智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)，包括煤氣感應(yīng)器、控制系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)；控制系統(tǒng)包括自震蕩逆變拓?fù)潆娐?、全橋整流電路、交流電電源、全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路和初級(jí)繞組；排風(fēng)系統(tǒng)包括次級(jí)繞組和風(fēng)扇；其中，煤氣感應(yīng)器與自震蕩逆變拓?fù)潆娐愤B接；全橋整流電路與自震蕩逆變拓?fù)潆娐泛徒涣麟婋娫催B接；全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路與自震蕩逆變拓?fù)潆娐泛统跫?jí)繞組連接；次級(jí)繞組和風(fēng)扇連接。本實(shí)用新型智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)，輸出信號(hào)智能控制無線供電電路的通斷，無線供電消除電火花隱患，自動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)更快速有效的應(yīng)變煤氣泄漏事故，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用。
【專利說明】
智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煤氣監(jiān)控裝置，尤其涉及一種智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氣味法檢驗(yàn)煤氣泄漏:原始的煤氣是無色無味的。但為了防止煤氣中毒，讓人們能夠盡早發(fā)覺，后來加了硫化氫氣體，這種氣體的味道是臭雞蛋味，有毒。有味氣味本身有毒，而且從以往煤氣中毒事故看來，由于已經(jīng)泄露過量煤氣才問到味道，人們很難在察覺后做出正確自救反應(yīng)。
[0003]傳統(tǒng)的報(bào)警器通過氣體傳感器探測(cè)周圍環(huán)境中的低濃度可燃?xì)怏w，通過采樣電路，將探測(cè)信號(hào)用模擬量或數(shù)字量傳遞給控制器或控制電路，當(dāng)可燃?xì)怏w濃度超過控制器或控制電路中設(shè)定的值時(shí)，控制器通過執(zhí)行器或執(zhí)行電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。且現(xiàn)在的報(bào)警器大多都是線接觸，增加了因?yàn)榫€接觸產(chǎn)生電火花造成的隱患，同時(shí)居民使用警報(bào)器時(shí)經(jīng)常不會(huì)調(diào)整機(jī)器，且經(jīng)常失靈，并沒有被人們普遍信賴及使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)存在的線接觸產(chǎn)生電火花、不易調(diào)整、經(jīng)常失靈等問題。本實(shí)用新型提出一種新型的智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)，包括煤氣感應(yīng)器、控制系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng);所述控制系統(tǒng)包括自震蕩逆變拓?fù)潆娐?、全橋整流電路、交流電電源、全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路和初級(jí)繞組;所述排風(fēng)系統(tǒng)包括次級(jí)繞組和風(fēng)扇;其中，所述煤氣感應(yīng)器與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐愤B接;所述全橋整流電路與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐泛徒涣麟婋娫催B接;所述全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐泛退龀跫?jí)繞組連接;所述次級(jí)繞組和風(fēng)扇連接。
[0006]所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐窞橥仆焓侥孀兺負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述推挽式逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括一個(gè)直流輸入端、第一與第二驅(qū)動(dòng)電路、四個(gè)電感、和一個(gè)補(bǔ)償電容，所述第一驅(qū)動(dòng)電路包括第一開關(guān)管、第一穩(wěn)壓二極管和第一負(fù)載;所述第二驅(qū)動(dòng)電路包括第二開關(guān)管、第二穩(wěn)壓管和第二負(fù)載;所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的射極、第一二極管和第二二極管的正極分別連接到所述直流輸入端的負(fù)極;所述第一開關(guān)管的集電極與所述第三電感的一端連接，所述第一負(fù)載的一端、所述第一電感的一端和所述補(bǔ)償電容的一端分別連接于第一開關(guān)管的集電極和第三電感之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第二開關(guān)管的集電極與所述第二電感的一端連接，所述第二負(fù)載的一端、所述補(bǔ)償電容的另一端和所述第一電感的另一端分別連接于所述第二開關(guān)管的集電極和所述第二電感之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第一開關(guān)管的基極與所述第一二極管的負(fù)極連接，且所述第二負(fù)載的另一端連接于所述第一開關(guān)管與所述第一二極管之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第二開關(guān)管的基極與所述第二二極管的負(fù)極連接，且所述第一負(fù)載的另一端連接于所述第二開關(guān)管和所述第二二極管之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第二電感的另一端和所述第三電感的另一端相互連接;所述第四電感的一端連接于所述第二電感和所述第三電感之間的連接節(jié)點(diǎn)上，另一端與所述直流輸入端的正極連接。
[0007]本實(shí)用新型的智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)，輸出信號(hào)智能控制無線供電電路的通斷，無線供電消除電火花隱患，自動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)更快速有效的應(yīng)變煤氣泄漏事故，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用。
【附圖說明】
[0008]附圖1為智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]附圖2為自震蕩逆變拓?fù)潆娐返慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]附圖3為自震蕩逆變拓?fù)潆娐吩诜€(wěn)態(tài)工作模態(tài)I下的電通路圖；
[0011 ]附圖4為自震蕩逆變拓?fù)潆娐吩诜€(wěn)態(tài)工作模態(tài)Π下的電通路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。應(yīng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例只用于說明本實(shí)用新型而非限制本實(shí)用新型，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出的各種替換和變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0013]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為自震蕩逆變拓?fù)潆娐返慕Y(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為自震蕩逆變拓?fù)潆娐吩诜€(wěn)態(tài)工作模態(tài)I下的電通路圖；附圖4為自震蕩逆變拓?fù)潆娐吩诜€(wěn)態(tài)工作模態(tài)Π下的電通路圖。其中10為智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)，11為煤氣感應(yīng)器，20為控制系統(tǒng)，21為交流電電源，22為自震蕩逆變拓?fù)潆娐罚?3為全橋整流電路，24為全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路，25為初級(jí)繞組，30為排風(fēng)系統(tǒng)，31為次級(jí)繞組，32為風(fēng)扇。附圖
2、附圖3和附圖4中直流輸入端V，第一電感L1，第二電感L2，第三電感L3，第四電感L4，補(bǔ)償電容C，第一負(fù)載Ri，第二負(fù)載R2，第一開關(guān)管Qi，第二開關(guān)管Q2，第一二極管Di，第二二極管D2。
[0014]如附圖1所示，本實(shí)用新型智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)3010，包括煤氣感應(yīng)器
11、控制系統(tǒng)20和排風(fēng)系統(tǒng)30;所述控制系統(tǒng)20包括自震蕩逆變拓?fù)潆娐?2、全橋整流電路23、交流電電源21、全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路24和初級(jí)繞組25;所述排風(fēng)系統(tǒng)30包括次級(jí)繞組31和風(fēng)扇32;其中，所述煤氣感應(yīng)器11與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐?2連接;所述全橋整流電路23與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐?2和交流電電源21連接;所述全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路24與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐?2和所述初級(jí)繞組25連接;所述次級(jí)繞組31和風(fēng)扇32連接。
[0015]非接觸充電系統(tǒng)中的高頻逆變拓?fù)湟话阌腥珮蚰孀兺負(fù)?、板橋逆變拓?fù)洹⑼仆焓侥孀兺負(fù)涞?。全橋逆變拓?fù)浜桶霕蚰孀兺負(fù)涠夹枰綦x光源、光耦等電路。這不但增大了系統(tǒng)的體積，而且提高了充電系統(tǒng)的成本，不適宜在充電系統(tǒng)中采用。而推挽式逆變拓?fù)淇稍O(shè)計(jì)為自震蕩逆變，只需要在主電路中加入少量的輔助元件即可實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)，其體積和成本都比較小。因此，根據(jù)便攜式充電設(shè)備的特點(diǎn)，選擇推挽式逆變拓?fù)渥鳛楸鞠到y(tǒng)的逆變拓?fù)洹?br>[0016]如附圖2所示，所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐?2為推挽式逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述推挽式逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括一個(gè)直流輸入端V、第一與第二驅(qū)動(dòng)電路、四個(gè)電感、和一個(gè)補(bǔ)償電容C，所述第一驅(qū)動(dòng)電路包括第一開關(guān)管Q1、第一穩(wěn)壓二極管和第一負(fù)載R1;所述第二驅(qū)動(dòng)電路包括第二開關(guān)管Q2、第二穩(wěn)壓管和第二負(fù)載R2;所述第一開關(guān)管Ql和所述第二開關(guān)管Q2的射極、第一二極管D1和第二二極管D2的正極分別連接到所述直流輸入端V的負(fù)極;所述第一開關(guān)管Qi的集電極與所述第三電感L3的一端連接，所述第一負(fù)載Ri的一端、所述第一電感Li的一端和所述補(bǔ)償電容C的一端分別連接于第一開關(guān)管&的集電極和第三電感L3之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第二開關(guān)管Q2的集電極與所述第二電感L2的一端連接，所述第二負(fù)載心的一端、所述補(bǔ)償電容C的另一端和所述第一電感1^的另一端分別連接于所述第二開關(guān)管出的集電極和所述第二電感1^2之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第一開關(guān)管&的基極與所述第一二極管D1的負(fù)極連接，且所述第二負(fù)載R2的另一端連接于所述第一開關(guān)管Q1與所述第一二極管D1之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第二開關(guān)管Q2的基極與所述第二二極管D2的負(fù)極連接，且所述第一負(fù)載R1的另一端連接于所述第二開關(guān)管Q2和所述第二二極管D2之間的連接節(jié)點(diǎn)上;所述第二電感L2的另一端和所述第三電感L3的另一端相互連接;所述第四電感L4的一端連接于所述第二電感L2和所述第三電感L3之間的連接節(jié)點(diǎn)上，另一端與所述直流輸入端V的正極連接。
[0017]推挽式逆變拓?fù)淇蓪?shí)現(xiàn)電路自震蕩工作，從而避免了在開關(guān)管&、02兩端加開關(guān)控制驅(qū)動(dòng)電路。開關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓直接從開關(guān)管兩端獲得，驅(qū)動(dòng)電路是由一個(gè)穩(wěn)壓二極管和一個(gè)負(fù)載串聯(lián)組成。直流電壓源與直流電感1^組成等效的直流電流源。L3、L4為相分變壓器兩個(gè)繞組的等效電感。L1為發(fā)射線圈等效電感，C為發(fā)射線圈補(bǔ)償電容C。選擇穩(wěn)壓值為5V的穩(wěn)壓二極管，驅(qū)動(dòng)電壓為5V的開關(guān)管。
[0018]穩(wěn)態(tài)時(shí)電路有兩個(gè)工作模態(tài)，其工作工程如下:
[0019]模態(tài)I
[0020]如附圖3所示，模態(tài)I時(shí)，補(bǔ)償電容C兩端的電壓上正下負(fù)，S卩A點(diǎn)位高B點(diǎn)位低。當(dāng)A點(diǎn)電壓高于5V時(shí)，穩(wěn)壓管出的電壓為5V，驅(qū)動(dòng)Q2導(dǎo)通。此時(shí)電路的電流流向如附圖3中粗線所示，直流電流經(jīng)過相分變壓器氛圍1^12(兩者基本相等)，其中I1通過A點(diǎn)進(jìn)入諧振回路，在B點(diǎn)與I2匯合，經(jīng)過Q2,所以推挽式拓?fù)淞魅胫C振回路的電流為等效電流源的一半，與補(bǔ)償電容式半橋拓?fù)鋵?duì)偶，Ii由A點(diǎn)向諧振回路注入能量，向補(bǔ)償電容C充電，A點(diǎn)的電位按正弦半波規(guī)律變化。當(dāng)A點(diǎn)電位下降至小于5V時(shí)，Q2關(guān)斷，補(bǔ)償電容C兩端的電壓過零后反向增加。
[0021]模態(tài)Π
[0022]如附圖4所示，模態(tài)Π時(shí)，補(bǔ)償電容C兩端的電壓翻轉(zhuǎn)，下正上負(fù)，S卩B點(diǎn)位高A點(diǎn)位。當(dāng)B點(diǎn)電壓大于5V時(shí)，穩(wěn)壓管電壓為5V，驅(qū)動(dòng)Q1導(dǎo)通。此時(shí)電路的電流流向如附圖4中粗線所示，I2通過B點(diǎn)為諧振回路反向注入能量，并在A點(diǎn)與I1匯合，經(jīng)過Q1流回直流電源。此時(shí)A點(diǎn)電位為零，B點(diǎn)電位高于5V并按正弦半波規(guī)律變化。當(dāng)B點(diǎn)電位下降至小于Q1時(shí)，Q1關(guān)斷，補(bǔ)償電容C兩端的電壓過零后正向增加。
[0023]當(dāng)補(bǔ)償電容C電壓正向大于5V時(shí)再次進(jìn)入模態(tài)I，電路循環(huán)工作在以上兩個(gè)模態(tài)，在發(fā)射線圈L1中產(chǎn)生正弦電流。
[0024]電路的控制方法簡單，不需要附加開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)了電路的自震蕩逆變。此外，開關(guān)管開關(guān)狀態(tài)的切換是在補(bǔ)償電容C兩點(diǎn)電勢(shì)差為5V左右的時(shí)刻，基本實(shí)現(xiàn)了 ZVS，從而降低了整個(gè)電路的損耗。
[0025]本實(shí)用新型的工作過程為:
[0026]第一步:當(dāng)空氣中煤氣密度達(dá)到額定值，煤氣感應(yīng)器11信號(hào)輸出端部分開始運(yùn)行，持續(xù)輸出信號(hào)；
[0027]第二步:無線供電控制部分接收到持續(xù)的信號(hào)后閉合開關(guān)，開始運(yùn)行無線供電系統(tǒng)(無線供電系統(tǒng)主要采用電磁感應(yīng)原理，通過線圈進(jìn)行能量耦合實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。系統(tǒng)工作時(shí)輸入端將交流市電經(jīng)全橋整流電路23變換成直流電，經(jīng)過電源管理模塊后輸出的直流電通過全橋逆變轉(zhuǎn)換成高頻交流電供給初級(jí)繞組25。通過2個(gè)線圈耦合傳輸能量，次級(jí)線圈輸出的電流經(jīng)接受轉(zhuǎn)換電路為排風(fēng)系統(tǒng)30(如排風(fēng)扇32)供電。變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，其大小均與它們的變化率有關(guān)系，而正弦函數(shù)的變化率是另外一個(gè)正弦函數(shù)，所以電磁波能夠傳播出去，而感應(yīng)電壓的產(chǎn)生與磁通量的變化相關(guān)，所以線圈內(nèi)部變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而完成供電過程)；
[0028]第三步:當(dāng)室內(nèi)煤氣濃度下降到另一個(gè)安全值，煤氣感應(yīng)器11信號(hào)輸出端部分停止運(yùn)行，即停止輸出信號(hào)，無線供電部分開關(guān)斷開，排風(fēng)系統(tǒng)30自動(dòng)停止工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:包括煤氣感應(yīng)器、控制系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng);所述控制系統(tǒng)包括自震蕩逆變拓?fù)潆娐?、全橋整流電路、交流電電源、全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路和初級(jí)繞組;所述排風(fēng)系統(tǒng)包括次級(jí)繞組和風(fēng)扇;其中，所述煤氣感應(yīng)器與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐愤B接;所述全橋整流電路與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐泛徒涣麟婋娫催B接;所述全橋逆變直流轉(zhuǎn)交流電路與所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐泛退龀跫?jí)繞組連接;所述次級(jí)繞組和風(fēng)扇連接。2.如權(quán)利要求1所述的智能感應(yīng)煤氣無線供電排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述自震蕩逆變拓?fù)潆娐窞橥仆焓侥孀兺負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述推挽式逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括一個(gè)直流輸入端、二個(gè)驅(qū)動(dòng)電路、四個(gè)電感、和一個(gè)補(bǔ)償電容，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)開關(guān)管、一個(gè)穩(wěn)壓二極管和一個(gè)負(fù)載;第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的射極、第一二極管和第二二極管的正極分別連接到直流輸入端的負(fù)極;第一開關(guān)管的集電極與第三電感的一端連接，第一負(fù)載的一端、第一電感的一端和補(bǔ)償電容的一端分別連接于第一開關(guān)管的集電極和第三電感之間的節(jié)點(diǎn)之上;第二開關(guān)管的集電極與第二電感的一端連接，第二負(fù)載的一端、補(bǔ)償電容的另一端和第一電感的另一端分別連接于第二開關(guān)管的集電極和第二電感之間的節(jié)點(diǎn)之上;第一開關(guān)管的基極與第一二極管的負(fù)極連接，且第二負(fù)載的另一端連接于其之間的節(jié)點(diǎn)之上;第二開關(guān)管的基極與第二二極管的負(fù)極連接，且第一負(fù)載的另一端連接于其之間的節(jié)點(diǎn)之上;第二電感的另一端和第三電感的另一端相互連接;第四電感的一端連接于第二電感和第三電感之間的節(jié)點(diǎn)之上，另一端與直流輸入端的正極連接。
【文檔編號(hào)】F04D27/00GK205423264SQ201620214947
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】陳元龍
【申請(qǐng)人】陳元龍