專利名稱：太陽能熱水器陽光跟蹤控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器陽光跟蹤電路，具體地說是涉及一種用于太陽 能熱水器自動(dòng)跟蹤陽光的電路。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的太陽能熱水器是放置在固定處，不能隨著陽光移動(dòng)而變化位置， 這使得太陽能熱水器的熱效率不能充分地得到發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使太陽能熱水器位置隨著陽光移動(dòng)而移動(dòng)，讓太陽能熱水器 真空集熱管始終對(duì)著太陽，這就極大地提高了太陽能熱水器的熱轉(zhuǎn)換效率。
為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是由陽光傳 感器、判別電路、復(fù)位電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成一個(gè)太陽能熱水器陽光跟蹤控制 電路。.陽光傳感器中含有二個(gè)光敏電阻， 一個(gè)呈半漏斗狀的外殼，二片紅色濾光 玻璃， 一個(gè)復(fù)位開關(guān)，半漏斗狀的外殼的,中間設(shè)置一片隔板，隔板的位置一端朝 著正北方向，另一端朝著正南方向，隔板的高度高出半漏斗狀的外殼，二個(gè)光敏 電阻放置于隔板的二側(cè)，并放置在半漏斗狀的外殼最底部，當(dāng)陽光正面對(duì)照時(shí)， 二個(gè)光敏電阻同時(shí)能接受到陽光，即接受的陽光強(qiáng)度相等，當(dāng)陽光偏斜一個(gè)角度 時(shí)，由于有隔板的存在，會(huì)在其中一個(gè)光敏電阻投入陰影，于是二個(gè)光敏電阻所 接受陽光的強(qiáng)度就會(huì)不同，這一不同會(huì)被判別電路判別出來，因此隔板的高度與 跟蹤陽光的靈敏度有關(guān),隔板越高，陽光只要偏f斗一個(gè)很小的角度就能判別出來， 反之，隔板越低陽光要偏斜一個(gè)很大的角度才能判別出來，復(fù)位開關(guān)固定在正南 方向，半漏斗狀的外殼的圓弧部分的中間設(shè)置一個(gè)撞塊，當(dāng)陰天和夜晚吋會(huì)使太 陽能熱水器復(fù)位到正南方向，二片紅色濾光玻璃蓋在半漏斗狀的外殼上部，其作 用是可以防水，降低光照的強(qiáng)度。判別電路中含有二個(gè)電壓比較器，一個(gè)比較器 用于判別右邊的(即東面)光敏電阻所受光強(qiáng)度，另一個(gè)比較器用于判別左邊的.
(即西面)光敏電阻所受光強(qiáng)度，右邊的光敏電阻的一端接電源，另一端分別與 一個(gè)比較器的反相輸入端、 一個(gè)復(fù)位電路中的比較器的反相輸入端、 一個(gè)用于i; 高電壓電阻的一端連接，這個(gè)用于墊高電壓電阻的另一端分別與另一 個(gè)比較器的正相輸入端、 一個(gè)用于分壓電阻的一端連接，用于分壓電阻的另一端接地，左邊 的光敏電阻的一端接電源，另一端分別與另一個(gè)比較器的反相輸入端、用于墊高 電壓電阻的一端連接，這個(gè)用于墊高電壓電阻的另一端分別與一個(gè)比較器的正相
輸入端、 一個(gè)用于分壓電阻的一端連接， 一個(gè)用于分壓電阻的另一端接地，當(dāng)陽 光正面對(duì)照、或在陰天、夜晚時(shí)，由于二個(gè)光敏電阻受光強(qiáng)度相等，因此二個(gè)比 較器正反相輸入端電壓相等，又由于二個(gè)比較器反相輸入端接有二個(gè)用于墊高電
壓的電阻，所以二個(gè)比較器的反相輸A^電壓高于其正相輸A^的電壓，因而二 個(gè)比較器輸出端輸出低電平，電機(jī)因無驅(qū)動(dòng)電壓而不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)陽光偏向一個(gè)角度 時(shí)，二個(gè)光爭(zhēng)電阻受光強(qiáng)度不相等，使得其中的一個(gè)比較器的反相輸入端的電壓 降低到低于其正相輸入端的電壓，因而其輸出端輸出高電平，這一商電平驅(qū)動(dòng)電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，使太陽能熱水器朝著陽光方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到陽光正對(duì)太陽熱水器
真空集熱管時(shí)，二個(gè)光敏電阻受光強(qiáng)度又相等，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。復(fù)位電路中含有 一個(gè)比較器和一個(gè)復(fù)位開關(guān)，二個(gè)電阻串接在電^l與地線之間，其產(chǎn)生的分壓為 比較器的正相輸入端提供一個(gè)比較電壓，當(dāng)有陽光照到光敏電阻時(shí)，阻值變小， 其反相輸入端的電壓高于正相輸入端，輸出端輸出低電平，不啟動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng) 陰天光線很暗和夜晚時(shí)光敏電阻的阻值變大,其反相輸入端的電壓低于正相輸入 端的電壓，其輸出端輸出高電平，這一髙電平驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，轉(zhuǎn)到太陽能熱 水器到正南方時(shí)，撞塊觸及復(fù)位開關(guān)使其關(guān)閉，太陽能熱水器停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電扭中含有一個(gè)電機(jī)，二個(gè)PNP三極管，二個(gè)NPN三極管，二個(gè)PNP三極管， 二個(gè)NPN三極管組成橋電路，只要驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)NPN三極管導(dǎo)通，就會(huì)使電機(jī)朝 著一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)另一個(gè)NPN三極管導(dǎo)通,就會(huì)使電機(jī)朝著另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 本發(fā)明的太陽能熱水器陽光跟蹤控制電路的有益效果是使太陽能熱水器自 動(dòng)跟蹤陽光轉(zhuǎn)動(dòng)，在陰天光線很暗和夜晚時(shí)會(huì)自動(dòng)復(fù)位到正南方向，這極大, 高了太陽能熱水器的熱轉(zhuǎn)換性能。


圖1是本發(fā)明的陽光傳感器的剖視圖，圖示出了紅色濾光玻璃蓋1、 3，隔 板2,光敏電阻5、 6,半漏斗狀的外殼2的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
圖2是本發(fā)明的陽光傳感器的俯視圖，圖中示出了開關(guān)8，撞塊7的位置、 及半漏斗狀的外殼2的靱向關(guān)系。圖3是本發(fā)明的電路原理圖，圖中示出了判別電路26,復(fù)位電路27,電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路28，光敏電阻5、 6，墊髙電壓的電阻U、 12,分壓電阻13、 M,電莊 比較器9、 15、 17,電阻7、 16、 18、 24、 25、開關(guān)8，電源10，電機(jī)21,三極 管i9、 20、 22、 23的連接關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
參照附圖將具體地?cái)⑹霰景l(fā)明的實(shí)施方案,在圖3中光敏電阻5的一端接電 源10,另一端分別與電壓比較器17的反相輸入端、和用于墊高電壓的電阻11 的一^接，用于墊髙電壓的電阻11的另一端分別與電壓比較器15的正相輸入 端、分壓電組13的一竭連接，分壓電阻13的另一端接地，光敏電阻6的一端接 電源IO,另一端分別與電壓比較器15、 i7的反相輸入端、和用于墊高電壓的電 阻12的一端連接，用于墊高電壓的電阻12的另一端分別與電壓比較器17的正
相輸入端、分壓電阻的14一端連接，分壓電阻14的另一端接地，光敏電阻5、 6的亮阻和暗阻的阻值相同，用于墊高電壓的電阻iK 12的阻值相同，分壓電 阻13、 14的阻值相同，當(dāng)光敏電阻5、 6正對(duì)陽光或在陰天、夜晚時(shí)，其二個(gè)分 壓電阻13、 14的分壓處c、 d點(diǎn)的電壓相同，墊髙電壓的電阻11、 12的a、 b 點(diǎn)的電壓相同，且a、 b點(diǎn)的電壓約高于c、 d點(diǎn)的電壓，使得電壓比較器i5、 17輸出低電平，因而使得電機(jī)不轉(zhuǎn)。在復(fù)位電路中含有一個(gè)電壓器9，其反相輸 入端與光敏電阻6的一端連接，其正相輸入端接有電阻7、 16，電阻7、 16，串 接在電源10與地之間，所產(chǎn)生的分壓作為電壓比較器9的正相輸入端的參考電 壓，電壓比較器9的輸出端與復(fù)位開關(guān)一端連接，開關(guān)的另一端經(jīng)過電阻24與 三極管23的基極連接，驅(qū)動(dòng)電路中的三極管20、 22的發(fā)射極接電源W，三極 管20的集電極分別與電機(jī)的"端、三極管i9的集電極、三極管22的基極連 接，三極管22的集電極分別與電機(jī)21的另一端、三極管23的集電極，三極管 20的基極連接，三極管19的基極經(jīng)過電阻18與電壓比較器15的輸出端連接， 三極管23的基極經(jīng)過電阻25與電壓比較器17的輸出端連接。
本發(fā)明的太陽能熱水器陽光跟蹤控制電路的工作原理是當(dāng)陽光正面對(duì)照 時(shí)，二個(gè)光敏電阻5、 6同時(shí)能接受到陽光，即接受的陽光強(qiáng)度相等，此刻a、 b 點(diǎn)的電壓相等，c、 d點(diǎn)的電壓相等，因有二個(gè)墊高電壓電阻的存在，故a、 b二 點(diǎn)的電壓高于c、 d點(diǎn)的電壓，從而電壓比較器15、 17的反相輸入端的電壓高于其正相輸入端的電壓，其二個(gè)比較器15、 17都輸出低電平，三極管19、 23的基 極因無電壓而截止，電機(jī)無電流流過不轉(zhuǎn)。當(dāng)陽光偏斜一個(gè)角度，例如偏向西面 時(shí)，光敏電阻6能直接射到陽光，而光敏電阻5因隔板2的隔斷，會(huì)在光敏電阻 5上形成陰影，即光敏電阻6比光敏電阻5所接受的陽光強(qiáng)度高，于是光敏電阻 6的阻值比光敏電阻5的阻值變化大，因而d點(diǎn)的電壓會(huì)髙于b點(diǎn)的電壓，電壓 比較器17因正相輸入端電壓高于反相輸入端電壓，其輸出端輸出高電平，使三 極管23導(dǎo)通，三極管23導(dǎo)通后把三極管20的基極拉至低電平而導(dǎo)通，電流通 過三極管20，電機(jī)21，三極管23流經(jīng)地線，電流因在電機(jī)內(nèi)形成回路而轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而帶動(dòng)太陽能熱水器由東向西轉(zhuǎn)動(dòng)，直到陽光正對(duì)二個(gè)光敏電阻和太陽能熱水 器中的真空集熱管時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同理，如果陽光偏向東方一個(gè)角度，也會(huì)帶 動(dòng)太陽熱水器由西向東向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)陰天時(shí)，二個(gè)光敏電阻5和6所接受 光線強(qiáng)度相等，二個(gè)電壓比較器15、 17都輸出低電平，電機(jī)不轉(zhuǎn)，當(dāng)在陰天光 線很暗或夜晚時(shí)，二個(gè)光敏電阻5和6所接受光線強(qiáng)度很弱，二個(gè)光敏電阻5 和6的阻值都很大，因而a點(diǎn)電壓被降到很低，電壓比較器9的反相輸入端電壓 低于正相輸入端電壓，于是電壓比較器9輸出端輸出高電平，使三極管23導(dǎo)通， 三極管23導(dǎo)通后把三極管20的基極拉至低電平而導(dǎo)通，電流通過三極管20， 電機(jī)21，三極管23流經(jīng)地線，電流因在電機(jī)內(nèi)形成回路而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)太陽 能熱水器向正南方復(fù)位，當(dāng)撞塊觸及復(fù)位開關(guān)時(shí)太陽熱水器停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1，一種太陽能熱水器陽光跟蹤控制電路由陽光傳感器、判別電路(26)、復(fù)位電路(27)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(28)組成，其特征是判別電路(26)中的光敏電阻(5)的一端接電源(10)，另一端分別與電壓比較器(17)的反相輸入端、和用于墊高電壓的電阻(11)的一端連接，用于墊高電壓的電阻(11)的另一端分別與電壓比較器(15)的正相輸入端、分壓電阻(13)的一端連接，分壓電阻(13)的另一端接地，光敏電阻(6)的一端接電源(10)，另一端分別與電壓比較器(15)、(17)的反相輸入端、和用于墊高電壓的電阻(12)的一端連接，用于墊高電壓的電阻(12)的另一端分別與電壓比較器(17)的正相輸入端、分壓電阻的(14)一端連接，分壓電阻(14)的另一端接地。
2，根據(jù)權(quán)利要求書1所述的判別電路(26)其特征還在于光敏電阻(5)、 (6) 的亮阻和暗阻的阻值相同，用于墊高電壓的電阻(11)、 (12)的阻值相同， 分壓電阻(13)、 (14)的阻值相同。
全文摘要
一種太陽能熱水器陽光跟蹤控制電路由陽光傳感器、判別電路、復(fù)位電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成，陽光傳感器中含有二個(gè)光敏電阻，一個(gè)呈半漏斗狀的外殼，二片紅色濾光玻璃，一個(gè)復(fù)位開關(guān)，半漏斗狀的外殼的中間設(shè)置一片隔板，當(dāng)陽光正面對(duì)照時(shí)，二個(gè)光敏電阻同時(shí)能接受到陽光，即接受的陽光強(qiáng)度相等，當(dāng)陽光偏斜一個(gè)角度時(shí)，由于有隔板的存在，會(huì)在其中一個(gè)光敏電阻投入陰影，于是二個(gè)光敏電阻所接受陽光的強(qiáng)度就會(huì)不同，這一不同會(huì)被判別電路判別出來，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)太陽能熱水器朝著陽光方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到太陽能熱水器正對(duì)陽光停止。當(dāng)陰天光線很暗和夜晚時(shí)，復(fù)位電路帶動(dòng)太陽能熱水器向正南方向復(fù)位。
文檔編號(hào)G05D3/20GK101418991SQ20071004738
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者張海艇 申請(qǐng)人:張海艇