專利名稱：太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子產(chǎn)品的領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能熱水器是一種環(huán)保高效的能源利用設(shè)備，近年來(lái)在我國(guó)企事業(yè)單位和家庭已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有的機(jī)械自動(dòng)進(jìn)水的太陽(yáng)熱水器正常工作時(shí)，是白天吸收陽(yáng)光熱量，儲(chǔ)備在保溫水箱中備用，使用時(shí)會(huì)一邊放出熱水，一邊補(bǔ)加入冷水，如果在夜間使用時(shí)，例如當(dāng)剩下1/3容積熱水時(shí)相應(yīng)也摻入2/3容積冷水，兩者冷熱混合則變成溫度不高的溫水，這種只要水箱缺水就進(jìn)水的不擇時(shí)機(jī)的自動(dòng)進(jìn)水方式，嚴(yán)重影響熱水器的使用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽(yáng)能熱水器智能控制裝置，使裝有該裝置的太陽(yáng)能熱水器在得不到陽(yáng)光照射后能自動(dòng)停止補(bǔ)加冷水，達(dá)到充分利用已儲(chǔ)備的熱水的目的。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號(hào)開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，所述的光信號(hào)開關(guān)電路輸出端A輸出的開關(guān)信號(hào)輸入至整形電路進(jìn)行波形整形，經(jīng)整形的開關(guān)信號(hào)再送至脈沖控制電路及功率放大電路對(duì)負(fù)載進(jìn)行脈沖控制。
所述的光信號(hào)開關(guān)電路由串接于電源和地線之間的電阻R1和R2及光敏三極管VT1組成，光敏三極管VT1的集電極與電源連接，發(fā)射極連接于電阻R1、R2之間，連接點(diǎn)A為光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端。
所述的光信號(hào)開關(guān)電路由光伏電池和電阻R1、R2組成，所述的電阻R1、R2串聯(lián)連接，并與光伏電池并聯(lián)連接，電阻R1與R2之間的連接點(diǎn)為光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端A。
所述的整形電路由運(yùn)算放大器IC1、IC2及電阻R3、R4、R5、R6組成，電阻R3和R4、電阻R5和R6分別串接于電源和地線之間，運(yùn)算放大器IC1的I腳連接于電阻R3、R4之間，其2腳與運(yùn)算放大器IC2的5腳連接并接于光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端A，運(yùn)算放大器IC2的5腳連接于電阻R5、R6之間，運(yùn)算放大器IC1的3、4腳及運(yùn)算放大器IC2的7、8分別連接于電源與地線之間，運(yùn)算放大器IC1的輸出端為整形電路的輸出端B，IC2的輸出端為整形電路的輸出端C。
所述的脈沖控制電路由B電路和C電路構(gòu)成，B電路由電容C1、二極管D1、三極管VT2、VT3和電阻R7、集電極電阻R10構(gòu)成，C電路由電容C2、二極管D2、三極管VT4、VT5，電阻R8、集電極電阻R9構(gòu)成，在B電路中，C1一端連接整形電路輸出端B點(diǎn)，另一端與R7串聯(lián)后接地，組成微分電路，D1與C1并聯(lián)連接，由VT2、VT3組成的復(fù)合三極管放大電路基極與C1與R7之間的連接點(diǎn)連接，VT2、VT3集電極與電阻R10串聯(lián)連接于電源，VT2、VT3集電極與電阻R10之間的連接點(diǎn)為脈沖控制電路的輸出端F；在C電路中，電容C2一端連接整形電路輸出端C點(diǎn)，C2與R8、VT4、VT5、D2、R9的連接關(guān)系同B電路，VT4、VT5的集電極與電阻R9之間的連接點(diǎn)為脈沖控制電路的輸出端G點(diǎn)。
所述的功率放大電路，由電阻R11、R12和三極管VT6、VT7、VT8和VT9組成雙穩(wěn)態(tài)電路，VT6基極與所述的脈沖控制電路F點(diǎn)連接，其發(fā)射極與電源連接，VT6集電極與VT7集電極連接，連接點(diǎn)為輸出端D點(diǎn)，VT7的發(fā)射極與地線連接，其基極與電阻R12串聯(lián)，電阻R12的另一端與輸出端E點(diǎn)連接，電阻R11與VT9基極串聯(lián)連接，另一端與VT6集電極連接，VT9發(fā)射極接地、集電極與VT8集電極串聯(lián)連接，其連接點(diǎn)與輸出端E點(diǎn)連接，VT8的發(fā)射極與電源連接，其基極連接脈沖控制電路的輸出端G，負(fù)載的兩個(gè)輸入端分別與功率放大電路的輸出端D、E電連接。
所述的負(fù)載為脈沖電磁水閥，所述的脈沖電磁水閥與太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)水管道連接，所述的電源為經(jīng)變壓整流的直流電源或可充電電池(組)，所述的可充電電池可由太陽(yáng)光伏電池進(jìn)行充電。
所述的光信號(hào)開關(guān)電路中安裝有手動(dòng)控制按鈕T1和T2，T1和T2串接于電源和地線之間，按鈕T1和T2之間及電阻R1、R2之間相互連接。
本實(shí)用新型的使用過(guò)程如下在機(jī)械式自動(dòng)進(jìn)水的太陽(yáng)能熱水器的基礎(chǔ)上安裝上本裝置后，白天陽(yáng)光充足時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)開啟脈沖電磁閥補(bǔ)加冷水，水滿時(shí)由太陽(yáng)能熱水器的機(jī)械進(jìn)水裝置自動(dòng)停止給水，保留了原太陽(yáng)能熱水器的自動(dòng)進(jìn)水功能，當(dāng)晚上或陽(yáng)光不足時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉脈沖電磁閥停止補(bǔ)加冷水，使所述的太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱所儲(chǔ)的水不被冷水混合，即儲(chǔ)水箱所儲(chǔ)的水放到最后也是熱的。
本實(shí)用新型的有益效果是由于采用了本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案，利用光控原理解決了晚上或陽(yáng)光不足時(shí)，具有機(jī)械式自動(dòng)進(jìn)水功能的太陽(yáng)能熱水器冷、熱水混滲的問(wèn)題，大大提高太陽(yáng)能熱水器的使用效果，且當(dāng)晚上或陽(yáng)光不足時(shí)，水箱的熱水用完后，水箱排空，有利于防止寒冷地區(qū)所使用的太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱凍結(jié)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，參照
圖1和圖2，在本實(shí)用新型實(shí)施例1中所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號(hào)開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，所述的光信號(hào)開關(guān)電路輸出端A輸出的開關(guān)信號(hào)輸入至整形電路進(jìn)行波形整形，經(jīng)整形的開關(guān)信號(hào)再送至脈沖控制電路及功率放大電路對(duì)負(fù)載進(jìn)行脈沖控制。
所述的光信號(hào)開關(guān)電路由串接于電源和地線之間的電阻R1和R2及光敏三極管VT1組成，光敏三極管VT1的集電極與電源連接，發(fā)射極連接于電阻R1、R2之間，連接點(diǎn)A為光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端。
所述的整形電路由運(yùn)算放大器IC1、IC2及電阻R3、R4、R5、R6組成，電阻R3和R4、電阻R5和R6分別串接于電源和地線之間，運(yùn)算放大器IC1的1腳連接于電阻R3、R4之間，其2腳與運(yùn)算放大器IC2的5腳連接并接于光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端A，運(yùn)算放大器IC2的5腳連接于電阻R5、R6之間，運(yùn)算放大器IC1的3、4腳及運(yùn)算放大器IC2的7、8分別連接于電源與地線之間，運(yùn)算放大器IC1的輸出端為整形電路的輸出端B，IC2的輸出端為整形電路的輸出端C。
所述的脈沖控制電路由B電路和C電路構(gòu)成，B電路由電容C1、二極管D1、三極管VT2、VT3和電阻R7、集電極電阻R10構(gòu)成，C電路由電容C2、二極管D2、三極管VT4、VT5，電阻R8、集電極電阻R9構(gòu)成，在B電路中，C1一端連接整形電路輸出端B點(diǎn)，另一端與R7串聯(lián)后接地，組成微分電路，D1與C1并聯(lián)連接，由VT2、VT3組成的復(fù)合三極管放大電路基極與C1與R7之間的連接點(diǎn)連接，VT2、VT3集電極與電阻R10串聯(lián)連接于電源，VT2、VT3集電極與電阻R10之間的連接點(diǎn)為脈沖控制電路的輸出端F；在C電路中，電容C2一端連接整形電路輸出端C點(diǎn)，C2與R8、VT4、VT5、D2、R9的連接關(guān)系同B電路，VT4、VT5的集電極與電阻R9之間的連接點(diǎn)為脈沖控制電路的輸出端G點(diǎn)。
所述的功率放大電路，由電阻R11、R12和三極管VT6、VT7、VT8和VT9組成雙穩(wěn)態(tài)電路，VT6基極與所述的脈沖控制電路F點(diǎn)連接，其發(fā)射極與電源連接，VT6集電極與VT7集電極連接，連接點(diǎn)為輸出端D點(diǎn)，VT7的發(fā)射極與地線連接，其基極與電阻R12串聯(lián)，電阻R12的另一端與輸出端E點(diǎn)連接，電阻R11與VT9基極串聯(lián)連接，另一端與VT6集電極連接，VT9發(fā)射極接地、集電極與VT8集電極串聯(lián)連接，其連接點(diǎn)與輸出端E點(diǎn)連接，VT8的發(fā)射極與電源連接，其基極連接脈沖控制電路的輸出端G，負(fù)載的兩個(gè)輸入端分別與功率放大電路的輸出端D、E電連接。
所述的負(fù)載為脈沖電磁水閥，所述的脈沖電磁水閥與太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)水管道連接，所述的電源為經(jīng)變壓整流的直流電源或可充電電池(組)，所述的可充電電池可由太陽(yáng)光伏電池進(jìn)行充電。
所述的光信號(hào)開關(guān)電路中安裝有手動(dòng)控制按鈕T1和T2，T1和T2串接于電源和地線之間，按鈕T1和T2之間及電阻R1、R2之間相互連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例1工作過(guò)程如下當(dāng)光線亮度充足時(shí)，光敏三極管VT1導(dǎo)通，A點(diǎn)電位升高，光線亮度不足時(shí)，光敏三極管VT1截止，A點(diǎn)電位降低，由此而來(lái)產(chǎn)生兩種開關(guān)信號(hào)送入整形電路，當(dāng)A點(diǎn)電位高于A1電位，IC1輸出高電平脈沖，當(dāng)A點(diǎn)電位低于A1電位，IC2輸出高電平脈沖，IC1、IC2完成整形后送到脈沖控制電路B、C，當(dāng)IC1輸出高電平時(shí)，脈沖控制電路B由于電容C1兩端電壓不能突變，C1相當(dāng)于短路，輸入脈沖加到VT2基極，VT2、VT3、導(dǎo)通，VT3集電極電壓降低，由于C1、R7構(gòu)成微分電路控制，電容C1充電結(jié)束后，VT2基極變?yōu)榈碗娖剑琕T2、VT3截止，D1、D2為改善脈寬時(shí)間而設(shè)置，VT2、VT3、VT4、VT5為提高推動(dòng)能力，脈沖控制電路C同理，當(dāng)脈沖控制VT3集電極為低電平時(shí)，VT6導(dǎo)通，D點(diǎn)為高電平同時(shí)VT9導(dǎo)通，E點(diǎn)為低電平負(fù)載吸合，反之，當(dāng)脈沖控制電路，VT5集電極為低電平時(shí)，VT8導(dǎo)通E點(diǎn)為高電平，同時(shí)VT7導(dǎo)通D點(diǎn)為低電平負(fù)載釋放，當(dāng)VT3、VT5截止D、E兩點(diǎn)為零電壓。
在本實(shí)用新型實(shí)施例1中，控制系統(tǒng)采用在低功能電路，在6V～9V的直流電壓下，其靜態(tài)電流可控制在2.5mA以下，動(dòng)態(tài)時(shí)，可選用工作電壓為4.5伏～6伏，動(dòng)作時(shí)間為50ms，工作電流為250mA的脈沖電磁水閥；因整套裝置功能較低，所以電源除采用傳統(tǒng)的直流電源供電外，還可采用太陽(yáng)光伏電池組供電，實(shí)現(xiàn)節(jié)電安全控制；另外，當(dāng)晚上或陽(yáng)光不足時(shí)，水箱的熱水用完后，水箱排空，有利于防止寒冷地區(qū)所使用的太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱凍結(jié)。
實(shí)施例2，在本實(shí)用新型實(shí)施例2中，如圖3所示，所述的光信號(hào)開關(guān)電路中，采用太陽(yáng)光伏電池代替實(shí)施例1中的光敏三極管，其余條件及效果同實(shí)施例1，在本實(shí)用新型實(shí)施例2中的光信號(hào)開關(guān)電路由光伏電池和電阻R1、R2組成，所述的電阻R1、R2串聯(lián)連接，并與光伏電池并聯(lián)連接，電阻R1與R2之間的連接點(diǎn)為光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端A。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，其特征在于所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號(hào)開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，所述的光信號(hào)開關(guān)電路輸出端A輸出的開關(guān)信號(hào)輸入至整形電路進(jìn)行波形整形，經(jīng)整形的開關(guān)信號(hào)再送至脈沖控制電路及功率放大電路對(duì)負(fù)載進(jìn)行脈沖控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的光信號(hào)開關(guān)電路由串接于電源和地線之間的電阻R1和R2及光敏三極管VT1組成，光敏三極管VT1的集電極與電源連接，發(fā)射極連接于電阻R1、R2之間，連接點(diǎn)A為光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的光信號(hào)開關(guān)電路由光伏電池和電阻R1、R2組成，所述的電阻R1、R2串聯(lián)連接，并與光伏電池并聯(lián)連接，電阻R1與R2之間的連接點(diǎn)為光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的整形電路由運(yùn)算放大器IC1、IC2及電阻R3、R4、R5、R6組成，電阻R3和R4、電阻R5和R6分別串接于電源和地線之間，運(yùn)算放大器IC1的1腳連接于電阻R3、R4之間，其2腳與運(yùn)算放大器IC2的5腳連接并接于光信號(hào)開關(guān)電路的輸出端A，運(yùn)算放大器IC2的5腳連接于電阻R5、R6之間，運(yùn)算放大器IC1的3、4腳及運(yùn)算放大器IC2的7、8分別連接于電源與地線之間，運(yùn)算放大器IC1的輸出端為整形電路的輸出端B，IC2的輸出端為整形電路的輸出端C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的脈沖控制電路由B電路和C電路構(gòu)成，B電路由電容C1、二極管D1、三極管VT2、VT3和電阻R7、集電極電阻R10構(gòu)成，C電路由電容C2、二極管D2、三極管VT4、VT5，電阻R8、集電極電阻R9構(gòu)成，在B電路中，C1一端連接整形電路輸出端B點(diǎn)，另一端與R7串聯(lián)后接地，組成微分電路，D1與C1并聯(lián)連接，由VT2、VT3組成的復(fù)合三極管放大電路基極與C1與R7之間的連接點(diǎn)連接，VT2、VT3集電極與電阻R10串聯(lián)連接于電源，VT2、VT3集電極與電阻R10之間的連接點(diǎn)為脈沖控制電路的輸出端F；在C電路中，電容C2一端連接整形電路輸出端C點(diǎn)，C2與R8、VT4、VT5、D2、R9的連接關(guān)系同B電路，VT4、VT5的集電極與電阻R9之間的連接點(diǎn)為脈沖控制電路的輸出端G點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的功率放大電路，由電阻R11、R12和三極管VT6、VT7、VT8和VT9組成雙穩(wěn)態(tài)電路，VT6基極與所述的脈沖控制電路F點(diǎn)連接，其發(fā)射極與電源連接，VT6集電極與VT7集電極連接，連接點(diǎn)為輸出端D點(diǎn)，VT7的發(fā)射極與地線連接，其基極與電阻R12串聯(lián)，電阻R12的另一端與輸出端E點(diǎn)連接，電阻R11與VT9基極串聯(lián)連接，另一端與VT6集電極連接，VT9發(fā)射極接地、集電極與VT8集電極串聯(lián)連接，其連接點(diǎn)與輸出端E點(diǎn)連接，VT8的發(fā)射極與電源連接，其基極連接脈沖控制電路的輸出端G，負(fù)載的兩個(gè)輸入端分別與功率放大電路的輸出端D、E電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的負(fù)載為脈沖電磁水閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的脈沖電磁水閥與太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)水管道連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的電源為經(jīng)變壓整流的直流電源或可充電電池或電池組，所述的可充電電池或電池組可由太陽(yáng)光伏電池進(jìn)行充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置其特征在于所述的光信號(hào)開關(guān)電路中安裝有手動(dòng)控制按鈕T1和T2，T1和T2串接于電源和地線之間，按鈕T1和T2之間及電阻R1、R2之間相互連接。
專利摘要一種太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號(hào)開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，光信號(hào)開關(guān)電路采用光敏三極管或光伏電池作為光電器件，負(fù)載采用脈沖電磁水閥，利用光控原理解決了晚上或陽(yáng)光不足時(shí)，具有機(jī)械式自動(dòng)進(jìn)水功能的太陽(yáng)能熱水器冷、熱水混滲的問(wèn)題，大大提高太陽(yáng)能熱水器的使用效果，且當(dāng)晚上或陽(yáng)光不足時(shí)，水箱的熱水用完后，水箱排空，有利于防止寒冷地區(qū)所使用的太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱凍結(jié)。
文檔編號(hào)F24J2/40GK2692592SQ20042001504
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者許少平 申請(qǐng)人:許少平