專利名稱：利于通風的空調、排風扇控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調、排風扇等換氣設備的電子控制裝置。
背景技術：
現有建筑為了節(jié)能，大多做成封閉式，即使裝有排氣扇和空調，也沒有一種裝置使其具有最佳的自動換氣功能和在夜間室外氣溫低于室內氣溫時，自動換氣以節(jié)約室內空調電費并增加新鮮空氣。
加強通風和保持室內空氣新鮮也是預防“SARS”等傳染病的有效手段之一。專家認為每天通風75分鐘，可以減少室內96.4％-99.5％的細菌，在春秋季可采用自然通風，但冬夏兩季室內外溫差較大，自然通風就不太適宜。實驗表明，室內空調的溫度設置在26℃既可滿足環(huán)境舒適度又最不利于“SARS”病毒生長。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種利于通風的空調、排風扇控制裝置，它可以集成在空調、排風扇或其它換氣設備的內部，協(xié)同提高這些設備的品質和性能；也可作為一個獨立的電子裝置去控制相應的外部設備，使這些設備具有循環(huán)時間控制功能，可用于室內強制通風換氣，以保證室內空氣新鮮，并且可任意設定開停機的時間比，從而節(jié)約大量能源。
本實用新型的目的是這樣實現的一種利于通風的空調、排風扇控制裝置，具有電源電路、開關執(zhí)行電路；該裝置上設置有脈寬調制電路，脈寬調制電路由時基電路U2和外圍阻容元件構成，通過與U2相連接的電位器ZKB的調整，使脈寬調制電路輸出高、低電平的時間比例改變，脈寬調制電路的結構為U2的電源正端引腳8和復位端引腳4都接正電位，U2的放電端引腳7經電阻R7接正電位，U2的放電端引腳7還經過電阻R10、二極管D5、電位器ZKB、二極管D4、電阻R7接正電位，電位器ZKB的滑動端經電容E1接地電位，U2的觸發(fā)端引腳2和閥值端引腳6都跨接在電位器ZKB與電容E1之間；所述開關執(zhí)行電路由繼電器J1、三極管Q1構成，繼電器J1的線圈一端與電源電路的正輸出端連接，繼電器J1的另一端與三極管Q1的集電極連接，三極管Q1的發(fā)射極接地電位，三極管Q1的基極接U2的輸出端引腳3。
所述電源電路由變壓器B、二極管D6、D7、D8、D9構成，二極管D6、D7、D8、D9連接成橋式整流電路，變壓器B的初級繞組接外電源，變壓器B的次級繞組接該橋式整流電路的輸入端，該橋式整流電路的正輸出端接三端穩(wěn)壓塊U3的引腳1，U3的引腳3接脈寬調制電路的正電位。
該裝置上還設置有溫度比較控制電路，該溫度比較控制電路具有兩組運算放大器U1A、U1B，溫度的檢測、比較、設定由該兩組運算放大器和連接于其正、負輸入端的溫度傳感器SWCG、SNCG、電位器WDXD共同完成，該溫度比較控制電路的結構為電位器WDXD一端接正電位，另一端串聯電阻R4、R1后接地電位；溫度傳感器SWCG一端接正電位，另一端串聯電位器WWT、電阻R3后接地電位；溫度傳感器SNCG一端接正電位，另一端串聯電位器NWT、電阻R2后接地電位；運算放大器U1A的正輸入端跨接在溫度傳感器SWCG和電位器WWT之間，運算放大器U1B的正輸入端跨接在溫度傳感器SNCG和電位器NWT之間，運算放大器U1A、U1B的負輸入端都跨接在電位器WDXD與電阻R1之間；該溫度比較控制電路與所述開關執(zhí)行電路的連接結構為運算放大器U1A的輸出端經電阻R5、二極管D2與三極管Q1的基極連接；運算放大器U1B的輸出端經電阻R6與三極管Q2的基極連接，Q2的發(fā)射極接地電位，Q2的集電極跨接在電阻R5和二極管D2之間。
該裝置還具有電路選通開關GNXZ，該開關GNXZ的固定端1與三端穩(wěn)壓塊U3的引腳3連接；該開關GNXZ的一個選通端5與溫度比較控制電路的正電位連接；該開關GNXZ的另一個選通端4與脈寬調制電路的正電位連接，該開關GNXZ的另一個選通端2經二極管D3、電阻R8與三極管Q1的基極連接，該開關GNXZ的另一個選通端3懸空；該開關GNXZ的再一個選通端6一路經二極管D10與脈寬調制電路的正電位連接，另一路經二極管D11與溫度比較控制電路的正電位連接。
本實用新型有以下積極有益效果；本實用新型能夠使對設備進行循環(huán)時間控制，本實用新型可以集成于其他設備內部，如空調、換氣扇等，協(xié)同提高產品的品質和性能；亦可作為一個獨立的電子裝置去控制相應的外部設備。
例如，可使空調、排風扇等換氣設備每小時自動換氣3-5分鐘，一天換氣72分鐘，使室內保持空氣新鮮，減少細菌、病毒90％以上，又不會因為長時間開窗浪費室內制冷、制熱能源。在晚上，當室外溫度小于26℃且低于室內時，本裝置可自動將室外空氣抽進室內，使空調停止而使室內降溫到26度以下，節(jié)約大量能源。


圖1是本實用新型一實施例的電路原理圖；圖2是本實用新型另一實施例的電路原理圖；具體實施方式
請參照圖1，電源部分外部交流電壓通過變壓器B降到所需的低壓交流電，再經過二極管D6、D7、D8、D9整流而成為直流電壓，最后由三端穩(wěn)壓塊U3穩(wěn)壓并送到后面的電路。三端穩(wěn)壓塊U3可以采用7805型號的集成電路塊。
循環(huán)時間控制部分是由型號為555的時基集成電路U2、電阻R7、R10、二極管D4、D5、電位器ZKB和電容E1構成的脈沖寬度調制器。它是這樣工作的首先電源電壓通過電阻R7和二極管D4、電位器ZKB向電容器E1充電，當E1上的電壓達到電源電壓的2/3時U2的7腳對電源的負極導通，于是，E1上的電壓通過電位器ZKB、二極管D5和電阻R10、時基電路U2的引腳7對地放電，當E1上的電壓降低到電源電壓的1/3時，U2的引腳7對電源負極截止，放電中斷，充電的過程有開始，當E1上的電壓再次上升到電源電壓的2/3時，U2的引腳7又開始導通，放電過程又開始，整個過程只要不斷電就會一直循環(huán)下去。電位器ZKB可以調節(jié)充電和放電的速度，當電位器ZKB滑向左邊時，左邊電阻變小，右邊電阻變大，充電時間變短而放電時間變長，在電位器ZKB滑向右邊時，右邊電阻變小，左邊電阻變大，充電時間變長而放電時間變短，由于電位器ZKB的總電阻不會變化，因而，只是電容E1充電和放電的時間比例發(fā)生變化，充電放電時間總和不改變。例如充電5分鐘放電30分鐘或充電10分鐘放電25分鐘。在E1充電時，U2的輸出端引腳3輸出高電平，在E1放電時，U2的輸出端引腳3輸出低電平。這里的D4、D5的引入是為了提高循環(huán)周期的時間精度和拓寬時間可調比例的范圍。開關執(zhí)行電路由繼電器J1、二極管D1、三極管Q1組成，它的控制過程是這樣的，時間循環(huán)的輸出信號由U2的引腳3輸出通過限流電阻R9加到Q1的基極，U2的輸出端引腳3輸出高電平時，繼電器J1就吸合，輸出低電平時繼電器J1就釋放。
請參照圖2，本裝置還可裝上溫度比較控制電路，溫度比較控制電路包括溫度采樣部分由溫度傳感器SWCG、SNCG，電阻R1、R2、R3、R4，電位器WWT、NWT和電容C1、C4、C5組成，溫度傳感器SWCG、SNCG，可以采用RT-TABLE型號傳感器，溫度傳感器SWCG安裝在室內，溫度傳感器SNCG安裝在室外，室內的溫度信號從溫度傳感器SWCG和電位器WWT之間取出，由于SWCG是由負溫度系數的熱敏電阻制成，當溫度升高時，SWCG的電阻值變小，而WWT和R3的阻值相對不變化，根據串聯電路原理，因此SWCG和WWT之間對電源負極電壓會升高，相反，如果溫度降低，則SWCG的電阻值會增大，SWCG和WWT之間對電源負極的電壓會降低，從而完成了溫度/電壓的轉換。室外的溫度采樣是由SNCG、NWT、R2串聯組成，室外的溫度信號從SNCG和NWT之間取出，溫度傳感器SNCG的性能與SWCG的性能完全相同，溫度/電壓轉換方式同上面所描述的完全一樣。其中，WWT和NWT是用于修正傳感器SWCG和SNCG的差值，電容器C1、CA、C5是用于穩(wěn)定傳感器的工作點，避免受到干擾。
溫度限定部分由電位器WDXD和電阻R4、R1串聯組成，然后與電源并聯，信號從R1與R4之間取出，通過電位器WDXD的旋轉，可使R4和R1之間對電源的電壓發(fā)生變化。
比較放大電路部分比較電路是由U1A和U1B組成，集成運算放大器U1A、U1B可由一片LM358的型號的電路芯片構成，LM358的引腳3、2、1分別為U1A的正輸入端、負輸入端、輸出端。LM358的引腳5、6、7分別U1B的正輸入端、負輸入端、輸出端。運算放大器U1A的正輸入端輸入室內溫度信號，U1B的正輸入端輸入室外的溫度信號。兩組運算放大器的負輸入端連接在一起作為溫度設定的輸入端。當運算放大器U1A的正輸入端大于運算放大器U1B的正輸入端的電位時，二者同時又大于U1A、U1B的負輸入端電位時，繼電器J1吸合。U1A和U1B負輸入端的電壓可通過電位器WDXD調整，配合SNCG從而改變繼電器J1在某種溫度的吸合點。
在運算放大器U1B的正輸入端大于U1B的負輸入端，U1B的輸出端輸出高電平使Q2導通，從而使U1A的輸出通過電阻R5被旁路。
U1A的正輸入端輸入一路由傳感器SWCG所產生的溫度/電壓信號；U1B的正輸入端輸入另一路由傳感器SNCG所產生的溫度/電壓信號，U1A和U1 B的負輸入端連接在一起輸入由電位器WDXD所設定的電壓信號，比較電路是這樣工作的，當U1A、U1B的負輸入端電壓一定時，U1A的正輸入端電壓大于負輸入端電壓時，U1A的輸出端輸出高電平，當U1A的正輸入端輸入電壓小于負輸入端的電壓時，U1A的輸出端輸出低電平；同理，當U1B的正輸入端的輸入電壓大于負輸入端的電壓時，U1B的輸出端輸出高電平，當U1B的正輸入端輸入的電壓小于負輸入端的電壓時，U1B的輸出端輸出低電平。
溫度比較控制電路對開關執(zhí)行電路的控制過程是這樣的，當SWCG檢測到的溫度比SNCG檢測的溫度高而且大于WDXD所設定的溫度時U1A輸出的高電平通過限流電阻R5和二極管D2加到Q1的基極，從而使Q1得到正偏電壓飽和導通，由于繼電器J1線圈的一端與整流的輸出的正端相連，另一端與Q2的集電極相連，Q2飽和導通后，則繼電器J1得到電壓而吸合，通過常開(常閉)觸點來控制空調、排風扇或其他設備的運行和停止。例如，可將繼電器J1的常開或常閉觸點串接在空調或排風扇的供電回路上，便可控制這些設備的啟動停止。當SNCG檢測到的溫度大于SWCG所檢測到的溫度同時又高于WDXD所設定的溫度時U1B的輸出端輸出的高電平通過輸出限流電阻R6加到Q2的基極，從而使Q2得到正偏電壓而飽和導通，由于Q2的集電極與U1A的輸出限流電阻R5相連，Q2的飽和導通使U1A的輸出被旁路，所以，這個時候無論SWCG所檢測到的溫度高低都不會使繼電器J1吸合。
請參照圖2，本裝置還可裝有電路選通開關GNXZ，GNXZ可以是機械開關，也可以是電子開關或遙控開關，當開關GNXZ置于選通端2時，三端穩(wěn)壓塊U3的引腳3輸出的正電壓加在三極管Q1的基極，Q1導通使繼電器J1的線圈得電，繼電器J1的觸點動作處于常開或常閉狀態(tài)，當開關GNXZ置于選通端3時，本裝置不工作，當開關GNXZ置于選通端4時，溫度比較控制電路不工作，脈寬調制電路工作。當開關GNXZ置于選通端5時，溫度比較控制電路工作，脈寬調制電路不工作，當開關GNXZ置于選通端6時，溫度比較控制電路和脈寬調制電路同時工作。
權利要求1.一種利于通風的空調、排風扇控制裝置，具有電源電路、開關執(zhí)行電路；其特征在于該裝置上設置有脈寬調制電路，脈寬調制電路由時基電路(U2)和外圍阻容元件構成，通過與(U2)相連接的電位器(ZKB)的調整，使脈寬調制電路輸出高、低電平的時間比例改變，脈寬調制電路的結構為(U2)的電源正端引腳(8)和復位端引腳(4)都接正電位，(U2)的放電端引腳(7)經電阻(R7)接正電位，(U2)的放電端引腳(7)還經過電阻(R10)、二極管(D5)、電位器(ZKB)、二極管(D4)、電阻(R7)接正電位，電位器(ZKB)的滑動端經電容(E1)接地電位，(U2)的觸發(fā)端引腳(2)和閥值端引腳(6)都跨接在電位器(ZKB)與電容(E1)之間；所述開關執(zhí)行電路由繼電器(J1)、三極管(Q1)構成，繼電器(J1)的線圈一端與電源電路的正輸出端連接，繼電器(J1)的另一端與三極管(Q1)的集電極連接，三極管(Q1)的發(fā)射極接地電位，三極管(Q1)的基極接(U2)的輸出端引腳(3)。
2.根據權利要求1所述的利于通風的空調、排風扇控制裝置，其特征在于所述電源電路由變壓器(B)、二極管(D6)、(D7)、(D8)、(D9)構成，二極管(D6)、(D7)、(D8)、(D9)連接成橋式整流電路，變壓器(B)的初級繞組接外電源，變壓器(B)的次級繞組接該橋式整流電路的輸入端，該橋式整流電路的正輸出端接三端穩(wěn)壓塊(U3)的引腳(1)，(U3)的引腳(3)接脈寬調制電路的正電位。
3.根據權利要求1所述的利于通風的空調、排風扇控制裝置，其特征在于該裝置上還設置有溫度比較控制電路，該溫度比較控制電路具有兩組運算放大器(U1A)、(U1B)，溫度的檢測、比較、設定由該兩組運算放大器和連接于其正、負輸入端的溫度傳感器(SWCG)、(SNCG)、電位器(WDXD)共同完成，該溫度比較控制電路的結構為電位器(WDXD)一端接正電位，另一端串聯電阻(R4)、(R1)后接地電位；溫度傳感器(SWCG)一端接正電位，另一端串聯電位器(WWT)、電阻(R3)后接地電位；溫度傳感器(SNCG)一端接正電位，另一端串聯電位器(NWT)、電阻(R2)后接地電位；運算放大器(U1A)的正輸入端跨接在溫度傳感器(SWCG)和電位器(WWT)之間，運算放大器(U1B)的正輸入端跨接在溫度傳感器(SNCG)和電位器(NWT)之間，運算放大器(U1A)、(U1B)的負輸入端都跨接在電位器(WDXD)與電阻(R1)之間；該溫度比較控制電路與所述開關執(zhí)行電路的連接結構為運算放大器(U1A)的輸出端經電阻(R5)、二極管(D2)與三極管(Q1)的基極連接；運算放大器(U1B)的輸出端經電阻(R6)與三極管(Q2)的基極連接，(Q2)的發(fā)射極接地電位，(Q2)的集電極跨接在電阻(R5)和二極管(D2)之間。
4.根據權利要求1或2或3所述的利于通風的空調、排風扇控制裝置，其特征在于該裝置還具有電路選通開關(GNXZ)，該開關(GNXZ)的固定端(1)與三端穩(wěn)壓塊(U3)的引腳(3)連接；該開關的一個選通端(5)與溫度比較控制電路的正電位連接；該開關(GNXZ)的另一個選通端(4)與脈寬調制電路的正電位連接，該開關(GNXZ)的另一個選通端(2)經二極管(D3)、電阻(R8)與三極管(Q1)的基極連接，該開關(GNXZ)的另一個選通端(3)懸空；該開關(GNXZ)的再一個選通端(6)一路經二極管(D10)與脈寬調制電路的正電位連接，另一路經二極管(D11)與溫度比較控制電路的正電位連接。
專利摘要一種利于通風的空調、排風扇控制裝置，其脈寬調制電路由時基電路U2構成，U2的放電端經電阻R7接正電位，U2的放電端還經過電阻R10、二極管D5、電位器ZKB、二極管D4、電阻R7接正電位，電位器ZKB的滑動端經電容E1接地電位，U2的觸發(fā)端和閥值端都跨接在電位器ZKB與電容E1之間；其開關執(zhí)行電路由繼電器J1、三極管Q1構成；繼電器J1的線圈一端與電源電路的正輸出端連接，另一端接三極管Q1的集電極；Q1的發(fā)射極接地電位，Q1的基極接U2的輸出端引腳3，本裝置可集成在空調、排風扇或其它換氣設備的內部或獨立地控制外部設備，使這些設備具有循環(huán)時間控制功能，可用于室內強制通風換氣，保證室內空氣新鮮，且可任意設定開停機的時間比，從而節(jié)約大量能源。
文檔編號H03K17/296GK2638333SQ0326428
公開日2004年9月1日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權日2003年6月24日
發(fā)明者敬寧, 黃加玉 申請人:黃加玉