專利名稱：節(jié)能型編程時間控制保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域為較大功率的制冷、制熱空氣調(diào)節(jié)器的溫控和保護裝置。
目前國內(nèi)大功率家用電器，特別是窗式空調(diào)器，電熱取暖器的溫控設(shè)施都尚存問題，滿足不了人們生活和工作的需要。如窗式空調(diào)器，溫控裝置是機械式的，因此精度較低，在控制面板上很難讀出想設(shè)定的室內(nèi)溫度，往往靠人工操作實現(xiàn)開、停來調(diào)整溫度，影響睡眠和休息。由于溫控精度低，則溫度不穩(wěn)定，室內(nèi)溫度過高、過低上下波動較大，這樣既浪費能源，人體也感到不舒適。
電熱取暖器一般都無溫控設(shè)施，給人們生活帶來不便，人們上班或家中無人時，總要關(guān)停電熱取暖器，下班回家前希望提前自動開啟，早上起床時希望室內(nèi)溫度高些，晚上睡覺時溫度可低些，最好能根據(jù)人的需求選擇，自動調(diào)整室內(nèi)溫度。但目前現(xiàn)有技術(shù)對上述用電器存在的問題，還不能解決，現(xiàn)在有一部分窗式空調(diào)器裝設(shè)了定時器，只解決了延時關(guān)機問題，但不能再自動開啟，對用戶仍有許多不便。
本發(fā)明創(chuàng)造的目的，是因為上述用電器存在的問題，而目前現(xiàn)有技術(shù)尚無解決的手段，因此本實用新型是專為家庭、單位使用的較大功率用電器，特別是窗式空調(diào)器和電熱取暖器而設(shè)計一種節(jié)能型編程時間控制保護器。它既節(jié)約能源，又給人們生活和工作帶來舒適和方便。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型發(fā)明創(chuàng)造的主要內(nèi)容，所采用的技術(shù)方案闡述如下室內(nèi)溫度與室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)裝置的工作時間有一定關(guān)系，特別顯著的特征是溫度的變化不是階躍的，本實用新型的設(shè)計思想正是基于這種關(guān)系而利用時間間隔開、?？刂?，以自動循環(huán)的方式，使室內(nèi)溫度基本接近由精密溫度控制元件以室內(nèi)溫度控制開停機的效果。本實用新型它有一個輸出端和輸入端，其輸出端接用電器，而輸入端與外電源相接。該節(jié)能型編程時間控制保護器，它有一個穩(wěn)壓電源，是一種典型的降壓，整流和穩(wěn)壓電路，輸出為低壓直流為本實用新型工作電源。一個斷電自動延時保護電路，不需人設(shè)定始終處于投入工作狀態(tài)，與門控、驅(qū)動，輸出控制電路常通。該電路在外部交流電源停電后，可自動延時3分鐘以上，如4-5分鐘時間接通，以保護用電器在瞬時和短時停電后不致燒毀。本實用新型的主要特點是它還有一個節(jié)能自動定時循環(huán)電路和自動開啟與關(guān)斷控制電路及門控，驅(qū)動、輸出控制電路幾部份組成。
節(jié)能自動定時循環(huán)電路，它有定時開和定時關(guān)電路，并分別與門電路連接，經(jīng)投切開關(guān)K12接入門控，驅(qū)動，輸出控制電路，定時循環(huán)運行模式是采用電容充放電觸發(fā)集成電路來實現(xiàn)的或采用鐘控電路的方式完成。本實用新型具有三種自動開、停循環(huán)運行模式，即運行時間與停機時間比為1∶1，1∶2或2∶1。由人工選擇三種模式之一時，則自動無時限循環(huán)執(zhí)行或退出自動開、停循環(huán)模式，實現(xiàn)常通。
自動開啟與關(guān)斷控制電路，它由鐘控集成電路和門電路組成，由投切開關(guān)K12接入門控，驅(qū)動，輸出控制電路。本實用新型可選不同鐘控元件，在24小時內(nèi)自動開啟，關(guān)斷1次，2次或3次，4次，最多達6次。根據(jù)需要，在一個星期內(nèi)，每天可設(shè)定不同開啟，關(guān)斷時間和次數(shù)，它可按日自動執(zhí)行，所設(shè)定的每天開啟，關(guān)斷時間由液晶顯示板LCD顯示。
門控，驅(qū)動，輸出控制電路，它是個與門、電流放大器輸出觸發(fā)可控硅或繼電器，開、斷用電器的電源。門控，驅(qū)動，輸出控制電路的作用是對信號進行比較和放大，當(dāng)開關(guān)K12投入節(jié)能自動定時循環(huán)電路1點時，則對斷電自動延時保護電路與節(jié)能自動定時循環(huán)電路的信號進行比較或開關(guān)K12投入自動開啟，關(guān)斷控制電路2點時，則對斷電自動延時保護電路與自動開啟，關(guān)斷控制電路的信號進行比較，若兩輸入信號同為高電平信號，則門控電路有輸出，以開啟用電器的電源，交流220V或380V，若同時輸入門控電路兩信號其一為低電平信號，則門控電路截止，無驅(qū)動輸出，切斷電源，用電器停止工作。并根據(jù)需要可采用不同功率及多個可控硅或繼電器，以控制多個用電器。
本實用新型節(jié)能自動定時循環(huán)電路或自動開啟與關(guān)斷控制電路與門控電路之間的投切開關(guān)位于本實用新型裝置前面板的左邊。自動定時循環(huán)三種運行模式的選擇開關(guān)位于該裝置前面板的右邊。自動開啟與關(guān)斷控制電路每天所設(shè)定的開啟和關(guān)斷時間由前面板中間的液晶顯示板LCD顯示。本實用新型的輸入端和輸出端均設(shè)置在該裝置后面板上。
本發(fā)明創(chuàng)造達到的效果1、現(xiàn)有技術(shù)的定時器，它是解決了延時關(guān)機問題，但不能再自動開啟。本實用新型不但設(shè)有斷電自動延時3分鐘以上的保護電路，以保護用電器在瞬時和短時停電后不致燒毀。而且還具有每天多次自動開啟，多次自動關(guān)斷的功能，人們可根據(jù)需求任意設(shè)定和更改每日開、斷的時間和每日開、斷次數(shù)，它可按日自動執(zhí)行，給人們帶來極大的方便。
2、本實用新型具有不同運行時間與停機時間比自動循環(huán)運行的功能，只要人們選定某一運行模式，則能自動無時限循環(huán)執(zhí)行，這樣為人們提供了在不同室外氣溫，休息與睡眠等多種條件下實施選擇的可能。
3、本實用新型作為功率較大的空氣調(diào)節(jié)器(制冷、制熱)的溫度控制裝置，可以達到十分明顯的節(jié)電效果。在相當(dāng)程度上降低一部份用電器使用的同時率，以緩解電網(wǎng)電力不足的矛盾，因此社會效益也是顯著的。
附圖


圖1、節(jié)能型編程時間控制保護器電路框圖；圖2、節(jié)能型編程時間控制保護器其裝置的前面板示意圖；圖3、節(jié)能型編程時間控制保護器其裝置的后面板示意圖；圖4、節(jié)能型編程時間控制保護器實施例電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的工作原理及其裝置面板的開關(guān)或鍵的功能加以說明
圖1為節(jié)能型編程時間控制保護器電路框圖本電路框圖包含如下幾部份電路從框圖不難看出本實用新型有輸入端和輸出端，穩(wěn)壓電源由外部交流220V供電，為本實用新型提供穩(wěn)定的低壓直流工作電源。
斷電自動延時保護，始終處于投入工作狀態(tài)，與門控電路常通，當(dāng)外部交流電源停電后，可自動延時3分鐘以上，如4-5分鐘。
節(jié)能自動定時循環(huán)電路，它有定時開、定時關(guān)電路，并分別與門電路連接，通過投切開關(guān)K12接入門控電路，它具有不同運行時間與停機時間比自動循環(huán)的功能，當(dāng)選定某一運行模式，它則自動循環(huán)執(zhí)行。
自動開啟和關(guān)斷控制電路，由鐘控集成電路和門電路構(gòu)成，并通過投切開關(guān)K12與門控電路連接，它具有每天多次開啟，多次關(guān)斷的功能，開啟數(shù)次與關(guān)斷次數(shù)一一對應(yīng)。每天開啟和關(guān)斷次數(shù)及開啟時間和關(guān)斷時間由人工選擇，本電路可按日自動執(zhí)行。
門控電路與驅(qū)動是由與門和電流放大器組成。主要對輸入信號進行比較和放大作用。當(dāng)開關(guān)K12投入節(jié)能自動定時循環(huán)電路1時，則定時開電路通過門電路向門控電路提供高電平信號，同時斷電自動延時保護電路也向門控電路提供高電平信號，此時門控電路才有輸出，以驅(qū)動輸出控制，導(dǎo)通220V。當(dāng)定時關(guān)電路通過門電路向門控電路提供低電平信號，則門控電路輸出截止，無驅(qū)動輸出，切斷電源，用電器停止工作，這樣開啟，關(guān)斷往返循環(huán)，完成設(shè)定的循環(huán)運行模式。
當(dāng)開關(guān)K12投入自動開啟和關(guān)斷電路2時，鐘控集成電路經(jīng)門電路向門控電路提供高電平信號，如此同時斷電自動延時保護電路也向門控電路提供高電平信號，則門控電路輸出，以驅(qū)動輸出控制，導(dǎo)通220V。若鐘控集成電路提供低電平信號，則門控電路無輸出，用電器停止工作。這樣按日自動開啟和關(guān)斷，滿足人們選擇的需要。
圖2為本實用新型裝置的前面板示意圖；本實用新型的前面板為長方形，中間為LCD液晶顯示板4，以顯示所設(shè)定的每天開啟，關(guān)停的具體時間。左邊開關(guān)5為節(jié)能自動定時循環(huán)電路或自動開啟和關(guān)斷控制電路的投切開關(guān)。右邊開關(guān)6是節(jié)能自動定時循環(huán)三種運行模式選擇開關(guān)。位于前面板下部的鍵，7為星期鍵，8為時鐘鍵，9為定時器鍵，表示時鐘進入各級定時設(shè)置狀態(tài)，10為小時鍵，11為分鐘鍵。從7到11都是為實現(xiàn)自動開啟，關(guān)斷控制電路的功能所設(shè)置的鍵。12為本裝置電源總開關(guān)。13為電源指示，14為節(jié)能自動定時循環(huán)電路和自動開、斷控制電路運行狀態(tài)指示。
圖3為本實用新型裝置的后面板示意圖；15為本裝置的輸出端，是用電器電源插座。16為本裝置的輸入端，是電源插頭，接外電源。
圖4為本實用新型實施例電路原理圖。
本實施例實現(xiàn)了節(jié)能型編程時間控制保護器的三種功能即每天按設(shè)定時間自動開啟和關(guān)斷，最多達6次；具有節(jié)能自動定時循環(huán)三種運行模式和斷電自動延時5分鐘保護的功能。該三種功能是由實施例電路圖以下幾個組成部份來完成的。
1、穩(wěn)壓直流工作電源，是由交流220V電源供電，它由R21，C12實現(xiàn)阻容降壓，降壓后的交流通過橋式整流二極管D8，D9，D10，D11，并經(jīng)穩(wěn)壓集成電路CW7809C向本實施例電路提供9V的直流電源，R20為限流電阻，C11為濾波電容，C9，C10為穩(wěn)壓電路所需的防止振蕩電容，電阻R19起限流作用，電源工作狀態(tài)由發(fā)光二極管D7顯示。
2、斷電自動延時保護電路，由IC3型號為NE555集成電路及外圍元件C6，R11，C7，D4，R12組成，當(dāng)電源正常連續(xù)工作時，電阻R11電源側(cè)即3點處電壓為0，IC3即NE555高電平輸出，經(jīng)D4、R12觸發(fā)門控電路IC4型號為LM358P集成電路輸出。當(dāng)220V交流電源斷電后再恢復(fù)時，流經(jīng)C6的充電電流在R11電源側(cè)3點處建立電壓，使IC3即NE555低電平輸出，不觸發(fā)IC4即LM358P。這時220V交流輸出處于關(guān)斷狀態(tài)。C6充電時間即R11的電壓消失時間整定為5分鐘，以保護用電器在瞬時或短時停電后不致燒毀。該功能不需用戶設(shè)定，始終處于投入工作狀態(tài)。
3、節(jié)能自動定時循環(huán)電路，該電路主要由IC1、IC2型號均為NE555N集成電路及外圍元件組成。雙聯(lián)開關(guān)K21，K22控制電容C2和C5的充電電阻R2，R3，R4和R5，R6，R7，以不同阻容匹配值來達到不同的C2和C5的充電時間，以形成循環(huán)開，停周期。C1，C4，R1為集成電路的外圍電路所設(shè)置。當(dāng)開關(guān)K11投入，而K12投入1點時，IC2即NE555N為高電平輸出，經(jīng)二極管D1，電阻R8形成電壓觸發(fā)信號，觸發(fā)IC4即LM358P輸出以驅(qū)動可控硅，輸出220V交流；當(dāng)C2充電完后，IC1即NE555N輸出，經(jīng)藕合電容C3觸發(fā)IC2即NE555N變?yōu)榈碗娖捷敵?，則IC4即LM358P無輸出，用電器停止工作，這時電容C5開始充電，充電完后，IC2即NE555N輸出高電平，則IC4即LM358P輸出，以驅(qū)動輸出220V，C2再次開始充電，IC1即NE555N經(jīng)C3觸發(fā)IC2即NE555N變?yōu)榈碗娖捷敵?，則IC4即LM358P無輸出，用電器又停止工作，這樣依次周而復(fù)始循環(huán)。本實施例運行時間與停機時間比設(shè)計值為1∶1，1∶2或2∶1三種自動循環(huán)運行模式。運行時間和停機時間均為20分鐘即1∶1，運行時間15分鐘，停機時間30分鐘即1∶2或運行時間30分鐘，停機時間為15分鐘即2∶1。該三種自動循環(huán)運行模式，為人們提供了在不同室外氣溫，休息和睡眠時多種條件下實施選擇的可能。當(dāng)人工選擇三種運行模式之一，該裝置則自動無時限循環(huán)執(zhí)行。不需要時，則退出自動定時循環(huán)控制，實現(xiàn)常通或其他功能。
4、自動開啟與關(guān)斷控制電路，主要由TF-28鐘控集成電路與顯示板LCD及門電路構(gòu)成的。TF-28在24小時內(nèi)能自動執(zhí)行開啟和關(guān)斷，最多達6次，選定的開啟和關(guān)斷時間由LCD顯示。門電路由IC5(IC5與IC4共用一個集成電路LM358P)，R17，R15，R16，D5，R22組成。主要起電流隔離和電壓放大作用。TF-28鐘控集成電路在正常情況下，由穩(wěn)壓電源9V經(jīng)穩(wěn)壓管D2限流電阻R9及R10降為1.5V供電。在外部220V交流電源斷電后，由一節(jié)1.5V5號電池自動維持供電，D3起隔離作用，以保證時鐘和顯示不中斷，并保持開啟、關(guān)斷時刻的記憶不消失。本電路的功能是通過開關(guān)K12投入2點時來實現(xiàn)的，TF-28輸出高電平時，經(jīng)IC5控制IC4(IC5、IC4共用LM358P集成電路)輸出，以驅(qū)動可控硅導(dǎo)通220V。當(dāng)TF-28輸出低電平時，則IC4即LM358P輸出截止。無驅(qū)動輸出，用電器停止工作。這樣人們根據(jù)需要任意設(shè)定和更改每日開、斷的時間和每日開、斷次數(shù)(不超過6次)，它可按日自動執(zhí)行或者退出開啟、關(guān)斷功能。
5、門控與驅(qū)動電路，由IC4即LM358P集成電路及R13，R14，R18，D6組成。它主要作用是對信號進行比較和電流放大。當(dāng)開關(guān)K12投入1點時，則對節(jié)能自動定時循環(huán)電路輸出信號與斷電自動延時保護輸出信號進行比較，兩者同為高電平輸出時，IC4即LM358P有輸出，驅(qū)動可控硅，導(dǎo)通220V電源輸出。若兩者其一為低電壓平出，則IC4即LM358P無輸出信號，220V電源輸出截止。當(dāng)開關(guān)K12投入2點時，則對自動開啟和關(guān)斷控制電路輸出信號和斷電自動延時保護電路輸出信號進行比較，兩者同為高電平輸出信號，則導(dǎo)通220V交流電源，若兩者其一為低電平輸出則IC4即LM358P輸出截止。220V交流電源輸出狀態(tài)由發(fā)光二極管D6顯示。
權(quán)利要求1.節(jié)能型編程時間控制保護器，它有一個穩(wěn)壓電源和斷電自動延時保護電路，其穩(wěn)壓電源，首先經(jīng)R21，C12阻容降壓，再通過橋式整流二極管D8，D9，D10，D11和穩(wěn)壓集成電路CW7809C向本實用新型提供直流電源，而斷電自動延時保護電路，它由IC3型號為NE555集成電路及外圍元件C6，R11，C7，D4，R12，組成，并與門控電路常通，其特征在于它還有節(jié)能自動定時循環(huán)電路和自動開啟，關(guān)斷控制電路及門控，驅(qū)動，輸出控制電路；節(jié)能自動定時循環(huán)電路，它有定時開和定時關(guān)電路并分別與門電路連接，其自動開、停循環(huán)模式是采用電容充放電觸發(fā)集成電路的方式，并經(jīng)投切開關(guān)K12接入門控，驅(qū)動，輸出控制電路；自動開啟、關(guān)斷控制電路，它有一個TF-28鐘控集成電路和門電路即IC5型號為LM358p集成電路，R17，R15，R16，D5，R22，并經(jīng)投切開關(guān)K12接入門控，驅(qū)動，輸出控制電路，TF-28鐘控集成電路在24小時內(nèi)自動開啟、關(guān)斷最多達6次，IC5與IC4共同用一個LM358p集成電路；門控與驅(qū)動電路是由IC4即LM358p集成電路及R13，R14，R18，D6組成，其輸出控制為可控硅或繼電器。
2.按照權(quán)利要求1所說的節(jié)能型編程時間控制保護器，其特征在于節(jié)能自動定時循環(huán)電路，它包含IC1，IC2其型號均為NE555N集成電路和外圍元件C1，C4，R1及電容C2和C5的充電電阻R2，R3，R4和R5，R6，R7，由開關(guān)K21，K22控制以不同的阻容匹配值達到不同的C2和C5充電時間，以形成循環(huán)開、停周期，定時循環(huán)信號由D1，R8經(jīng)開關(guān)K12觸發(fā)IC4即LM358p輸出或截止。
3.按照權(quán)利要求1、2所說的節(jié)能型編程時間控制保護器，其特征在于節(jié)能自動定時循環(huán)電路，具有三種自動開、停循環(huán)運行模式，即運行時間與停機時間比為1∶1，1∶2，2∶1。
4.按照權(quán)利要求3所說的節(jié)能型編程時間控制保護器，其特征在于節(jié)能自動定時循環(huán)電路的三種自動開、停循環(huán)運行模式，運行時間與停機時間均為20分鐘即1∶1，運行時間15分鐘，停機時間為30分鐘即1∶2，運行時間30分鐘，停機時間15分鐘即2∶1。
5.按照權(quán)利要求1所說的節(jié)能型編程時間控制保護器，其特征在于斷電自動延時保護電路，當(dāng)外部交流電源斷電后再恢復(fù)時，則自動延時3分鐘以上，如4-5分鐘。
6.按照權(quán)利要求1所說的節(jié)能型編程時間控制保護器，其特征在于節(jié)能自動定時循環(huán)電路，其定時采用鐘控電路方式。
專利摘要節(jié)能型編程時間控制保護器，它由穩(wěn)壓電路，斷電延時保護電路，節(jié)能自動定時循環(huán)電路和自動開啟、關(guān)斷控制電路及門控與驅(qū)動、輸出控制電路組成。它具有以下三種功能1.自動開、停循環(huán)三種運行模式，由人選定三種模式之一。則無時限的循環(huán)執(zhí)行或退出，實現(xiàn)常通；2.每天按設(shè)定的不同時間自動開啟和關(guān)斷，最多達6次；3.斷電自動延時5分鐘，保護用電器在瞬時和短時停電后不致燒毀。本實用新型具有一機多功能，是用電器極好的溫控裝置。
文檔編號F24F11/02GK2260978SQ9521938
公開日1997年8月27日 申請日期1995年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月23日
發(fā)明者黃峰, 王包安 申請人:黃峰, 王包安