本實用新型涉及戶外端子箱技術領域，特別是涉及一種端子箱的溫濕度控制器。

背景技術：

在電力系統中，短路故障會嚴重影響電力設備正常運行。尤其是在沿海地區，潮濕天氣極易在戶外設備中凝集水珠，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，從而發生誤發保護信號或空開跳閘等現象。因此保持戶外端子箱的干燥，對于保障繼電保護設備安全可靠運行十分必要。

為了戶外端子箱的干燥，一般的，在變電站及配電網絡中廣泛應用的戶外端子箱溫濕度控制器，采用繼電器作為執行機構，采用基于單純的溫度比較或是設定上下限值的控制器。在箱體溫度沒有達到設定值時，控制器啟動加熱板加熱，當端子箱溫度達到設定值時再停止加熱，然而，加熱板在停電后存在余熱，其溫度還是高于端子箱內的溫度，端子箱內的溫度會繼續升高，當加熱板余熱消耗盡時，箱內溫度又隨環境逐漸降低，低于閾值時，控制器發出指令啟動加熱板，以使加熱板加熱，如此反復動作，導致溫度不斷升降。在自動控制領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，繼電器反復動作，不斷的拉弧，導致此類控制器極易損壞。

技術實現要素：

基于此，有必要針對如何提高使用壽命的技術問題，提供一種溫濕度控制器，能夠實現對端子箱溫度的穩定控制，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、用于預設相異溫度定值和濕度定值的定值設定電路、單片機、用于驅動加熱板進行加熱的晶閘管控制電路和用于使所述單片機對所述晶閘管控制電路發出信號的同步電路，其中，所述電源電路分別與所述溫濕度采集電路、所述定值設定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機連接，用于為所述溫濕度采集電路、所述定值設定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機供電；所述溫濕度采集電路、所述定值設定電路、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動電路D、電容C1、電阻R6、雙向導通晶閘管Q1、火線接入端L和零線接入端N；驅動電路D的信號接收端與所述單片機連接，驅動電路D的電源輸入端與數字電源VCC連接，驅動電路D的接地端與參考地GND連接，驅動電路D的第一輸出端連接雙向導通晶閘管Q1的G極，雙向導通晶閘管Q1的T1極與加熱板接口P1的第一端連接，驅動電路D的第二輸出端與零線接入端N連接；雙向導通晶閘管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的發射極的正極與三極管Q2的發射極連接，光耦U4的發射極的負極通過電阻R5與參考地GND連接，光耦U4的接收極的一端通過電阻R7與雙向導通晶閘管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與所述單片機連接，三極管Q2的集電極與數字電源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的發射極的正極和光耦U2的發射極的負極連接；光耦U1的發射極的負極和光耦U2的發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與數字電源VCC連接，光耦U1的接收極的發射極和光耦U2的接收極的發射極分別與參考地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的接收極的發射極與反相器U3的數字地引腳連接，反相器U3的電源引腳與數字電源VCC連接，反相器U3的第2引腳與單片機連接。

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，所述定值設定電路包括至少兩組相互連接的撥碼開關S和電阻R3，至少一組用于預設濕度的定值，至少另一組用于預設溫度的定值；每一撥碼開關S的一端與所述單片機連接，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，所述定值設定電路包括八組相互連接的撥碼開關S和電阻R3。

在其中一個實施例中，所述單片機包括主控制芯片STC12C5A60S2。

上述溫濕度控制器，通過設計溫濕度采集電路、晶閘管控制電路及同步電路，通過同步電路使所述單片機對所述晶閘管控制電路發出信號，能夠實現對端子箱溫度的穩定控制，從而提高溫度控制器的使用壽命。

其他技術方案中，收集溫度和濕度信息后，將溫度和濕度的信息發送至單片機，單片機收到信息后匹配定值設定電路相對應預設的定值，并根據該定值發出一個信號到晶閘管控制電路；與此同時，電源電路啟動后，使同步電路發送一個信號給單片機，然后單片機發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；通過定值設定電路相對應預設的定值對加熱板加熱的溫度進行調節，使得端子箱加熱與散熱均衡，達到穩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構示意圖；

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、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節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，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似改進，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特征的數量。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，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，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，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術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、用于驅動加熱板進行加熱的晶閘管控制電路和用于使所述單片機對所述晶閘管控制電路發出信號的同步電路，所述溫濕度采集電路與所述單片機連接，所述同步電路與所述單片機連接，所述單片機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、用于預設相異溫度定值和濕度定值的定值設定電路、單片機、用于驅動加熱板進行加熱的晶閘管控制電路和用于使所述單片機對所述晶閘管控制電路發出信號的同步電路，其中，所述電源電路分別與所述溫濕度采集電路、所述定值設定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機連接，用于為所述溫濕度采集電路、所述定值設定電路、所述晶閘管控制電路、所述同步電路及所述單片機供電；所述溫濕度采集電路、所述定值設定電路、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、用于預設相異溫度定值和濕度定值的定值設定電路300、用于接收、判斷和發出信號的單片機400、用于驅動加熱板進行加熱的晶閘管控制電路500和用于使所述單片機400對所述晶閘管控制電路500發出信號的同步電路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400連接，用于為所述溫濕度采集電路200、所述定值設定電路300、所述晶閘管控制電路500、所述同步電路600及所述單片機400供電；所述溫濕度采集電路200、所述定值設定電路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送至單片機400，單片機400收到信息后匹配定值設定電路300相對應預設的定值，并根據該定值發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發送一個信號給單片機400，然后單片機400發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；通過定值設定電路300相對應預設的定值對加熱板加熱的溫度進行調節，使得加熱與端子箱散熱均衡，達到穩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的溫度和濕度。進一步，所述顯示電路700包塊一個四位七段數碼管。四位七段數碼管采用動態掃描的方式驅動。利用人眼視覺殘留的特性：光對視網膜所產生的視覺在光停止作用后，仍能保存一段時間。這樣動態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的發射極的正極和光耦U2的發射極的負極連接；光耦U1的發射極的負極和光耦U2的發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與數字電源VCC連接，光耦U1接收極的發射極和光耦U2的接收極的發射極分別與參考地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的接收極的發射極與反相器U3的的數字地引腳連接，反相器U3的電源引腳與數字電源VCC連接，反相器U3的第2引腳與單片機連接。這樣，利用控制晶閘管電路500的導通角的半導體單向導通的特點，當交流電過零時光耦U1的發射極和光耦U2的發射極均會發光，使得光耦U1接收極和光耦U2的接收極導通，從而使同步電路600輸出一個信號給單片機400，單片機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。

為了根據溫濕度采集電路200所采集端子箱的溫度和濕度預設不同的定值，使單片機400可以根據不同的定值發出不同的信號，如圖3所示，在其中一實施例中，所述定值設定電路300包括至少兩組相互連接的撥碼開關S和電阻R3，至少一組用于預設濕度的定值，至少另一組用于預設溫度的定值；例如，所述定值設定電路300包括兩組相互連接的撥碼開關S和電阻R3，一組用于預設濕度的定值，另一組用于預設溫度的定值；又如，每一撥碼開關S的一端與所述單片機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400發出的信號。這樣，可以對溫度和濕度進行定值預設定。進一步，所述定值設定電路300包括八組相互連接的撥碼開關S和電阻R3，用于預設相異的濕度或溫度。例如，其中四組撥碼開關S和電阻R3用于預設溫度，剩余四組用于預設濕度。

設定溫濕度的對應關系可由以下函數關系表示：

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。

為了使加熱板發出合適的熱量進行加熱，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動電路D、電容C1、電阻R6、雙向導通晶閘管Q1、火線接入端L和零線接入端N；驅動電路D的信號接收端與所述單片機400連接，用于接收所述單片機400發出的啟動指令；驅動電路D的電源輸入端與數字電源VCC連接，驅動電路D的接地端與參考地GND連接，驅動電路D的第一輸出端連接雙向導通晶閘管Q1的G極，雙向導通晶閘管Q1的T1極與加熱板接口P1的第一端連接，驅動電路D的第二輸出端與零線接入端N連接；雙向導通晶閘管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的發射極的正極與三極管Q2連接，光耦U4的發射極的負極通過電阻R5與參考地GND連接，光耦U4的接收極的一端通過電阻R7與雙向導通晶閘管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400連接，三極管Q2的集電極與數字電源VCC連接。工作時，單片機400計算出導通角并發出的脈沖T0使雙向導通晶閘管Q1具有相應的導通角。

所述單片機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，計算出導通角，并發出指令使雙向導通晶閘管Q1具有相應的導通角。

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

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