll的集电极和三极管BG12的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BG12 的发射极串接继电器J6后接于12V直流电源正极；继电器J6的常开结点J6-1串接插座Z4 后与变压器B的初级线圈相并联；冬季温度控制电路冬夏转换开关Kl拨向右面，第2触头一端联接第3触头的直 流电源负极，另一端联结负电源线E'-，第11触头联接第12触头的直流电源正极，另一端 联结负电源线E' +，负温度热敏电阻财1、财2、财3、财4、财5、财6改接为负电源& -，分 压电阻R2'、电阻R4'、电阻R6'、电阻R8'、电阻RlO'以及电阻R12'的一端分别接于 六反相器的第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第五非门以及第六非门的输入端，该 六个电阻的另一端均连接正电源E' +；上述负温度型热敏电阻Rtl 6均为3. 6ΚΩ，电阻Rl、R3、R5、R7、R9、Rll均为 200 Ω，电阻 R2、R8、R10、R12 均为 680 Ω , R4 为 560Ω，R6 为 470 Ω，电阻 R2，、R8，、R10，、R12， 均为20K Ω，电容Cl为0. 1 μ f，电阻R，4、R，6分别为22K Ω禾口 MK Ω，电阻14为200Κ Ω， 电阻15为100Κ Ω，电阻16为IOK Ω ；三极管BGl 12均为NPN型功率放大管；六反相器的 型号为MLS04。上述冬夏转换开关型号为SS-42H07 ；所述三极管BGl、BG3、BG5、BG7、BG9、BGll型 号均为9015晶体管，三极管BG2、BG4、BG6、BG8、BG10、BG12型号均为8550 ；所述插座Zl、 Z2为IOA多用型，Z3、TA为16A中功率型。上述电阻R16与可控硅SCR的输入端之间还连接有用于微调的电位器W7，电位器 W7的滑动臂接于可控硅SCR的输入端。还具有交流工作显示电路发光二极管Fgl与电阻R13串接后再与电压器B的初 级线圈相并联。还具有直流工作显示电路发光二极管Fg2 —端接于稳压块WY输出端，Fg2另一 端串接电阻R17后接于整流管D2-5的负输出端。本发明的有益效果是本仪器通过一个六反相器集成块，一个转换开关的巧妙设 计，在并不增加太多元器件的情况下，便实现多达六至十二路的温度采集判断，交直流转 换、无极调压和启停控制多种功能，使常用的电风扇、烤火炉、电热毯、空调机等在无人操作 下，亦能随温度变化自动调温和开机、停机，即满足人体舒适要求，又大量节约电能，是一具 有广泛意义和实用价值的仪器。本仪器结构紧凑，使用方便，投资小，效率高，具有很强的实用价值和新颖独到性。本仪器的特点和优点将在具体实施方式
部分进行详细的阐述。
图1是本发明的电原理框图。图2是本发明的电路图。图3是六反相器MLS04的内部结构示意图。图4是本发明的外形结构图。
具体实施例方式图2示出(参见图1)，本发明主要由以下电路组成
12V直流电源220V市电串接保险BX和开关K2后与220/12V变压器B初级线圈 相并联，整流管D2-5与两输入端分别连接变压器B次级线圈的一端，电容C2串接在整流管 D2-5的正、负输出端之间，整流管D2-5正输出端串接稳压块WY后，接于冬夏转换开关Kl的 第12触头并向外输出12V直流电；冬夏转换开关Kl 采用型号为SS-42H07的拨动开关，由K1-1和K1-2两组开关组 成，其中，Kl-I由上列的第1、第2、第3触头以及下列的第4、第5、第6触头组成，K1-2由 上列的第7、第8、第9触头以及下列的第10、第11、第12触头组成，Kl的内臂打到左侧时， Kl-I的第2触头与第1触头接通，第5触头与第4触头接通，同时，K1-2的第8触头与第7 触头接通，第11触头与第10触头接通；Kl的动臂打到右侧时，Kl-I的第2触头与第3触 头接通，第5触头与第6触头接通，同时，K1-2的第8触头与第9触头接通，第11触头与第 12触头接通；上述12V直流电源正极接于冬夏转换开关Kl的第1触头和第12触头；12V直流 电源负极接于冬夏转换开关Kl的第3触头和第4触头；夏季温度控制电路冬夏转换开关Kl拨向左面，第2触头一端接通第1触头的直 流电源正极，另一端联结正电源线E+，第5触头接通第4触头的直流电源负极，另一端联结 负电源线E-，K1的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rtl、电阻Rl和电阻R2后接于12V 直流电源负极E-，六反相器的第一非门的输入端接于电阻Rl和电阻R2的结点，第一非门的 输出端接于三极管BGl的基极，三极管BGl的发射极接于三极管BG2的基极，三极管BGl的 集电极和三极管BG2的集电极均接于12V直流电源负极，继电器Jl连接在三极管BG2的发 射极与12V电源正极之间；冬夏转换开关Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rt2、电阻R3和电阻R4 后接于12V直流电源负极，六反相器的第二非门的输入端接于电阻R3和电阻R4的结点，第 二非门的输出端接于三极管BG3的基极，三极管BG3的发射极接于三极管BG4的基极，二极 管BG3的集电极和三极管BG4的集电极均接于12V直流电源负极，继电器J2连接在三极管 BG4的发射极与12V直流电源正极之间；冬夏转换开关Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rt3、电阻R5和电阻R6 后接于12V直流电源负极，六反相器的第三非门的输入端接于电阻R5和电阻R6的结点，第 三非门的输出端接于三极管BG5的基极，三极管BG5的发射极接于三极管BG6的基极，二极 管BG5的集电极和三极管BG6的集电极均接于12V直流电源负极，继电器J3连接在三极管 BG6的发射极与12V直流电源正极之间；可控硅SCR输入端接于开关K2与变压器B初级线圈一端的结点，可控硅SCR输出 端串接插座Zl后接于变压器B初级线圈另一端，电容Cl 一端接于可控硅SCR输出端，电 容Cl另一端串接双向二极管Dl后接于可控硅SCR控制端；电阻R14、继电器J的常开结点 J1-1、继电器J2的常闭结点J2-2以及继电器J3的常闭结点J3-2四者依次串接后连接在 可控硅SCR输入端与电容Cl另一端之间；电阻R15和继电器J2的常开触点J2-1以及继电 器J3的常闭结点J3-2三者依次串接后连接在可控硅SCR输入端与电容Cl另一端之间；电 阻R16和继电器J3的常开结点J3-1 二者串接后连接在可控硅SCR输入端与电容Cl另一 端之间；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt4、电阻R7和电阻R8后接于12V直流电源负极，六反相器的第四非门的输入端接于电阻R7和电阻R8的结点，第 四非门的输出端接于三极管BG7的基极，三极管BG7的发射极接于三极管BG8的基极，三极 管BG7的集电极和三极管BG8的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BG8的发射极串 接继电器J4后接于12V直流电源正极，继电器J4的常开结点J4-1串接插座Z2后与变压 器B的初级线圈相并联；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt5、电阻R9和电阻RlO 后接于12V直流电源负极，六反相器的第五非门的输入端接于电阻R9和电阻RlO的结点， 第五非门的输出端接于三极管BG9的基极，三极管BG9的发射极接于三极管BGlO的基极， 三极管BG9的集电极和三极管BGlO的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BGlO的发 射极串接继电器J5后接于12V直流电源正极；继电器J5的常开结点J5-1串接插座后 与变压器B的初级线圈相并联；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt6、电阻Rll和电阻R12 后接于12V直流电源负极，六反相器的第六非门的输入端接于电阻Rll和电阻R12的结点， 第六非门的输出端接于三极管BGll的基极，三极管BGll的发射极接于三极管BG12的基 极，三极管BGll的集电极和三极管BG12的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BG12 的发射极串接继电器J6后接于12V直流电源正极；继电器J6的常开结点J6-1串接插座Z4 后与变压器B的初级线圈相并联冬季温度控制电路冬夏转换开关Kl拨向右面，第2触头一端联接第3触头的直 流电源负极，另一端联结负电源线E'-，第11触头联接第12触头的直流电源正极，另一端 联结负电源线E' +，负温度热敏电阻财1、财2、财3、财4、财5、财6改接为负电源& -，分 压电阻R2'、电阻R4'、电阻R6'、电阻R8'、电阻RlO'以及电阻R12'的一端分别接于 六反相器的第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第五非门以及第六非门的输入端，该 六个电阻的另一端均连接正电源E' +；上述负温度型热敏电阻Rtl 6均为3. 6ΚΩ，电阻Rl、R3、R5、R7、R9、Rll均为 200 Ω，电阻 R2、R8、R10、R12 均为 680 Ω , R4 为 560Ω，R6 为 470 Ω，电阻 R2，、R8，、R10，、R12， 均为20K Ω，电容Cl为0. 1 μ f，电阻R，4、R，6分别为22K Ω禾口 MK Ω，电阻14为200Κ Ω， 电阻15为100Κ Ω，电阻16为IOK Ω ；三极管BGl 12均为NPN型功率放大管；六反相器的 型号为MLS04。冬夏转换开关型号为SS-42H07 ；所述三极管BGl、BG3、BG5、BG7、BG9、BGll型号均 为 9015 晶体管，三极管 BG2、BG4、BG6、BG8、BG10、BG12 型号均为 8550。电阻R16与可控硅SCR的输入端之间还连接有用于微调的电位器W7，电位器W7的 滑动臂接于可控硅SCR的输入端。还具有交流工作显示电路发光二极管Fgl与电阻R13串接后再与电压器B的初 级线圈相并联。还具有直流工作显示电路发光二极管Fg2 —端接于稳压块WY输出端，Fg2另一 端串接电阻R17后接于整流管D2-5的负输出端。更进一步的详细说明如下从图1中可见，为实现温度控制，首先选用传感器进行环境温度采样，本装置设计 特点是传感器为一组相同的负温型热敏电阻，经开关转换控制，即实现冬夏双温采集。采集到的信号送往以六反相器为中心的比较判断电路，进行电平转换控制，再经功率放大、导通 角驱动等，一路启动无极调压送出可变电源，另一路直接经继电器结点传送全额电源，以实 现风扇转速、空调启停等的温度控制。220V交流电分两路工作，一路经降压、整流、滤波、稳压等处理，形成直流工作电 源，供给温度传感、非门转换、功率放大、继电驱动等器件工作，另一路则送往可控硅和继电 器结点，提供受温度控制下的动力电源。电路原理在图2中，有一个六反相器集成电路贯穿始终，该集成电路的内部结构及其技 术数据等如图3所示六反相器主要参数输入高电平2V，输入低电平0. 8V，输出高电平 2. 4V，输出低电平0. 5V ；温度范围74LS04为0 70度，54LS04为-55 125度。根据图示结构、逻辑关系、电气参数和温度范围，选择MLS04型集成块，并以此为 中心，在整个温控节能器中对六个逻辑非门展开全面应用。为启动大功率继电器，首先设计 了 12V直流电源，但因MLS04集成块适应5V工作，故采用680Ω和510Ω电阻分压及稳压 二极管IN47型做5V稳压的设计，以保证该集成块正常工作。因在正式电路中不反应此电 压，故于此作交代。在图2中部有一冬夏转换开关Kl (为双组四列开关)，起夏季冬天温度控制转换作 用。具体是靠改变正负电源和一项电阻参数实现的。比如(1)、当Kl拨向左面，Kll上列中心点(第2触头)接通正电源，送到顶上为E+， 供给Rt系列支路，而Kl-I下列中心点(第5触头)接通负电源E-，送给R212偶数级电阻 (R2、R4、R6、R8、RlO 以及 R12，下同)。(2)当Kl拨向右面，Kl-I上列中心点接通负电源，送到顶上为E’ _，注意，此时原 Rt系列支路接的正电源变成了负电源；而K1-2下列中心点(第11触头)接通正电源E’+， 注意，这里变化大的是原R2-12偶数级电阻悬空，不工作，而由E’+送给的R' 2-12偶数级 电阻G^R2，、R4，、R6，、R8，、R10，以及R12，，下同)取而代之，并转正极工作。(3)图2中全部继电器(Jl J6)正极E’+和复合管负极E’-的电源(粗实线)， 冬夏一致，所以不做改变。下面结合整体电路，做更详细介绍。夏季温控原理在图2中，继电器系列接E’+，复合管系列接E’-，并当开关Kl拨向左面，Kl-I上、 下列中心点分别向上部Rt和下部R2-12偶数级电阻送出正负电源，电路形成完整的工作形 式。(1)无极调压控制图2中第一组正端热敏电阻Rtl和线性电阻Rl QOO Ω )串联， 与负端电阻R2对12V电源分压，形成对MLS04第一非门1_2的门槛电压值。比如当温度 为2546°C时，3. 6ΚΩ负温型热敏电阻Rtl阻值下降为IΩ，要保证R2的分压值UR2不低 于2V，则有UR2 = 12XR2/(R2+Rt+Rl) = 2代入数12X R2/ (R2+3+0. 2) = 2推算出R2 = 0. 65 (K Ω )靠大取标称值为680 Ω即这时680 Ω电阻R2的分压值UR2彡2V，超过门槛值，第一级非门翻转，输出低电平。为配合低电平信号，选用两个PNP型小功率9015和中功率8550晶体管BG1-2构 成复合功放器，经功率放大后的信号，使继电器Jl启动。继电器Jl启动后，常开接点Jl-I闭合，此时继电器J2、J3因保持原状，其常闭接 点J2-2、J3-2接通200kΩ电阻的R14和电容Cl，产生低频振荡，，经DB3双向二极管Dl送 达可控硅SCR控制极(即控制端)，形成较小导通角，输出约100V电压，风扇启动旋转。若温度再升高，达到28_30°C时，第二级热敏电阻Rtl2由3.6ΚΩ下降到约 2. 4ΚΩ，以上同样方法计算得R4为560Ω，则UR4彡2V，超过54LS04的第二 (3-4)非门门 槛电压，该门翻转，BG3-4导通，继电器J2启动，常开接点J2-1闭合，此时因J3保持原状， 其常闭接点J3-2接通IOOkQ电阻的R15和Cl，产生中频振荡，使可控硅导通角增大，输出 约150V电压，风扇中速旋转。同理，当温度超过32_33°C时，超过MLS04的5-6非门(第三非门)门槛电压，该非 门翻转，，BG5-6导通，J3启动，产生最大导通角，可控硅直通，输出全电压，风扇高速转动。此块电路通过对不同温度的采集，转换为可控硅导通角的调整，使之输出不同交 流电压值，实现风扇转速控制。反之，当温度低于25°C，各级分压都都超不过非门的门槛电 压，故形成全自动关闭，达到节能目的。图2下部IOOkQ电位器W7则是可控硅导通角的辅助调节器件，在结合电压表指 示100V、150V、220V电压下，可帮助快速确定R14、R15、R16阻值，在主电阻确定后，该电位器 也参加运行，这时可对电机转动做小范围调整。图2左下部和经前面介绍可见，常开结点Jl-I与常闭结点J2-2、J3-2的串联，形 成继电器间的互控，此设计是本仪器电路的一大特点，其作用一是完成温采、门控、功放等 直流弱电对交流强电的转换控制；二是通过常开常闭结点的互控，使得每条支路工作只含 一个电阻，将减少三支路并联参数的调配难度和变异漂移。(2)结点开关控制在图2电路中，54LS04的13_12、11_10和9_8三级非门及配套器件，主要是针对空 调机设计的。因为空调机普遍为设置式工作，在温度数据设定后，压缩机通电使氟利昂在管 道中运转，做冷暖气置换，从而使温度回到所选温度范围。这些工作过程，一般是在额定电 压下进行，故无须做调压调整。同时，包括变频机在内，即使环境温度已降到舒适范围，空调 机仍会运行，甚至作反向调节，这是不必要的，即便仅做设定维持，耗电量也在两三百瓦以 上，这无疑是一种浪费！为此，进行了在25°C左右，人体完全适宜的自然环境温度下，做自动停机处理，由 此，将节约大量能源。请见图2，与前采样判断和计算方式相同，当温度高于25°C时，在图2中R8取为 680Ω，与Rt+R7的分压值UR8彡2V，超过非门13-12的门槛值，该非门翻转，输出低电平。 PNP型9015和8550构成的复合功放BG7-8导通，继电器J4启动，常开接点J4-1闭合，接通 由K2送来的220V交流电，传送给插座Z2。若Z2上插有空调或其它用电器，都将获取电源工作。反之，当温度低于25°C时，电阻R8所获分压UR8低于13脚的门槛电压值，由此 13-12非门以及所控的复合管BG7-8、继电器J4都将做逆向翻转，Z2截止交流电输出，使所带空调等用电器停机，达到节能目的。由非门11-10和9-8构成的后两级电路，工作方式与非门13_12相同，能启动或截 止插座Z3、Z4交流电源的输送。该三级门控电路具有独立工作性，故，在单位可做作会议、办公、机房，在家庭亦可 作客厅、饭厅、卧室等多台空调机的控制。在图2电路中还可看到，开关K2分为两档，分别功能是(1)、K2打到左面，为空档，即关机；(2)、Κ2打到右面，220V交流电通过保险BX接入，分5条支路供电一路经变压器 B降压，二极管D2-5整流，电容C2滤波，集成块WY7812稳压，即向后续电路提供12伏直流 工作电源。该档还同时向可控硅、继电器常开结点J4-1、J5-1、J6-1的四条支路供给温控电源。图2中降压电阻R13与发光二极管Fgl，R17与发光二极管Fg2串接，分别作温控 和交、直流工作状态指示。冬季温控原理冬季温控在电路结构、功能作用等方面有很多相同之处，故，本章节采取有别细 解，近似粗诉的方式进行介绍。(1)、电路区别在冬季温控中最大区别是将开关Kl拨向右面，此时Kl-I上列中心 点转接负电源，即向上部Rt系列支路送出E’-电压值，而Kl-I下列中心点及所带R2-12偶 数级电阻悬空，与此同时K1-2下列中心点接通正电源，即新的R’2-12偶数级电阻转接E’ +工作。O)、控制方向区别因为冬季与夏季相反，温度越低越需送电加热工作，反之断 电。所以负温型热敏电阻需由正端换到负端，才能正常发挥功能作用。(3)、控制对象区别在可控硅受温度控制进行无极调压时，夏天控制对象主要是 风扇，冬季则以烤火炉、电热毯等阻性用电器为宜。因为这些负载随电压高低发热量上会有 区别，但器身结构和性能不会改变。、阻值区别因热敏电阻换到负端，且当温度下降到4_5°C时，3. 6KQRt阻值上 升为4K Ω，与串联电阻Rl QOO Ω )相加为4. IΩ，要保各级反相器门槛电压大于2V，故R偶 数级阻值将有很大变化。以R’ 2为例计算如后UR' 2 = 12Χ (Rt+Rl)/(R，2+Rt+Rl) = 2代入数:12X (4+0. 2)/(R，2+4+0. 2) = 2推算出R，2 = 20. 75 (K Ω) 取标称值为20Κ Ω即这时680Ω电阻R2的分压值UR2彡2V，超过门槛值，第一级非门翻转，输出低电 平，延续后面电路工作。比较R’ 2与原R2(680Q)两阻值，整整相差了 30倍，所以我们将其联动电源作改 动处理。不过，这也是在冬夏温控大转变中，唯一改变的一个电气参数。除上述外，基本无改动，包括采样、判断、处理过程都一样，为清楚起见，我们还是 举例介绍一下。在图2中，当开关Kl打到右侧选定冬季温控后，并采用R’2为20ΚΩ，与接地端热敏电阻Rt及电阻Rl相串联对12V电源分压，比如温度为4-5°C时，使UR' 2彡2V，超过门 槛值，第一级非门翻转，输出低电平，又经BG1-2功放后启动继电器J1，常开接点Jl-I闭合， 接通200kQ电阻的R14和电容Cl，产生频率振荡，可控硅导通，输出交流电压，使，烤火炉、 电热毯等发热。其它反相器工作原理和过程相同，将启动不同继电器，加强导通，让插座Zl_4(插 座Zl、Z2、Z3和Z4)输出更高乃至全电压，以使电热器更加发热或空调开启等。但当温度回升，超过4_5°C后，各级分压都超不过门槛电压，故全部关闭，插座 Z1-4截止输出，自动停机，达到节能效果。其它发光指示和继电器互控方式不变。另本电路利用开关倒向，将MLS04反相器 夏季的六门控制扩展为十二门控制，其电路特点和功能的发挥是非常突出的。电路中主要元器件请见列表
权利要求
1. 一种多路调节控制节能装置，其特征是主要由以下电路组成 12V直流电源220V市电串接保险BX和开关K2后与220/12V变压器B初级线圈相并 联，整流管D2-5与两输入端分别连接变压器B次级线圈的一端，电容C2串接在整流管D2-5 的正、负输出端之间，整流管D2-5正输出端串接稳压块WY后，接于冬夏转换开关Kl的第12 触头并向外输出12V直流电；冬夏转换开关Kl 采用型号为SS-42H07的拨动开关，由Kl-I和K1-2两组开关组成，其 中，Kl-I由上列的第1、第2、第3触头以及下列的第4、第5、第6触头组成，K1-2由上列的 第7、第8、第9触头以及下列的第10、第11、第12触头组成，Kl的内臂打到左侧时，Kl-I的 第2触头与第1触头接通，第5触头与第4触头接通，同时，K1-2的第8触头与第7触头接 通，第11触头与第10触头接通；Kl的动臂打到右侧时，Kl-I的第2触头与第3触头接通， 第5触头与第6触头接通，同时，K1-2的第8触头与第9触头接通，第11触头与第12触头 接通；上述12V直流电源正极接于冬夏转换开关Kl的第1触头和第12触头；12V直流电源 负极接于冬夏转换开关Kl的第3触头和第4触头；夏季温度控制电路冬夏转换开关Kl拨向左面，第2触头一端接通第1触头的直流电 源正极，另一端联结正电源线E+，第5触头接通第4触头的直流电源负极，另一端联结负电 源线E-，Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rtl、电阻Rl和电阻R2后接于12V直 流电源负极E-，六反相器的第一非门的输入端接于电阻Rl和电阻R2的结点，第一非门的输 出端接于三极管BGl的基极，三极管BGl的发射极接于三极管BG2的基极，三极管BGl的集 电极和三极管BG2的集电极均接于12V直流电源负极，继电器Jl连接在三极管BG2的发射 极与12V电源正极之间；冬夏转换开关Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rt2、电阻R3和电阻R4后接于 12V直流电源负极，六反相器的第二非门的输入端接于电阻R3和电阻R4的结点，第二非门 的输出端接于三极管BG3的基极，三极管BG3的发射极接于三极管BG4的基极，二极管BG3 的集电极和三极管BG4的集电极均接于12V直流电源负极，继电器J2连接在三极管BG4的 发射极与12V直流电源正极之间；冬夏转换开关Kl的第2触头顺次串接负温度型热敏电阻Rt3、电阻R5和电阻R6后接于 12V直流电源负极，六反相器的第三非门的输入端接于电阻R5和电阻R6的结点，第三非门 的输出端接于三极管BG5的基极，三极管BG5的发射极接于三极管BG6的基极，二极管BG5 的集电极和三极管BG6的集电极均接于12V直流电源负极，继电器J3连接在三极管BG6的 发射极与12V直流电源正极之间；可控硅SCR输入端接于开关K2与变压器B初级线圈一端的结点，可控硅SCR输出端串 接插座Zl后接于变压器B初级线圈另一端，电容Cl 一端接于可控硅SCR输出端，电容Cl 另一端串接双向二极管Dl后接于可控硅SCR控制端；电阻R14、继电器J的常开结点J1-1、 继电器J2的常闭结点J2-2以及继电器J3的常闭结点J3-2四者依次串接后连接在可控硅 SCR输入端与电容Cl另一端之间；电阻R15和继电器J2的常开触点J2-1以及继电器J3的 常闭结点J3-2三者依次串接后连接在可控硅SCR输入端与电容Cl另一端之间；电阻R16 和继电器J3的常开结点J3-1 二者串接后连接在可控硅SCR输入端与电容Cl另一端之间； 冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt4、电阻R7和电阻R8后接于12V直流电源负极，六反相器的第四非门的输入端接于电阻R7和电阻R8的结点，第四非门 的输出端接于三极管BG7的基极，三极管BG7的发射极接于三极管BG8的基极，三极管BG7 的集电极和三极管BG8的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BG8的发射极串接继电 器J4后接于12V直流电源正极，继电器J4的常开结点J4-1串接插座Z2后与变压器B的 初级线圈相并联；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt5、电阻R9和电阻RlO后接 于12V直流电源负极，六反相器的第五非门的输入端接于电阻R9和电阻RlO的结点，第五 非门的输出端接于三极管BG9的基极，三极管BG9的发射极接于三极管BGlO的基极，三极 管BG9的集电极和三极管BGlO的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BGlO的发射极 串接继电器J5后接于12V直流电源正极；继电器J5的常开结点J5-1串接插座后与变 压器B的初级线圈相并联；冬夏转换开关Kl的第2触头依次串接负温度型热敏电阻Rt6、电阻Rll和电阻R12后 接于12V直流电源负极，六反相器的第六非门的输入端接于电阻Rll和电阻R12的结点，第 六非门的输出端接于三极管BGll的基极，三极管BGll的发射极接于三极管BG12的基极， 三极管BGll的集电极和三极管BG12的集电极均接于12V直流电源负极，三极管BG12的发 射极串接继电器J6后接于12V直流电源正极；继电器J6的常开结点J6-1串接插座Z4后 与变压器B的初级线圈相并联；冬季温度控制电路冬夏转换开关Kl拨向右面，第2触头一端联接第3触头的直流电 源负极，另一端联结负电源线E'-，第11触头联接第12触头的直流电源正极，另一端联结 负电源线E' +，负温度热敏电阻财1、财2、财3、财4、财5、财6改接为负电源& _，分压电 阻R2'、电阻R4'、电阻R6'、电阻R8'、电阻RlO'以及电阻R12'的一端分别接于六反 相器的第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第五非门以及第六非门的输入端，该六个 电阻的另一端均连接正电源E' +；上述负温度型热敏电阻Rtl 6均为3. 6ΚΩ，电阻R1、R3、R5、R7、R9、R11均为200 Ω， 电阻 R2、R8、R10、R12 均为 680 Ω，R4 为 560 Ω，R6 为 470 Ω，电阻 R2，、R8，、R10，、R12，均为 20ΚΩ，电容Cl为0. 1 μ f，电阻IT 4、R' 6分另Ij为22ΚΩ禾口 24ΚΩ，电阻14为200ΚΩ，电阻 15为100K Ω，电阻16为IOK Ω ；三极管BGl 12均为NPN型功率放大管；六反相器的型号 为 54LS04。
2.根据权利要求1所述多路调节控制节能装置，其特征是所述冬夏转换开关型号为 SS-42H07 ；所述三极管BGl、BG3、BG5、BG7、BG9、BGll型号均为9015晶体管，三极管BG2、 BG4、BG6、BG8、BG10、BG12 型号均为 8550 ；所述插座 Z1、Z2 为 IOA 多用型，Z3、Z4 为 16A 中功率型。
3.根据权利要求2所述多路调节控制节能装置，其特征是所述电阻R16与可控硅SCR 的输入端之间还连接有用于微调的电位器W7，电位器W7的滑动臂接于可控硅SCR的输入端。
4.根据权利要求3所述多路调节控制节能装置，其特征是还具有交流工作显示电路 发光二极管Fgl与电阻R13串接后再与电压器B的初级线圈相并联。
5.根据权利要求4所述多路调节控制节能装置，其特征是还具有直流工作显示电路 发光二极管Fg2 —端接于稳压块WY输出端，Fg2另一端串接电阻R17后接于整流管D2-5的负输出端。
全文摘要
一种多路调节控制节能装置，属对电风扇、空调、电热器等电器进行自动调温和开、停机控制的综合装置。本发明主要由220V市电、变换后的12V直流电源、夏季温度控制电路和夏季温度控制电路等组成。本发明通过一个六反相器集成块和一个冬夏转换开关，实现对多达6至12路的温度采集、交直流转换、无级调压和启停控制等多种功能，使电风扇、空调、电热器等在无人操作条件下，并能随温度变化自动调温和开机、停机。本发明具有结构紧凑、使用方便、投资小、效率高的特点。
文档编号G05B19/04GK102073287SQ20111000698
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者粟和林 申请人:四川电力试验研究院