本實用新型涉及一種控制電路,具體的說,是一種凈化空氣換氣扇用穩(wěn)壓濾波型控制電路。
背景技術:
隨著工業(yè)自動化的不斷進步和人們生活質量的不斷提高,人們對其生存環(huán)境的要求也不斷提高,而空氣質量是環(huán)境好壞的一個重要的標志,它直接影響到人們的健康生活??諝鈨艋髟诰蛹?、醫(yī)療、工業(yè)領域均有應用,居家領域以單機類的家用空氣凈化器為市場的主流產品。空氣凈化器能去除空氣中的顆粒物,包括過敏原、室內的PM2.5等,同時還可以解決由于裝修或者其他原因導致的室內、地下空間、車內揮發(fā)性有機物空氣污染問題。因此人們常使用空氣凈化器對室內空氣進行凈化,其中,凈化空氣換氣扇因其不僅能對室內空氣進行凈化,還能加快室內空氣的對流的優(yōu)點,而被人們廣泛的使用。
然而,現(xiàn)有的凈化空氣換氣扇的控制電路結構復雜、成本高和控制效果不理想;并且現(xiàn)有的凈化空氣換氣扇的控制電路還存在輸出電壓穩(wěn)定性差的問題,導致凈化空氣換氣扇的工作穩(wěn)定性差,致使不能很好的消除室內空氣中的異味、細菌、霉菌等有害物質,從而無法有效的確保人們的呼吸健康。
因此,一種結構簡單、成本低和能提高控制效果,又能確保輸出穩(wěn)定的電壓的凈化空氣換氣扇的控制電路便成為了當務之急。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有的凈化空氣換氣扇的控制電路結構復雜、成本高和控制效果不理想,輸出電壓穩(wěn)定性差的缺陷,提供的一種凈化空氣換氣扇用穩(wěn)壓濾波型控制電路。
本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn):一種凈化空氣換氣扇用穩(wěn)壓濾波型控制電路,主要由變壓器T,二極管整流器U1,穩(wěn)壓芯片U2,煙霧傳感器YW,放大器P,三極管VT1,三極管VT2,三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,負極與放大器P的正極相連接、正極與煙霧傳感器YW的B管腳相連接的極性電容C2,一端與放大器P的正極相連接、另一端接地的電阻R2,負極與放大器P的負極相連接后接地、正極經電阻R1后與放大器P的輸出端相連接的極性電容C1,P極經電阻R3后與放大器P的正極相連接、N極與放大器P的輸出端相連接的二極管D1,正極與放大器P的正極相連接、負極經電阻R4后與二極管D1的N極相連接的極性電容C3,正極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接、負極接地的極性電容C4,一端與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、另一端與三極管VT1的基極相連接的電阻R5,負極與三極管VT1的發(fā)射極相連接后接地、正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接的極性電容C5,正極與三極管VT2的集電極相連接、負極與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C6,P極經電阻R6后與三極管VT2的基極相連接、N極電阻R7后與三極管VT3的集電極相連接的二極管D2,正極經電阻R8后與三極管VT2的發(fā)射極相連接、負極經電阻R10后與三極管VT4的基極相連接的極性電容C7,正極與三極管VT3的基極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接的極性電容C8,N極經電感L后與三極管VT3的基極相連接、P極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接的二極管D4,正極經電阻R11后與極性電容C8的負極相連接、負極經電阻R12后與三極管VT4的發(fā)射極連接的極性電容C9,一端與二極管D2的P極相連接、另一端與三極管VT3的相連接的可調電阻R9,P極與二極管D2的P極相連接、N極與三極管VT4的集電極相連接后接地的二極管D3,串接在二極管D3的P極與N極之間的繼電器K,負極與穩(wěn)壓芯片U2的IN管腳相連接、正極與變壓器T原邊電感線圈L1的非同名端相連接的極性電容C10,N極與三極管VT5的集電極相連接、P極經電阻R14后與極性電容C10的正極相連接的二極管D6,一端與穩(wěn)壓芯片U2的ADJ管腳相連接、另一端與二極管D6的P極相連接的可調電阻R15,負極與三極管VT5的基極相連接、正極與可調電阻R15的調節(jié)端相連接的極性電容C11,一端與穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接、另一端與極性電容C11的正極相連接的電阻R13,P極與極性電容C10的正極相連接、N極與穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接的二極管D5,以及正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、負極與二極管D5的N極共同形成負載接口的極性電容C12組成;
所述放大器P的輸出端還與二極管D2的P極相連接;所述變壓器T副邊電感線圈L2的同名端與煙霧傳感器YW的H1管腳相連接、其電感線圈L2的非同名端與煙霧傳感器YW的H2管腳相連接;所述變壓器T副邊電感線圈L3的同名端與二極管整流器U1的其中一個輸入端相連接、其電感線圈L3的非同名端與二極管整流器U1的另一個輸入端相連接;所述二極管整流器U1的負極輸出端還與煙霧傳感器YW的A管腳相連接;所述三極管VT1的集電極還與三極管VT2的基極相連接;所述極性電容C4的負極還與二極管D3的P極相連接;所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端經繼電器K的常開觸點K-1后與穩(wěn)壓芯片U2的IN管腳相連接;所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端與非同名端共同形成輸入端并與市電相連接。
為確保本實用新型的實際使用效果,所述穩(wěn)壓芯片U2則優(yōu)先采用了LM317集成芯片來實現(xiàn);所述煙霧傳感器YW則優(yōu)先采用了為QM-N5煙霧傳感器來實現(xiàn);同時所述可調電阻R9的阻值可調范圍為5~30Ω。所述繼電器K則優(yōu)先采用了ASH-25LA繼電器來實現(xiàn)。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
(1)本實用新型能通過煙霧傳感器YW對凈化空氣換氣扇使用范圍內的空氣污染情況進行檢測,并且本實用新型能通過煙霧傳感器YW所檢測到的信息來控制空氣污染情況來控制凈化空氣換氣扇的自動開啟與關閉。
(2)本實用新型能對煙霧傳感器YW輸出的電流信號的靜態(tài)工作點保持穩(wěn)定,能對電流脈沖的零點漂移進行抑制,從而提高了本實用新型的控制效果。
(3)本實用新型能能對輸出電壓和電流的高瞬態(tài)進行調節(jié),防止電流出現(xiàn)偏移,使電壓和電流保持平穩(wěn),從而確保了本實用新型能輸出穩(wěn)定的電壓和電流。
(4)本實用新型能煙霧傳感器YW輸出的電流信號中電波干擾信號進行消除,使電流信號更加干凈;并能對電流信號的脈寬進行調節(jié),使信號更平穩(wěn),有效的提高了煙霧傳感器YW輸出的電流信號準確性,從而提高了本實用新型的控制效果。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體電路結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細說明,但本實用新型的實施方式不限于此。
如圖1所示,本實用新型主要由變壓器T,二極管整流器U1,穩(wěn)壓芯片U2,煙霧傳感器YW,三極管VT1,三極管VT2,三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,繼電器K,電阻R1,電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,電阻R6,電阻R7,電阻R8,可調電阻R9,電阻R10,電阻R11,電阻R12,電阻R13,電阻R14,電阻R15,極性電容C1,極性電容C2,極性電容C3,極性電容C4,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,極性電容C10,極性電容C11,極性電容C13,二極管D1,二極管D2,二極管D3,二極管D4,以及電感L組成。
為了確保本實用新型的實際使用效果,實施時,所述穩(wěn)壓芯片U2則優(yōu)先采用了LM317集成芯片來實現(xiàn);所述煙霧傳感器YW則優(yōu)先采用了為QM-N5煙霧傳感器來實現(xiàn);同時為了提高輸入橋的電信號調整準確性,所述可調電阻R9的阻值可調范圍為5~30Ω。所述繼電器K則優(yōu)先采用了ASH-25LA繼電器來實現(xiàn);二極管整流器U1為1N5221B硅整流二極管組成的二極管整流器,三極管VT1~VT4均采用了3CG15三極管來實現(xiàn),電阻R1、電阻R3的阻值為100Ω,電阻R2和電阻R4的阻值為200Ω,電阻R7和電阻R8的阻值為1kΩ,電阻R10電阻R11和電阻R12為4.7kΩ,電阻R13和電阻R14的阻值為3kΩ,可調電阻R15的阻值調節(jié)范圍為50-210Ω;極性電容C1~C4均為耐壓值為25V、其容值為200μF的鋁電解電容器,極性電容C5、極性電容C6均為耐壓值為50V、其容值為100μF的鋁電解電容器,極性電容C7~極性電容C9均為耐壓值為25V、其容值為20μF的鋁電解電容器;二極管D1、二極管D2為1N4001型二極管,二極管D3、二極管D4和二極管D5為1N4005型二極管,電感L為40μh的環(huán)形共模電感T25。
連接時,極性電容C2的負極與放大器P的正極相連接,正極與煙霧傳感器YW的B管腳相連接。電阻R2的一端與放大器P的正極相連接,另一端接地。極性電容C1的負極與放大器P的負極相連接后接地,正極經電阻R1后與放大器P的輸出端相連接。二極管D1的P極經電阻R3后與放大器P的正極相連接,N極與放大器P的輸出端相連接。極性電容C3的正極與放大器P的正極相連接,負極經電阻R4后與二極管D1的N極相連接。極性電容C4的正極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接,負極接地。電阻R5的一端與二極管整流器U1的正極輸出端相連接,另一端與三極管VT1的基極相連接。
其中,極性電容C5的負極與三極管VT1的發(fā)射極相連接后接地,正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接。極性電容C6的正極與三極管VT2的集電極相連接,負極與三極管VT3的集電極相連接。二極管D2的P極經電阻R6后與三極管VT2的基極相連接,N極電阻R7后與三極管VT3的集電極相連接。極性電容C7的正極經電阻R8后與三極管VT2的發(fā)射極相連接,負極經電阻R10后與三極管VT4的基極相連接。極性電容C8的正極與三極管VT3的基極相連接,負極與三極管VT4的基極相連接。
同時,二極管D4的N極經電感L后與三極管VT3的基極相連接,P極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接。極性電容C9的正極經電阻R11后與極性電容C8的負極相連接,負極經電阻R12后與三極管VT4的發(fā)射極連接??烧{電阻R9的一端與二極管D2的P極相連接,另一端與三極管VT3的相連接。二極管D3的P極與二極管D2的P極相連接,N極與三極管VT4的集電極相連接后接地。繼電器K串接在二極管D3的P極與N極之間。
以及,極性電容C10的負極與穩(wěn)壓芯片U2的IN管腳相連接,正極與變壓器T原邊電感線圈L1的非同名端相連接。二極管D6N極與三極管VT5的集電極相連接,P極經電阻R14后與極性電容C10的正極相連接??烧{電阻R15的一端與穩(wěn)壓芯片U2的ADJ管腳相連接,另一端與二極管D6的P極相連接。極性電容C11的負極與三極管VT5的基極相連接,正極與可調電阻R15的調節(jié)端相連接。電阻R13的一端與穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接,另一端與極性電容C11的正極相連接。二極管D5的P極與極性電容C10的正極相連接,N極與穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接。極性電容C12的正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接,負極與二極管D5的N極共同形成負載接口。其中,該負載接口的二極管D5的N極與風機FJ的驅動電流輸入端相連接、極性電容C12的負極與風機FJ的電源輸入端相連接。
所述放大器P的輸出端還與二極管D2的P極相連接;所述變壓器T副邊電感線圈L2的同名端與煙霧傳感器YW的H1管腳相連接,其電感線圈L2的非同名端與煙霧傳感器YW的H2管腳相連接;所述變壓器T副邊電感線圈L3的同名端與二極管整流器U1的其中一個輸入端相連接,其電感線圈L3的非同名端與二極管整流器U1的另一個輸入端相連接;所述二極管整流器U1的負極輸出端還與煙霧傳感器YW的A管腳相連接;所述三極管VT1的集電極還與三極管VT2的基極相連接;所述極性電容C4的負極還與二極管D3的P極相連接;;所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端經繼電器K的常開觸點K-1后與穩(wěn)壓芯片U2的IN管腳相連接;所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端與非同名端共同形成輸入端并與市電相連接。
運行時,本實用新型的變壓器T的副邊電感線圈L2輸出電壓為6V,用于對煙霧傳感器YW內的氣敏半導體器件的燈絲供電,而變壓器T的副邊電感線圈L3輸出電壓為12V,該電壓經二極管整流器U1進行整流后則作為電路的工作電壓。
其中,放大器P、極性電容C1、極性電容C2、極性電容C3、二極管D1、電阻R1電阻R2、電阻R3和電阻R4形成二階濾波放大器,該二階濾波放大器能對煙霧傳感器YW輸出的電流信號中電波干擾信號進行消除,使電流信號更加干凈;并能對電流信號的脈寬進行調節(jié),使信號更平穩(wěn),有效的提高了煙霧傳感器YW輸出的電流信號準確性。二極管D2、阻R1、電阻R6和可調電阻R9形成差分放大器的輸入電橋,該輸入橋能對二階濾波放大器輸出的電流信號的靜態(tài)工作點保持穩(wěn)定,能對電流信號中的差模電流進行放大,而對電流信號的共模信號進行抑制,使傳輸給差分放大器的電流信號更準確,使差分放大器的運行更穩(wěn)定。三極管VT1和三極管VT3形成本實用新型中的差分放大器,該差分放大器能對電流脈沖的零點漂移進行抑制,使輸出電壓更穩(wěn)定;同時,穩(wěn)壓芯片U2、極性電容C10、極性電容C11、極性電容C12、二極管D5、二極管D6、電阻R13、電阻R14、可調電阻R15和三極管VT5形成電壓調整電路,該電路能對輸出電壓和電流的高瞬態(tài)進行調節(jié),防止電流出現(xiàn)偏移,使電壓和電流保持平穩(wěn),從而確保了實用新型能輸出穩(wěn)定的電壓和電流。
實施時,在輸入電橋未為差分放大器輸入電流信號時,差分放大器輸出負電壓,三極管VT1的集電極電壓高于三極管VT3的集電極電壓,而三極管VT2發(fā)射極則因連接在差分放大器的輸出端,使三極管VT3截止,此時,三極管VT2的集電極中無電流通過,三極管VT4也截止,繼電器K的常開觸點K-1不吸合,電壓調整電路不過電,凈化空氣換氣扇的風機FJ的啟動端和電源端均無電流輸入,不會被開啟。
其中,二階濾波放大器中的極性電容C1極性電容C2為濾波電容,極性電容C2和電阻R2形成濾波電路對輸入的電流信號進行過濾,有效的消除電流信號中的電波干擾信號,處理后的電流信號經極性電容C2的負極傳輸給由放大器P、二極管D1、極性電容C3、電阻R3和電阻R4形成的放大電路,該放大電路對輸入的電流信號中的低電頻信號的脈寬進行放大,最后放大處理后的電流信號再次經極性電容C1和電阻R1形成的另一濾波電路進行過濾,有效的消除電流信號中的低頻次波,從而該二階濾波放大器能輸出干凈、穩(wěn)定的電流信號,能有效的提高本實用新型控制的準確性。
當煙霧傳感器YW室內空氣中含有異味或有害氣體時,該煙霧傳感器YW的兩個檢測電極間的電阻值變小而輸出電流信號給輸入橋,此時,輸入電橋給差分放大器輸入電流信號,三極管VT1的集電極電位降低,三極管VT3的集電極電位升高,差分放大器輸出穩(wěn)定的正電壓,在差分放大器輸出正電壓增加到一定時,三極管VT2便處于飽和狀態(tài),則會被導通,通過電阻R11、極性電容C9和電阻R形成的限流器的電壓增加,該限流器能有效的抑制電流中的脈沖零點漂移,確保電路的穩(wěn)定性,三極管VT4得到該電流后發(fā)射極與集電極導通,與三極管VT4的集電極相連接的繼電器K得電常開觸點K-1吸合,電壓調整電路過電,該電壓調整電路對電壓進行調整后輸出穩(wěn)定的電壓給凈化空氣換氣扇的風機FJ的啟動端和電源端過電流,風機FJ得電被開啟,凈化空氣換氣扇對室內含有異味或有害氣體的空氣進行排出。
其中,電壓調整電路中的可調電阻R15的調節(jié)范圍為50Ω~210Ω,當電壓調整電路過電時,流過可調電阻R15的最小電流IRmin為5~10mA,可調電阻R15的調整端輸出的電流Iadj遠小于IRmin,當可調電阻R15的阻值調至210Ω時,電壓調整電路輸出的電壓與基準電壓的誤差不超過0.01%,因此本電壓調整電路能輸出穩(wěn)定的電壓和電流,從而有效的提高了本實用新型輸出電壓的穩(wěn)定性,同時有效的確保了本發(fā)明對凈化空氣換氣扇控制的準確性。
當煙霧傳感器YW檢測到室內含有異味或有害氣體的空氣被排出干凈后,煙霧傳感器YW的兩個檢測電極間的電阻值逐漸變大停止輸出電流信號,三極管VT2也會轉為截止狀態(tài),限流器則不過電,三極管VT4截止,繼電器K失電,風機FJ的啟動端停止過電流,風機FJ停止運作,凈化空氣換氣扇被關閉。
為確保本實用新型的實際使用效果,所述穩(wěn)壓芯片U2則優(yōu)先采用了LM317集成芯片來實現(xiàn);所述煙霧傳感器YW則優(yōu)先采用了為QM-N5煙霧傳感器來實現(xiàn);同時為了提高輸入橋的電流信號調整準確性,所述可調電阻R9的阻值可調范圍為5~30Ω;所述繼電器K則優(yōu)先采用了ASH-25LA繼電器來實現(xiàn)。
按照上述實施例,即可很好的實現(xiàn)本實用新型。