本實用新型涉及戶外端子箱技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種端子箱的溫濕度控制器。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)中，短路故障會嚴(yán)重影響電力設(shè)備正常運(yùn)行。尤其是在沿海地區(qū)，潮濕天氣極易在戶外設(shè)備中凝集水珠，如果在戶外端子箱中的接線端子中形成水珠的話，容易短路故障，從而發(fā)生誤發(fā)保護(hù)信號或空開跳閘等現(xiàn)象。因此保持戶外端子箱的干燥，對于保障繼電保護(hù)設(shè)備安全可靠運(yùn)行十分必要。

為了戶外端子箱的干燥，一般的，在變電站及配電網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用的戶外端子箱溫濕度控制器，采用繼電器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用基于單純的溫度比較或是設(shè)定上下限值的控制器。在箱體溫度沒有達(dá)到設(shè)定值時，控制器啟動加熱板加熱，當(dāng)端子箱溫度達(dá)到設(shè)定值時再停止加熱，然而，加熱板在停電后存在余熱，其溫度還是高于端子箱內(nèi)的溫度，端子箱內(nèi)的溫度會繼續(xù)升高，當(dāng)加熱板余熱消耗盡時，箱內(nèi)溫度又隨環(huán)境逐漸降低，低于閾值時，控制器發(fā)出指令啟動加熱板，以使加熱板加熱，如此反復(fù)動作，導(dǎo)致溫度不斷升降。在自動控制領(lǐng)域稱這種控制方式為比例控制，該控制器對溫度的控制不精確，繼電器反復(fù)動作，不斷的拉弧，導(dǎo)致此類控制器極易損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對如何提高使用壽命的技術(shù)問題，提供一種溫濕度控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對端子箱溫度的穩(wěn)定控制，從而提高溫度控制器的使用壽命。

一種端子箱的溫濕度控制器，包括：電源電路、用于采集端子箱溫度和濕度的溫濕度采集電路、用于預(yù)設(shè)相異溫度定值和濕度定值的定值設(shè)定電路、單片機(jī)、用于驅(qū)動加熱板進(jìn)行加熱的晶閘管控制電路和用于使所述單片機(jī)對所述晶閘管控制電路發(fā)出信號的同步電路，其中，所述電源電路分別與所述溫濕度采集電路、所述定值設(shè)定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機(jī)連接，用于為所述溫濕度采集電路、所述定值設(shè)定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機(jī)供電；所述溫濕度采集電路、所述定值設(shè)定電路、所述同步電路和所述晶閘管控制電路分別與所述單片機(jī)連接。

在其中一個實施例中，所述溫濕度控制器還包括顯示電路，所述顯示電路分別與所述電源電路和所述單片機(jī)連接，用于顯示端子箱的溫度和濕度。

在其中一個實施例中，所述顯示電路包塊一個四位七段數(shù)碼管。

在其中一個實施例中，所述晶閘管控制電路包括用于連接加熱板的加熱板接口P1、用于啟動所述加熱板的驅(qū)動電路D、電容C1、電阻R6、雙向?qū)ňчl管Q1、火線接入端L和零線接入端N；驅(qū)動電路D的信號接收端與所述單片機(jī)連接，驅(qū)動電路D的電源輸入端與數(shù)字電源VCC連接，驅(qū)動電路D的接地端與參考地GND連接，驅(qū)動電路D的第一輸出端連接雙向?qū)ňчl管Q1的G極，雙向?qū)ňчl管Q1的T1極與加熱板接口P1的第一端連接，驅(qū)動電路D的第二輸出端與零線接入端N連接；雙向?qū)ňчl管Q1的T2極與零線接入端N連接；加熱板接口P1的第一端還通過串聯(lián)的電阻R6與電容C1與零線接入端N連接；加熱板接口P1的第二端與火線接入端L連接。

在其中一個實施例中，驅(qū)動電路D包括三極管Q2、電阻R4、電阻R5、光耦U4和電阻R7，光耦U4的發(fā)射極的正極與三極管Q2的發(fā)射極連接，光耦U4的發(fā)射極的負(fù)極通過電阻R5與參考地GND連接，光耦U4的接收極的一端通過電阻R7與雙向?qū)ňчl管Q1的G極連接，光耦U4的接收極的另一端與零線接入端N連接；三極管Q2的基極通過電阻R4與所述單片機(jī)連接，三極管Q2的集電極與數(shù)字電源VCC連接。

在其中一個實施例中，所述同步電路包括光耦U1、光耦U2、電阻R1、電阻R2和反相器U3，模擬電源AVCC通過電阻R1分別與光耦U1的發(fā)射極的正極和光耦U2的發(fā)射極的負(fù)極連接；光耦U1的發(fā)射極的負(fù)極和光耦U2的發(fā)射極的正極分別與模擬地AGND連接；光耦U1的接收極的集電極和光耦U2的接收極的集電極分別通過電阻R2與數(shù)字電源VCC連接，光耦U1的接收極的發(fā)射極和光耦U2的接收極的發(fā)射極分別與參考地GND連接，光耦U1的接收極的集電極與反相器U3的第1引腳連接，光耦U2的接收極的發(fā)射極與反相器U3的數(shù)字地引腳連接，反相器U3的電源引腳與數(shù)字電源VCC連接，反相器U3的第2引腳與單片機(jī)連接。

在其中一個實施例中，反相器U3包括六路反相器。

在其中一個實施例中，所述定值設(shè)定電路包括至少兩組相互連接的撥碼開關(guān)S和電阻R3，至少一組用于預(yù)設(shè)濕度的定值，至少另一組用于預(yù)設(shè)溫度的定值；每一撥碼開關(guān)S的一端與所述單片機(jī)連接，另一端通過電阻R3與所述電源電路連接。

在其中一個實施例中，所述定值設(shè)定電路包括八組相互連接的撥碼開關(guān)S和電阻R3。

在其中一個實施例中，所述單片機(jī)包括主控制芯片STC12C5A60S2。

上述溫濕度控制器，通過設(shè)計溫濕度采集電路、晶閘管控制電路及同步電路，通過同步電路使所述單片機(jī)對所述晶閘管控制電路發(fā)出信號，能夠?qū)崿F(xiàn)對端子箱溫度的穩(wěn)定控制，從而提高溫度控制器的使用壽命。

其他技術(shù)方案中，收集溫度和濕度信息后，將溫度和濕度的信息發(fā)送至單片機(jī)，單片機(jī)收到信息后匹配定值設(shè)定電路相對應(yīng)預(yù)設(shè)的定值，并根據(jù)該定值發(fā)出一個信號到晶閘管控制電路；與此同時，電源電路啟動后，使同步電路發(fā)送一個信號給單片機(jī)，然后單片機(jī)發(fā)出指令使晶閘管控制電路啟動，晶閘管控制電路與外接的加熱板與火線、零線形成回路，加熱板開始加熱工作；通過定值設(shè)定電路相對應(yīng)預(yù)設(shè)的定值對加熱板加熱的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得端子箱加熱與散熱均衡，達(dá)到穩(wěn)定維持端子箱的溫度與濕度的效果，從而提高溫度控制器的使用壽命。

附圖說明

圖1為其中一個實施例的溫濕度控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為其中一個實施例中的同步電路電路圖；

圖3為其中一個實施例中的定值設(shè)定電路的電路圖；

圖4為其中一個實施例中的晶閘管控制電路的電路圖；

圖5為其中一個實施例中的單片機(jī)控制步驟示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

例如，一種端子箱的溫濕度控制器，包括用于采集端子箱溫度和濕度的溫濕度采集電路、單片機(jī)、用于驅(qū)動加熱板進(jìn)行加熱的晶閘管控制電路和用于使所述單片機(jī)對所述晶閘管控制電路發(fā)出信號的同步電路，所述溫濕度采集電路與所述單片機(jī)連接，所述同步電路與所述單片機(jī)連接，所述單片機(jī)與所述晶閘管控制電路連接。例如，一種端子箱的溫濕度控制器，包括：電源電路、用于采集端子箱溫度和濕度的溫濕度采集電路、用于預(yù)設(shè)相異溫度定值和濕度定值的定值設(shè)定電路、單片機(jī)、用于驅(qū)動加熱板進(jìn)行加熱的晶閘管控制電路和用于使所述單片機(jī)對所述晶閘管控制電路發(fā)出信號的同步電路，其中，所述電源電路分別與所述溫濕度采集電路、所述定值設(shè)定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機(jī)連接，用于為所述溫濕度采集電路、所述定值設(shè)定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機(jī)供電；所述溫濕度采集電路、所述定值設(shè)定電路、所述同步電路和所述晶閘管控制電路分別與所述單片機(jī)連接。例如，所述溫濕度控制器還包括顯示電路，所述顯示電路分別與所述電源電路和所述單片機(jī)連接，用于顯示所述端子箱的溫度和濕度。例如，所述顯示電路包塊一個四位七段數(shù)碼管。

如圖1所示，一種端子箱的溫濕度控制器10，包括：電源電路100、用于采集端子箱溫度和濕度的溫濕度采集電路200、用于預(yù)設(shè)相異溫度定值和濕度定值的定值設(shè)定電路300、用于接收、判斷和發(fā)出信號的單片機(jī)400、用于驅(qū)動加熱板進(jìn)行加熱的晶閘管控制電路500和用于使所述單片機(jī)400對所述晶閘管控制電路500發(fā)出信號的同步電路600，其中，所述電源電路100分別與所述溫濕度采集電路200、所述定值設(shè)定電路300、所述晶閘管控制電路500、所述同步電路600及所述單片機(jī)400連接，用于為所述溫濕度采集電路200、所述定值設(shè)定電路300、所述晶閘管控制電路500、所述同步電路600及所述單片機(jī)400供電；所述溫濕度采集電路200、所述定值設(shè)定電路300、所述同步電路600和所述晶閘管控制電路500分別與所述單片機(jī)400連接。例如，所述電源電路包括用于接入外部電源的接頭；又如，所述電源電路還包括與所述接頭連接的電壓轉(zhuǎn)換模塊。

上述溫濕度控制器10，收集溫度和濕度信息后，將溫度和濕度的信息發(fā)送至單片機(jī)400，單片機(jī)400收到信息后匹配定值設(shè)定電路300相對應(yīng)預(yù)設(shè)的定值，并根據(jù)該定值發(fā)出一個信號到晶閘管控制電路500；與此同時，電源電路啟動后，使同步電路600發(fā)送一個信號給單片機(jī)400，然后單片機(jī)400發(fā)出指令使晶閘管控制電路500電路啟動，晶閘管控制電路500與外接的加熱板與火線、零線形成回路，加熱板開始加熱工作；通過定值設(shè)定電路300相對應(yīng)預(yù)設(shè)的定值對加熱板加熱的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得加熱與端子箱散熱均衡，達(dá)到穩(wěn)定維持端子箱的溫度與濕度，從而提高溫度控制器的使用壽命。

為了便于使用者能很好的觀察到端子箱內(nèi)的溫度和濕度，如圖1所示，在其中一個實施例中，所述溫濕度控制器還包括顯示電路700，所述顯示電路700分別與所述電源電路100和所述單片機(jī)400連接，用于顯示端子箱的溫度和濕度。例如，所述顯示電路700設(shè)置有顯示屏。這樣，使用者可以從顯示屏直接查看到端子箱內(nèi)的溫度和濕度。進(jìn)一步，所述顯示電路700包塊一個四位七段數(shù)碼管。四位七段數(shù)碼管采用動態(tài)掃描的方式驅(qū)動。利用人眼視覺殘留的特性：光對視網(wǎng)膜所產(chǎn)生的視覺在光停止作用后，仍能保存一段時間。這樣動態(tài)掃描時不會有閃爍感。

為了給控制晶閘管電路500的晶閘管的導(dǎo)通角提供同步信號，如圖2所示，在其中一個實施例中，所述同步電路600包括光耦U1、光耦U2、電阻R1、電阻R2和反相器U3，模擬電源AVCC連接通過電阻R1分別與光耦U1的發(fā)射極的正極和光耦U2的發(fā)射極的負(fù)極連接；光耦U1的發(fā)射極的負(fù)極和光耦U2的發(fā)射極的正極分別與模擬地AGND連接；光耦U1接收極的集電極和光耦U2的接收極的集電極分別通過電阻R2與數(shù)字電源VCC連接，光耦U1接收極的發(fā)射極和光耦U2的接收極的發(fā)射極分別與參考地GND連接，光耦U1的接收極的集電極與反相器U3的第1引腳連接，光耦U2的接收極的發(fā)射極與反相器U3的的數(shù)字地引腳連接，反相器U3的電源引腳與數(shù)字電源VCC連接，反相器U3的第2引腳與單片機(jī)連接。這樣，利用控制晶閘管電路500的導(dǎo)通角的半導(dǎo)體單向?qū)ǖ奶攸c，當(dāng)交流電過零時光耦U1的發(fā)射極和光耦U2的發(fā)射極均會發(fā)光，使得光耦U1接收極和光耦U2的接收極導(dǎo)通，從而使同步電路600輸出一個信號給單片機(jī)400，單片機(jī)400接收信號后，由此開始計時計算控制晶閘管電路500的晶閘管的導(dǎo)通角。反相器U3包括六路反相器，用于輸入高電平輸出低電平，或者，輸入低電平輸出高電平。

為了根據(jù)溫濕度采集電路200所采集端子箱的溫度和濕度預(yù)設(shè)不同的定值，使單片機(jī)400可以根據(jù)不同的定值發(fā)出不同的信號，如圖3所示，在其中一實施例中，所述定值設(shè)定電路300包括至少兩組相互連接的撥碼開關(guān)S和電阻R3，至少一組用于預(yù)設(shè)濕度的定值，至少另一組用于預(yù)設(shè)溫度的定值；例如，所述定值設(shè)定電路300包括兩組相互連接的撥碼開關(guān)S和電阻R3，一組用于預(yù)設(shè)濕度的定值，另一組用于預(yù)設(shè)溫度的定值；又如，每一撥碼開關(guān)S的一端與所述單片機(jī)400連接，另一端通過電阻R3與所述電源電路100連接，用于接收所述單片機(jī)400發(fā)出的信號。這樣，可以對溫度和濕度進(jìn)行定值預(yù)設(shè)定。進(jìn)一步，所述定值設(shè)定電路300包括八組相互連接的撥碼開關(guān)S和電阻R3，用于預(yù)設(shè)相異的濕度或溫度。例如，其中四組撥碼開關(guān)S和電阻R3用于預(yù)設(shè)溫度，剩余四組用于預(yù)設(shè)濕度。

設(shè)定溫濕度的對應(yīng)關(guān)系可由以下函數(shù)關(guān)系表示：

T＝b1*2.5 式1

H＝b2·3+40 式2

其中，T——溫度，單位℃；

H——濕度，單位g/m3；

b1——溫度編碼值；

b2——濕度編碼值。

為了使加熱板發(fā)出合適的熱量進(jìn)行加熱，如圖4所示，在其中一個實施例，所述晶閘管控制電路500包括用于連接加熱板的加熱板接口P1、用于啟動所述加熱板的驅(qū)動電路D、電容C1、電阻R6、雙向?qū)ňчl管Q1、火線接入端L和零線接入端N；驅(qū)動電路D的信號接收端與所述單片機(jī)400連接，用于接收所述單片機(jī)400發(fā)出的啟動指令；驅(qū)動電路D的電源輸入端與數(shù)字電源VCC連接，驅(qū)動電路D的接地端與參考地GND連接，驅(qū)動電路D的第一輸出端連接雙向?qū)ňчl管Q1的G極，雙向?qū)ňчl管Q1的T1極與加熱板接口P1的第一端連接，驅(qū)動電路D的第二輸出端與零線接入端N連接；雙向?qū)ňчl管Q1的T2極與零線接入端N連接；加熱板接口P1的第一端還通過串聯(lián)的電阻R6與電容C1與零線接入端N連接；加熱板接口P1的第二端與火線接入端L連接。其中，驅(qū)動電路D包括三極管Q2、電阻R4、電阻R5、光耦U4和電阻R7，光耦U4的發(fā)射極的正極與三極管Q2連接，光耦U4的發(fā)射極的負(fù)極通過電阻R5與參考地GND連接，光耦U4的接收極的一端通過電阻R7與雙向?qū)ňчl管Q1的G極連接，光耦U4的接收極的另一端與零線接入端N連接；三極管Q2的基極通過電阻R4與所述單片機(jī)400連接，三極管Q2的集電極與數(shù)字電源VCC連接。工作時，單片機(jī)400計算出導(dǎo)通角并發(fā)出的脈沖T0使雙向?qū)ňчl管Q1具有相應(yīng)的導(dǎo)通角。

所述單片機(jī)400包括主控制芯片STC12C5A60S2，例如，主控制芯片包括PID控制單元，PID控制單元是在過程控制中，按偏差的比例(Proportion)、積分(Integral)和微分(Differential)進(jìn)行控制的控制單元，如圖5所示，用于利用比例、積分和微分計算出控制量，計算出導(dǎo)通角，并發(fā)出指令使雙向?qū)ňчl管Q1具有相應(yīng)的導(dǎo)通角。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。