設備艙散熱控制裝置製造方法
2023-05-21 21:46:56 1
設備艙散熱控制裝置製造方法
【專利摘要】一種設備艙散熱控制裝置，包括電源電路、轉速檢測報警電路、溫度檢測電路和驅動電路，其中所述電源電路為各個電路供電；轉速檢測報警電路採集風扇的轉速脈衝信號，當風扇轉速降到一定限度時，轉速檢測報警電輸出報警信號；溫度檢測電路檢測設備艙中的溫度，當溫度高於溫度上限值時，輸出風扇工作控制信號；溫度低於下限值時，輸出風扇停機控制信號；溫度在上、下限值之間時，保持原來動作不變；驅動電路根據溫度檢測電路輸出的控制信號來控制散熱風扇的動作。本發明的控制器具有成本低廉，溫度閾值設置靈活，功能可靠，報警及時等優點，達到了確保散熱風扇可靠工作，為設備艙散熱的目的。
【專利說明】設備艙散熱控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種散熱控制裝置，尤其是涉及一種對設備艙散熱進行控制和監測的裝置，可用於特種車等各種車輛。
【背景技術】
[0002]一些特種車設備艙內經常安裝有電源、發電機組等發熱設備，這些設備工作時，會在設備艙內積聚大量熱量，導致設備艙溫度升高，過高的溫度會影響艙內設備的正常運行，甚至導致設備故障。為解決該問題，設備艙一般配置散熱風扇，設備工作時，散熱風扇開始運轉，將艙內熱量排出。但該工作模式的缺點為在較低的外界溫度環境下，散熱風扇仍然運轉，不僅會將設備不需要的冷空氣吸入設備，還會影響散熱風扇的使用壽命，且當散熱風扇發生故障不運轉時，無法及時發現，導致艙內溫度升高，影響艙內設備的正常運行。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明提供了一種設備艙散熱控制裝置，由電源電路、轉速檢測報警電路、溫度檢測電路、驅動電路等四部分組成。本發明從設置溫度閾值回滯區間、溫度上下限值可調、風扇轉速信號檢測方法等方面入手，使控制器具有成本低廉，溫度閾值設置靈活，功能可靠，報警及時等優點，達到了確保散熱風扇可靠工作，為設備艙散熱的目的。本發明具有成本低廉、性能可靠、報警及時等優點，可起到根據設備艙的溫度控制散熱風扇是否工作，並對工作中的風扇運轉情況進行監測，風扇故障可報警，實現設備艙的散熱風扇智能控制的作用。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案如下:
[0005]一種設備艙散熱控制裝置，包括電源電路、轉速檢測報警電路、溫度檢測電路和驅動電路，其特徵是:電源電路為轉速檢測報警電路、溫度檢測報警電路及驅動電路供電；轉速檢測報警電路採集風扇的轉速脈衝信號，當風扇轉速降到一定限度時，轉速檢測報警電輸出報警信號；溫度檢測電路檢測設備艙中的溫度，當溫度高於溫度上限值時，輸出風扇工作控制信號；溫度低於下限值時，輸出風扇停機控制信號；溫度在上、下限值之間時，保持原來動作不變；驅動電路根據溫度檢測電路輸出的控制信號來控制散熱風扇的動作。
[0006]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述轉速檢測報警電路包括發光二級管，當風扇轉速降到一定限度時，轉速檢測報警電路中的發光二級管點亮以發出報警信號表不風扇轉速故障。
[0007]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述轉速檢測報警電路包括光耦隔離電路，施密特觸發器，脈衝檢出電路，發光二極體；所述光耦隔離電路用於將採集到所述轉速脈衝信號進行隔離，生成施密特觸發器的輸入信號；所述施密特觸發器將所述輸入信號整形為表示轉速的規則的脈衝信號；所述脈衝檢出電路檢測脈衝信號，當檢測到脈衝信號的脈衝寬度大於或等於報警設定值時，所述發光二極體發光，發出報警信號，當檢測到脈衝信號的脈衝寬度小於報警設定值時，所述發光二極體不發光。[0008]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述轉速檢測報警電路還包括第一開關，當風扇不需要工作時，所述第一開關斷開，所述轉速檢測報警電路不報警。、
[0009]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述施密特觸發器由第一定時器構成。
[0010]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述脈衝檢出電路由第二定時器、三極體、電阻和電容構成。
[0011]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中電源電路將24V的直流電源隔離變換為5V電源，然後為所述轉速檢測報警電路、溫度檢測報警電路及驅動電路供電。
[0012]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述溫度檢測電路包括第一和第二熱敏電阻、第三定時器、第一和第二溫度範圍調整電位器，所述第一熱敏電阻和第一電位器用於檢測溫度的所述下限值，所述第二熱敏電阻和第而電位器用於檢測預設的溫度的所述上限值。
[0013]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述溫度檢測電路還包括發光二極體，當檢測的溫度低於所述下限值時，所述發光二極體不發光；當檢測的溫度高於所述上限值時，所述發光二極體發光。
[0014]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述定時器為NE555定時器。
[0015]根據上述技術方案的設備艙散熱控制裝置，其中所述驅動電路包括繼電器和續流
二極體。
[0016]有益效果:
[0017]本發明採用定時器為核心晶片，實現轉速及溫度的檢測、輸出報警及控制信號功能，電路簡單，成本低廉；採用DC/DC電源模塊、光耦及繼電器等隔離器件，實現控制器電路與外界的完全隔離，不易受外界電磁環境的幹擾；採用RC電路實現設定轉速報警閾值功能，用雙NTC熱敏電阻測量溫度並實現溫度閾值回滯區間功能，設定閾值精度高，檢測、控制及報警功能可靠性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是特種車設備艙散熱控制裝置原理框圖；
[0019]圖2是特種車設備艙散熱控制裝置電路圖。
[0020]其中各附圖標記含義如下:
[0021]1:電源電路
[0022]2:轉速檢測報警電路
[0023]3:溫度檢測電路
[0024]4:驅動電路
【具體實施方式】
[0025]參考圖1，特種車設備艙散熱控制裝置由電源電路、轉速檢測報警電路、溫度檢測電路、驅動電路等四部分組成。其中電源電路將24V直流電源隔離變換為5V電源，為轉速檢測報警電路、溫度檢測報警電路及驅動電路供電。轉速檢測報警電路採集風扇的轉速脈衝信號，當風扇轉速降到一定限度時，轉速檢測報警電輸出報警信號；溫度檢測電路檢測設備艙中的溫度，當溫度高於溫度上限值時，輸出風扇工作控制信號；溫度低於下限值時，輸出風扇停機控制信號；溫度在上、下限值之間時，保持原來動作不變；驅動電路根據溫度檢測電路輸出的控制信號來控制散熱風扇的動作。
[0026]本發明特種車設備艙散熱控制裝置的具體電路圖結構如圖2所示。下面結合附圖詳細說明一下各個電路:
[0027]( I)電源電路
[0028]DC/DC電源模塊將24V直流電源隔離變換為5V電源，為轉速檢測報警電路、溫度檢測報警電路及驅動電路供電；C1、C2、C3、C4為濾波電容，Gl為變壓器。輸出的5V電壓用VCC來表示。
[0029](2)轉速檢測報警電路
[0030]轉速脈衝信號P經過光耦Ul隔離後，作為第一級555定時器U2構成的施密特觸發器的輸入信號，將轉速信號整形為規則脈衝信號；第二級NE555定時器U3與PNP型三極體Q1、R3、C6構成失落脈衝檢出電路。R3、C6參數取值使單穩輸出脈寬tw大於轉速報警設定值的周期。當轉速正常時，頻率較高，周期較短，使得U3的管腳6不能被充電至2/3VCC，所以U3管腳3始終為高電平，發光二極體LEDl不亮，表示轉速正常。當風扇轉速降到一定限度，脈衝間隔拉大，周期加長，可使U3管腳6充電至2/3VCC，U3管腳3變為低電平，發光二極體LEDl亮，表示風扇轉速故障，發出報警信號。當風扇不需工作時，開關Kl斷開，該電路不報警。其中Rl為限流電阻，R2為上拉電阻，R4為限流電阻。
[0031 ] (3)溫度檢測電路及驅動電路
[0032]溫度檢測電路由NTC熱敏電阻Rtl、Rt2、NE555定時器U4、溫度範圍調整電位器RP1、RP2組成。熱敏電阻Rt 1、RPI檢測下限溫度，Rt2、RP2檢測上限溫度。當溫度下降，使定時器U4的管腳2電位低於1/3VCC，U4管腳3輸出高電平，繼電器Kl線圈斷電，斷開風扇電源，發光二極體LED2燈滅；當溫度升高時，U4管腳6電位高於2/3VCC，U4管腳3輸出低電平，繼電器Kl線圈上電，LED2燈亮，接通風扇電源；溫度高於下限溫度，低於上限溫度時，即U4管腳2電位高於1/3VCC，管腳6電位低於2/3VCC時，管腳3輸出保持原狀態不變，形成回滯區間，避免風扇在溫度限值處頻繁通斷。另外在圖2中，R5為限流電阻，Dl為繼電器Kl控制線圈續流二極體。
[0033]當然本系統也可以使用其他常用的timer IC來代替NE555定時器。
[0034]以上所述的實施例，只是本發明的優選的【具體實施方式】的一種，本領域技術人員在本發明技術方案範圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種設備艙散熱控制裝置，包括電源電路、轉速檢測報警電路、溫度檢測電路和驅動電路，其特徵是: 電源電路為轉速檢測報警電路、溫度檢測報警電路及驅動電路供電； 轉速檢測報警電路採集風扇的轉速脈衝信號，當風扇轉速降到一定限度時，轉速檢測報警電輸出報警信號； 溫度檢測電路檢測設備艙中的溫度，當溫度高於溫度上限值時，輸出風扇工作控制信號；溫度低於下限值時，輸出風扇停機控制信號；溫度在上、下限值之間時，保持原來動作不變； 驅動電路根據溫度檢測電路輸出的控制信號來控制散熱風扇的動作。
2.根據權利要求1所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述轉速檢測報警電路包括發光二級管，當風扇轉速降到一定限度時，轉速檢測報警電路中的發光二級管點亮以發出報警信號表不風扇轉速故障。
3.根據權利要求1或2所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述轉速檢測報警電路包括光耦隔離電路，施密特觸發器，脈衝檢出電路，發光二極體；所述光耦隔離電路用於將採集到所述轉速脈衝信號進行隔離，生成施密特觸發器的輸入信號；所述施密特觸發器將所述輸入信號整形為表示轉速的規則的脈衝信號；所述脈衝檢出電路檢測脈衝信號，當檢測到脈衝信號的脈衝寬度大於或等於報警設定值時，所述發光二極體發光，發出報警信號，當檢測到脈衝信號的脈衝寬度小於報警設定值時，所述發光二極體不發光。
4.根據權利要求3所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述轉速檢測報警電路還包括第一開關，當風扇不需要工作時，所述第一開關斷開，所述轉速檢測報警電路不報警。
5.根據權利要求3所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述施密特觸發器由第一定時器構成。
6.根據權利要求3或5所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述脈衝檢出電路由第二定時器、三極體、電阻和電容構成。
7.根據權利要求1所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:電源電路將24V的直流電源隔離變換為5V電源，然後為所述轉速檢測報警電路、溫度檢測報警電路及驅動電路供電。
8.根據權利要求1所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述溫度檢測電路包括第一和第二熱敏電阻、第三定時器、第一和第二溫度範圍調整電位器，所述第一熱敏電阻和第一電位器用於檢測溫度的所述下限值，所述第二熱敏電阻和第而電位器用於檢測預設的溫度的所述上限值。
9.根據權利要求8所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述溫度檢測電路還包括發光二極體，當檢測的溫度低於所述下限值時，所述發光二極體不發光；當檢測的溫度高於所述上限值時，所述發光二極體發光。
10.根據權利要求5-6、8-9中任意一個所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述定時器為NE555定時器。
11.根據權利要求1或7所述的設備艙散熱控制裝置，其特徵是:所述驅動電路包括繼電器和續流二極體。
【文檔編號】G05D23/24GK103439998SQ201310277120
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月3日 優先權日:2013年7月3日
【發明者】林洋, 歐陽松, 胡永紅, 魏德林, 許寶立, 李瑞夫 申請人:北京航天發射技術研究所, 中國運載火箭技術研究院