CN207150554U - 风动感应开关控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风动感应开关控制电路，包括开关电路、风知感应电路和电源，电源依次经过整流电路、滤波电路和变压电路后与风知感应电路连接，风知感应电路的输出端与开关电路连接，风知感应电路包括电压比较器U1、滑动变阻器R2、第一热敏电阻NTC和第二热敏电阻PTC。本实用新型采用了比较器，并在比较器的同相输入端和反向输入端分别接入两个特性完全相反的热敏电阻，工作时由电源向比较器供电，两个热敏电阻在有风或有气流的工作环境下时、电阻值相对发生变化，从而使其相应的两端电压值发生变化，通过比较器的判断后得到控制开关电路通断的信号，且不受冬夏季节温度变化的影响，具有设计巧妙、控制灵敏、结构简单、成本低廉的特点。

Description

风动感应开关控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种开关智能控制设备，具体涉及一种风动感应开关控制电路，属于开关控制器件技术领域。

背景技术

现有的风动感应控制设备，例如空调、空气净化器、风机设备、抽风机、电暖气、换气扇等一般都配备有相应的智能控制开关才进行使用。这些智能控制开关一般通过设置专门的扇叶来感知的设备运行的风动或气流的大小，然后将采集得到的数据传输给开关控制板上的控制器，控制器接着判断运行设备的出风情况，使用者在知晓运行设备的出风情况后再根据自身需要来调整设备的运行风速。该种风速控制方法中采用的风扇体积偏大、风扇功耗较大且扇叶在不断转动使用过程容易损坏，使用寿命不高。

随着科技的发展，针对上述开关控制存在的缺陷，现有技术中出现了使用单个热敏电阻来感应风动或气流的，例如授权公告号为204806604U的中国实用新型专利公开了一种多功能空调控制电路，包括按键开关K、整流降压模块、双向可控硅Q1和芯片IC1，按键开关K的一端连接继电器J的触点J-1和220V交流电，按键开关K的另一端连接整流降压模块的端口1、双向可控硅Q1的一个主电极和继电器J的触点J-1的另一端。该控制电路使用103AT-4高灵敏度的热敏电阻作为温控原件，正常情况下能够快速、准确地感知空调的运行温度，但热敏电阻极易受到季节温度变化的影响，特别是一些昼夜温差大的地区会出现自动开启控制开关的情况，可靠性低。

发明内容

针对上述的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、反应灵敏、控制不受季节温度影响的风动感应开关控制电路。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

风动感应开关控制电路，包括开关电路、风知感应电路和用于供电的电源，所述电源依次经过整流电路、滤波电路和变压电路后与风知感应电路的供电端连接，所述风知感应电路的输出端与开关电路连接，所不同的是：所述风知感应电路包括电压比较器U1、滑动变阻器R2、随着温度的升高电阻值降低的第一热敏电阻NTC和随着温度的升高电阻值增大的第二热敏电阻PTC。

其中，滑动变阻器R2的其中一个固定端经电阻R1后与电源VCC连接、另一个固定端接地GND，滑动变阻器R2的滑动端分为两条支路：其中一支路与第一热敏电阻NTC连接后接地GND，另一支路接入电压比较器U1的反向输入端；

所述第二热敏电阻PTC的一端与电源VCC连接、其另一端分为两条支路：其中一支路接入电压比较器U1的同相输入端、另一支路与电阻R3连接后接地GND，所述电压比较器U1的输出端与开关电路连接。

上述方案中，还包括电阻R4，所述电阻R4的一端与电压比较器U1的输出端连接、其另一端与电压比较器U1的同相输入端并联。

上述方案中，还包括电阻R5，所述电阻R5的一端与电压比较器U1的输出端连接、其另一端并接在电压比较器U1的高电平端上。

上述方案中，为了对电压比较器U1输出的电压进行二次判断，以避免电压比较器U1输出非高电平时，仍有部分电压输出导致开关开启的情况，可在电压比较器U1的输出端与开关电路之间还连接有二次电压比较装置，所述二次电压比较装置包括第二电压比较器U2、电阻R8、电阻R9和电容C，

所述电压比较器U1的输出端分为两条支路：其中一支路经电阻R8后与第二电压比较器U2的输出端连接，另一支路经电阻R6后接入第二电压比较器U2的同相输入端；第二电压比较器U2的反向输入端经电阻R7后与电源连接，所述电阻R9的一端并接在第二电压比较器U2的反向输入端上、其另一端接地GND；所述第二电压比较器U2的输出端经电阻R12后与开关电路的控制端连接；所述电容C的一端并接在第二电压比较器U2的同相输入端上、其另一端接地GND。

所述二次电压比较装置还包括电阻R10，所述电阻R10的一端并接在第二电压比较器U2的反向输入端上、其另一端与第二电压比较器U2的输出端连接。

上述方案中，为了提高电源供电工作的稳定性，可在变压电路与风知感应电路之间连接有一稳压电路。

上述方案中，可在变压电路的输入端上还连接有电源管理电路。

上述方案中，所述电压比较器U1和第二电压比较器U2集成在型号为LM358的双运算放大器内。

本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型采用了比较器，并在比较器的同相输入端和反向输入端分别接入两个特性完全相反的第一热敏电阻、第二热敏电阻，工作时由电源向比较器供电，两个热敏电阻在有风或有气流的工作环境下时、电阻值相对发生变化，从而使其相应的两端电压值发生变化，通过比较器的判断后得到控制开关电路通断的信号，设计巧妙、结构简单、成本低廉；

2)冬夏温度是渐变过程，若温度降低，第一热敏电阻的阻值增大，与R2并联后总电阻增大，则反向输入端的电压增大；温度降低第二热敏电阻的阻值减小，R3分压增大，即同相输入端的电压增大，从而使同相输入端和反向输入端的压差整体不变；同理，温度升高后，同相输入端和反向输入端的电压都减小，但压差不变，因此本开关控制板在使用过程，冬夏季节的温度变化对其使用均无影响，控制灵敏准确；

3)本开关控制电路在使用时，可通过调节滑动变阻器R2来改变感知风速(即开关打开的风速大小)，即增大R2的WB端电阻，与第一热敏电阻并联后总电阻增大，反向输入端的分压增大，反向输入端和同相输入端的压差减小，即可感知更低的风速；反之，减小R2的WB端电阻，即可感知更高的风速，操作简单、实用性强。

附图说明

图1所述风知感应电路的电路图。

图2为本风动感应开关控制电路的组成框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的解释说明，但不用以限制本实用新型。

如图2所示，风动感应开关控制电路，包括开关电路、风知感应电路和用于供电的电源。所述电源依次经过整流电路、滤波电路和变压电路后与风知感应电路的供电端连接，所述风知感应电路的输出端与开关电路连接。在变压电路与风知感应电路之间连接有一稳压电路。即220V交流电经整流、滤波、变压和稳压处理后，得到9V直流电源。以下所指的电源，即VCC均为9V直流电源。本实施例中，在变压电路的输入端上还连接有电源管理电路，用以提高电源供电效率。所述电源管理电路可以主要由型号是RM3272D的离线式PFM电源管理芯片和相关***电路构成。

如图1所示，所述风知感应电路包括电压比较器U1、滑动变阻器R2、电阻R4、电阻R5、随着温度的升高电阻值降低的第一热敏电阻NTC和随着温度的升高电阻值增大的第二热敏电阻PTC。滑动变阻器R2的其中一个固定端经电阻R1后与电源VCC连接、另一个固定端接地GND，滑动变阻器R2的滑动端分为两条支路：其中一支路与第一热敏电阻NTC连接后接地GND，另一支路接入电压比较器U1的反向输入端。所述第二热敏电阻PTC的一端与电源VCC连接、其另一端分为两条支路：其中一支路接入电压比较器U1的同相输入端、另一支路与电阻R3连接后接地GND。所述电阻R4的一端与电压比较器U1的输出端连接、其另一端与电压比较器U1的同相输入端并联。本实施例中，电阻R4构成迟滞电压比较器，防止电压比较器U1在临界状态时输出电压在高低电平之间反复跳变，使电压比较器U1输出更加正确和稳定的电压。所述电阻R5的一端与电压比较器U1的输出端连接、其另一端并接在电压比较器U1的高电平端上。所采用的电阻R5作为上拉电阻，保证电压比较器U1在输出高电平时，电压值均能达到VCC，从而起到减小后面电路对电压比较器U1输出的影响。所述电压比较器U1的输出端与开关电路连接。

本实施例中，具体可在电压比较器U1的输出端与开关电路之间还连接有二次电压比较装置。所述二次电压比较装置包括第二电压比较器U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电容C。其中，所述电压比较器U1的输出端分为两条支路：其中一支路经电阻R8后与第二电压比较器U2的输出端连接，另一支路经电阻R6后接入第二电压比较器U2的同相输入端。第二电压比较器U2的反向输入端经电阻R7后与电源连接。所述电阻R9的一端并接在第二电压比较器U2的反向输入端上、其另一端接地GND。所述电阻R10的一端并接在第二电压比较器U2的反向输入端上、其另一端与第二电压比较器U2的输出端连接。本实施例中，所采用的电阻R10构成迟滞电压比较器，防止在第二电压比较器U2的临界状态时，其输出电压在高低电平之间反复跳变，使第二电压比较器U2输出更加正确和稳定的电压。所述第二电压比较器U2的输出端经电阻R12后与开关电路的控制端连接。本实施例中，在第二电压比较器U2的输出端上还连接有开关指示灯。所述电容C的一端并接在第二电压比较器U2的同相输入端上、其另一端接地GND。

本实施例中，所述电压比较器U1和第二电压比较器U2集成在型号为LM358的双运算放大器内。即LM358的双运算放大器的第2引脚作为电压比较器U1的反向输入端、第3引脚作为电压比较器U1的同相输入端、第1引脚作为电压比较器U1的输出端，而第8引脚作为电压比较器U1的高电平端、第4引脚作为电压比较器U1的接地端；同时LM358的双运算放大器的第5引脚作为第二电压比较器U2的同相输入端、第6引脚作为第二电压比较器U2的反向输入端、第7引脚作为第二电压比较器U2的输出端。

本实用新型在工作时：电压比较器U1为一款比较器，对比3和2引脚的电压，正极电压高则1引脚输出高电平，反之输出低电平。

1)首先，电压供电后，当有风或气流吹到第一热敏电阻NTC和第二热敏电阻PTC后，温度降低，第一热敏电阻NTC由于变化率原因基本不变，电压比较器U1的2脚电压保持不变，温度降低使得第二热敏电阻PTC的电阻减小，R3分压增大(即3脚的电压增大)，当3脚电压大于2脚电压后，经过电压比较器U1的输出端输出高电平，进而经过继电器控制其他设备的开关；

2)调节R2改变感知风速(即开关打开的风速大小)，增大滑动变阻器R2的WB端电阻，与第一热敏电阻NTC并联后总电阻增大，2脚分压增大，2脚和3脚压差减小，即可感知更低的风速；反之，减小滑动变阻器R2的WB端电阻，感知更高的风速；

3)冬夏温度是渐变过程，若温度降低，第一热敏电阻NTC的阻值增大，与R2并联后总电阻增大，2脚电压增大，第二热敏电阻PTC的阻值减小，R3分压增大(即3脚电压增大)，2脚和3脚压差不变；同理，温度升高后，2脚和3脚电压都减小，但压差不变，所以冬夏季节温度变化对本技术无影响。

本结构的开关控制板可作为空调、空气净化器、风机设备、抽风机、电暖气、换气扇等有风速或气流变化的设备的控制开关。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.风动感应开关控制电路，包括开关电路、风知感应电路和用于供电的电源，所述电源依次经过整流电路、滤波电路和变压电路后与风知感应电路的供电端连接，所述风知感应电路的输出端与开关电路连接，其特征在于：所述风知感应电路包括电压比较器U1、滑动变阻器R2、随着温度的升高电阻值降低的第一热敏电阻NTC和随着温度的升高电阻值增大的第二热敏电阻PTC，

滑动变阻器R2的其中一个固定端经电阻R1后与电源VCC连接、另一个固定端接地GND，滑动变阻器R2的滑动端分为两条支路：其中一支路与第一热敏电阻NTC连接后接地GND，另一支路接入电压比较器U1的反向输入端；

所述第二热敏电阻PTC的一端与电源VCC连接、其另一端分为两条支路：其中一支路接入电压比较器U1的同相输入端、另一支路与电阻R3连接后接地GND，所述电压比较器U1的输出端与开关电路连接。

2.根据权利要求1所述的风动感应开关控制电路，其特征在于：还包括电阻R4，所述电阻R4的一端与电压比较器U1的输出端连接、其另一端与电压比较器U1的同相输入端并联。

3.根据权利要求1或2所述的风动感应开关控制电路，其特征在于：还包括电阻R5，所述电阻R5的一端与电压比较器U1的输出端连接、其另一端并接在电压比较器U1的高电平端上。

4.根据权利要求3所述的风动感应开关控制电路，其特征在于：在电压比较器U1的输出端与开关电路之间还连接有二次电压比较装置，所述二次电压比较装置包括第二电压比较器U2、电阻R8、电阻R9和电容C，

所述电压比较器U1的输出端分为两条支路：其中一支路经电阻R8后与第二电压比较器U2的输出端连接，另一支路经电阻R6后接入第二电压比较器U2的同相输入端；第二电压比较器U2的反向输入端经电阻R7后与电源连接，所述电阻R9的一端并接在第二电压比较器U2的反向输入端上、其另一端接地GND；所述第二电压比较器U2的输出端经电阻R12后与开关电路的控制端连接；所述电容C的一端并接在第二电压比较器U2的同相输入端上、其另一端接地GND。

5.根据权利要求4所述的风动感应开关控制电路，其特征在于：所述二次电压比较装置还包括电阻R10，所述电阻R10的一端并接在第二电压比较器U2的反向输入端上、其另一端与第二电压比较器U2的输出端连接。

6.根据权利要求1所述的风动感应开关控制电路，其特征在于：在变压电路与风知感应电路之间连接有一稳压电路。

7.根据权利要求1所述的风动感应开关控制电路，其特征在于：在变压电路的输入端上还连接有电源管理电路。

8.根据权利要求1所述的风动感应开关控制电路，其特征在于：所述电压比较器U1和第二电压比较器U2集成在型号为LM358的双运算放大器内。