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供暖，即將鍋爐房加熱的水通過管道輸送到需要供暖的一每個房間，加熱的水則是通過安裝在房內(nèi)的一組或多組散熱片組成的散熱器來對室內(nèi)進行供暖。鍋爐房供給每個房間內(nèi)的加熱的水的溫度都相同，因此在供暖時不同的房間溫度便會出現(xiàn)差異，此時，人們則通過房間內(nèi)供暖管道上的手動控制閥來對供暖溫度進行調(diào)節(jié)，即將手動控制閥全開、半開或者全關(guān)的控制方式來對房間內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)，這種控制方式不能準確的對房間內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)，也不能滿足人們在節(jié)能環(huán)保方面的要求。

技術(shù)實現(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確的對供暖溫度進行調(diào)節(jié)的缺陷，提供一種基于半橋驅(qū)動式節(jié)能環(huán)?？刂葡到y(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案現(xiàn)實：一種基于半橋驅(qū)動式節(jié)能環(huán)保控制系統(tǒng)，主要由單片機，均與單片機相連接的顯示屏、溫度傳感器、數(shù)據(jù)儲存器、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、負極與二極管整流器U1的負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，輸入端與單片機相連接、輸出端與控制芯片U2的DRAIN管腳相連接的信號接收電路，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)動開關(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。

進一步的，所述信號接收電路由放大器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、負極與單片機相連接的極性電容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的負極相連接、負極經(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、負極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接的極性電容C3，負極與三極管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的負極還與極性電容C3的負極相連接；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)動開關(guān)電路由場效應(yīng)管MOS，三極管VT6，光電耦合器IC，負極與場效應(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的負極還與極性電容C12的經(jīng)相連接。

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

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

(1)本發(fā)明能對房間內(nèi)的溫度信息進行采集，并能根據(jù)所采集的溫度信息對每個房間內(nèi)的溫度進行準確的調(diào)節(jié)；并且本發(fā)明還能輸出穩(wěn)定的驅(qū)動電壓，從而確保了本發(fā)明對溫度控制的準確性，很好的滿足了人們在節(jié)能保護方面的要求。

(2)本發(fā)明能對接收的控制信號進行抗干擾處理，以確保接收的控制信號的準確性，從而提高了本發(fā)明對溫度控制的準確性。

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

附圖說明

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。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。

實施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由單片機，均與單片機相連接的顯示屏、溫度傳感器、數(shù)據(jù)儲存器、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。

實施時，所述的單片機則優(yōu)先采用了MSP430單片機來實現(xiàn)，該MSP430單片機的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)字溫度傳感器來實現(xiàn)，該溫度傳感器用于采集房間內(nèi)的溫度信號，該溫度傳感器將采集的溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號傳輸給單片機。而單片機則通過對所接收的電信號進行處理分析后得到房間內(nèi)的溫度值。所述的數(shù)據(jù)儲存器則優(yōu)先采用了LCW-S01數(shù)據(jù)儲存器，該數(shù)據(jù)儲存器內(nèi)儲存有溫度預(yù)存值，該溫度預(yù)存值人們可根據(jù)不同的需要進行調(diào)節(jié)。單片機則將處理分析后得到的溫度值與數(shù)據(jù)儲存器內(nèi)儲存有溫度預(yù)存值進行比對，單片機根據(jù)比對的結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號給輸出控制單元。該輸出控制單元能對接收的控制信號進行抗干擾處理以確保接收的控制信號的準確性，并且該輸出控制單元能根據(jù)接對收的控制信號分析處理的結(jié)果輸出相應(yīng)的穩(wěn)定的驅(qū)動電路給電磁閥。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，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，而且人們還能通過該顯示屏的觸摸功能來進行溫度濕度與調(diào)節(jié)，這使得人們對溫度的調(diào)節(jié)更便捷、更準確。

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，信號接收電路，穩(wěn)壓電路，以及半橋驅(qū)動開關(guān)電路組成。

連接時，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，負極與二極管整流器U1的負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，信號接收電路的輸入端與單片機相連接，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)動開關(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。實施時，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。

進一步地，所述信號接收電路由放大器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，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，負極與單片機相連接。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的負極相連接，負極經(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，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，負極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接。極性電容C4的負極與三極管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的負極相連接。

同時，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的負極還與極性電容C3的負極相連接；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。

再進一步地，所述半橋驅(qū)動開關(guān)電路由場效應(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，極性電容C13的負極與場效應(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，極性電容C14的正極與二極管D8的N極相連接，負極經(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的負極還與極性電容C12的經(jīng)相連接。

運行時，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，同時輸出控制單元的半橋驅(qū)動開關(guān)電路中的場效應(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，此時散熱器開始對房間供熱。當(dāng)溫度傳感器所采集的房間內(nèi)的溫度信息經(jīng)單片機分析處理后得到的溫度值大于數(shù)據(jù)儲存器內(nèi)儲存的人們設(shè)定的溫度值時，單片機則輸出相應(yīng)的控制信號，該信號經(jīng)輸出控制單元的信號接收電路進行抗干擾處理后經(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)接收的控制信號控制三極管VT1的發(fā)射極分別與基極和集電極斷開，并且使半橋驅(qū)動開關(guān)電路中的場效應(yīng)管MOS、三極管VT6和光電耦合器IC斷開，半橋驅(qū)動開關(guān)電路停止輸出驅(qū)動電流給電磁閥，此時，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)的熱水停止熱補償，即此時房間內(nèi)的溫度便會不再升高，并且會下降在，使房間內(nèi)的溫度與設(shè)定溫度一致。同時，因為需供暖的房間減少，使其它的房間達到設(shè)定溫度值的效率也會提高，從而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求。

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

本發(fā)明通過對房間內(nèi)的溫度信息進行采集，較好實現(xiàn)了根據(jù)所采集的溫度信息對每個房間內(nèi)的溫度進行準確的調(diào)節(jié)；并且本發(fā)明還能輸出穩(wěn)定的驅(qū)動電壓，從而確保了本發(fā)明對溫度控制的準確性，很好的滿足了人們在節(jié)能保護方面的要求。

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

如上所述，便可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。