本發(fā)明涉及節(jié)能領(lǐng)域，具體是指一種基于半橋驅(qū)動(dòng)式節(jié)能環(huán)保控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前很多地區(qū)的居民多采用水暖的集中供暖方式來(lái)供暖，即將鍋爐房加熱的水通過(guò)管道輸送到需要供暖的一每個(gè)房間，加熱的水則是通過(guò)安裝在房?jī)?nèi)的一組或多組散熱片組成的散熱器來(lái)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行供暖。鍋爐房供給每個(gè)房間內(nèi)的加熱的水的溫度都相同，因此在供暖時(shí)不同的房間溫度便會(huì)出現(xiàn)差異，此時(shí)，人們則通過(guò)房間內(nèi)供暖管道上的手動(dòng)控制閥來(lái)對(duì)供暖溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，即將手動(dòng)控制閥全開(kāi)、半開(kāi)或者全關(guān)的控制方式來(lái)對(duì)房間內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種控制方式不能準(zhǔn)確的對(duì)房間內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也不能滿(mǎn)足人們?cè)诠?jié)能環(huán)保方面的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的集中供暖不能準(zhǔn)確的對(duì)供暖溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的缺陷，提供一種基于半橋驅(qū)動(dòng)式節(jié)能環(huán)?？刂葡到y(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案現(xiàn)實(shí)：一種基于半橋驅(qū)動(dòng)式節(jié)能環(huán)?？刂葡到y(tǒng)，主要由單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的顯示屏、溫度傳感器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器、電源和輸出控制單元，以及與輸出控制單元相連接的電磁閥組成；所述輸出控制單元由控制芯片U2，二極管整流器U1，變壓器T，三極管VT1，正極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、負(fù)極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接后接地的極性電容C1，P極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的基極相連接、N極與控制芯片U2的NC1管腳相連接的穩(wěn)壓二極管D1，正極與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接、負(fù)極與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接后接地的極性電容C10，輸入端與單片機(jī)相連接、輸出端與控制芯片U2的DRAIN管腳相連接的信號(hào)接收電路，分別與三極管VT1的集電極和二極管整流器U1的負(fù)極輸出端以及變壓器T原邊電感線圈的同名端和非同名端相連接的穩(wěn)壓電路，以及串接在控制芯片U2與變壓器T副邊電感線圈之間的半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路組成；所述三極管VT1的發(fā)射極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接；所述控制芯片U2的GND管腳接地；所述穩(wěn)壓電路還與控制芯片U2的VDD管腳相連接；所述變壓器T副邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成輸出控制單元的輸出端并與電磁閥相連接。

進(jìn)一步的，所述信號(hào)接收電路由放大器P，三極管VT4，三極管VT5，正極經(jīng)電阻R9后與三極管VT4的基極相連接、負(fù)極與單片機(jī)相連接的極性電容C6，P極與極性電容C6的正極相連接、N極順次經(jīng)電阻R12和電阻R14后與三極管VT5的基極相連接的二極管D6，正極經(jīng)可調(diào)電阻R10后與二極管D6的P極相連接、負(fù)極與三極管VT5的基極相連接的極性電容C7，正極與三極管VT4的集電極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R8后與極性電容C6的正極相連接的極性電容C5，P極經(jīng)電阻R7后與三極管VT4的集電極相連接、N極與放大器P的輸出端相連接的二極管D5，負(fù)極與控制芯片U2的DRAIN管腳相連接、正極與放大器P的輸出端相連接的極性電容C9，P極經(jīng)電阻R15后與三極管VT5的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電感L2后與放大器P的輸出端相連接的二極管D7，以及正極經(jīng)電阻R11后與放大器P的負(fù)極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R13后與二極管D13的N極相連接的極性電容C8組成；所述極性電容C5的接地；所述三極管VT4的發(fā)射極與放大器P的正極相連接；所述三極管VT5的集電極接地、其發(fā)射極還與極性電容C8的正極相連接。

所述穩(wěn)壓電路由三極管VT2，三極管VT3，N極經(jīng)電阻R2后與變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接、P極經(jīng)電感L1后與三極管VT1的集電極相連接的二極管D2，正極與二極管D2的P極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R4后與三極管VT3的發(fā)射極相連接的極性電容C2，一端與極性電容C2的負(fù)極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接的可調(diào)電阻R3，N極與三極管VT2的基極相連接、P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接的二極管D3，正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負(fù)極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接的極性電容C3，負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接后接地、正極經(jīng)電阻R5后與極性電容C3的負(fù)極相連接的極性電容C4，以及N極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接、P極經(jīng)電阻R6后與三極管VT3的基極相連接的穩(wěn)壓二極管D4組成；所述極性電容C2的負(fù)極還與極性電容C3的負(fù)極相連接；所述三極管VT2的集電極分別與穩(wěn)壓二極管D4和控制芯片U2的VDD管腳相連接。

所述半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路由場(chǎng)效應(yīng)管MOS，三極管VT6，光電耦合器IC，負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連接、正極與控制芯片U2的VDD管腳相連接的極性電容C13，一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接、另一端與控制芯片U2的NC2管腳相連接的電阻R21，P極經(jīng)電阻R22后與控制芯片U2的NC3管腳相連接、N極與三極管VT6的基極相連接的二極管D10，N極經(jīng)電阻R16后與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接、P極經(jīng)電阻R18后與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接的二極管D8，正極與控制芯片U2的FB管腳相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R24后與光電耦合器IC的第一輸出端輸出端相連接的極性電容C15，N極與光電耦合器IC的第二輸入端相連接、P極接地的二極管D11，N極經(jīng)電阻R20后與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接、P極與三極管VT6的發(fā)射極相連接的穩(wěn)壓二極管D9，正極與二極管D8的N極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R23后與光電耦合器IC的第一輸入端相連接的極性電容C14，正極經(jīng)可調(diào)電阻R17后與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接、負(fù)極接地的極性電容C11，以及正極與穩(wěn)壓二極管D9的N極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R19后與可調(diào)電阻R17的可調(diào)端相連接的極性電容C12組成；所述三極管VT6的基極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接、其集電極則與光電耦合器IC的第二輸出端相連接后接地；所述極性電容C11的負(fù)極還與極性電容C12的經(jīng)相連接。

為本發(fā)明的實(shí)際使用效果，所述控制芯片U2則優(yōu)先采用了NCP1014集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明能對(duì)房間內(nèi)的溫度信息進(jìn)行采集，并能根據(jù)所采集的溫度信息對(duì)每個(gè)房間內(nèi)的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)；并且本發(fā)明還能輸出穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓，從而確保了本發(fā)明對(duì)溫度控制的準(zhǔn)確性，很好的滿(mǎn)足了人們?cè)诠?jié)能保護(hù)方面的要求。

(2)本發(fā)明能對(duì)接收的控制信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理，以確保接收的控制信號(hào)的準(zhǔn)確性，從而提高了本發(fā)明對(duì)溫度控制的準(zhǔn)確性。

(3)本發(fā)明的控制芯片U2優(yōu)先采用了NCP1014集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，該芯片與外部電路相結(jié)合，能有效的提高本發(fā)明對(duì)溫度控制的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明的輸出控制單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的顯示屏、溫度傳感器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器、電源和輸出控制單元，以及與輸出控制單元相連接的電磁閥組成。

實(shí)施時(shí)，所述的單片機(jī)則優(yōu)先采用了MSP430單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該MSP430單片機(jī)的XIN管腳與溫度傳感器相連接，XOUT管腳與輸出控制理單元相連接，TEST管腳與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器相連接，IFG管腳與顯示器相連接，DVCC管腳則與電源相連接。所述的電源為12V直流電壓，該12V直流電壓為單片機(jī)供電。

其中，所述的溫度傳感器則優(yōu)先采用了DS18B20數(shù)字溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該溫度傳感器用于采集房間內(nèi)的溫度信號(hào)，該溫度傳感器將采集的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給單片機(jī)。而單片機(jī)則通過(guò)對(duì)所接收的電信號(hào)進(jìn)行處理分析后得到房間內(nèi)的溫度值。所述的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器則優(yōu)先采用了LCW-S01數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器內(nèi)儲(chǔ)存有溫度預(yù)存值，該溫度預(yù)存值人們可根據(jù)不同的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。單片機(jī)則將處理分析后得到的溫度值與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器內(nèi)儲(chǔ)存有溫度預(yù)存值進(jìn)行比對(duì)，單片機(jī)根據(jù)比對(duì)的結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給輸出控制單元。該輸出控制單元能對(duì)接收的控制信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理以確保接收的控制信號(hào)的準(zhǔn)確性，并且該輸出控制單元能根據(jù)接對(duì)收的控制信號(hào)分析處理的結(jié)果輸出相應(yīng)的穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電路給電磁閥。該電磁閥設(shè)置在房間內(nèi)的供暖供管道上，用于控制供暖供管道供給散熱器的熱水量，以便有效的控制房間內(nèi)的溫度。

同時(shí)，本發(fā)明所述的顯示屏則優(yōu)先采用了帶觸摸功能的顯示屏，該顯示屏不僅能顯示房間內(nèi)的溫度值，便于人們了解房間內(nèi)的溫度，而且人們還能通過(guò)該顯示屏的觸摸功能來(lái)進(jìn)行溫度濕度與調(diào)節(jié)，這使得人們對(duì)溫度的調(diào)節(jié)更便捷、更準(zhǔn)確。

如圖2所示，所述輸出控制單元由控制芯片U2，二極管整流器U1，變壓器T，三極管VT1，電阻R1，極性電容C1，極性電容C10，穩(wěn)壓二極管D1，信號(hào)接收電路，穩(wěn)壓電路，以及半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路組成。

連接時(shí)，極性電容C1的正極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接，負(fù)極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接后接地。穩(wěn)壓二極管D1的P極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的基極相連接，N極與控制芯片U2的NC1管腳相連接。極性電容C10的正極與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接，負(fù)極與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接后接地。

其中，信號(hào)接收電路的輸入端與單片機(jī)相連接，輸出端與控制芯片U2的DRAIN管腳相連接。穩(wěn)壓電路分別與三極管VT1的集電極和二極管整流器U1的負(fù)極輸出端以及變壓器T原邊電感線圈的同名端和非同名端相連接。半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路串接在控制芯片U2與變壓器T副邊電感線圈之間。

所述三極管VT1的發(fā)射極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接；所述控制芯片U2的GND管腳接地；所述穩(wěn)壓電路還與控制芯片U2的VDD管腳相連接；所述變壓器T副邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成輸出控制單元的輸出端并與電磁閥相連接。實(shí)施時(shí)，所述二極管整流器U1的輸入端作為輸出控制單元的輸入端并與市電相連接。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)接收電路由放大器P，三極管VT4，三極管VT5，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R15，極性電容C5，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，極性電容C9，電感L2，二極管D5，二極管D6，以及二極管D7組成。

連接時(shí)，極性電容C6的正極經(jīng)電阻R9后與三極管VT4的基極相連接，負(fù)極與單片機(jī)相連接。二極管D6的P極與極性電容C6的正極相連接，N極順次經(jīng)電阻R12和電阻R14后與三極管VT5的基極相連接。極性電容C7的正極經(jīng)可調(diào)電阻R10后與二極管D6的P極相連接，負(fù)極與三極管VT5的基極相連接。

其中，極性電容C5的正極與三極管VT4的集電極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R8后與極性電容C6的正極相連接。二極管D5的P極經(jīng)電阻R7后與三極管VT4的集電極相連接，N極與放大器P的輸出端相連接。極性電容C9的負(fù)極與控制芯片U2的DRAIN管腳相連接，正極與放大器P的輸出端相連接。二極管D7的P極經(jīng)電阻R15后與三極管VT5的發(fā)射極相連接，N極經(jīng)電感L2后與放大器P的輸出端相連接。極性電容C8的正極經(jīng)電阻R11后與放大器P的負(fù)極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R13后與二極管D13的N極相連接。

所述極性電容C5的接地；所述三極管VT4的發(fā)射極與放大器P的正極相連接；所述三極管VT5的集電極接地，其發(fā)射極還與極性電容C8的正極相連接。

更進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓電路由三極管VT2，三極管VT3，電阻R2，可調(diào)電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，二極管D2，二極管D3，以及穩(wěn)壓二極管D4組成。

連接時(shí)，二極管D2的N極經(jīng)電阻R2后與變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接，P極經(jīng)電感L1后與三極管VT1的集電極相連接。極性電容C2的正極與二極管D2的P極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R4后與三極管VT3的發(fā)射極相連接。可調(diào)電阻R3的一端與極性電容C2的負(fù)極相連接，另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接。

其中，二極管D3的N極與三極管VT2的基極相連接，P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接。極性電容C3的正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接，負(fù)極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接。極性電容C4的負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接后接地，正極經(jīng)電阻R5后與極性電容C3的負(fù)極相連接。

同時(shí)，穩(wěn)壓二極管D4的N極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接，P極經(jīng)電阻R6后與三極管VT3的基極相連接。所述極性電容C2的負(fù)極還與極性電容C3的負(fù)極相連接；所述三極管VT2的集電極分別與穩(wěn)壓二極管D4和控制芯片U2的VDD管腳相連接。

再進(jìn)一步地，所述半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路由場(chǎng)效應(yīng)管MOS，三極管VT6，光電耦合器IC，電阻R16，可調(diào)電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R2，電阻R23，電阻R24，極性電容C11，極性電容C12，極性電容C13，極性電容C14，極性電容C15，二極管D8，二極管D9，二極管D10，以及二極管D11組成。

連接時(shí)，極性電容C13的負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連接，正極與控制芯片U2的VDD管腳相連接。電阻R21的一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接，另一端與控制芯片U2的NC2管腳相連接。二極管D10的P極經(jīng)電阻R22后與控制芯片U2的NC3管腳相連接，N極與三極管VT6的基極相連接。

其中，二極管D8的N極經(jīng)電阻R16后與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接，P極經(jīng)電阻R18后與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接。極性電容C15的正極與控制芯片U2的FB管腳相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R24后與光電耦合器IC的第一輸出端輸出端相連接。二極管D11的N極與光電耦合器IC的第二輸入端相連接，P極接地。穩(wěn)壓二極管D9的N極經(jīng)電阻R20后與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接，P極與三極管VT6的發(fā)射極相連接。

同時(shí)，極性電容C14的正極與二極管D8的N極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R23后與光電耦合器IC的第一輸入端相連接。極性電容C11的正極經(jīng)可調(diào)電阻R17后與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接，負(fù)極接地。極性電容C12的正極與穩(wěn)壓二極管D9的N極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R19后與可調(diào)電阻R17的可調(diào)端相連接。

所述三極管VT6的基極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接，其集電極則與光電耦合器IC的第二輸出端相連接后接地；所述極性電容C11的負(fù)極還與極性電容C12的經(jīng)相連接。

運(yùn)行時(shí)，本發(fā)明的輸出控制單元的三極管VT1的發(fā)射極分別與基極和集電極導(dǎo)通，同時(shí)輸出控制單元的半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路中的場(chǎng)效應(yīng)管MOS、三極管VT6和光電耦合器IC導(dǎo)通，輸出控制單元輸出大電流，大電流加到電磁閥使其完全吸合，供暖管道熱水流入散熱器，此時(shí)散熱器開(kāi)始對(duì)房間供熱。當(dāng)溫度傳感器所采集的房間內(nèi)的溫度信息經(jīng)單片機(jī)分析處理后得到的溫度值大于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器內(nèi)儲(chǔ)存的人們?cè)O(shè)定的溫度值時(shí)，單片機(jī)則輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)輸出控制單元的信號(hào)接收電路進(jìn)行抗干擾處理后經(jīng)控制芯片U2的DRAIN管腳傳輸給控制芯片U2，控制芯片U2則根據(jù)接收的控制信號(hào)控制三極管VT1的發(fā)射極分別與基極和集電極斷開(kāi)，并且使半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路中的場(chǎng)效應(yīng)管MOS、三極管VT6和光電耦合器IC斷開(kāi)，半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路停止輸出驅(qū)動(dòng)電流給電磁閥，此時(shí)，電磁閥失電磁芯彈出關(guān)閉供暖管道與散熱器的連接口，使散熱器內(nèi)的熱水停止熱補(bǔ)償，即此時(shí)房間內(nèi)的溫度便會(huì)不再升高，并且會(huì)下降在，使房間內(nèi)的溫度與設(shè)定溫度一致。同時(shí)，因?yàn)樾韫┡姆块g減少，使其它的房間達(dá)到設(shè)定溫度值的效率也會(huì)提高，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求。

當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到房間內(nèi)的溫度下降到低于設(shè)定溫度時(shí)，單片機(jī)則會(huì)輸出控制信號(hào)給輸出控制單元，輸出控制單元的控制芯片U2則根據(jù)接收的控制信號(hào)控制三極管VT1的發(fā)射極與基極導(dǎo)通，并使半橋驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路中的三極管VT6和光電耦合器IC導(dǎo)通，并通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R17的阻值來(lái)輸出低電流，加到電磁閥的為低電流而磁芯不會(huì)完全吸合，因此進(jìn)入散熱器的熱水量會(huì)很小，房間內(nèi)的溫度不會(huì)快速提升，而是緩緩提升至設(shè)定溫度，使人們不會(huì)感到不舒服。本發(fā)明極大的減少了鍋爐房的熱氣排放，而對(duì)大氣層的臭氧層的破壞，很好的實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明運(yùn)行時(shí)則會(huì)以此進(jìn)行循環(huán)工作。

本發(fā)明通過(guò)對(duì)房間內(nèi)的溫度信息進(jìn)行采集，較好實(shí)現(xiàn)了根據(jù)所采集的溫度信息對(duì)每個(gè)房間內(nèi)的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)；并且本發(fā)明還能輸出穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓，從而確保了本發(fā)明對(duì)溫度控制的準(zhǔn)確性，很好的滿(mǎn)足了人們?cè)诠?jié)能保護(hù)方面的要求。

同時(shí)，同時(shí)，輸出控制單元的信號(hào)接收電路能對(duì)接收的控制信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理，以確保接收的控制信號(hào)的準(zhǔn)確性，從而提高了本發(fā)明對(duì)溫度控制的準(zhǔn)確性。為了本發(fā)明的實(shí)際使用效果，輸出控制單元的控制芯片U2優(yōu)先采用了NCP1014集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，該芯片與外部電路相結(jié)合，能有效的提高本發(fā)明對(duì)溫度控制的準(zhǔn)確性。

如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。