CN105212815A - 红外探头型烘手器 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种红外探头型烘手器，其特征包括：220V交流电源、12V半波整流稳压电源、红外探头电路、红外信号放大及负反馈电路、电压比较及电平输出电路、电加热和风机驱动电路；所述的红外探头电路中，红外探头IC1选用的型号为LN074B；电压比较及电平输出电路中的运算放大器IC2选用的型号为CA3140。本发明所述的红外探头型烘手器采用红外探头并对红外探头接收到的微弱信号加以放大，然后使用双向可控硅作为电加热和风机的功率驱动元件，并辅以少量普通元器件实现了红外探头型烘手器电路结构简单、性能可靠、造价低廉和方便普及的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于电子与红外自动控制技术领域，是关于一种红外探头型烘手器。
背景技术
干手器是一种卫浴间用于烘干双手或者吹干双手的洁具电热器具，它分为红外线式自动干手器、手动干手器等类型。它主要用于宾馆、餐馆、科研机构、医院、公共娱乐场所或家庭卫生间等地方。
加热型的干手器市场拥有量最大，通常其加热功率比较大，多在1000W以上，而风机功率一般为200W左右，这种干手器的典型特点是风温很高，依靠较高温度的风，把手上的水珠蒸发吹走，其优点是噪音小，因此它受到了写字楼等需要安静场所的青睐。经过多种方案的试验，本发明所述的红外探头型烘手器采用红外探头并对红外探头接收到的微弱信号加以放大，然后使用双向可控硅作为电加热和风机的功率驱动元件，并辅以少量普通元器件实现了红外探头型烘手器电路结构简单、性能可靠、造价低廉和方便普及的要求。
以下详细说明本发明所述的红外探头型烘手器在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：本发明所述的红外探头型烘手器采用红外探头并对红外探头接收到的微弱信号加以放大，然后使用双向可控硅作为电加热和风机的功率驱动元件，并辅以少量普通元器件实现了红外探头型烘手器电路结构简单、性能可靠、造价低廉和方便普及的有益效果。
电路工作原理：红外探头型烘手器的电路采用的是红外探头IC1(LN074B)，当红外探头IC1接收到人脚释放的热释电红外信号后，由红外探头IC1内部电路转换成为0.3～3Hz低频信号，微弱的低频信号经NPN型晶体管VT1放大后输入运算放大器IC2组成的电压比较器。
运算放大器IC2外围电路中的电位器RP是为了设定参考电压，用来调节红外探头电路的灵敏度，就是调节红外探头IC1的探测距离。平时运算放大器IC2的第2脚参考电压略高于运算放大器IC2的第3脚输入电压，运算放大器IC2输出低电平；当有人脚进入红外探头的探测范围时，红外探头IC1输出探测电压，经NPN型晶体管VT1放大使信号输出电压高于运算放大器IC2第2脚的参考电压，这时运算放大器IC2的第6脚输出高电平，用此高电平控制电加热和风机驱动电路。为了使电路工作稳定，在NPN型晶体管VT1放大电路中增加了电容C2组成负反馈电路。
技术方案：红外探头型烘手器，它包括220V交流电源、12V半波整流稳压电源、红外探头电路、红外信号放大及负反馈电路、电压比较及电平输出电路、电加热和风机驱动电路，其特征在于：
在红外探头电路中，红外探头IC1的型号选用LN074B，红外探头IC1的红色线接电路正极VCC，红外探头IC1的黑色线接电路地GND，红外探头IC1的输出端S接电解电容C1的正极；
红外信号放大及负反馈电路：它由电解电容C1、NPN型晶体管VT1、电阻R1和电容C2组成，NPN型晶体管VT1的基极接电解电容C1的负极和电容C2的一端，NPN型晶体管VT1的集电极接电阻R1的一端和电容C2的另一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，NPN硅晶体管VT1的发射极接电路地GND；
电压比较及电平输出电路：它由运算放大器IC2和电位器RP组成，运算放大器IC2选用的型号为CA3140，运算放大器IC2的第3脚接NPN型晶体管VT1的集电极，运算放大器IC2的第2脚接电位器RP的活动端，电位器RP的一端和运算放大器IC2的第7脚接电路正极VCC，电位器RP的另一端和运算放大器IC2的第4脚接电路地GND，运算放大器IC2的输出端接电加热和风机驱动电路；
电加热和风机驱动电路：它由硅整流二极管D1、双向可控硅BCR、电加热丝RL和风机FJ组成，运算放大器IC2的第6脚接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接双向可控硅BCR的控制极G，双向可控硅BCR的第一阳极T1接电加热丝RL的一端和风机FJ的一端，电加热丝RL的另一端和风机FJ的另一端接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电路地GND；
12V半波整流稳压电源：它由降压电容C4、泄放电阻R2、硅整流二极管D2、滤波电容C3和硅稳压二极管DW组成，硅稳压二极管DW使用的技术参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C4的一端和泄放电阻R2的一端，降压电容C4的另一端和泄放电阻R2的另一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接硅稳压二极管DW的负极和滤波电容C3的正极，硅稳压二极管DW的正极和滤波电容C3的负极接电路地GND；
12V半波整流稳压电源的正极与电路正极VCC相连，12V半波整流稳压电源的负极与电路地GND及220V交流电源的零线端N相连。
附图说明
附图1是本发明提供一个红外探头型烘手器的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的红外探头型烘手器电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件名称及主要技术参数
IC1红外探头选用LN074B型，红色线接电路正极VCC，黑色线接直流电源负极，即：电路地GND；
IC2运算放大器，集成电路型号采用CA3140，其为8脚双列直插式DIP封装，它用一片MOSFET为输入的运算放大器，具有极高的输入阻抗为1.5TΩ和极低的输入电流(10PA)，适合于作微弱信号放大；
VT1为NPN型晶体管,选用型号为2SC9013，放大倍数β≥180；
BCR为双向可控硅，使用的技术参数为450V、16A；
DW稳压二极管，选用的稳压值为12V、功率为1W；
D1～D2为硅整流二极管，选用的型号均为1N4007；
RP为电位器，其阻值为22KΩ；
电阻R1的阻值为10KΩ、功率为1/8W；电阻R2的阻值为6.8KΩ；R2为泄放电阻，其阻值为680KΩ，功率为1W；
C1为电解电容，容量为47μF/25V；C2为涤纶电容，其容量是0.039μF；C3为滤波电容，容量为1000μF/25V；C4为降压电容，容量为0.68μF/450V；
RL为电加热丝，使用的技术参数为220V、1500W；
风机使用串激电动机和永磁电动机，其技术参数为220V、180W。
电路制作要点及电路调试
因红外探头型烘手器的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单地调试即可正常工作；
电路调试主要是调节电位器RP，选择合适的参考电压，以获得合适的探测灵敏度；红外探头的安装在红外探头型烘手器中适当位置，红外探头透镜的平面对地面呈13度左右的俯视角。由于红外探头透镜的探测范围为85度的锥形区域，所以在安装时应选择理想的位置和角度，以尽量减小探测死区；
最后用220V交流电源对毛刷电机驱动电路部分进行调试。
本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观形状设计及其尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种红外探头型烘手器，它包括220V交流电源、12V半波整流稳压电源、红外探头电路、红外信号放大及负反馈电路、电压比较及电平输出电路、电加热和风机驱动电路，其特征在于：
所述的红外探头电路中，红外探头IC1选用的型号为LN074B，红外探头IC1的红色线接电路正极VCC，红外探头IC1的黑色线接电路地GND，红外探头IC1的输出端S接电解电容C1的正极；
所述的红外信号放大及负反馈电路由电解电容C1、NPN型晶体管VT1、电阻R1和电容C2组成，NPN型晶体管VT1的基极接电解电容C1的负极和电容C2的一端，NPN型晶体管VT1的集电极接电阻R1的一端和电容C2的另一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，NPN硅晶体管VT1的发射极接电路地GND；
所述的电压比较及电平输出电路由运算放大器IC2和电位器RP组成，运算放大器IC2选用的型号为CA3140，运算放大器IC2的第3脚接NPN型晶体管VT1的集电极，运算放大器IC2的第2脚接电位器RP的活动端，电位器RP的一端和运算放大器IC2的第7脚接电路正极VCC，电位器RP的另一端和运算放大器IC2的第4脚接电路地GND，运算放大器IC2的输出端接电加热和风机驱动电路；
所述的电加热和风机驱动电路由硅整流二极管D1、双向可控硅BCR、电加热丝RL和风机FJ组成，运算放大器IC2的第6脚接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接双向可控硅BCR的控制极G，双向可控硅BCR的第一阳极T1接电加热丝RL的一端和风机FJ的一端，电加热丝RL的另一端和风机FJ的另一端接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电路地GND；
所述的12V半波整流稳压电源由降压电容C4、泄放电阻R2、硅整流二极管D2、滤波电容C3和硅稳压二极管DW组成，硅稳压二极管DW使用的技术参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C4的一端和泄放电阻R2的一端，降压电容C4的另一端和泄放电阻R2的另一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接硅稳压二极管DW的负极和滤波电容C3的正极，硅稳压二极管DW的正极和滤波电容C3的负极接电路地GND；
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