太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置的製作方法
2023-10-20 01:24:47
專利名稱：太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置。
背景技術：
中國專利文獻CN2540603公布了一種太陽能熱水器，在太陽能熱水器的進水管上設置有用於控制上水的電磁閥，出氣口設置有探頭，探頭和電磁閥間設置有控制盒；探頭採用光敏元件和水位探測計組合而成；控制盒由延時電路等組成；採用光敏元件檢測光強度，給出控制信號；利用水位探測計檢測並控制水位；當儲水箱水滿時，給出停止加水信號；採用延時電路，在太陽能熱水器水位不足時，過一定時間才給出加水信號，實現了太陽能熱水器白天提供熱水的同時又可保持冷水不串入一段時間和太陽能熱水器加水的自動化。
上述現有技術的不足之處在於採用定時、定量的加水方式，當隔夜用戶將熱水用盡後，第二天白天用戶幾乎無熱水可用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能在清晨使太陽能熱水器加滿水的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置。
為了實現上述目的，本發明設計了一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，包括光檢測電路，用於感應光線並在預設時間段內僅產生一個上水觸發信號；電磁閥控制電路，用於根據所述上水觸發信號使電磁閥得電，以控制太陽能熱水器上水；水位檢測電路，用於在太陽能熱水器中的水位到達預設位置時產生一停止上水觸發信號，使電磁閥斷電，以控制太陽能熱水器停止上水；光檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的上水觸發信號輸入端相聯；水位檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的水位檢測端相聯。
上述技術方案中，所述光檢測電路包括光敏元件、觸發電路和繼電器J1線圈；光敏元件設置在觸發電路的控制輸入端，繼電器J1線圈設置在觸發電路的控制輸出端；所述水位檢測電路為一對水位開關，適於在太陽能熱水器中的水位到達預設位置時通過水導通；所述電磁閥控制電路還具有繼電器J1常開觸頭、繼電器J2和繼電器J3；繼電器J3常閉觸頭的一端接電源VCC，其另一端接繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的一端；繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的另一端均串接電磁閥後接地；繼電器J2線圈與電磁閥並聯；繼電器J3線圈和水位開關串聯後與電磁閥並聯；光敏元件感應光線後，觸發電路在預設時間段內僅使繼電器J1線圈瞬間得電一次，即產生所述上水觸發信號，以使繼電器J1常開觸頭瞬間閉合；同時繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合迴路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預設位置時，水位開關通過水導通，即產生所述停止上水觸發信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合迴路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
上述技術方案中，所述電磁閥控制電路還具有與繼電器J1常開觸頭相併聯的控制按鈕AN；控制按鈕AN兩端瞬間導通時，繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合迴路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預設位置時，水位開關通過水導通，即產生所述停止上水觸發信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合迴路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
上述技術方案中，光敏元件為光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體之一。
與現有技術相比，本發明具有以下積極效果(1)本發明太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，能使太陽能熱水器在清晨加滿水，用戶在白天(如中午)即有足夠的熱水可用，解決了現有技術中採用定時、定量的加水方式所帶來的熱水供應不足的問題；其該電路裝置結構簡單、成本低廉且可靠性高。(2)本發明的電磁閥控制電路中具有控制按鈕AN，適於用戶隨時控制向太陽能熱水器加水；如用戶在白天將熱水用盡後，及時通過控制按鈕AN加水，以備晚上之需。(3)本發明的水位開關僅在水位到達預設位置時通過水導通，平時無電壓作用，避免了水位檢測電極的電解腐蝕，延長了電極的工作壽命。
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中圖1為本發明的實施例1中光檢測電路的電路原理圖；圖2為本發明的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置中光檢測電路中電磁閥控制電路的電路原理圖；圖3為本發明的的實施例2中光檢測電路的電路原理圖；圖4為本發明的的實施例3中光檢測電路的電路原理圖。
具體實施例方式
(實施例1)見圖1-2，本實施例的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，包括光檢測電路、電磁閥控制電路和水位檢測電路。
所述光檢測電路包括光敏電阻GR、觸發電路和繼電器J1線圈。
所述觸發電路包括窗口比較電路和電解電容C1；所述窗口比較電路包括運算放大器IC1、三極體DG1、二極體D1、電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；所述光敏電阻GR串接電阻R1後設置在電源VCC和地線之間；所述光敏電阻GR和電阻R1的接點串接電阻R4後接運算放大器IC1的同相端；電阻R2和R3串接後設置在電源VCC和地線之間；電阻R2和R3的接點接運算放大器IC1的反相端；二極體D1的陰極接運算放大器IC1的同相端，二極體D1的陽極串接電阻R5後接運算放大器IC1的輸出端；運算放大器IC1的輸出端串接電阻R6後接三極體DG1的基極；三極體DG1的集電極串接繼電器J1線圈後接電源VCC；三極體DG1的發射極串接電解電容C1後接地。
光敏電阻GR與電阻R1組成電壓分配電路，把光敏電阻GR變化信號轉換為電壓信號，通過電阻R4接到運算放大器IC1的+端，電阻R2和電阻R3也組成電壓分配電路，給運算放大器IC1提供一個基準電壓VS，接入運算放大器IC1的-端。電阻R6和電解電容C1通過三極體DG1的be構成脈衝電路。當運算放大器IC1輸出端由低電平轉變為高電平時，運算放大器IC1輸出通過電阻R6和DG1的be給電解電容C1瞬間充電，三極體DG1瞬間導通，繼電器J1線圈瞬間得電。
所述水位檢測電路為水位開關，即設置在太陽能熱水器水箱內頂壁上的兩根碳棒c和d。碳棒c和d通過水導通時，則水箱內水已滿。
所述電磁閥控制電路具有電磁閥、控制按鈕AN、繼電器J1常開觸頭、繼電器J2和繼電器J3；繼電器J3常閉觸頭的一端接電源VCC，其另一端接繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的一端；繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的另一端均串接電磁閥後接地；繼電器J2線圈與電磁閥並聯；繼電器J3線圈和水位開關串聯後與電磁閥並聯。控制按鈕AN與繼電器J1常開觸頭相併聯。
所述預設時間段在本實施例中指一天24小時。
為防止光敏電阻GR處於臨近阻值時窗口比較電路產生電路振蕩，通過二極體D1和電阻R5正反饋運算放大器IC1的+端。其原理如下當Vin小於Vs時，運算放大器IC1輸出低電平；Vin大於Vs時，運算放大器IC1輸出高電平；通過二極體D1和電阻R5正反饋運算放大器IC1的+端時，運算放大器IC1的+端的電壓提高，如此時Vin下降，運算放大器IC1的輸出仍然為高電平；選取R5/R4＝10，此電路的開門電壓為Vs，關門電壓約為Vs-0.1Vout，小於開門電壓。夜晚時，光敏元件的暗阻大，Vin小於Vs，運算放大器輸出低電平，C1不充電，繼電器J1不動作；清晨時，光強增加，光敏電阻阻值減少，Vin增加；當Vin高於Vs時，運算放大器IC1輸出高電平，在電壓的上升沿，電解電容C1瞬間充電，繼電器J1瞬間打開，電解電容C1充電結束時，繼電器J1隨之關閉。光敏電阻白天的阻值都低於一定值，Vin恆大於Vs，運算放大器IC1輸出無變化，電解電容C1處於充滿狀態，繼電器J1不動作；傍晚時，隨光強的減弱，光敏元件的阻值增加，Vin減少，當Vin低於Vs-0.01Vout，運算放大器IC1輸出低電平，電解電容C1不充電，繼電器J1不動作，同時因漏電使電解電容C1兩端電壓逐漸減小。因此實現了僅早晨開啟繼電器J1一次，全天其餘時間繼電器不動作的功能。
每天，在光敏電阻GR感應清晨的光線後，觸發電路使繼電器J1線圈瞬間得電一次，以使繼電器J1常開觸頭瞬間閉合；同時繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合迴路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預設位置時，碳棒c和d通過水導通，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合迴路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
控制按鈕AN兩端瞬間導通時，繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合迴路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預設位置時，碳棒c和d通過水導通，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合迴路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
(實施例2)在實施例1的基礎上，本實施例的光檢測電路還可以有如下變形見圖3，所述光檢測電路包括光敏二極體GR1、觸發電路和繼電器J1線圈。
所述觸發電路包括施密特觸發器和電解電容C1。施密特觸發器包括定時器NE555、電阻R7和電容C2。
施密特觸發器輸出端即定時器NE555的3腳依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1後接地；施密特觸發器的觸發輸入端即定時器NE555的2腳和6腳接所述光敏二極體GR1陰極，光敏二極體GR1陽極接地。
(實施例3)見圖4，在實施例1的基礎上，本實施例的光檢測電路還可以有如下變形所述光檢測電路包括光敏三極體GR2、觸發電路和繼電器J1線圈。
所述觸發電路包括晶閘管觸發電路和電解電容C1；所述晶閘管觸發電路包括晶閘管VS、電阻R7、電解電容C2和穩壓管VD1；所述繼電器J1線圈設置在電源VCC和晶閘管VS陽極之間；晶閘管VS陰極串接電解電容C1後接地；所述光敏三極體GR2一端接電源VCC，另一端串接電阻R7後接地；所述光敏三極體GR2和電阻R7的接點接電解電容C2的正極，電解電容C2的負極接晶閘管VS的控制極；晶閘管VS的控制極串接穩壓管VD1後接地。
(實施例4)在實施例1的基礎上，本實施例的光檢測電路還可以有如下變形所述光檢測電路包括光敏元件、觸發電路和繼電器J1線圈。
所述觸發電路包括單片機和電解電容C1；單片機的控制輸出端依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1後接地；單片機的控制輸入端設有一光敏元件。
顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。
權利要求
1.一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於包括光檢測電路，用於感應光線並在預設時間段內僅產生一個上水觸發信號；電磁閥控制電路，用於根據所述上水觸發信號使電磁閥得電，以控制太陽能熱水器上水；水位檢測電路，用於在太陽能熱水器中的水位到達預設位置時產生一停止上水觸發信號，使電磁閥斷電，以控制太陽能熱水器停止上水；光檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的上水觸發信號輸入端相聯；水位檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的水位檢測端相聯。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於所述光檢測電路包括光敏元件、觸發電路和繼電器J1線圈；光敏元件設置在觸發電路的控制輸入端，繼電器J1線圈設置在觸發電路的控制輸出端；所述水位檢測電路為水位開關，適於在太陽能熱水器中的水位到達預設位置時通過水導通；所述電磁閥控制電路還具有繼電器J1常開觸頭、繼電器J2和繼電器J3；繼電器J3常閉觸頭的一端接電源VCC，其另一端接繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的一端；繼電器J1常開觸頭和繼電器J2常開觸頭的另一端均串接電磁閥後接地；繼電器J2線圈與電磁閥並聯；繼電器J3線圈和水位開關串聯後與電磁閥並聯；光敏元件感應光線後，觸發電路在預設時間段內僅使繼電器J1線圈瞬間得電一次，即產生所述上水觸發信號，以使繼電器J1常開觸頭瞬間閉合；同時繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合迴路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預設位置時，水位開關通過水導通，即產生所述停止上水觸發信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合迴路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
3.根據權利要求2所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於所述電磁閥控制電路還具有與繼電器J1常開觸頭相併聯的控制按鈕AN；控制按鈕AN兩端瞬間導通時，繼電器J2線圈得電，繼電器J2常開觸頭閉合；繼電器J3常閉觸頭、閉合的繼電器J2常開觸頭和電磁閥形成一閉合迴路，使太陽能熱水器上水；直至太陽能熱水器中的水位到達預設位置時，水位開關通過水導通，即產生所述停止上水觸發信號，繼電器J3線圈得電，繼電器J3常閉觸頭瞬間斷開，使所述閉合迴路斷路且電磁閥斷電，太陽能熱水器停止上水。
4.根據權利要求1-3之一所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於光敏元件為光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體之一。
5.根據權利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於所述觸發電路包括窗口比較電路和電解電容C1；所述窗口比較電路包括運算放大器IC1、三極體DG1、二極體D1、電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；所述光敏元件串接電阻R1後設置在電源VCC和地線之間；所述光敏元件和電阻R1的接點串接電阻R4後接運算放大器IC1的同相端；電阻R2和R3串接後設置在電源VCC和地線之間；電阻R2和R3的接點接運算放大器IC1的反相端；二極體D1的陰極接運算放大器IC1的同相端，二極體D1的陽極串接電阻R5後接運算放大器IC1的輸出端；運算放大器IC1的輸出端串接電阻R6後接三極體DG1的基極；三極體DG1的集電極串接繼電器J1線圈後接電源VCC；三極體DG1的發射極串接電解電容C1後接地。
6.根據權利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於所述觸發電路包括施密特觸發器和電解電容C1；施密特觸發器輸出端依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1後接地；施密特觸發器的觸發輸入端串接所述光敏元件後接地。
7.根據權利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於所述觸發電路包括晶閘管觸發電路和電解電容C1；所述晶閘管觸發電路包括晶閘管VS、電阻R7、電解電容C2和穩壓管VD1；所述繼電器J1線圈設置在電源VCC和晶閘管VS陽極之間；晶閘管VS陰極串接電解電容C1後接地；所述光敏元件一端接電源VCC，另一端串接電阻R7後接地；所述光敏元件和電阻R7的接點接電解電容C2的正極，電解電容C2的負極接晶閘管VS的控制極；晶閘管VS的控制極串接穩壓管VD1後接地。
8.根據權利要求4所述的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置，其特徵在於所述觸發電路包括單片機和電解電容C1；單片機的控制輸出端依次串接繼電器J1線圈和電解電容C1後接地；單片機的控制輸入端設有所述光敏元件。
全文摘要
本發明涉及一種太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置；為解決能在清晨使太陽能熱水器加滿水的太陽能熱水器自動上水控制器的電路裝置的技術問題，該電路裝置包括光檢測電路，用於感應光線並在預設時間段內僅產生一個上水觸發信號；電磁閥控制電路，用於根據所述上水觸發信號使電磁閥得電，以控制太陽能熱水器上水；水位檢測電路，用於在太陽能熱水器中的水位到達預設位置時產生一停止上水觸發信號，使電磁閥斷電，以控制太陽能熱水器停止上水；光檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的上水觸發信號輸入端相聯；水位檢測電路的信號輸出端與電磁閥控制電路的水位檢測端相聯。
文檔編號G05B11/00GK1916526SQ20061015218
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月18日 優先權日2006年9月18日
發明者於贇 申請人:江蘇技術師範學院