一种净化空气换气扇用电压恒流调整式控制系统的制作方法

本发明涉及一种控制电路，具体的说，是一种净化空气换气扇用电压恒流调整式控制系统。

背景技术：

随着工业自动化的不断进步和人们生活质量的不断提高，人们对其生存环境的要求也不断提高，而空气质量是环境好坏的一个重要的标志，它直接影响到人们的健康生活。空气净化器在居家、医疗、工业领域均有应用，居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品。空气净化器能去除空气中的颗粒物，包括过敏原、室内的pm2.5等，同时还可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。因此人们常使用空气净化器对室内空气进行净化，其中，净化空气换气扇因其不仅能对室内空气进行净化，还能加快室内空气的对流的优点，而被人们广泛的使用。

然而，现有的净化空气换气扇的控制电路结构复杂、成本高和控制效果不理想；并且现有的净化空气换气扇的控制电路还存在输出电压稳定性差的问题，导致净化空气换气扇的工作稳定性差，致使不能很好的消除室内空气中的异味、细菌、霉菌等有害物质，从而无法有效的确保人们的呼吸健康。

因此，一种结构简单、成本低和能提高控制效果，又能确保输出稳定的电压的净化空气换气扇的控制电路便成为了当务之急。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有的净化空气换气扇的控制电路结构复杂、成本高和控制效果不理想，输出电压稳定性差的缺陷，提供的一种净化空气换气扇用电压恒流调整式控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种净化空气换气扇用电压恒流调整式控制系统，主要由变压器t，稳压芯片u2，二极管整流器u1，烟雾传感器yw，三极管vt1，三极管vt2，三极管vt3，三极管vt4，三极管vt5，与二极管整流器u1相连接的三极管恒流电路，正极与二极管整流器u1的负极输出端相连接、负极接地的极性电容c1，一端与三极管恒流电路相连接、另一端与三极管vt1的基极相连接的电阻r1，负极与三极管vt1的发射极相连接后接地、正极与三极管vt3的发射极相连接的极性电容c2，正极与三极管vt2的集电极相连接、负极与三极管vt3的集电极相连接的极性电容c3，p极经电阻r2后与三极管vt2的基极相连接、n极电阻r3后与三极管vt3的集电极相连接的二极管d1，正极经电阻r4后与三极管vt2的发射极相连接、负极经电阻r6后与三极管vt4的基极相连接的极性电容c4，正极与三极管vt3的基极相连接、负极与三极管vt4的基极相连接的极性电容c5，n极经电感l后与三极管vt3的基极相连接、p极与二极管整流器u1的正极输出端相连接的二极管d3，正极经电阻r7后与极性电容c5的负极相连接、负极经电阻r8后与三极管vt4的发射极连接的极性电容c6，一端与二极管d1的p极相连接、另一端与三极管vt3的相连接的可调电阻r5，p极与二极管d1的p极相连接、n极与三极管vt4的集电极相连接后接地的二极管d2，串接在二极管d2的p极与n极之间的继电器k，负极与稳压芯片u2的in管脚相连接、正极与变压器t原边电感线圈l1的非同名端相连接的极性电容c7，n极与三极管vt5的集电极相连接、p极经电阻r10后与极性电容c7的正极相连接的二极管d5，一端与稳压芯片u2的adj管脚相连接、另一端与二极管d5的p极相连接的可调电阻r11，负极与三极管vt5的基极相连接、正极与可调电阻r11的调节端相连接的极性电容c8，一端与稳压芯片u2的out管脚相连接、另一端与极性电容c8的正极相连接的电阻r9，p极与极性电容c7的正极相连接、n极与稳压芯片u2的out管脚相连接的二极管d4，以及正极与三极管vt5的发射极相连接、负极与二极管d4的n极共同形成负载接口的极性电容c9组成；

所述变压器t副边电感线圈l2的同名端与烟雾传感器yw的h1管脚相连接、其电感线圈l2的非同名端与烟雾传感器yw的h2管脚相连接；所述变压器t副边电感线圈l3的同名端与二极管整流器u1的其中一个输入端相连接、其电感线圈l3的非同名端与二极管整流器u1的另一个输入端相连接；所述二极管整流器u1的负极输出端还与烟雾传感器yw的a管脚相连接、其输出端则还与烟雾传感器yw的b管脚相连接；所述三极管vt1的集电极还与三极管vt2的基极相连接；所述极性电容c1的负极还与二极管d2的p极相连接；所述变压器t原边电感线圈l1的同名端经继电器k的常开触点k-1后与稳压芯片u2的in管脚相连接；所述变压器t原边电感线圈l1的同名端与非同名端共同形成输入端并与市电相连接。

所述三极管恒流电路由稳压芯片u101，三极管vt101，正极与稳压芯片u101的in管脚相连接、负极经可调电阻r101后与三极管vt101的基极相连接的极性电容c101，正极与三极管vt101的发射极相连接、负极接地的极性电容c102，一端与稳压芯片u101的gnd管脚相连接、另一端与极性电容c102的负极相连接的电阻r102，一端与稳压芯片u101的out管脚相连接、另一端与三极管vt101的集电极相连接的电阻r103，n极经电阻r1与三极管vt1的基极相连接、p极接地的二极管d101，一端与二极管d101的n极相连接、另一端与稳压芯片u101的out管脚相连接的电阻r104，以及一端与时间后过101的发射极相连接、另一端与二极管d101的p极相连接的电阻r105组成；所述稳压芯片u101的in管脚与二极管整流器u1的正极输出端相连接。

为确保本发明的实际使用效果，所述稳压芯片u2则优先采用了lm317集成芯片来实现；所述烟雾传感器yw则优先采用了为qm-n5烟雾传感器来实现；同时所述可调电阻r5的阻值可调范围为5～30ω。所述继电器k则优先采用了ash-25la继电器来实现；所述稳压芯片u101为cw7805集成芯片。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能通过烟雾传感器yw对净化空气换气扇使用范围内的空气污染情况进行检测，并且本发明能通过烟雾传感器yw所检测到的信息来控制空气污染情况来控制净化空气换气扇的自动开启与关闭。

(2)本发明能对烟雾传感器yw输出的电流信号的静态工作点保持稳定，能对电流脉冲的零点漂移进行抑制，从而提高了本发明的控制效果。

(3)本发明设置的三极管恒流电路能对二极管整流器输出的电流进行恒流处理，有效的防止了后续的电子元件被高电流损坏，从而确保了本发明工作的可靠性。

(4)本发明能对输出电压和电流的高瞬态进行调节，防止电流出现偏移，使电压和电流保持平稳，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流。

附图说明

图1为本发明的整体电路结构示意图。

图2为本发明的三极管恒流电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明主要由变压器t，二极管整流器u1，稳压芯片u2，烟雾传感器yw，三极管vt1，三极管vt2，三极管vt3，三极管vt4，三极管vt5，继电器k，三极管恒流电路，电阻r1，电阻r2，电阻r3，电阻r4，可调电阻r5，电阻r6，电阻r7，电阻r8，电阻r9，电阻r10，可调电阻r11，极性电容c1，极性电容c2，极性电容c3，极性电容c4，极性电容c5，极性电容c6，极性电容c7，极性电容c8，极性电容c9，二极管d1，二极管d2，二极管d3，二极管d4，二极管d5，以及电感l组成。

为了确保本发明的实际使用效果，实施时，所述稳压芯片u2则优先采用了lm317集成芯片来实现；所述烟雾传感器yw则优先采用了为qm-n5烟雾传感器来实现；同时为了提高输入桥的电信号调整准确性，所述可调电阻r5的阻值可调范围为5～30ω。所述继电器k则优先采用了ash-25la继电器来实现；二极管整流器u为1n5221b硅整流二极管组成的二极管整流器，三极管vt1～vt4均采用了3cg15三极管来实现，电阻r1、电阻r3的阻值为100ω，电阻r2和电阻r4的阻值为200ω，电阻r7和电阻r8的阻值为1kω，电阻r9和电阻r10的阻值为3kω，可调电阻r11的阻值调节范围为50-210ω；极性电容c1～c4均为耐压值为25v、其容值为200μf的铝电解电容器，极性电容c5、极性电容c6均为耐压值为50v、其容值为100μf的铝电解电容器，极性电容c7～c9均为耐压值为25v、其容值为20μf的铝电解电容器；二极管d1、二极管d2为1n4001型二极管，二极管d3、二极管d4和二极管d5为1n4005型二极管，电感l为40μh的环形共模电感t25。

连接时，三极管恒流电路与二极管整流器u1的正极输出端相连接。极性电容c1的正极与二极管整流器u1的负极输出端相连接，负极接地。电阻r1的一端与三极管恒流电路相连接，另一端与三极管vt1的基极相连接。极性电容c2的负极与三极管vt1的发射极相连接后接地，正极与三极管vt3的发射极相连接。极性电容c3的正极与三极管vt2的集电极相连接，负极与三极管vt3的集电极相连接。二极管d1的p极经电阻r2后与三极管vt2的基极相连接，n极电阻r3后与三极管vt3的集电极相连接。极性电容c4的正极经电阻r4后与三极管vt2的发射极相连接，负极经电阻r6后与三极管vt4的基极相连接。

其中，极性电容c5的正极与三极管vt3的基极相连接，负极与三极管vt4的基极相连接。二极管d3的n极经电感l后与三极管vt3的基极相连接，p极与二极管整流器u1的正极输出端相连接。极性电容c6的正极经电阻r7后与极性电容c5的负极相连接，负极经电阻r8后与三极管vt4的发射极连接。可调电阻r5的一端与二极管d1的p极相连接，另一端与三极管vt3的相连接。二极管d2的p极与二极管d1的p极相连接，n极与三极管vt4的集电极相连接后接地。继电器k串接在二极管d2的p极与n极之间。

以及，极性电容c7的负极与稳压芯片u2的in管脚相连接，正极与变压器t原边电感线圈l1的非同名端相连接。二极管d5n极与三极管vt5的集电极相连接，p极经电阻r10后与极性电容c7的正极相连接。可调电阻r11的一端与稳压芯片u2的adj管脚相连接，另一端与二极管d5的p极相连接。极性电容c8的负极与三极管vt5的基极相连接，正极与可调电阻r11的调节端相连接。电阻r9的一端与稳压芯片u2的out管脚相连接，另一端与极性电容c8的正极相连接。二极管d4的p极与极性电容c7的正极相连接，n极与稳压芯片u2的out管脚相连接。极性电容c9的正极与三极管vt5的发射极相连接，负极与二极管d4的n极共同形成负载接口。其中，该负载接口的二极管d4的n极与风机fj的驱动电流输入端相连接、极性电容c9的负极与风机fj的电源输入端相连接。

所述变压器t副边电感线圈l2的同名端与烟雾传感器yw的h1管脚相连接，其电感线圈l2的非同名端与烟雾传感器yw的h2管脚相连接；所述变压器t副边电感线圈l3的同名端与二极管整流器u1的其中一个输入端相连接，其电感线圈l3的非同名端与二极管整流器u1的另一个输入端相连接；所述二极管整流器u1的负极输出端还与烟雾传感器yw的a管脚相连接，其输出端则还与烟雾传感器yw的b管脚相连接；所述三极管vt1的集电极还与三极管vt2的基极相连接；所述极性电容c1的负极还与二极管d2的p极相连接；所述变压器t原边电感线圈l1的同名端经继电器k的常开触点k-1后与稳压芯片u2的in管脚相连接；所述变压器t原边电感线圈l1的同名端与非同名端共同形成输入端并与市电相连接。

如图2所示，所述三极管恒流电路由稳压芯片u101，三极管vt101，可调电阻r101，电阻r102，电阻r103，电阻r104，电阻r105，极性电容c101，极性电容c102，以及二极管d101组成。

连接时，极性电容c101的正极与稳压芯片u101的in管脚相连接，负极经可调电阻r101后与三极管vt101的基极相连接。极性电容c102的正极与三极管vt101的发射极相连接，负极接地。电阻r102的一端与稳压芯片u101的gnd管脚相连接，另一端与极性电容c102的负极相连接。电阻r103的一端与稳压芯片u101的out管脚相连接，另一端与三极管vt101的集电极相连接。

其中，二极管d101的n极经电阻r1与三极管vt1的基极相连接，p极接地。电阻r104的一端与二极管d101的n极相连接，另一端与稳压芯片u101的out管脚相连接。电阻r105的一端与时间后过101的发射极相连接，另一端与二极管d101的p极相连接。所述稳压芯片u101的in管脚与二极管整流器u的正极输出端相连接。

所述三极管恒流电路运行时，该三端稳压芯片u101串联三极管恒流电路具有过流保护功能，正常工作时，三极管vt101截止；当二极管整流器u1输出过流时，可调电阻r101的阻值增大，该可调电阻r101的可调阻值范围为0～100kω，此时，稳压芯片u101输出的电流增大，所述稳压芯片u101为cw7805集成芯片。三极管vt101被导通，开始分流，极性电容c102内的电流瞬间达到饱和并开始对地释放，而加载到二极管d101上的电流降低，同时，二极管d101输出稳定的电流，以保护后需的电子元件不会被高电路损坏，有效的确保了本发明工作的可靠性。

运行时，本发明的变压器t的副边电感线圈l2输出电压为6v，用于对烟雾传感器yw内的气敏半导体器件的灯丝供电，而变压器t的副边电感线圈l3输出电压为12v，该电压经二极管整流器u1进行整流，该二极管整流器u1输出的电流同时经三极管恒流电路进行恒流后作为电路的工作电压。

其中，本发明中的二极管d1、阻r1、电阻r2和可调电阻r5形成差分放大器的输入电桥，该输入桥能对烟雾传感器yw输入的电流信号的静态工作点保持稳定，能对电流信号中的差模电流进行放大，而对电流信号的共模信号进行抑制，使传输给差分放大器的电信号更准确，使差分放大器的运行更稳定。三极管vt1和三极管vt3形成本发明中的差分放大器，该差分放大器能对电流脉冲的零点漂移进行抑制，使输出电压更稳定；同时，稳压芯片u2、极性电容c7、极性电容c8、极性电容c9、二极管d4、二极管d5、电阻r9、电阻r10、可调电阻r11和三极管vt5形成电压调整电路，该电路能对输出电压和电流的高瞬态进行调节，防止电流出现偏移，使电压和电流保持平稳，从而确保了发明能输出稳定的电压和电流。

实施时，在输入电桥未为差分放大器输入电流信号时，差分放大器输出负电压，三极管vt1的集电极电压高于三极管vt3的集电极电压，而三极管vt2发射极则因连接在差分放大器的输出端，使三极管vt3截止，此时，三极管vt2的集电极中无电流通过，三极管vt4也截止，继电器k的常开触点k-1不吸合，电压调整电路不过电，净化空气换气扇的风机fj的启动端和电源端均无电流输入，不会被开启。

当烟雾传感器yw室内空气中含有异味或有害气体时，该烟雾传感器yw的两个检测电极间的电阻值变小而输出电信号给输入桥，此时，输入电桥给差分放大器输入电流信号，三极管vt1的集电极电位降低，三极管vt3的集电极电位升高，差分放大器输出稳定的正电压，在差分放大器输出正电压增加到一定时，三极管vt2便处于饱和状态，则会被导通，通过电阻r7、极性电容c6和电阻r形成的限流器的电压增加，该限流器能有效的抑制电流中的脉冲零点漂移，确保电路的稳定性，三极管vt4得到该电流后发射极与集电极导通，与三极管vt4的集电极相连接的继电器k得电常开触点k-1吸合，电压调整电路过电，该电压调整电路对电压进行调整后输出稳定的电压给净化空气换气扇的风机fj的启动端和电源端过电流，风机fj得电被开启，净化空气换气扇对室内含有异味或有害气体的空气进行排出。

其中，电压调整电路中的可调电阻r11的调节范围为50ω～210ω，当电压调整电路过电时，流过可调电阻r11的最小电流irmin为5～10ma，可调电阻r11的调整端输出的电流iadj远小于irmin，当可调电阻r11的阻值调至210ω时，电压调整电路输出的电压与基准电压的误差不超过0.01％，因此本电压调整电路能输出稳定的电压和电流，从而有效的提高了本发明输出电压的稳定性，同时有效的确保了本发明对净化空气换气扇控制的准确性。

当烟雾传感器yw检测到室内含有异味或有害气体的空气被排出干净后，烟雾传感器yw的两个检测电极间的电阻值逐渐变大停止输出电信号，三极管vt2也会转为截止状态，限流器则不过电，三极管vt4截止，继电器k失电，风机fj的启动端停止过电流，风机fj停止运作，净化空气换气扇被关闭。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。