專利名稱：功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能設(shè)備，特別是涉及一種功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器。
背景技術(shù)：
目前，在高速發(fā)展的中國(guó)，能源緊張已成為國(guó)家重點(diǎn)解決的問(wèn)題。在夏季，
空調(diào)的耗電量占整個(gè)城市用電量的三成；而家庭用電中，空調(diào)用電更是占了極 大部分?？照{(diào)是感性負(fù)載，其耗電主體是壓縮機(jī)，其次是室內(nèi)和室外兩個(gè)電風(fēng) 扇，它們的功率因數(shù)都很低。為了有效利用能源，國(guó)際電工委員會(huì)(I.E.C)針 對(duì)電器的電源供應(yīng)制定了 一系列的規(guī)范，IEC-1000就是對(duì)于電源供應(yīng)中諧波電 流所作的規(guī)范，而功率因數(shù)補(bǔ)償法是目前運(yùn)用的最有效的方法之一，電力用戶 常用的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備是電容器。如果能采用設(shè)置電容器的方法提高功率因 數(shù)，可以減少供電成本，節(jié)約能源，降低諧波電流的污染，但歷來(lái)都沒(méi)有空調(diào) 廠家對(duì)空調(diào)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，絕大多數(shù)用戶也無(wú)此觀念。
此外，家用空調(diào)的待機(jī)能耗偏高，根據(jù)上海市能源利用監(jiān)測(cè)中心提供的空 調(diào)待機(jī)電耗測(cè)試報(bào)告，空調(diào)的待機(jī)電耗為5. 9瓦至29瓦之多，而空調(diào)大部分時(shí) 間都處于待機(jī)狀態(tài)，特別是初夏及夏秋之交氣溫不太高時(shí)，空調(diào)使用的很少， 絕大部分時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)白白消耗了大量電能，而幾乎所有的人都沒(méi)有在不 使用空調(diào)時(shí)拔掉其電源插頭的習(xí)慣，全社會(huì)空調(diào)的待機(jī)能耗大的驚人。
國(guó)務(wù)院2007年7月3日公布《民用建筑節(jié)能條例(草案)》規(guī)定，國(guó)家對(duì) 使用空調(diào)采暖、制冷的公共建筑實(shí)行室內(nèi)溫度控制制度。除特殊用途外，夏季 室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得低于2 6攝氏度。在夏季用電高峰來(lái)臨之際，有關(guān)專家 提出，空調(diào)節(jié)電應(yīng)當(dāng)引起人們的重視。在用電高峰，如果將空調(diào)的溫度調(diào)高1 。C至2。C，僅北京市即降低峰值電力負(fù)荷10%,節(jié)電2. 5億一3. 2億度。對(duì)于行政用電，國(guó)家發(fā)改委環(huán)境資源綜合利用局也提出了節(jié)約措施，要求將夏季空調(diào)
溫度提高2。C,保持在27。C至28°C，至少不得低于26。C;同時(shí)，很多城市都發(fā) 出了將空調(diào)溫度調(diào)高rc至2。c的倡議，以節(jié)約電能。有環(huán)保專家算了一筆賬， 每節(jié)約1度電就相當(dāng)于節(jié)省了 0.4千克的標(biāo)準(zhǔn)煤和4升凈水，同時(shí)減少了碳粉 塵、二氧化碳和二氧化硫的排放?？梢?jiàn)，把空調(diào)溫度調(diào)高一點(diǎn)不僅節(jié)能而且環(huán) 保，可謂一舉兩得。但是，不少家庭和特別是很多單位空調(diào)溫度都調(diào)得的偏低， 不利于節(jié)能減排。
還有，在夏季當(dāng)單位里無(wú)人活動(dòng)或家庭人員睡覺(jué)時(shí)，如杲能自動(dòng)調(diào)整空調(diào) 設(shè)置溫度，一4義在制冷的時(shí)候上調(diào)2度，可起到節(jié)電近20y。的效果。單位里人員 不活動(dòng)時(shí)，過(guò)一段時(shí)間適當(dāng)調(diào)高空調(diào)的溫度，人體反而感到舒適；晚上家庭人 員睡覺(jué)后，過(guò)一段時(shí)間空調(diào)若能自動(dòng)升高兩度，不但有利于節(jié)能，實(shí)際上人在 睡覺(jué)的時(shí)候溫度最好稍微高些，否則早上起來(lái)反而會(huì)出現(xiàn)一些頭暈眼花和對(duì)自 然環(huán)境溫度不適應(yīng)的問(wèn)題，使用空調(diào)睡眠自動(dòng)節(jié)電功能既能省電還對(duì)身體有好 處，何樂(lè)而不為。
本發(fā)明涉及一種功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器，它綜合解決了上述四個(gè) 影響空調(diào)節(jié)能的問(wèn)題，以響應(yīng)國(guó)務(wù)院把節(jié)能減排作為當(dāng)前加強(qiáng)宏觀調(diào)控重點(diǎn)的 號(hào)召，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器。為實(shí)現(xiàn)上述 目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器，它綜合解 決了四個(gè)影響空調(diào)節(jié)能的問(wèn)題1、功率因數(shù)補(bǔ)償；2、空載自動(dòng)關(guān)機(jī)；3、空調(diào) 低溫限制；4、無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度。
功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器由功率因數(shù)補(bǔ)償、降壓整流濾波穩(wěn)壓、單 片機(jī)控制、繼電器、遙控接收整形、溫度檢測(cè)、光線檢測(cè)、自動(dòng)關(guān)機(jī)檢測(cè)、人 員活動(dòng)檢測(cè)等部分組成，解決方案示意圖見(jiàn)圖1，電路原理圖見(jiàn)圖2。整個(gè)電路
以功率因數(shù)補(bǔ)償電路為基礎(chǔ)，以單片機(jī)為核心，遙控接收整形、溫度檢測(cè)、光 線檢測(cè)、自動(dòng)關(guān)機(jī)檢測(cè)、人員活動(dòng)檢測(cè)為輸入控制，繼電器為輸出控制，而形 成功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器。
功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器由遙控器遙控開(kāi)機(jī)，遙控器仍采用空調(diào)使 用的紅外線遙控器，遙控接收整形部分可以采用通用的紅外接收模塊，其電路
模塊原理圖及外形圖見(jiàn)圖3;由于紅外線遙控只遙控開(kāi)機(jī)，遙控接收不必采用專 門(mén)的編碼解碼，只要按下遙控器的任意鍵即可，遙控接收部分僅需根據(jù)所接收 到的脈沖串的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行解碼和判斷；遙控接收部分若和空調(diào)本身的遙控接收 窗口離的較近，則按遙控器開(kāi)機(jī)時(shí)，只要時(shí)間略長(zhǎng)零點(diǎn)幾秒，即能同時(shí)打開(kāi)空 調(diào)綜合節(jié)能器和空調(diào)，使用很方便，在對(duì)空調(diào)進(jìn)行任何遙控時(shí)都不會(huì)對(duì)空調(diào)綜 合節(jié)能器產(chǎn)生影響。當(dāng)空調(diào)關(guān)閉后十五分鐘，空調(diào)綜合節(jié)能器將檢測(cè)到空載并 自動(dòng)切斷空調(diào)電源。
以下分別敘述四個(gè)影響空調(diào)節(jié)能的問(wèn)題的解決方法
1、功率因數(shù)補(bǔ)償
對(duì)空調(diào)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償是本發(fā)明的最重要的功能，見(jiàn)圖2電路原理圖的 左半部分電容C1C2起功率因數(shù)補(bǔ)償作用，其中Cl起主要的功率因數(shù)補(bǔ)償作 用，C2協(xié)同Cl對(duì)功率因數(shù)補(bǔ)償和吸收電網(wǎng)的有害脈沖起到了輔助效果，C1C2 同時(shí)對(duì)交流電壓進(jìn)行分壓而起到了降低交流電壓的作用；Dl整流，C3C4濾波， Q1Q2及其外圍元件構(gòu)成的電路起穩(wěn)壓作用。C1C2并不消^^功率，本發(fā)明在電網(wǎng) 中呈容性，起到了功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)淖饔谩?br> 此電路同時(shí)是一個(gè)具有功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娙萁祲赫麟娫?，其電壓和電?的計(jì)算方法交流市電ACin經(jīng)ClC2分壓，所得交流電壓有效值為AC1 = [ Cl/ (Cl+C2) ] x ACin (公式一)，其中ACin為交流輸入電壓有效值；AC1經(jīng)Dl整 流，C3濾波，得到未經(jīng)穩(wěn)壓且沒(méi)和電網(wǎng)隔離的直流電壓Vo,空載時(shí)Vo 1. 414AC1 =1. 414[ Cl/ (Cl+C2) ] xACin (公式二)。 Q1Q2及其外圍元件構(gòu)成的穩(wěn)壓器其 靜態(tài)電流4艮小，輸入電壓范圍大，在工作時(shí)其功摔W艮小，Q1Q2的耐壓需大于Vo。 由Cl所決定的最大短5^電流Imax = ACincoCl (/>式三)，其中co為交流輸入電
壓角頻率。有負(fù)載時(shí)，根據(jù)最大傳輸原理，當(dāng)負(fù)載逐漸加大，其最大功率輸出 發(fā)生在l/2xVo時(shí)，此時(shí)電流Io = K x 1/2 x lmax (公式四)，可稱Io為最大工
作電流，K是當(dāng)所選的Vo較高時(shí)使Cl兩端電壓略有下降而產(chǎn)生的一個(gè)系數(shù)， K=(1.414ACin-1/2xVCC)/1.414ACin (公式五)，K還和全波或半波整流有關(guān)， 半波整流時(shí)的K值約為全波整流的一半，全波整流時(shí)K 0. 9-1. 0，半波整流時(shí) K 0. 45-0. 5。這樣，當(dāng)繼電器不動(dòng)作時(shí)，穩(wěn)壓器及芯片的電流;f艮小可近似看為 空載，電容降壓整流輸出電壓為Vo;當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)，電容降壓整流輸出電壓 為l/2xVo，或一般的取為略大于1/2xVo，只要我們很據(jù)繼電器所需要的工作 電流和電壓，依照上述公式即可計(jì)算出Cl和C2的數(shù)值，以下將在具體實(shí)施方 式中以實(shí)際應(yīng)用電路舉例說(shuō)明計(jì)算方法。
本發(fā)明對(duì)空調(diào)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)男Ч秋@著的，使用電度表即可直接測(cè) 量出，這里給出一個(gè)大致估算法小1匹空調(diào)的工作電流約4安培，是感性負(fù) 載，若在本發(fā)明中，使用的C1為5微法，其功率因數(shù)補(bǔ)償電流約為0. 35安培， 是容性的，相位幾乎和感性負(fù)載完全相反，則大致耗電只有(4-0. 35)/4 91°/。， 即節(jié)電約9%;同理，若使用的C1為10微法，節(jié)電約17.5°/ ;所節(jié)電的數(shù)值可 以通過(guò)電度表直接測(cè)量驗(yàn)證出。隨著材料和工藝的進(jìn)步，現(xiàn)在生產(chǎn)高電壓大容 量的電容已經(jīng)很容易了，比如CBB電容和獨(dú)石電容，價(jià)格并不高，無(wú)極性電解 電容也容易得到。為了更好地進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，Cl的取值還可以再大一些， 對(duì)節(jié)能有好處。本發(fā)明節(jié)能效果顯著，對(duì)有效利用能源將起到很大的作用。
繼電器直接使用電容降壓整流的輸出電壓，不必穩(wěn)壓。我們注意到繼電器 不動(dòng)作時(shí)電容降壓整流輸出電壓為Vo，當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)，電壓降為l/2xVo或 一般的取為略大于1/2 xVo，這樣剛好滿足了繼電器的維持電流小于吸合電流的 特點(diǎn)，使得繼電器工作時(shí)的消耗功率很小，節(jié)約了能源。
具有功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娙萁祲赫鞣€(wěn)壓電源中的Q1Q2及其外圍元件構(gòu)成的 穩(wěn)壓電路空載輸入電壓約12伏，輸出電壓為4伏。本功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合
節(jié)能器控制電路采用低功耗設(shè)計(jì)，繼電器不動(dòng)作時(shí)靜態(tài)總井4電只有約2毫安，
即靜態(tài)功耗僅有約0.024瓦；因功耗很小，又為了方便檢測(cè)空調(diào)工作電流時(shí)有 一個(gè)參考地電位，本發(fā)明只采用Dl半波整流。當(dāng)電網(wǎng)中有電冰箱、日光燈、電 風(fēng)扇、節(jié)能燈等低功率因數(shù)的電器存在時(shí)，本功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器 能起功率因數(shù)補(bǔ)償作用，可以常年工作，因具有節(jié)能效果，所以其本身這么小 的靜態(tài)功耗是可以完全忽略的。
2、 空載自動(dòng)關(guān)機(jī)普通空調(diào)的待機(jī)能耗偏高，使用本發(fā)明，當(dāng)空調(diào)關(guān)閉后 十五分鐘，本發(fā)明將檢測(cè)到空載并自動(dòng)切斷空調(diào)電源。本發(fā)明的靜態(tài)功耗只有 約0.024瓦，僅為普通空調(diào)待機(jī)電耗的幾百分之一，相比之下可以忽略。為減 少電壓降，空調(diào)工作電流檢測(cè)采用兩個(gè)肖特基二極管反向并聯(lián)如圖2中的D3D4 所示，肖特基二極管的電壓降只有0. 3伏，對(duì)于《%值電壓約310伏的220伏交 流電來(lái)說(shuō)，所引起的電壓損耗不到0. 1 %，比通常釆用電流互感器檢測(cè)電流的方 案效率更高。整流二極管采用鍺管，小電流時(shí)其正向電壓降只有0.1伏，當(dāng)空 調(diào)開(kāi)通時(shí)，可在Cll上形成約0.2伏的電壓，足以使自動(dòng)關(guān)機(jī);險(xiǎn)測(cè)運(yùn)放IC1-1 檢測(cè)到空調(diào)是否在運(yùn)行。當(dāng)空調(diào)運(yùn)行達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，其壓縮機(jī)間歇停止的時(shí) 間只有幾分鐘，不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，而只有當(dāng)空調(diào)關(guān)閉運(yùn)行十五分鐘后，即本發(fā) 明檢測(cè)到空調(diào)空載十五分鐘后將自動(dòng)切斷空調(diào)電源，節(jié)省了空調(diào)偏高的待機(jī)電 耗。
3、 空調(diào)低溫限制不少家庭和特別是很多單位空調(diào)溫度都調(diào)得的偏低，不 利于節(jié)能減排，本發(fā)明設(shè)有溫度檢測(cè)，當(dāng)溫度檢測(cè)運(yùn)放IC1-2和熱敏傳感器RT 檢測(cè)到室內(nèi)溫度低于26。C時(shí)，本發(fā)明自動(dòng)取代空調(diào)內(nèi)的溫度控制，通過(guò)繼電器
切斷空調(diào)電源使空調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)溫度上升約rc至2。C后恢復(fù)運(yùn)行，其
運(yùn)行控制過(guò)程和原來(lái)空調(diào)的方法相同；當(dāng)然，如果你不愿意讓本空調(diào)綜合節(jié)能 器控制你的空調(diào)，把溫度按規(guī)定調(diào)高就可以了。此項(xiàng)功能是響應(yīng)國(guó)務(wù)院的節(jié)約 措施，強(qiáng)制不讓空調(diào)工作在太低的溫度下，以節(jié)約電能。
4、 無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度當(dāng)辦公室無(wú)人活動(dòng)十幾分鐘后，本發(fā)明
通過(guò)人員活動(dòng)檢測(cè)，通過(guò)單片機(jī)以控制溫度檢測(cè)運(yùn)放IC1-2的閾值，使溫度檢
測(cè)閾值提高rc或2。c，以節(jié)約電能，人員活動(dòng)檢測(cè)是一個(gè)通用的熱釋電紅外探
測(cè)器電路，能檢測(cè)是否有人員在活動(dòng)；當(dāng)晚上家庭人員睡覺(jué)時(shí)，因家庭人員睡 覺(jué)時(shí)不會(huì)開(kāi)很亮的燈光，本發(fā)明通過(guò)以IC1-3和光敏傳感器RL組成的光線檢測(cè) 電路，當(dāng)檢測(cè)到光線變暗約十幾分鐘或半小時(shí)后控制溫度檢測(cè)運(yùn)放IC1-2的閾 值，使溫度檢測(cè)閾值提高rc或2'C，實(shí)現(xiàn)無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度，以節(jié) 約電能。為簡(jiǎn)化或降低成本，本發(fā)明適用于辦公室時(shí)，可以省去光線檢測(cè)電路， 適用于家庭時(shí)，可以省去人員活動(dòng)檢測(cè)。
此外，本發(fā)明還可以輕易地順便實(shí)現(xiàn)停電后突然再來(lái)電空調(diào)自動(dòng)延時(shí)幾分 鐘開(kāi)機(jī)的停電保護(hù)功能，以保護(hù)空調(diào)的壓縮機(jī)。
本發(fā)明的有益效果是提供了一種功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器，能對(duì) 空調(diào)和其它感性負(fù)載進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償；此外，本發(fā)明還具有空載自動(dòng)關(guān)機(jī)、 空調(diào)低溫限制以及無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度等功能，這其中的每一項(xiàng)對(duì)空 調(diào)都具有節(jié)能效果。本發(fā)明對(duì)空調(diào)進(jìn)行綜合節(jié)能的節(jié)能效果十分顯著。
以上僅以空調(diào)制冷為例描述本發(fā)明的節(jié)能方法，同樣也適用于空調(diào)制熱的 節(jié)能控制。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器之基礎(chǔ)上， 增加或減少某些功能，所制造的產(chǎn)品仍應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
下面結(jié)合附圖和一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1本發(fā)明功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器的解決方案示意圖2本發(fā)明功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器的電路原理圖3本發(fā)明功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器的遙控接收整形之紅外線遙控
接收模塊原理及外形圖； 圖4本發(fā)明功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器的人員活動(dòng)檢測(cè)之熱釋電紅外
線探測(cè)器原理圖。
具體實(shí)施例方式
1、 見(jiàn)圖l本發(fā)明功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器的解決方案示意圖，整個(gè) 電路以功率因數(shù)補(bǔ)償電路為基礎(chǔ)，以單片機(jī)為核心，遙控接收整形、溫度檢測(cè)、 光線檢測(cè)、自動(dòng)關(guān)機(jī)檢測(cè)、人員活動(dòng)檢測(cè)為輸入控制，繼電器為輸出控制，而 形成功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器。
2、 見(jiàn)圖2本發(fā)明功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器的電路原理圖，以一個(gè)例 子來(lái)說(shuō)明功率因數(shù)補(bǔ)償電路各個(gè)元件參數(shù)的計(jì)算方法若交流電源電壓 ACin=220V，交流電源頻率50Hz,根據(jù)所選用的繼電器為12伏100毫安，計(jì)算 一個(gè)空載輸出電壓Vo=12V，最大工作電流Io為100mA的直流電源，根據(jù)公式三 和公式四，lmax=0. 2A， Cl=Imax/ACinoo=0, 2/(220 x 6. 28 x 50) - 2. 9E-6 (F)= 2. 9UF，這是C1的最小值，Cl的取值大一些，對(duì)功率因數(shù)補(bǔ)償有好處，可釆用 5. 0微法或5. 1微法630伏的電容，此時(shí)可輸出最大電流按5. 0/2. 9 1. 75的比 值可達(dá)175mA;為了更好地進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，Cl的取值還可以再大一些，比 如可取C1為10微法；定下C1后，根據(jù)公式二，可得C2^(ClxACin/0. 707Vo) -Cl= ( 5. 0 x 220/0. 707 x 12 ) -5. 0 124 UF，可采用100微法和22微法50伏 的無(wú)極性電解電容并聯(lián)使用；電解電容C3的選取方法和普通直流電源相同，可 選用220微法50伏，穩(wěn)壓管DZ1是用來(lái)吸收電網(wǎng)中的脈沖電壓或本電源電路在 極端情況下如剛斷電又立刻通電時(shí)所可能出現(xiàn)的瞬態(tài)電壓，其取值可比Vo大 25°/。-30%，即比交流電壓輸入最高時(shí)的Vo值略高，可選用15V/3W或瞬態(tài)電壓抑 制二極管P6KE15A (15V/5W、瞬態(tài)峰值功率600W/lms ), DZ1在正常工作時(shí)并不 耗電；此電路在空載時(shí)沒(méi)有任何消耗功率的元件，只是一個(gè)由以Cl為主由C1C2 構(gòu)成的功率因數(shù)補(bǔ)償電路。此電路空載功耗為零，最大輸出電壓為12伏，當(dāng)繼 電器吸合后，由于Vo有所下降，繼電器的吸合電流也會(huì)隨之下降，此時(shí)原為12 伏100毫安的繼電器所消耗的功率將會(huì)減少很多，剛好滿足了繼電器的維持電 流小于吸合電流的特點(diǎn)，對(duì)減少功耗有利。
功率因數(shù)補(bǔ)償電路后面接一個(gè)輸出電壓為4伏的穩(wěn)壓電源，可如圖2所示 采用分立元件搭成；也可直接采用HT7104或國(guó)產(chǎn)7104、 7104-1、 7104-1等微 功耗低壓差穩(wěn)壓IC，輸出電壓4V，最大輸出電流30mA,靜態(tài)電流為4-5微安。 因整體電路采用微功耗設(shè)計(jì)，穩(wěn)壓電源所提供的電流為IC1-LM324約1毫安， IC2-EM78P153S約小于0. 1毫安，遙控接收整形之紅外線遙控接收模塊其電流約 為0. 5毫安，人員活動(dòng)檢測(cè)之熱釋電紅外線探測(cè)器為采用SS0001的微功耗電路， 其電流約為0. 1毫安，整機(jī)總電流小于2毫安。
IC1-1為空調(diào)工作電流檢測(cè)，采用兩個(gè)肖特基二極管反向并聯(lián)如圖2中的 D3D4所示，肖特基二極管的電壓降只有0. 3伏，對(duì)于峰值電壓約310伏的220 伏交流電來(lái)說(shuō)，所引起的電壓損耗不到0. 1 %，比通常采用電流互感器檢測(cè)電流 的方案效率更高。整流二極管采用鍺管，小電流時(shí)其正向電壓降只有 . 1伏， 當(dāng)空調(diào)開(kāi)通時(shí)，可在Cll上形成約O. 2伏的電壓，足以使自動(dòng)關(guān)機(jī)檢測(cè)運(yùn)放IC1 檢測(cè)到空調(diào)是否在運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到空調(diào)運(yùn)行時(shí)IC1-1輸出高電平，由P50 口送 入以供單片機(jī)判斷電流的變化，當(dāng)連續(xù)十五分鐘沒(méi)有電流時(shí)通過(guò)繼電器自動(dòng)關(guān) 掉空調(diào)電源。IC1-2和熱每文電阻RT組成溫度檢測(cè)，當(dāng)才企測(cè)到室內(nèi)溫度低于26 。C時(shí)，ICl-2輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，由于ICl-2接成斯密特觸發(fā)器，在R19 的作用下，當(dāng)室內(nèi)溫度又高出約rc至2。C時(shí)，IC1-2輸出又從高電平變?yōu)榈碗?平，由P52 口送入以供單片機(jī)判斷溫度的變化，當(dāng)檢測(cè)到室內(nèi)溫度低于26。C時(shí)， 空調(diào)綜合節(jié)能器自動(dòng)取代空調(diào)內(nèi)的溫度控制，通過(guò)程序控制切斷空調(diào)電源使空 調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)溫度上升約rc至2。C后又恢復(fù)運(yùn)行，其控制過(guò)程和原來(lái) 空調(diào)的方法相同。D7R17的作用是，當(dāng)人員活動(dòng)4企測(cè)4企測(cè)到無(wú)人員活動(dòng)或光線 檢測(cè)檢測(cè)到光線不足又經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)后，單片機(jī)P53 口輸出由高電平變?yōu)榈?br> 電平，提高了 ici-2的溫度檢測(cè)閾值，使ici-2的檢測(cè)溫度提高rc或2'C，以
實(shí)現(xiàn)無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度。IC1-3和光敏傳感器RL組成的光線檢測(cè)電 路，當(dāng)光線變暗時(shí)，IC1-3輸出高電平，由P60 口送入以供單片機(jī)判斷光線的變 化。遙控接收整形的輸出信號(hào)由P62 口 、人員活動(dòng)檢測(cè)信號(hào)由P61 口送入單片機(jī)，供單片機(jī)判斷是否有遙控信號(hào)或是否有人員在活動(dòng)，以控制空調(diào)開(kāi)機(jī)和相 應(yīng)調(diào)整空調(diào)的溫度設(shè)置。微動(dòng)開(kāi)關(guān)K可用于增加一些其它的控制功能，如短按 一下可開(kāi)機(jī)，長(zhǎng)按一下可取消無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度功能，根據(jù)設(shè)計(jì)需
要還可適當(dāng)增加微動(dòng)開(kāi)關(guān)和LED指示燈。整個(gè)電路以單片機(jī)為核心，通過(guò)軟件 控制，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明內(nèi)容所述的2空載自動(dòng)關(guān)機(jī)、3空調(diào)低溫限制、4無(wú)人活動(dòng)或 睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度以及停電后空調(diào)自動(dòng)延時(shí)保護(hù)等功能。
3、 遙控接收整形之紅外線遙控接收模塊采用空調(diào)常用的SFH紅外遙控接收 才莫塊，其工作電流僅為0. 5mA,內(nèi)部組成原理和外形圖見(jiàn)圖3,由Uol送出^r測(cè) 信號(hào)，從P62口送入單片機(jī)。
4、 人員活動(dòng)檢測(cè)之熱釋電紅外線探測(cè)器原理圖見(jiàn)圖4。此探測(cè)器采用熱釋 電紅外線傳感器，控制集成塊采用微功耗的SS0001,是一個(gè)通用的熱釋電紅外 線探測(cè)器電路，由SS0001的輸出管腳2送出檢測(cè)信號(hào)，從P61口送入單片機(jī)。
權(quán)利要求
1、功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器，能對(duì)空調(diào)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，還具有空載自動(dòng)關(guān)機(jī)、空調(diào)低溫限制以及無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度等節(jié)能功能。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器，其特征在于 整個(gè)電路以功率因數(shù)補(bǔ)償電路為基礎(chǔ)，以單片機(jī)為核心，遙控接收整形、 溫度檢測(cè)、光線檢測(cè)、自動(dòng)關(guān)機(jī)檢測(cè)、人員活動(dòng)檢測(cè)為輸入控制，繼電 器為輸出控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器，其特征在于 電流檢測(cè)采用兩個(gè)肖特基二極管反向并聯(lián)取樣，小電流整流二極管采用鍺管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率因數(shù)補(bǔ)償型空調(diào)綜合節(jié)能器，能對(duì)空調(diào)和其它感性負(fù)載進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償；此外，本發(fā)明還具有空載自動(dòng)關(guān)機(jī)、空調(diào)低溫限制以及無(wú)人活動(dòng)或睡眠自動(dòng)調(diào)高溫度等功能，這其中的每一項(xiàng)功能對(duì)空調(diào)都具有節(jié)能效果。本發(fā)明對(duì)空調(diào)進(jìn)行綜合節(jié)能的節(jié)能效果十分顯著。
文檔編號(hào)H02M1/00GK101344300SQ20071011877
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者張亦翔, 張飛然 申請(qǐng)人:張亦翔