一种温控器及其控制方法与流程
未命名
10-18
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1.本技术涉及温控器技术领域,具体涉及一种温控器及其控制方法。
背景技术:
2.温控器是指根据工作环境的温度变化,在开关内部发生物理形变,从而产生某些特殊效应,产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件,简称温控器。
3.市面上的温控器基本都是ac24v或者dc12v等低压供电的线控器,只能显示环境状态。现有温控器产品的端口不能直接输出ac220v,不能直接控制ac220v供电的空调、风机、地暖等强电设备。这使得线控器需要配合干接点控制器使用,即线控器需要给干接点控制器发命令,再通过干接点控制器输出ac220v强电来控制空调、风机、地暖等设备。
4.例如中国专利文献cn211827054u中所公开的一种智能温控器,其包括温控器本体和散热板,温控器本体前端设有显示屏,显示屏右侧设有报警器;温控器本体内壁设置有主控板,主控板一侧设置有温度感应器,温度感应器向右依次设置有控制器和数据储存器,控制器上方设有通信模块,控制器下方设有电流互感器。在该智能温控器中,通过显示屏能够实时显示温控器工作环境指数,便于使用人员进行查看;通过报警器可以预设超温报警值,以便于提醒用户;通过温度感应器对温控器本体的通电状态进行监测再通过控制器从通信模块把信号发送到远程控制端,实现对开关状态的实时监控。但是,该智能温控器所提供的硬件架构,无法支持通过控制器直接控制暖通设备的运行,若要控制暖通设备的运行,必须借助远程控制端,导致了成本的增加。
技术实现要素:
5.为此,本技术提供一种温控器及其控制方法,以解决现有温控器产品需要配合干接点控制器使用,不能直接控制暖通设备运行的技术问题。
6.为了实现上述目的,本技术提供如下技术方案:
7.第一方面,一种温控器,包括pfc反激式开关电源、低压电源模块、mcu、温度采集模块、触摸显示屏、继电器模块和端子;
8.所述pfc反激式开关电源的电压输入端与交流电源电性连接,所述pfc反激式开关电源的电压输出端与所述低压电源模块的电压输入端和所述继电器模块的电压输入端均电性连接;所述低压电源模块的电压输出端与所述mcu的电压输入端、所述温度采集模块的电压输入端和所述触摸显示屏的电压输入端均电性连接;
9.所述温度采集模块的数据输出端与所述mcu的数据输入端电性连接;所述触摸显示屏与所述mcu双向通信连接;所述继电器模块的控制信号输入端与所述mcu的第一控制信号输出端电性连接,所述继电器模块的常开触点和公共触点分别与所述端子和交流电源电性连接,所述端子用于与暖通设备的电压输入端电性连接。
10.可选地,所述温控器还包括无线通信模块,所述低压电源模块的电压输出端还与所述无线通信模块的电压输入端电性连接;所述无线通信模块与所述mcu双向通信连接,所
述无线通信模块用于与干接点控制器和/或ate设备建立无线通信连接。
11.可选地,所述温控器还包括有线通信模块和通信接口,所述mcu的第二控制信号输出端与所述有线通信模块的控制信号输入端电性连接,所述有线通信模块的控制信号输出端与所述通信接口电性连接,所述通信接口用于与干接点控制器建立通信连接。
12.进一步可选地,所述有线通信模块为485模块,所述通信接口为485接口。
13.可选地,所述pfc反激式开关电源包括整流二极管d2、整流二极管d3、快恢复二极管d4、稳压二极管u5、电感l1、电解电容ec1、电解电容ec2、开关电源管理芯片u4、变压器t1和光耦ps4;
14.所述整流二极管d2的阳极经过保险丝f1与交流电源的零线电性连接,所述整流二极管d2的阳极还经过压敏电阻vdr1与交流电源的火线电性连接,所述交流电源的火线作为参考地agnd;所述整流二极管d2的阴极与所述电感l1的第一引脚电性连接;所述电感l1的第二引脚与所述电解电容ec1的正极电性连接;所述电解电容ec1的负极与所述参考地agnd电性连接;所述电感l1的第二引脚经过电阻r3和电阻r4与所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚电性连接,所述电感l1的第二引脚经过电阻r1和电阻r2与所述快恢复二极管d4的阴极电性连接;所述电阻r1的两端并联有电容c22;所述电感l1的第二引脚还与所述变压器t1的第五引脚电性连接;所述快恢复二极管d4的阳极与所述变压器t1的第四引脚电性连接;所述变压器t1的第四引脚与所述开关电源管理芯片u4的漏极电性连接;
15.所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚经过电容c15与所述参考地agnd电性连接,所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚经过电阻r29和电容c2与所述参考地agnd电性连接,所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚还与所述光耦ps4的集电极电性连接;所述开关电源管理芯片u4的源极与所述参考地agnd电性连接;所述光耦ps4的发射极与所述参考地agnd电性连接;所述光耦ps4的阳极经过电阻r30与所述整流二极管d3的阴极电性连接;所述光耦ps4的阳极还经过电阻r33与所述稳压二极管u5的阴极电性连接;所述光耦ps4的阴极与所述稳压二极管u5的阴极电性连接;所述稳压二极管u5的阴极还经过电阻r35和电容c24与电阻r34的第一引脚电性连接;所述电阻r34的第二引脚与所述整流二极管d3的阴极电性连接;所述电阻r34的第一引脚与所述稳压二极管u5的参考端电性连接,所述电阻r34的第一引脚经过电阻r36与所述稳压二极管u5的阳极电性连接,所述电阻r36的两端并联有电容c5;所述稳压二极管u5的阴极还经过电容c25与所述稳压二极管u5的阳极电性连接,所述稳压二极管u5的阳极还接地;
16.所述变压器t1的第三引脚和第一引脚与所述参考地agnd电性连接;所述变压器t1的第七引脚与所述整流二极管d3的阳极电性连接;所述整流二极管d3的阴极与所述电解电容ec2的正极电性连接,所述整流二极管d3的阴极用于输出直流12v电压;所述电解电容ec2的负极与所述变压器t1的第九引脚电性连接;所述变压器t1的第九引脚还接地;所述电解电容ec2的两端并联有电容c3。
17.进一步可选地,所述pfc反激式开关电源还包括整流二极管d5、开关二极管d6、电解电容ec6和稳压电源芯片u2;
18.所述变压器t1的第二引脚与所述整流二极管d5的阳极电性连接;所述整流二极管d5的阴极经过电阻r31与电阻r32的第一引脚电性连接;所述电阻r32的第一引脚经过电容c23与所述参考地agnd电性连接;所述电阻r32的第二引脚与所述开关电源管理芯片u4的旁
路引脚电性连接;所述开关电源管理芯片u4的旁路引脚经过电容c2与所述参考地agnd电性连接;所述电阻r32的第一引脚还与所述开关二极管d6的阳极电性连接;所述开关二极管d6的阴极与所述稳压电源芯片u2的电压输入端电性连接,所述开关二极管d6的阴极与所述电解电容ec6的正极电性连接;所述电解电容ec6的负极与所述参考地agnd电性连接;所述开关二极管d6的阴极还经过电容c4与所述参考地agnd电性连接;所述稳压电源芯片u2的接地端与所述参考地agnd电性连接;所述稳压电源芯片u2的电压输出端经过电容c1与所述参考地agnd电性连接,所述稳压电源芯片u2的电压输出端用于输出5v直流电压。
19.进一步可选地,所述开关电源管理芯片的型号为lnk286d,所述变压器t1的型号为t_ee13_a,所述光耦ps4的型号为ltv817s-ta1-b,所述稳压电源芯片u2的型号为sil78l05bts-c。
20.可选地,所述继电器模块包括三极管q1、开关二极管d1和继电器rl1;所述三极管q1的基极经过电阻r5与所述mcu的第一控制信号输出端电性连接,所述三极管q1的集电极与所述开关二极管d1的阳极电性连接,所述三极管q1的发射极接地;所述开关二极管d1的阴极和所述继电器rl1的电压输入端与所述pfc反激式开关电源的电压输出端电性连接;所述继电器rl1的常开触点和公共触点分别与所述端子和所述交流电源的火线电性连接。
21.可选地,所述继电器模块包括五个,所述端子包括第一端子和第二端子,其中两个继电器模块的常开触点和公共触点均分别与所述第一端子和所述交流电源的火线电性连接,其余三个继电器模块的常开触点和公共触点均分别与所述第二端子和所述交流电源的火线电性连接。
22.第二方面,一种温控器的控制方法,应用于第一方面中任意一项所述的温控器,所述方法包括:
23.mcu实时接收温度采集模块采集到的温度数据;
24.当所述mcu根据所述温度数据判断出需要开启暖通设备时,或者当所述mcu接收到通过触摸显示屏输入的暖通设备开启指令时,所述mcu向继电器模块发送控制指令,使所述继电器模块的常开触点闭合,使所述端子与交流电源导通;所述端子能够输出交流电压,以为所述暖通设备供电,使所述暖通设备开始运行。
25.相比现有技术,本技术至少具有以下有益效果:
26.1、本技术实施例提供了一种温控器的新的硬件架构,包括pfc反激式开关电源、低压电源模块、mcu、温度采集模块、触摸显示屏、继电器模块和端子;其中继电器模块的控制信号输入端与mcu的第一控制信号输出端电性连接,继电器模块的常开触点和公共触点分别与端子和交流电源电性连接,端子与暖通设备的电压输入端电性连接;基于本技术所提供的硬件架构,在需要开启暖通设备时,mcu只需向继电器模块发送控制指令,使继电器模块的常开触点闭合,便能够实现将交流电源直接接入端子,进而能够通过端子直接为暖通设备供电,达到直接利用温控器输出交流电压给暖通设备供电、使暖通设备运行的目的;同理,在不需要开启暖通设备时,mcu只需向继电器模块发送控制指令,使继电器模块的常开触点断开,便能够实现使端子没有交流电源输出,从而达到停止为暖通设备供电、使暖通设备停止运行的目的;本技术所提供的温控器,无需配合干接点控制器使用,便能够实现通过自身端口直接控制暖通设备的运行,既节省成本又增加了端口配置的灵活性。
27.2、本技术实施例所提供的温控器中自带pfc反激式开关电源,能够将220v交流电
压转换为12v直流电压;通过pfc反激式开关电源供电,无需再外接ac220v转12v的电源适配器或者使用电池供电,节省了成本和空间。
附图说明
28.为了更直观地说明现有技术以及本技术,下面给出几个示例性的附图。应当理解,附图中所示的具体形状、构造,通常不应视为实现本技术时的限定条件;例如,本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图,有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
29.图1为本技术实施例提供的一种温控器的架构框图;
30.图2为本技术实施例提供的一种温控器的完整架构框图;
31.图3为本技术实施例提供的一种温控器的另一完整架构框图;
32.图4为本技术实施例中pfc反激式开关电源的电路原理图;
33.图5为本技术实施例中低压电源模块的电路原理图;
34.图6为本技术实施例中继电器模块的电路原理图;
35.图7为本技术实施例中5路ac220v输出接线示意图;
36.图8为本技术实施例中pfc反激式开关电源的工作流程图;
37.图9为本技术实施例中ac220v输出流程图;
38.图10为本技术实施例提供的一种温控器的控制方法的流程示意图。
39.附图标记说明:
40.1、pfc反激式开关电源;2、低压电源模块;3、mcu;4、温度采集模块;5、触摸显示屏;6、继电器模块;7、端子;8、无线通信模块;9、有线通信模块;10、通信接口。
具体实施方式
41.以下结合附图,通过具体实施例对本技术作进一步详述。
42.在本技术的描述中:除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象,而不具有技术内涵方面的特别意义(例如,不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式,同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
43.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,通常是为了便于对照附图直观理解,而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术构思的情况下,这些相对位置关系的改变,当亦视为本技术表述的范畴。
44.在一个实施例中,提供了一种温控器,如图1所示,该温控器包括pfc反激式开关电源1、低压电源模块2、mcu3、温度采集模块4、触摸显示屏5、继电器模块6和端子7;
45.pfc反激式开关电源1的电压输入端与交流电源电性连接,pfc反激式开关电源1的电压输出端与低压电源模块2的电压输入端和继电器模块6的电压输入端均电性连接,pfc反激式开关电源1为低压电源模块2和继电器模块6提供所需的工作电压;低压电源模块2的电压输出端与mcu3的电压输入端、温度采集模块4的电压输入端和触摸显示屏5的电压输入端均电性连接,低压电源模块2为mcu3、温度采集模块4和触摸显示屏5提供所需的工作电
压;
46.温度采集模块4的数据输出端与mcu3的数据输入端电性连接;触摸显示屏5与mcu3双向通信连接;继电器模块6的控制信号输入端与mcu3的第一控制信号输出端电性连接,继电器模块6的常开触点和公共触点分别与端子7和交流电源电性连接,端子7用于与暖通设备的电压输入端电性连接。
47.其中,mcu3可采用arm9;暖通设备包括空调、风机、新风和地暖等。mcu3能够接收温度采集模块4采集到的温度信息,然后控制触摸显示屏5将该温度信息进行显示,从而用户根据触摸显示屏5上的温度信息,可以决定是否要开启暖通设备;或者mcu3也可以根据判断实时温度是否达到预设温度阈值,来自行判断是否要开启暖通设备。
48.本技术实施例提供了一种温控器的新的硬件架构,其中继电器模块6的常开触点和公共触点分别与端子7和交流电源电性连接,端子7与暖通设备的电压输入端电性连接;基于本技术所提供的硬件架构,在mcu3根据温度采集模块4采集到的温度数据或者根据用户在触摸显示屏5中输入的指令判断出需要开启暖通设备时,只需向继电器模块6发送控制指令,使继电器模块6的常开触点闭合,便能够实现将交流电源直接接入端子7,进而能够通过端子7直接为暖通设备供电,达到利用温控器输出交流电压给外设供电使外设运行的目的;同理,在mcu3根据温度采集模块4采集到的温度数据或者根据用户在触摸显示屏5中输入的指令判断出不需要开启暖通设备时,只需向继电器模块6发送控制指令,使继电器模块6的常开触点断开,便能够实现使端子没有交流电源输出,从而达到停止为外设供电使外设停止运行的目的。
49.进一步地,如图2所示,该温控器还包括无线通信模块8,低压电源模块2的电压输出端还与无线通信模块8的电压输入端电性连接,以为无线通信模块8提供所需的工作电压;无线通信模块8与mcu3双向通信连接,无线通信模块8用于与干接点控制器和/或ate设备建立无线通信连接。
50.其中,无线通信模块8具体可以但不限于为zigbee模块。通过无线通信模块8与ate设备建立无线通信连接后,mcu3便能够获取到ate设备所采集到的pm2.5值、co2浓度和voc浓度等信息,以及能够获取到ate设备中的天气信息,进而mcu3能够控制触摸显示屏5将获取到的这些信息进行显示。
51.在mcu3根据温度采集模块4采集到的温度数据或者根据用户在触摸显示屏5中输入的指令判断出需要开启暖通设备时,除了可以通过继电器模块6和端子7直接控制暖通设备的运行外,基于干接点控制器与暖通设备之间的连接,也可以在通过无线通信模块8与干接点控制器建立无线通信连接后,mcu3向干接点控制器发送控制信号,使干接点控制器输出ac220v强电,达到控制暖通设备的目的。
52.进一步地,如图2所示,该温控器还包括有线通信模块9和通信接口10,mcu3的第二控制信号输出端与有线通信模块9的控制信号输入端电性连接,有线通信模块9的控制信号输出端与通信接口10电性连接,通信接口10用于与干接点控制器建立通信连接。
53.其中,如图3所示,有线通信模块9为485模块,相应通信接口10为485接口。在通过通信接口10直接与干接点控制器建立通信连接后,mcu3能够向干接点控制器发送控制信号,从而使干接点控制器输出ac220v强电,控制暖通设备。
54.也就是说,在mcu3根据温度采集模块4采集到的温度数据或者根据用户在触摸显
示屏5中输入的指令判断出需要开启暖通设备时,除了可以通过继电器模块6和端子7直接控制暖通设备的运行,以及通过无线通信方式给干接点控制器发送控制信号的方式外,也可以在利用通信接口10与干接点控制器建立通信连接后,mcu3通过通信接口10向干接点控制器发送控制信号,使干接点控制器输出ac220v强电,达到控制暖通设备的目的。
55.进一步地,如图4所示,pfc反激式开关电源1包括整流二极管d2、整流二极管d3、快恢复二极管d4、稳压二极管u5、电感l1、电解电容ec1、电解电容ec2、开关电源管理芯片u4、变压器t1和光耦ps4;
56.整流二极管d2的阳极经过保险丝f1与交流电源(ac220v)的零线(n线)电性连接,整流二极管d2的阳极还经过压敏电阻vdr1与交流电源的火线(l线)电性连接,交流电源的火线作为参考地agnd;整流二极管d2的阴极与电感l1的第一引脚电性连接;电感l1的第二引脚与电解电容ec1的正极电性连接;电解电容ec1的负极与参考地agnd电性连接;电感l1的第二引脚经过电阻r3和电阻r4与开关电源管理芯片u4的反馈引脚电性连接,电感l1的第二引脚经过电阻r1和电阻r2与快恢复二极管d4的阴极电性连接;电阻r1的两端并联有电容c22;电感l1的第二引脚还与变压器t1的第五引脚电性连接;快恢复二极管d4的阳极与变压器t1的第四引脚电性连接;变压器t1的第四引脚与开关电源管理芯片u4的漏极电性连接;
57.开关电源管理芯片u4的反馈引脚经过电容c15与参考地agnd电性连接,开关电源管理芯片u4的反馈引脚经过电阻r29和电容c2与参考地agnd电性连接,开关电源管理芯片u4的反馈引脚还与所述光耦ps4的集电极电性连接;开关电源管理芯片u4的源极与所述参考地agnd电性连接;光耦ps4的发射极与所述参考地agnd电性连接;光耦ps4的阳极经过电阻r30与所述整流二极管d3的阴极电性连接;光耦ps4的阳极还经过电阻r33与所述稳压二极管u5的阴极电性连接;光耦ps4的阴极与所述稳压二极管u5的阴极电性连接;稳压二极管u5的阴极还经过电阻r35和电容c24与电阻r34的第一引脚电性连接;电阻r34的第二引脚与整流二极管d3的阴极电性连接;电阻r34的第一引脚与所述稳压二极管u5的参考端电性连接,电阻r34的第一引脚经过电阻r36与所述稳压二极管u5的阳极电性连接,电阻r36的两端并联有电容c5;稳压二极管u5的阴极还经过电容c25与稳压二极管u5的阳极电性连接,稳压二极管u5的阳极还接地;
58.变压器t1的第三引脚和第一引脚与参考地agnd电性连接;变压器t1的第七引脚与整流二极管d3的阳极电性连接;整流二极管d3的阴极与电解电容ec2的正极电性连接,整流二极管d3的阴极用于输出直流12v电压;电解电容ec2的负极与变压器t1的第九引脚电性连接;变压器t1的第九引脚还接地;电解电容ec2的两端并联有电容c3。
59.这是ac220v转dc12v(gnd参考地)的电路部分,是pfc反激式开关电源1的主要电路部分。
60.由于在该温控器中,自带pfc反激式开关电源1,能够将220v交流电压转换为12v直流电压,无需再外接ac220v转24v/12v的电源适配器或者使用电池供电,节省了成本和空间。
61.进一步地,如图4所示,pfc反激式开关电源1还包括整流二极管d5、开关二极管d6、电解电容ec6和稳压电源芯片u2;
62.变压器t1的第二引脚与整流二极管d5的阳极电性连接;整流二极管d5的阴极经过电阻r31与电阻r32的第一引脚电性连接;电阻r32的第一引脚经过电容c23与参考地agnd电
性连接;电阻r32的第二引脚与开关电源管理芯片u4的旁路引脚电性连接;开关电源管理芯片u4的旁路引脚经过电容c2与所述参考地agnd电性连接;电阻r32的第一引脚还与开关二极管d6的阳极电性连接;开关二极管d6的阴极与稳压电源芯片u2的电压输入端(即+11.5v)电性连接,开关二极管d6的阴极与电解电容ec6的正极电性连接;电解电容ec6的负极与参考地agnd电性连接;开关二极管d6的阴极还经过电容c4与参考地agnd电性连接;稳压电源芯片u2的接地端与参考地agnd电性连接;稳压电源芯片u2的电压输出端经过电容c1与参考地agnd电性连接,稳压电源芯片u2的电压输出端用于输出5v直流电压(即avdd-5v)。
63.这是pfc反激式开关电源1中ac220v转5v(agnd参考地)的电路部分,得到的5v电压能够为电流采集芯片供电。
64.进一步地,低压电源模块2的电路原理图如图5所示,包括12v转5v、12v转3.3v、3.3v转1.8v、3.3v转1.1v的电路部分,以能够为mcu3、温度采集模块4、触摸显示屏5和无线通信模块8等各个电路模块提供所需的不同工作电压。
65.进一步地,开关电源管理芯片的型号为lnk286d,变压器t1的型号为t_ee13_a,所述光耦ps4的型号为ltv817s-ta1-b,稳压电源芯片u2的型号为sil78l05bts-c。
66.进一步地,如图6所示,继电器模块6包括三极管q1、开关二极管d1和继电器rl1;三极管q1的基极经过电阻r5与mcu3的第一控制信号输出端电性连接,三极管q1的集电极与开关二极管d1的阳极电性连接,三极管q1的发射极接地;开关二极管d1的阴极和继电器rl1的电压输入端与pfc反激式开关电源1的电压输出端电性连接;继电器rl1的常开触点和公共触点分别与端子和交流电源的火线电性连接。
67.可选地,如图6和图7所示,继电器模块6包括五个,端子7包括第一端子(jp1)和第二端子(jp2),其中两个继电器模块6的常开触点和公共触点均分别与第一端子和交流电源的火线电性连接,其余三个继电器模块6的常开触点和公共触点均分别与所述第二端子和交流电源的火线电性连接。
68.在图7中,温控器的供电电压:ac85~220v,50/60hz;功耗:3w;支持5路ac220v输出可控制地暖、新风、空调等。
69.进一步地,具体来说,在pfc反激式开关电源1中,如图8所示,ac220v通过整流后给变压器t1和开关电源管理芯片u4供电,刚上电,整流后电压通过变压器t1的4脚给开关电源管理芯片u4的d脚供电;开关电源管理芯片u4的d脚通过内部稳压电路产生5.85v的低压给bp脚,bp脚给芯片内部供电,u4内部的mos管不停地导通或者关闭。当mos管d、s导通,t1的初级线圈导通,次级线圈(7,9)和(2,1)不导通;当mos管d、s不导通,t1的初级线圈不导通,次级线圈(7,9)和(2,1)导通,此时次级线圈(7,9)通过整流二极管d3给输出电容ec2、c3充电并且给负载供电,次级线圈(2,1)通过整流二极管d5给输出电容ec6、c4、c23充电并且给负载供电。
70.当ec2、c3的电压小于12v的时候,通过r30、r33、ps4组成的反馈回路将反馈信号通过u4的1脚反馈给u4,u4接收到信号,调整d、s的导通和断开的占空比时间,使ec2、c3的电压快速充电至12v;输出电压到12v的时候,当mos管的d、s导通,t1初级线圈导通,次级线圈(7,9)和(2,1)不导通,次级线圈(7,9)通过输出电容ec2、c3给负载供电,次级线圈(2,1)通过输出电容ec6、c4、c23给负载供电;当mos管的d、s不导通,t1初级线圈不导通,次级线圈(7,9)和(2,1)导通,次级线圈(7,9)通过整流二极管d3给输出电容和负载供电,次级线圈(2,1)通
过整流二极管d5给输出电容和负载供电。当ec2、c3的电压大于12v的时候,通过r30、r33、ps4组成的反馈回路将反馈信号通过u4的1脚反馈给u4,u4接收到信号,调整d、s的导通和断开的占空比时间,使ec2、c3的电压降至12v,这就是充电、放电、调节输出电压的整个过程,循环往复,以上是pfc反激式开关电源1的工作原理。
71.在图6的一路继电器模块6中,r6的1脚连接mcu3的io控制脚,r6的2脚连接三极管q2的1脚,q2的2脚连接gnd,q2的3脚连接继电器rl2的1脚和二极管d7的a脚,d7的k脚和rl2的2脚连接dc12v,rl2的4脚连接端子jp2的1脚,rl2的3脚连接网络l-,网络l-通过毫欧电阻mt1与ac220v的l线连接,相当于l-与ac220v的l线连接,这是1路ac220v输出的电路部分,5路ac220v输出的电路结构相同。
72.在继电器模块6中,如图9所示,当触摸显示屏5的数据指令反馈给mcu3,mcu3判断是否需要开启ac220v电压输出。如果是,则mcu3的io脚输出高电平,继电器模块6中的三极管导通,继电器吸合,ac220v的l线通过端子jp2的1脚导通并输出,端子jp2的1脚连接外设的供电端子的l线,ac220v的n线连接外设的供电端子的n线,此时外设开启。如果否,则mcu3的io脚输出低电平,继电器模块6中的三极管断开,继电器断开,端子jp2的1脚无电压输出,此时外设关闭,达到了jp2作为ac220v电压输出给外设供电的目的,5路ac220v电压输出控制过程相同。
73.综上,本技术实施例所提供的温控器支持ac220v供电,通过pfc反激式开关电源1(ac220v转12v)供电,节省了ac220v转12v的电源适配器,同时该温控器支持5路ac220v输出,可输出ac220v强电来直接控制空调、风机、地暖等。
74.通过本技术实施例所提供的温控器中巧妙的电路设计,无需配合干接点控制器使用,便能够实现通过自身端口直接控制暖通设备。
75.本技术实施例所提供的温控器更好节省了成本和空间,更好地解决了用户对端口功能需求;产品本身端口可以直接控制空调、风机、地暖等,产品也可以通过485接口、zigbee通信的方式与干接点控制器通信,来控制空调、风机、地暖等;本技术实施例所提供的温控器既节省成本,又增加了端口配置的灵活性。
76.本技术实施例所提供的温控器还具有雷达感应功能,能够显示天气、温度、pm2.5、co2、voc等信息。
77.在一个实施例中,如图10所示,提供了一种温控器的控制方法,应用于上述实施例所提供的温控器,该方法包括以下步骤:
78.s1,mcu实时接收温度采集模块采集到的温度数据。
79.s2,当mcu根据温度数据判断出需要开启暖通设备时,或者当mcu接收到通过触摸显示屏输入的暖通设备开启指令时,mcu向继电器模块发送控制指令,使继电器模块的常开触点闭合,使端子与交流电源导通;端子能够输出交流电压,以为暖通设备供电,使暖通设备开始运行。
80.另外,mcu也会实时将接收到的温度数据发送给触摸显示屏,通过触摸显示屏显示实时温度信息。
81.在上述一种温控器的控制方法中,在需要开启暖通设备时,mcu只需向继电器模块发送控制指令,使继电器模块的常开触点闭合,便能够实现将交流电源直接接入端子,进而能够通过端子直接为暖通设备供电,达到直接利用温控器输出交流电压给暖通设备供电、
使暖通设备运行的目的;同理,在不需要开启暖通设备时,mcu只需向继电器模块发送控制指令,使继电器模块的常开触点断开,便能够实现使端子没有交流电源输出,从而达到停止为暖通设备供电、使暖通设备停止运行的目的。
82.通过本技术实施例所提供的方法,无需配合干接点控制器使用,便能够实现通过温控器自身端口直接控制暖通设备的运行,既节省成本又增加了端口配置的灵活性。
83.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾),为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述;这些未明确写出的实施例,也都应当认为是本说明书记载的范围。
84.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解,基于本技术的技术构思,还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新;但只要未脱离本技术的技术构思,这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。
技术特征:
1.一种温控器,其特征在于,包括pfc反激式开关电源、低压电源模块、mcu、温度采集模块、触摸显示屏、继电器模块和端子;所述pfc反激式开关电源的电压输入端与交流电源电性连接,所述pfc反激式开关电源的电压输出端与所述低压电源模块的电压输入端和所述继电器模块的电压输入端均电性连接;所述低压电源模块的电压输出端与所述mcu的电压输入端、所述温度采集模块的电压输入端和所述触摸显示屏的电压输入端均电性连接;所述温度采集模块的数据输出端与所述mcu的数据输入端电性连接;所述触摸显示屏与所述mcu双向通信连接;所述继电器模块的控制信号输入端与所述mcu的第一控制信号输出端电性连接,所述继电器模块的常开触点和公共触点分别与所述端子和交流电源电性连接,所述端子用于与暖通设备的电压输入端电性连接。2.根据权利要求1所述的温控器,其特征在于,所述温控器还包括无线通信模块,所述低压电源模块的电压输出端还与所述无线通信模块的电压输入端电性连接;所述无线通信模块与所述mcu双向通信连接,所述无线通信模块用于与干接点控制器和/或ate设备建立无线通信连接。3.根据权利要求1所述的温控器,其特征在于,所述温控器还包括有线通信模块和通信接口,所述mcu的第二控制信号输出端与所述有线通信模块的控制信号输入端电性连接,所述有线通信模块的控制信号输出端与所述通信接口电性连接,所述通信接口用于与干接点控制器建立通信连接。4.根据权利要求3所述的温控器,其特征在于,所述有线通信模块为485模块,所述通信接口为485接口。5.根据权利要求1所述的温控器,其特征在于,所述pfc反激式开关电源包括整流二极管d2、整流二极管d3、快恢复二极管d4、稳压二极管u5、电感l1、电解电容ec1、电解电容ec2、开关电源管理芯片u4、变压器t1和光耦ps4;所述整流二极管d2的阳极经过保险丝f1与交流电源的零线电性连接,所述整流二极管d2的阳极还经过压敏电阻vdr1与交流电源的火线电性连接,所述交流电源的火线作为参考地agnd;所述整流二极管d2的阴极与所述电感l1的第一引脚电性连接;所述电感l1的第二引脚与所述电解电容ec1的正极电性连接;所述电解电容ec1的负极与所述参考地agnd电性连接;所述电感l1的第二引脚经过电阻r3和电阻r4与所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚电性连接,所述电感l1的第二引脚经过电阻r1和电阻r2与所述快恢复二极管d4的阴极电性连接;所述电阻r1的两端并联有电容c22;所述电感l1的第二引脚还与所述变压器t1的第五引脚电性连接;所述快恢复二极管d4的阳极与所述变压器t1的第四引脚电性连接;所述变压器t1的第四引脚与所述开关电源管理芯片u4的漏极电性连接;所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚经过电容c15与所述参考地agnd电性连接,所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚经过电阻r29和电容c2与所述参考地agnd电性连接,所述开关电源管理芯片u4的反馈引脚还与所述光耦ps4的集电极电性连接;所述开关电源管理芯片u4的源极与所述参考地agnd电性连接;所述光耦ps4的发射极与所述参考地agnd电性连接;所述光耦ps4的阳极经过电阻r30与所述整流二极管d3的阴极电性连接;所述光耦ps4的阳极还经过电阻r33与所述稳压二极管u5的阴极电性连接;所述光耦ps4的阴极与所述稳压二极管u5的阴极电性连接;所述稳压二极管u5的阴极还经过电阻r35和电容c24与电阻
r34的第一引脚电性连接;所述电阻r34的第二引脚与所述整流二极管d3的阴极电性连接;所述电阻r34的第一引脚与所述稳压二极管u5的参考端电性连接,所述电阻r34的第一引脚经过电阻r36与所述稳压二极管u5的阳极电性连接,所述电阻r36的两端并联有电容c5;所述稳压二极管u5的阴极还经过电容c25与所述稳压二极管u5的阳极电性连接,所述稳压二极管u5的阳极还接地;所述变压器t1的第三引脚和第一引脚与所述参考地agnd电性连接;所述变压器t1的第七引脚与所述整流二极管d3的阳极电性连接;所述整流二极管d3的阴极与所述电解电容ec2的正极电性连接,所述整流二极管d3的阴极用于输出直流12v电压;所述电解电容ec2的负极与所述变压器t1的第九引脚电性连接;所述变压器t1的第九引脚还接地;所述电解电容ec2的两端并联有电容c3。6.根据权利要求5所述的温控器,其特征在于,所述pfc反激式开关电源还包括整流二极管d5、开关二极管d6、电解电容ec6和稳压电源芯片u2;所述变压器t1的第二引脚与所述整流二极管d5的阳极电性连接;所述整流二极管d5的阴极经过电阻r31与电阻r32的第一引脚电性连接;所述电阻r32的第一引脚经过电容c23与所述参考地agnd电性连接;所述电阻r32的第二引脚与所述开关电源管理芯片u4的旁路引脚电性连接;所述开关电源管理芯片u4的旁路引脚经过电容c2与所述参考地agnd电性连接;所述电阻r32的第一引脚还与所述开关二极管d6的阳极电性连接;所述开关二极管d6的阴极与所述稳压电源芯片u2的电压输入端电性连接,所述开关二极管d6的阴极与所述电解电容ec6的正极电性连接;所述电解电容ec6的负极与所述参考地agnd电性连接;所述开关二极管d6的阴极还经过电容c4与所述参考地agnd电性连接;所述稳压电源芯片u2的接地端与所述参考地agnd电性连接;所述稳压电源芯片u2的电压输出端经过电容c1与所述参考地agnd电性连接,所述稳压电源芯片u2的电压输出端用于输出5v直流电压。7.根据权利要求6所述的温控器,其特征在于,所述开关电源管理芯片的型号为lnk286d,所述变压器t1的型号为t_ee13_a,所述光耦ps4的型号为ltv817s-ta1-b,所述稳压电源芯片u2的型号为sil78l05bts-c。8.根据权利要求1所述的温控器,其特征在于,所述继电器模块包括三极管q1、开关二极管d1和继电器rl1;所述三极管q1的基极经过电阻r5与所述mcu的第一控制信号输出端电性连接,所述三极管q1的集电极与所述开关二极管d1的阳极电性连接,所述三极管q1的发射极接地;所述开关二极管d1的阴极和所述继电器rl1的电压输入端与所述pfc反激式开关电源的电压输出端电性连接;所述继电器rl1的常开触点和公共触点分别与所述端子和所述交流电源的火线电性连接。9.根据权利要求1所述的温控器,其特征在于,所述继电器模块包括五个,所述端子包括第一端子和第二端子,其中两个继电器模块的常开触点和公共触点均分别与所述第一端子和所述交流电源的火线电性连接,其余三个继电器模块的常开触点和公共触点均分别与所述第二端子和所述交流电源的火线电性连接。10.一种温控器的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-9中任意一项所述的温控器,所述方法包括:mcu实时接收温度采集模块采集到的温度数据;当所述mcu根据所述温度数据判断出需要开启暖通设备时,或者当所述mcu接收到通过
触摸显示屏输入的暖通设备开启指令时,所述mcu向继电器模块发送控制指令,使所述继电器模块的常开触点闭合,使所述端子与交流电源导通;所述端子能够输出交流电压,以为所述暖通设备供电,使所述暖通设备开始运行。
技术总结
本申请公开了一种温控器及其控制方法。温控器包括PFC反激式开关电源、低压电源模块、MCU、温度采集模块、触摸显示屏、继电器模块和端子;PFC反激式开关电源的电压输出端与低压电源模块和继电器模块的电压输入端均电连接;低压电源模块的电压输出端与MCU、温度采集模块和触摸显示屏的电压输入端均电连接;温度采集模块的数据输出端与MCU的数据输入端电连接;继电器模块的控制信号输入端与MCU的控制信号输出端电连接,继电器模块的常开触点和公共触点分别与端子和交流电源电连接。本申请所提供的温控器,无需配合干接点控制器使用便能够通过自身端口直接控制暖通设备,且无需外接电源适配器或者使用电池供电,节省了成本和空间。间。间。
技术研发人员:樊占俊 刘美倩
受保护的技术使用者:北京海林自控科技股份有限公司
技术研发日:2023.07.19
技术公布日:2023/10/11
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