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基于恒流電路的觸摸式節水器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510292593.8

申請日:

2015.06.01

公開號:

CN104917507A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):H03K 17/96申請日:20150601|||公開
IPC分類號: H03K17/96; H03K17/687; F16K31/06 主分類號: H03K17/96
申請人: 成都冠深科技有限公司
發明人: 周云揚
地址: 610000四川省成都市高新區府城大道西段399號7棟3單元8層807號
優先權: 2014106753993 2014.11.23 CN
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510292593.8

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了基于恒流電路的觸摸式節水器,由水龍頭(1),傳感器,繼電器K1,繼電器K2,控制電路,設置在水龍頭(1)管道上的電磁閥(2),設置在水龍頭(1)兩側并與控制電路相連接的觸摸開觸點(3)和觸摸關觸點(4),以及同時與電磁閥(2)和控制電路相連接的變壓電路,串接在控制電路與繼電器K2之間的功率放大電路;所述繼電器K1串接在控制電路與功率放大電路之間,所述變壓電路還與該功率放大電路相連接,而傳感器則串接在控制電路和該功率放大電路之間;其特征在于:在變壓電路和功率放大電路之間還串接有恒流電路;本發明在電網出現波動時可以確保擁有恒定的工作電流,防止本發明因電流過大或過小而造成損壞。

權利要求書

權利要求書
1.  基于恒流電路的觸摸式節水器,由水龍頭(1),傳感器,繼電器K1,繼電器K2,控制電路,設置在水龍頭(1)管道上的電磁閥(2),設置在水龍頭(1)兩側并與控制電路相連接的觸摸開觸點(3)和觸摸關觸點(4),以及同時與電磁閥(2)和控制電路相連接的變壓電路,串接在控制電路與繼電器K2之間的功率放大電路;所述繼電器K1串接在控制電路與功率放大電路之間,所述變壓電路還與該功率放大電路相連接,而傳感器則串接在控制電路和該功率放大電路之間;其特征在于:在變壓電路和功率放大電路之間還串接有恒流電路;所述的恒流電路由放大器P4,放大器P5,場效應管MOS1,場效應管MOS2,場效應管MOS3,三極管Q6,三極管Q7,一端與場效應管MOS1的漏極相連接、另一端接地的電阻R16,P極與場效應管MOS1的源極相連接、N極則順次經電阻R15和電阻R17后與場效應管MOS2的漏極相連接的二極管D5,正極與電阻R15和電阻R17的連接點相連接、負極接地的極性電容C7,一端與極性電容C7的正極相連接、另一端則與場效應管MOS3的漏極相連接的電阻R18,正極與二極管D5的P極相連接、負極則與三極管Q7的基極相連接的極性電容C8,以及一端與三極管Q7的集電極相連接、另一端接地的電阻R19組成;所述場效應管MOS1的柵極與變壓電路相連接、其源極則與放大器P4的正極相連接;放大器P4的負極與場效應管MOS2的漏極相連接、其正極則與放大器P5的正極相連接、其輸出端則與場效應管MOS2的柵極相連接;所述三極管Q6的基極分別與場效應管MOS2的源極以及三極管Q7的發射極相連接、其發射極則與場效應管MOS3的源極相連接、其集電極接地;所述放大器P5的輸出端與場效應管MOS3的柵極相連接、其負極則分別與場效應管MOS3的漏極以及功率放大電路相連接。

2.  根據權利要求1所述的基于恒流電路的觸摸式節水器,其特征在于,所述的功率放大電路由功率邏輯放大電路,與該功率邏輯放大電路相連接的邏輯開關電路,以及與邏輯開關電路相連接的開關功率放大電路組成;
其中,該功率邏輯放大電路由功率放大器P1,與非門IC1,與非門IC2,P極與功率放大器P1的輸出端相連接、N極經電阻R3后與與非門IC1的第二輸入端相連接的二極管D3,一端與與非門IC1的第一輸入端相連接、另一端經電容C2后與與非門IC2的輸出端相連接的電阻R4,一端與與非門IC1的輸出端相連接、另一端與電阻4和電容C2的連接點相連接的電阻R5,以及一端與功率放大器P1的反相端相連接、另一端接地的電阻R2組成;所述功率放大器P1的同相端分別與繼電器K1的輸出端和放大器P5的負極相連接,與非門IC2的輸出端則與邏輯開關電路相連接,與非門IC1的輸出端與與非門IC2的第一輸入端相連接,與非門IC2的第二輸入端則與傳感器的輸出端相連接,而該傳感器的輸入端則與控制電路相連接。

3.  根據權利要求2所述的基于恒流電路的觸摸式節水器,其特征在于,所述開關功率放大電路由功率放大器P2,功率放大器P3,串接在功率放大器P2的輸出端與反相端之間的電阻R12和電容C3,基極與功率放大器P2的輸出端相連接、集電極經電阻R13后與功率放大器P3的同相端相連接的三極管Q3,基極與三極管Q3的發射極相連接、集電極經電阻R14后與功率放大器P3的反相端相連接的三極管Q4,正極與功率放大器P3的反相端相連接、而負極與三極管Q4的發射極相連接并接地的電容C6,以及N極與三極管Q3的集電極相連接、P極外接-4V電壓的二極管D4組成;所述功率放大器P2的同相端與變壓電路相連接,三極管Q4的基極還與邏輯開關電路相連接,所述的繼電器K2則串接在功率放大器P3的輸出端與三極管Q4的發射極之間。

4.  根據權利要求3所述的基于恒流電路的觸摸式節水器,其特征在于,所述邏輯開關電路由與非門IC3,與非門IC4,三極管Q5,一端與與非門IC3的輸出端相連接、另一端經電阻R11后與三極管Q5的集電極相連接的電阻R6,一端與與非門IC4的輸出端相連接、另一端經電阻R8后與三極管Q5的基極相連接的電阻R7,與電阻R8相并聯的電容C5,一端與三極管Q5的基極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻R9,一端與三極管Q5的發射極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻R10,以及與電阻R10相并聯的電容C4組成;所述與非門IC2的輸出端則分別與與非門IC3的第一輸入端和與非門IC4的第二輸入端相連接,與非門IC3的第二輸入端與與非門IC4的第一輸入端相連接;所述三極管Q4的基極則與電阻R6和電阻R11的連接點相連接。

5.  根據權利要求4所述的基于恒流電路的觸摸式節水器,其特征在于,所述的變壓電路由變壓器T,設置在變壓器T的原邊線圈側的繼電器K1的常開觸點K1K,繼電器K2的常閉觸點K2B,以及設置在變壓器T的副邊線圈側的二極管D1、二極管D2和電容C1組成;其中,常開觸點K1K的一端與變壓器T的原邊線圈的同名端相連接,其另一端則經常閉觸點K2B后與電磁閥(2)的一個控制端相連接,而原邊線圈的非同名端則與電磁閥(2)的另一個控制端相連接;所述二極管D1的P極與變壓器T的副邊線圈的非同名端相連接,二極管D2的P極與變壓器T的副邊線圈的同名端相連接,二極管D1和二極管D2的N極則均與電容C1的正極相連接,變壓器T的抽頭則與場效應管MOS1的柵極相連接,所述控制電路則串接在電容C1的正極和負極之間。

6.  根據權利要求5所述的基于恒流電路的觸摸式節水器,其特征在于,所述控制電路由三極管Q1,三極管Q2,功率開關集成電路A,以及電阻R1組成;所述功率開關集成電路A的第1管腳與電容C1的正極相連接,其第4管腳與電容C1的負極相連接;繼電器K1的輸入端與功率開關集成電路A的第2管腳相連接,其輸出端同時與電容C1的負極和功率放大器P1的同相端相連接;三極管Q1的基極與觸摸開觸點(3)相連接,其集電極與電容C1的正極相連接,其發射極則與功率開關集成電路A的控制端相連接;三極管Q2的基極與觸摸關觸點(4)相連接,其集電極與三極管Q1的發射極相連接,其發射極則與電容C1的負極相連接;電阻R1則串接在三極管Q1的發射極與功率開關集成電路A的第2管腳之間;所述傳感器的輸入端則與三極管Q1的發射極相連接。

說明書

說明書基于恒流電路的觸摸式節水器
技術領域
本發明涉及一種節能器,具體是指一種基于恒流電路的觸摸式節水器。
背景技術
目前,節約水源(簡稱“節水”)已經成為人們非常關注的共同話題。在諸如公用的洗手間等需要經常用水的地方都貼有節水宣傳用語。為了實現節水的目的,現在很多公用場合的水龍頭都已經換成了感應式的水龍頭,即傳感器水龍頭。然而,在使用時人們會發現,當電網出現波動時,傳感器水龍頭的控制系統容易受到影響,甚至出現損壞的現像。
發明內容
本發明的目的在于克服目前感應式水龍頭在電網出現波動的情況下容易受到影響的缺陷,提供一種結構簡單,能有效克服上述缺陷的基于恒流電路的觸摸式節水器。
本發明的目的通過下述技術方案實現:基于恒流電路的觸摸式節水器,其包括水龍頭,傳感器,繼電器K1,繼電器K2,控制電路,設置在水龍頭管道上的電磁閥,設置在水龍頭兩側并與控制電路相連接的觸摸開觸點和觸摸關觸點,同時與電磁閥和控制電路相連接的變壓電路,串接在控制電路與繼電器K2之間的功率放大電路;所述繼電器K1串接在控制電路與功率放大電路之間,所述變壓電路還與該功率放大電路相連接,而傳感器則串接在控制電路和該功率放大電路之間,為了達到本發明的目的,本發明在變壓電路和功率放大電路之間還串接有恒流電路。
進一步的,所述的恒流電路由放大器P4,放大器P5,場效應管MOS1,場效應管MOS2,場效應管MOS3,三極管Q6,三極管Q7,一端與場效應管MOS1的漏極相連接、另一端接地的電阻R16,P極與場效應管MOS1的源極相連接、N極則順次經電阻R15和電阻R17后與場效應管MOS2的漏極相連接的二極管D5,正極與電阻R15和電阻R17的連接點相連接、負極接地的極性電容C7, 一端與極性電容C7的正極相連接、另一端則與場效應管MOS3的漏極相連接的電阻R18,正極與二極管D5的P極相連接、負極則與三極管Q7的基極相連接的極性電容C8,以及一端與三極管Q7的集電極相連接、另一端接地的電阻R19組成;所述場效應管MOS1的柵極與變壓電路相連接、其源極則與放大器P4的正極相連接;放大器P4的負極與場效應管MOS2的漏極相連接、其正極則與放大器P5的正極相連接、其輸出端則與場效應管MOS2的柵極相連接;所述三極管Q6的基極分別與場效應管MOS2的源極以及三極管Q7的發射極相連接、其發射極則與場效應管MOS3的源極相連接、其集電極接地;所述放大器P5的輸出端與場效應管MOS3的柵極相連接、其負極則分別與場效應管MOS3的漏極以及功率放大電路相連接。
所述的功率放大電路由功率邏輯放大電路,與該功率邏輯放大電路相連接的邏輯開關電路,以及與邏輯開關電路相連接的開關功率放大電路組成。
其中,該功率邏輯放大電路由功率放大器P1,與非門IC1,與非門IC2,P極與功率放大器P1的輸出端相連接、N極經電阻R3后與與非門IC1的第二輸入端相連接的二極管D3,一端與與非門IC1的第一輸入端相連接、另一端經電容C2后與與非門IC2的輸出端相連接的電阻R4,一端與與非門IC1的輸出端相連接、另一端與電阻4和電容C2的連接點相連接的電阻R5,以及一端與功率放大器P1的反相端相連接、另一端接地的電阻R2組成;所述功率放大器P1的同相端分別與繼電器K1的輸出端和放大器P5的負極相連接,與非門IC2的輸出端則與邏輯開關電路相連接,與非門IC1的輸出端與與非門IC2的第一輸入端相連接,與非門IC2的第二輸入端則與傳感器的輸出端相連接,而該傳感器的輸入端則與控制電路相連接。
所述開關功率放大電路由功率放大器P2,功率放大器P3,串接在功率放大器P2的輸出端與反相端之間的電阻R12和電容C3,基極與功率放大器P2的輸出端相連接、集電極經電阻R13后與功率放大器P3的同相端相連接的三極管Q3,基極與三極管Q3的發射極相連接、集電極經電阻R14后與功率放大器P3的反相端相連接的三極管Q4,正極與功率放大器P3的反相端相連接、而負極 與三極管Q4的發射極相連接并接地的電容C6,以及N極與三極管Q3的集電極相連接、P極外接-4V電壓的二極管D4組成;所述功率放大器P2的同相端與變壓電路相連接,三極管Q4的基極還與邏輯開關電路相連接,所述的繼電器K2則串接在功率放大器P3的輸出端與三極管Q4的發射極之間。
所述邏輯開關電路由與非門IC3,與非門IC4,三極管Q5,一端與與非門IC3的輸出端相連接、另一端經電阻R11后與三極管Q5的集電極相連接的電阻R6,一端與與非門IC4的輸出端相連接、另一端經電阻R8后與三極管Q5的基極相連接的電阻R7,與電阻R8相并聯的電容C5,一端與三極管Q5的基極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻R9,一端與三極管Q5的發射極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻R10,以及與電阻R10相并聯的電容C4組成;所述與非門IC2的輸出端則分別與與非門IC3的第一輸入端和與非門IC4的第二輸入端相連接,與非門IC3的第二輸入端與與非門IC4的第一輸入端相連接;所述三極管Q4的基極則與電阻R6和電阻R11的連接點相連接。
所述的變壓電路由變壓器T,設置在變壓器T的原邊線圈側的繼電器K1的常開觸點K1K,繼電器K2的常閉觸點K2B,以及設置在變壓器T的副邊線圈側的二極管D1、二極管D2和電容C1組成;其中,常開觸點K1K的一端與變壓器T的原邊線圈的同名端相連接,其另一端則經常閉觸點K2B后與電磁閥(2)的一個控制端相連接,而原邊線圈的非同名端則與電磁閥(2)的另一個控制端相連接;所述二極管D1的P極與變壓器T的副邊線圈的非同名端相連接,二極管D2的P極與變壓器T的副邊線圈的同名端相連接,二極管D1和二極管D2的N極則均與電容C1的正極相連接,變壓器T的抽頭則與場效應管MOS1的柵極相連接,所述控制電路則串接在電容C1的正極和負極之間。
所述控制電路由三極管Q1,三極管Q2,功率開關集成電路A,以及電阻R1組成;所述功率開關集成電路A的第1管腳與電容C1的正極相連接,其第4管腳與電容C1的負極相連接;繼電器K1的輸入端與功率開關集成電路A的第2管腳相連接,其輸出端同時與電容C1的負極和功率放大器P1的同相端相連接;三極管Q1的基極與觸摸開觸點(3)相連接,其集電極與電容C1的正極 相連接,其發射極則與功率開關集成電路A的控制端相連接;三極管Q2的基極與觸摸關觸點(4)相連接,其集電極與三極管Q1的發射極相連接,其發射極則與電容C1的負極相連接;電阻R1則串接在三極管Q1的發射極與功率開關集成電路A的第2管腳之間;所述傳感器的輸入端則與三極管Q1的發射極相連接。
本發明較現有技術相比,具有以下優點及有益效果:
(1)本發明的整體結構較為簡單,其制作和使用非常方便。
(2)本發明采用觸摸開觸點和觸摸關觸點來采集使用者觸摸信息,并經控制電路和變壓電路處理后來控制電磁閥的開啟和關閉,進而實現水龍頭的開啟和關閉功能,其靈敏度非常高,穩定性非常強。
(3)本發明的各個電子元件在封裝后,不僅具有防電功能,而且其體積較小,便于收藏和布置。同時,電磁閥屬于常規部件,因此其更換和維護也非常方便。
(4)本發明還能通過傳感器來控制電磁閥的開啟和關斷,為控制電路做進一步的輔助,以確保使用者能在用水后忘記觸摸觸摸關觸點后能及時的關閉電磁閥,以節約水源。
(5)本發明在電網出現波動時可以確保擁有恒定的工作電流,防止本發明因電流過大或過小而造成損壞。
附圖說明
圖1為本發明的整體結構示意圖。
圖2為本發明的恒流電路結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明,但本發明的實施方式不限于此。
實施例
如圖1所示,本發明由水龍頭,傳感器,繼電器K1,繼電器K2,控制電路,設置在水龍頭管道上的電磁閥,設置在水龍頭兩側并與控制電路相連接的 觸摸開觸點和觸摸關觸點,同時與電磁閥和控制電路相連接的變壓電路,串接在控制電路與繼電器K2之間的功率放大電路組成。所述繼電器K1串接在控制電路與功率放大電路之間,所述變壓電路還與該功率放大電路相連接,而傳感器則串接在控制電路和該功率放大電路之間,為了達到本發明的目的,本發明在變壓電路和功率放大電路之間還串接有恒流電路。
所述恒流電路為本發明的核心點,如圖2所示,其由放大器P4,放大器P5,場效應管MOS1,場效應管MOS2,場效應管MOS3,三極管Q6,三極管Q7,一端與場效應管MOS1的漏極相連接、另一端接地的電阻R16,P極與場效應管MOS1的源極相連接、N極則順次經電阻R15和電阻R17后與場效應管MOS2的漏極相連接的二極管D5,正極與電阻R15和電阻R17的連接點相連接、負極接地的極性電容C7,一端與極性電容C7的正極相連接、另一端則與場效應管MOS3的漏極相連接的電阻R18,正極與二極管D5的P極相連接、負極則與三極管Q7的基極相連接的極性電容C8,以及一端與三極管Q7的集電極相連接、另一端接地的電阻R19組成。所述場效應管MOS1的柵極與變壓電路相連接、其源極則與放大器P4的正極相連接。放大器P4的負極與場效應管MOS2的漏極相連接、其正極則與放大器P5的正極相連接、其輸出端則與場效應管MOS2的柵極相連接。所述三極管Q6的基極分別與場效應管MOS2的源極以及三極管Q7的發射極相連接、其發射極則與場效應管MOS3的源極相連接、其集電極接地。所述放大器P5的輸出端與場效應管MOS3的柵極相連接、其負極則分別與場效應管MOS3的漏極以及功率放大電路相連接。
其中,放大器P4,放大器P5,場效應管MOS2以及場效應管MOS3構成一個恒流器。而電阻R17和電阻R18的阻值設置為相等,本實施例設置為1KΩ,因此其所輸入到場效應管MOS2和場效應管MOS3的電流相等。同時,由于場效應管MOS1的作用,使輸入到三極管Q7的電壓變得穩定。另外,由于三極管Q7和三極管Q6的發射極輸出低阻抗,因此恒流器不受電網波動的影響,從而可以輸出恒定的電流。
所述的功率放大電路由功率邏輯放大電路,與該功率邏輯放大電路相連接 的邏輯開關電路,以及與邏輯開關電路相連接的開關功率放大電路組成。
其中,該功率邏輯放大電路由功率放大器P1,與非門IC1,與非門IC2,P極與功率放大器P1的輸出端相連接、N極經電阻R3后與與非門IC1的第二輸入端相連接的二極管D3,一端與與非門IC1的第一輸入端相連接、另一端經電容C2后與與非門IC2的輸出端相連接的電阻R4,一端與與非門IC1的輸出端相連接、另一端與電阻4和電容C2的連接點相連接的電阻R5,以及一端與功率放大器P1的反相端相連接、另一端接地的電阻R2組成;所述功率放大器P1的同相端分別與繼電器K1的輸出端和放大器P5的負極相連接,與非門IC2的輸出端則與邏輯開關電路相連接,與非門IC1的輸出端與與非門IC2的第一輸入端相連接,與非門IC2的第二輸入端則與傳感器的輸出端相連接,而該傳感器的輸入端則與控制電路相連接。
所述開關功率放大電路由功率放大器P2,功率放大器P3,串接在功率放大器P2的輸出端與反相端之間的電阻R12和電容C3,基極與功率放大器P2的輸出端相連接、集電極經電阻R13后與功率放大器P3的同相端相連接的三極管Q3,基極與三極管Q3的發射極相連接、集電極經電阻R14后與功率放大器P3的反相端相連接的三極管Q4,正極與功率放大器P3的反相端相連接、而負極與三極管Q4的發射極相連接并接地的電容C6,以及N極與三極管Q3的集電極相連接、P極外接-4V電壓的二極管D4組成。
連接時,所述功率放大器P2的同相端與變壓電路相連接,三極管Q4的基極還與邏輯開關電路相連接,所述的繼電器K2則串接在功率放大器P3的輸出端與三極管Q4的發射極之間。
所述邏輯開關電路由與非門IC3,與非門IC4,三極管Q5,一端與與非門IC3的輸出端相連接、另一端經電阻R11后與三極管Q5的集電極相連接的電阻R6,一端與與非門IC4的輸出端相連接、另一端經電阻R8后與三極管Q5的基極相連接的電阻R7,與電阻R8相并聯的電容C5,一端與三極管Q5的基極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻R9,一端與三極管Q5的發射極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻R10,以及與電阻R10相并聯的電容C4組成。連接時, 所述與非門IC2的輸出端則分別與與非門IC3的第一輸入端和與非門IC4的第二輸入端相連接,與非門IC3的第二輸入端與與非門IC4的第一輸入端相連接;所述三極管Q4的基極則與電阻R6和電阻R11的連接點相連接。
變壓電路為本發明的變壓部分,其由變壓器T,設置在變壓器T原邊線圈側的繼電器K1的常開觸點K1K,繼電器K2的常閉觸點K2B,以及設置在變壓器T副邊線圈側的二極管D1、二極管D2和電容C1組成。
其中,常開觸點K1K的一端與變壓器T的原邊線圈的同名端相連接,其另一端則經常閉觸點K2B后與電磁閥2的一個控制端相連接,而原邊線圈的非同名端則與電磁閥2的另一個控制端相連接。所述二極管D1的P極與變壓器T的副邊線圈的非同名端相連接,二極管D2的P極與變壓器T的副邊線圈的同名端相連接,二極管D1和二極管D2的N極則均與電容C1的正極相連接,變壓器T的抽頭則與場效應管MOS1的柵極相連接,所述控制電路則串接在電容C1的正極和負極之間。
所述控制電路則由三極管Q1,三極管Q2,功率開關集成電路A,以及電阻R1組成。連接時,所述功率開關集成電路A的第1管腳與電容C1的正極相連接,其第4管腳與電容C1的負極相連接。繼電器K1的輸入端與功率開關集成電路A的第2管腳相連接,其輸出端同時與電容C1的負極和功率放大器P1的同相端相連接。
三極管Q1的基極與觸摸開觸點3相連接,其集電極與電容C1的正極相連接,其發射極則與功率開關集成電路A的控制端相連接。三極管Q2的基極與觸摸關觸點4相連接,其集電極與三極管Q1的發射極相連接,其發射極則與電容C1的負極相連接。電阻R1則串接在三極管Q1的發射極與功率開關集成電路A的第2管腳之間,所述傳感器的輸入端則與三極管Q1的發射極相連接。
工作時,當人體觸摸觸摸開觸點3時,三極管Q1導通,使繼電器K1得電,其常開觸點K1K閉合,這時水龍頭則打開。當人體觸摸觸摸關觸點4時,三極管Q2則導通,這時繼電器K2得電,其常閉觸點K2B則斷開,由此則關閉水龍頭。
如上所述,便可以很好的實現本發明。

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