專利名稱：太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子產(chǎn)品的領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置。
背景技術(shù)：
太陽能熱水器是一種環(huán)保高效的能源利用設(shè)備，近年來在我國企事業(yè)單位和家庭已得到越來越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有的機械自動進(jìn)水的太陽熱水器正常工作時，是白天吸收陽光熱量，儲備在保溫水箱中備用，使用時會一邊放出熱水，一邊補加入冷水，如果在夜間使用時，例如當(dāng)剩下1/3容積熱水時相應(yīng)也摻入2/3容積冷水，兩者冷熱混合則變成溫度不高的溫水，這種只要水箱缺水就進(jìn)水的不擇時機的自動進(jìn)水方式，嚴(yán)重影響熱水器的使用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種太陽能熱水器智能控制裝置，使裝有該裝置的太陽能熱水器在得不到陽光照射后能自動停止補加冷水，達(dá)到充分利用已儲備的熱水的目的。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，所述的光信號開關(guān)電路輸出端A輸出的開關(guān)信號輸入至整形電路進(jìn)行波形整形，經(jīng)整形的開關(guān)信號再送至脈沖控制電路及功率放大電路對負(fù)載進(jìn)行脈沖控制。
所述的光信號開關(guān)電路由串接于電源和地線之間的電阻R1和R2及光敏三極管VT1組成，光敏三極管VT1的集電極與電源連接，發(fā)射極連接于電阻R1、R2之間，連接點A為光信號開關(guān)電路的輸出端。
所述的光信號開關(guān)電路由光伏電池和電阻R1、R2組成，所述的電阻R1、R2串聯(lián)連接，并與光伏電池并聯(lián)連接，電阻R1與R2之間的連接點為光信號開關(guān)電路的輸出端A。
所述的整形電路由運算放大器IC1、IC2及電阻R3、R4、R5、R6組成，電阻R3和R4、電阻R5和R6分別串接于電源和地線之間，運算放大器IC1的I腳連接于電阻R3、R4之間，其2腳與運算放大器IC2的5腳連接并接于光信號開關(guān)電路的輸出端A，運算放大器IC2的5腳連接于電阻R5、R6之間，運算放大器IC1的3、4腳及運算放大器IC2的7、8分別連接于電源與地線之間，運算放大器IC1的輸出端為整形電路的輸出端B，IC2的輸出端為整形電路的輸出端C。
所述的脈沖控制電路由B電路和C電路構(gòu)成，B電路由電容C1、二極管D1、三極管VT2、VT3和電阻R7、集電極電阻R10構(gòu)成，C電路由電容C2、二極管D2、三極管VT4、VT5，電阻R8、集電極電阻R9構(gòu)成，在B電路中，C1一端連接整形電路輸出端B點，另一端與R7串聯(lián)后接地，組成微分電路，D1與C1并聯(lián)連接，由VT2、VT3組成的復(fù)合三極管放大電路基極與C1與R7之間的連接點連接，VT2、VT3集電極與電阻R10串聯(lián)連接于電源，VT2、VT3集電極與電阻R10之間的連接點為脈沖控制電路的輸出端F；在C電路中，電容C2一端連接整形電路輸出端C點，C2與R8、VT4、VT5、D2、R9的連接關(guān)系同B電路，VT4、VT5的集電極與電阻R9之間的連接點為脈沖控制電路的輸出端G點。
所述的功率放大電路，由電阻R11、R12和三極管VT6、VT7、VT8和VT9組成雙穩(wěn)態(tài)電路，VT6基極與所述的脈沖控制電路F點連接，其發(fā)射極與電源連接，VT6集電極與VT7集電極連接，連接點為輸出端D點，VT7的發(fā)射極與地線連接，其基極與電阻R12串聯(lián)，電阻R12的另一端與輸出端E點連接，電阻R11與VT9基極串聯(lián)連接，另一端與VT6集電極連接，VT9發(fā)射極接地、集電極與VT8集電極串聯(lián)連接，其連接點與輸出端E點連接，VT8的發(fā)射極與電源連接，其基極連接脈沖控制電路的輸出端G，負(fù)載的兩個輸入端分別與功率放大電路的輸出端D、E電連接。
所述的負(fù)載為脈沖電磁水閥，所述的脈沖電磁水閥與太陽能熱水器的進(jìn)水管道連接，所述的電源為經(jīng)變壓整流的直流電源或可充電電池(組)，所述的可充電電池可由太陽光伏電池進(jìn)行充電。
所述的光信號開關(guān)電路中安裝有手動控制按鈕T1和T2，T1和T2串接于電源和地線之間，按鈕T1和T2之間及電阻R1、R2之間相互連接。
本實用新型的使用過程如下在機械式自動進(jìn)水的太陽能熱水器的基礎(chǔ)上安裝上本裝置后，白天陽光充足時，控制系統(tǒng)自動開啟脈沖電磁閥補加冷水，水滿時由太陽能熱水器的機械進(jìn)水裝置自動停止給水，保留了原太陽能熱水器的自動進(jìn)水功能，當(dāng)晚上或陽光不足時，控制系統(tǒng)自動關(guān)閉脈沖電磁閥停止補加冷水，使所述的太陽能熱水器的儲水箱所儲的水不被冷水混合，即儲水箱所儲的水放到最后也是熱的。
本實用新型的有益效果是由于采用了本實用新型所述的技術(shù)方案，利用光控原理解決了晚上或陽光不足時，具有機械式自動進(jìn)水功能的太陽能熱水器冷、熱水混滲的問題，大大提高太陽能熱水器的使用效果，且當(dāng)晚上或陽光不足時，水箱的熱水用完后，水箱排空，有利于防止寒冷地區(qū)所使用的太陽能熱水器儲水箱凍結(jié)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明


圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型實施例1的電路圖。
圖3為本實用新型實施例2的電路圖。
具體實施方式
實施例1，參照
圖1和圖2，在本實用新型實施例1中所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，所述的光信號開關(guān)電路輸出端A輸出的開關(guān)信號輸入至整形電路進(jìn)行波形整形，經(jīng)整形的開關(guān)信號再送至脈沖控制電路及功率放大電路對負(fù)載進(jìn)行脈沖控制。
所述的光信號開關(guān)電路由串接于電源和地線之間的電阻R1和R2及光敏三極管VT1組成，光敏三極管VT1的集電極與電源連接，發(fā)射極連接于電阻R1、R2之間，連接點A為光信號開關(guān)電路的輸出端。
所述的整形電路由運算放大器IC1、IC2及電阻R3、R4、R5、R6組成，電阻R3和R4、電阻R5和R6分別串接于電源和地線之間，運算放大器IC1的1腳連接于電阻R3、R4之間，其2腳與運算放大器IC2的5腳連接并接于光信號開關(guān)電路的輸出端A，運算放大器IC2的5腳連接于電阻R5、R6之間，運算放大器IC1的3、4腳及運算放大器IC2的7、8分別連接于電源與地線之間，運算放大器IC1的輸出端為整形電路的輸出端B，IC2的輸出端為整形電路的輸出端C。
所述的脈沖控制電路由B電路和C電路構(gòu)成，B電路由電容C1、二極管D1、三極管VT2、VT3和電阻R7、集電極電阻R10構(gòu)成，C電路由電容C2、二極管D2、三極管VT4、VT5，電阻R8、集電極電阻R9構(gòu)成，在B電路中，C1一端連接整形電路輸出端B點，另一端與R7串聯(lián)后接地，組成微分電路，D1與C1并聯(lián)連接，由VT2、VT3組成的復(fù)合三極管放大電路基極與C1與R7之間的連接點連接，VT2、VT3集電極與電阻R10串聯(lián)連接于電源，VT2、VT3集電極與電阻R10之間的連接點為脈沖控制電路的輸出端F；在C電路中，電容C2一端連接整形電路輸出端C點，C2與R8、VT4、VT5、D2、R9的連接關(guān)系同B電路，VT4、VT5的集電極與電阻R9之間的連接點為脈沖控制電路的輸出端G點。
所述的功率放大電路，由電阻R11、R12和三極管VT6、VT7、VT8和VT9組成雙穩(wěn)態(tài)電路，VT6基極與所述的脈沖控制電路F點連接，其發(fā)射極與電源連接，VT6集電極與VT7集電極連接，連接點為輸出端D點，VT7的發(fā)射極與地線連接，其基極與電阻R12串聯(lián)，電阻R12的另一端與輸出端E點連接，電阻R11與VT9基極串聯(lián)連接，另一端與VT6集電極連接，VT9發(fā)射極接地、集電極與VT8集電極串聯(lián)連接，其連接點與輸出端E點連接，VT8的發(fā)射極與電源連接，其基極連接脈沖控制電路的輸出端G，負(fù)載的兩個輸入端分別與功率放大電路的輸出端D、E電連接。
所述的負(fù)載為脈沖電磁水閥，所述的脈沖電磁水閥與太陽能熱水器的進(jìn)水管道連接，所述的電源為經(jīng)變壓整流的直流電源或可充電電池(組)，所述的可充電電池可由太陽光伏電池進(jìn)行充電。
所述的光信號開關(guān)電路中安裝有手動控制按鈕T1和T2，T1和T2串接于電源和地線之間，按鈕T1和T2之間及電阻R1、R2之間相互連接。
本實用新型實施例1工作過程如下當(dāng)光線亮度充足時，光敏三極管VT1導(dǎo)通，A點電位升高，光線亮度不足時，光敏三極管VT1截止，A點電位降低，由此而來產(chǎn)生兩種開關(guān)信號送入整形電路，當(dāng)A點電位高于A1電位，IC1輸出高電平脈沖，當(dāng)A點電位低于A1電位，IC2輸出高電平脈沖，IC1、IC2完成整形后送到脈沖控制電路B、C，當(dāng)IC1輸出高電平時，脈沖控制電路B由于電容C1兩端電壓不能突變，C1相當(dāng)于短路，輸入脈沖加到VT2基極，VT2、VT3、導(dǎo)通，VT3集電極電壓降低，由于C1、R7構(gòu)成微分電路控制，電容C1充電結(jié)束后，VT2基極變?yōu)榈碗娖?，VT2、VT3截止，D1、D2為改善脈寬時間而設(shè)置，VT2、VT3、VT4、VT5為提高推動能力，脈沖控制電路C同理，當(dāng)脈沖控制VT3集電極為低電平時，VT6導(dǎo)通，D點為高電平同時VT9導(dǎo)通，E點為低電平負(fù)載吸合，反之，當(dāng)脈沖控制電路，VT5集電極為低電平時，VT8導(dǎo)通E點為高電平，同時VT7導(dǎo)通D點為低電平負(fù)載釋放，當(dāng)VT3、VT5截止D、E兩點為零電壓。
在本實用新型實施例1中，控制系統(tǒng)采用在低功能電路，在6V～9V的直流電壓下，其靜態(tài)電流可控制在2.5mA以下，動態(tài)時，可選用工作電壓為4.5伏～6伏，動作時間為50ms，工作電流為250mA的脈沖電磁水閥；因整套裝置功能較低，所以電源除采用傳統(tǒng)的直流電源供電外，還可采用太陽光伏電池組供電，實現(xiàn)節(jié)電安全控制；另外，當(dāng)晚上或陽光不足時，水箱的熱水用完后，水箱排空，有利于防止寒冷地區(qū)所使用的太陽能熱水器儲水箱凍結(jié)。
實施例2，在本實用新型實施例2中，如圖3所示，所述的光信號開關(guān)電路中，采用太陽光伏電池代替實施例1中的光敏三極管，其余條件及效果同實施例1，在本實用新型實施例2中的光信號開關(guān)電路由光伏電池和電阻R1、R2組成，所述的電阻R1、R2串聯(lián)連接，并與光伏電池并聯(lián)連接，電阻R1與R2之間的連接點為光信號開關(guān)電路的輸出端A。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，其特征在于所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，所述的光信號開關(guān)電路輸出端A輸出的開關(guān)信號輸入至整形電路進(jìn)行波形整形，經(jīng)整形的開關(guān)信號再送至脈沖控制電路及功率放大電路對負(fù)載進(jìn)行脈沖控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的光信號開關(guān)電路由串接于電源和地線之間的電阻R1和R2及光敏三極管VT1組成，光敏三極管VT1的集電極與電源連接，發(fā)射極連接于電阻R1、R2之間，連接點A為光信號開關(guān)電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的光信號開關(guān)電路由光伏電池和電阻R1、R2組成，所述的電阻R1、R2串聯(lián)連接，并與光伏電池并聯(lián)連接，電阻R1與R2之間的連接點為光信號開關(guān)電路的輸出端A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的整形電路由運算放大器IC1、IC2及電阻R3、R4、R5、R6組成，電阻R3和R4、電阻R5和R6分別串接于電源和地線之間，運算放大器IC1的1腳連接于電阻R3、R4之間，其2腳與運算放大器IC2的5腳連接并接于光信號開關(guān)電路的輸出端A，運算放大器IC2的5腳連接于電阻R5、R6之間，運算放大器IC1的3、4腳及運算放大器IC2的7、8分別連接于電源與地線之間，運算放大器IC1的輸出端為整形電路的輸出端B，IC2的輸出端為整形電路的輸出端C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的脈沖控制電路由B電路和C電路構(gòu)成，B電路由電容C1、二極管D1、三極管VT2、VT3和電阻R7、集電極電阻R10構(gòu)成，C電路由電容C2、二極管D2、三極管VT4、VT5，電阻R8、集電極電阻R9構(gòu)成，在B電路中，C1一端連接整形電路輸出端B點，另一端與R7串聯(lián)后接地，組成微分電路，D1與C1并聯(lián)連接，由VT2、VT3組成的復(fù)合三極管放大電路基極與C1與R7之間的連接點連接，VT2、VT3集電極與電阻R10串聯(lián)連接于電源，VT2、VT3集電極與電阻R10之間的連接點為脈沖控制電路的輸出端F；在C電路中，電容C2一端連接整形電路輸出端C點，C2與R8、VT4、VT5、D2、R9的連接關(guān)系同B電路，VT4、VT5的集電極與電阻R9之間的連接點為脈沖控制電路的輸出端G點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的功率放大電路，由電阻R11、R12和三極管VT6、VT7、VT8和VT9組成雙穩(wěn)態(tài)電路，VT6基極與所述的脈沖控制電路F點連接，其發(fā)射極與電源連接，VT6集電極與VT7集電極連接，連接點為輸出端D點，VT7的發(fā)射極與地線連接，其基極與電阻R12串聯(lián)，電阻R12的另一端與輸出端E點連接，電阻R11與VT9基極串聯(lián)連接，另一端與VT6集電極連接，VT9發(fā)射極接地、集電極與VT8集電極串聯(lián)連接，其連接點與輸出端E點連接，VT8的發(fā)射極與電源連接，其基極連接脈沖控制電路的輸出端G，負(fù)載的兩個輸入端分別與功率放大電路的輸出端D、E電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的負(fù)載為脈沖電磁水閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的脈沖電磁水閥與太陽能熱水器的進(jìn)水管道連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，其特征在于所述的電源為經(jīng)變壓整流的直流電源或可充電電池或電池組，所述的可充電電池或電池組可由太陽光伏電池進(jìn)行充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置其特征在于所述的光信號開關(guān)電路中安裝有手動控制按鈕T1和T2，T1和T2串接于電源和地線之間，按鈕T1和T2之間及電阻R1、R2之間相互連接。
專利摘要一種太陽能熱水器進(jìn)水智能控制裝置，包括電源、控制系統(tǒng)和負(fù)載，所述的控制系統(tǒng)依次包括光信號開關(guān)電路、整形電路、脈沖控制電路和功率放大電路，各電路之間依次電連接，光信號開關(guān)電路采用光敏三極管或光伏電池作為光電器件，負(fù)載采用脈沖電磁水閥，利用光控原理解決了晚上或陽光不足時，具有機械式自動進(jìn)水功能的太陽能熱水器冷、熱水混滲的問題，大大提高太陽能熱水器的使用效果，且當(dāng)晚上或陽光不足時，水箱的熱水用完后，水箱排空，有利于防止寒冷地區(qū)所使用的太陽能熱水器儲水箱凍結(jié)。
文檔編號F24J2/40GK2692592SQ20042001504
公開日2005年4月13日 申請日期2004年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者許少平 申請人:許少平