高频家用电采暖炉、热水器的制作方法

文档序号:6280079
专利名称:高频家用电采暖炉、热水器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种家用电采暖炉和热水器,特别是涉及一种利用高频电流产生涡流进行感应加热的高频家用电采暖炉和热水器。
背景技术
我国大部分地区处于北半球高纬度区域,冬季自然温度较低,人们多采用取暖的办法来抵御寒冬。以前传统的采暖方法是集中供热,由于受到各地方条件限制,集中供暖的推广使用受到很大限制,管道传输造成的热量损失问题一直难以解决,随着社会有限可利用资源的开发,目前整个世界已经陷入了能源危机,造成燃气、煤炭等能源价格飞涨,居民消费支出越来越高,相对降低了国民的生活质量和水平。
电力作为一种可再生能源,逐步受到人类的重视,除了工业上的应用,更向着交通、民用领域发展。用于家庭供暖和供水的家用电器正在取代盛及一时的燃气炉,因为燃气不完全燃烧会产生有害气体,使人中毒;一旦燃气热水器或灶具出现故障造成燃气泄露,还会产生爆炸危险;而电力加热器具的优点正在于此。以前使用的储水式电热水器,包括各种敞开式、封闭式,要么采用电热棒直接插入水中作加热元件,要么采用电热盘或陶瓷体传导加热,电热棒时间长了必然积有污垢而使其导热效率降低,而电热盘或陶瓷体一旦超温烧裂,就有可能造成漏电的危险,降低了电热水器的可靠性;其还有一个很大的缺点是热效率低,浪费电能。正鉴于此,现在利用电磁产生涡流的电热器具由于不燃烧,无明火,热效率高,不产生有害气体受到消费者的欢迎。实验证明,电涡流加热的热效率不仅与交变电流的强度成正比,而且还与交变电流的频率成正比,从中频到高频,热效率明显提高。而目前采用传统高频电流发生电路的高频加热装置,多利用于微波炉,还没有发现使用高频电流利用涡流加热的家用热水器和采暖炉的记载。

发明内容
本发明所要解决的技术问题针对现有技术不足,提出一种高频家用电采暖炉、热水器,不燃烧、无明火,不产生污染,热效率高,节能省电;加热元件不与水源接触,不用担心漏电,使用安全、可靠,可用于替代传统的家用电热水器、电采暖炉。
本发明所采用的技术方案一种高频家用电采暖炉,含有壁挂式或落地式壳体,在壳体内部安装有铁磁金属材料水箱体发热体,所述的水箱体发热体设有连接水管的进水口、热水出口以及回水口,进水管路上安装有水控开关,所述水控开关串联于工频电源供电输入端,在热水出口连接安装有循环水泵,在水箱体发热体的上端引出安全阀,安全阀出口伸出采暖炉壳体,在采暖炉壳体内安装有高频电流发生装置,高频电流发生装置含有电源电路以及含有涡流线圈的功率电路,PWM脉宽调制信号产生及控制保护电路,散热风机及其驱动电路,电源电路提供功率电路和控制电路以及散热风机工作电源,涡流线圈通过绝缘体隔离缠绕在水箱体发热体的外壁周边,功率电路的触发控制端通过驱动电路连接PWM脉宽调制信号产生及控制保护电路的脉宽调制信号输出端。
所述的高频家用电采暖炉,在水箱体发热体内安装有温度传感器,温度传感器的信号输出端连接温度控制装置,所述温度控制装置安装在采暖炉壳体表面,其控制信号输出端串联连接采暖炉工频电源或涡流线圈工作电源。
所述的高频家用电采暖炉,PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,电源电路高压整流、滤波后的输出端连接涡流线圈L的一端,涡流线圈L的另一端经功率管BG1和耦合变压器B3的初级线圈接地,涡流线圈L两端并联电容C,TL494的调制信号输出端9、10脚并联接入功率电路中驱动电路TA8136的信号输入端,TA8136的输出端连接功率管BG1的控制极,涡流线圈L连接电源的一端连接放大器IC4的同向输入端,其另一端连接放大器IC4的反向输入端,所述同向、反向输入端之间接有保护二极管,放大器IC4的输出端连接TL494的脉宽调制信号输出端,放大器IC5及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路、功率管保护电路及散热风机驱动电路,直流电源经电阻R4和R1接地,R4和R1的接点经热敏电阻R、电阻R2、R3接地,热敏电阻R安装在靠近功率元件散热片位置,R2、R3的接点接入放大器IC5的反向输入端,该接点同时经电容C4接地,放大器IC5的同向输入端连接TL494的14、15脚,IC5的同向输入端同时经电阻R7、可调电阻RX、电阻R8接地,可调电阻RX的中间抽头连接TL494的脉宽调制信号输入端1脚,TL494的2、3脚连接反馈输入信号,放大器IC5的输出端经电阻R5、R6连接直流电源,R5、R6的接点与耦合变压器B3的次级反馈电压整流输出端一起接入TL494的16脚,TL494的5脚、6脚分别连接振荡电阻RT、振荡电容CT,其8、11、12脚接18V电源,TL494的7、13脚接地。
高频电流发生装置中的PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,其温度控制、显示电路采用单片机控制,单片机MCU采用AT89C2051,功率电路采用两组涡流线圈和两个分别与之对应的触发控制功率管,电源电路高压整流、滤波后的输出端分别连接涡流线圈L4、L5的一端,L4、L5的另一端分别经触发控制功率管BG1、BG2接地,其中BG2连接耦合变压器B2的初级线圈,耦合变压器B2的次极提供TL494反馈保护电压信号,涡流线圈L4、L5两端分别并联电容,两个功率管分别采用两组TA8136推动,其中TA8136的1脚连接功率管的控制极,涡流线圈L4、L5的两端分别并联连接两路锁相保护放大器,锁相保护放大器的输出端分别和TL494的两路脉宽信号输出端连接,TL494的两路脉宽信号输出端同时分别连接推动电路TA8136的7脚,温度控制、显示电路MCU的8、9脚连接温度设定信号输入,MCU的6、7脚分别连接上、下限温度设定信号输出控制晶体管BG5、BG6的基极,BG5、BG6的集电极分别连接锁相保护放大器的输出端;安装在水箱体发热体中的温度传感器输出信号通过放大电路接入MCU的2脚,MCU的串行通讯口通过扩展电路74164连接温度显示及控制电路,所述温度显示数码管和温度调节开关安装在采暖炉壳体表面;放大器LM339-3及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路和功率管保护电路,直流电源经电阻R4和R2接地,R4和R2的接点经电阻R3、热敏电阻RT、电阻R10接地,热敏电阻RT安装在靠近功率元件散热片位置,RT、R10的接点接入放大器LM339-3的反向输入端,该接点同时经电容C12接地,放大器LM339-3的同向输入端连接散热风机驱动电路,同时接入TL494的14、15脚,该同向输入端经电阻R8、可调电阻RW1、电阻R11接地,可调电阻RW的中间抽头连接TL494的脉宽调制信号输入端1脚,TL494的2、3脚连接反馈输入信号,放大器LM339-3的输出端经电阻R5、R7连接直流电源,R5、R7的接点与耦合变压器B2的次级反馈电压整流输出端接入TL494的16脚,TL494的5脚、6脚分别连接振荡电阻RT、振荡电容CT,其8、11、12脚接18V电源,TL494的7脚接地,13脚接+5V基准电压。
一种高频家用电热水器,含有壳体,在壳体内部安装有铁磁金属材料制成的水箱体发热体,所述的水箱体发热体设有连接水管的进水口以及热水出口,在水箱体发热体内还安装有温度传感器,在采暖炉壳体内安装有高频电流发生装置,所述的高频电流发生装置含有电源电路,以及含有涡流线圈的功率电路,PWM脉宽信号产生及控制保护电路,散热风机及驱动电路,电源电路提供功率电路和控制电路以及散热风机工作电源,功率电路涡流线圈通过绝缘体隔离缠绕在水箱体发热体的外壁周边,功率电路的驱动功率管控制端通过驱动电路连接PWM脉宽信号产生及控制保护电路的脉宽信号输出端,温度传感器信号输出端和对应的温度控制装置或电路连接。
所述的高频家用电热水器,在水箱体进水管路上安装有水控开关,所述水控开关的常闭触点串联于工频电源供电输入端。
所述的高频家用电热水器,其特征是所述温度控制装置采用数显温度控制仪,数显温度控制仪安装在采暖炉壳体表面,其控制信号输出端串联连接采暖炉工频电源或涡流线圈工作电源。
PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,电源电路高压整流、滤波后的输出端连接发热元件涡流线圈L的一端,涡流线圈L的另一端经功率管BG1和耦合变压器B3的初级线圈接地,涡流线圈L两端并联电容C,TL494的调制信号输出端9、10脚并联接入功率电路中驱动电路TA8136的信号输入端,TA8136的输出端连接功率管BG1的控制极,涡流线圈L连接电源的一端连接放大器IC4的同向输入端,其另一端连接放大器IC4的反向输入端,放大器IC4的输出端连接TL494的脉宽调制信号输出端,放大器IC5及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路、功率管保护电路及散热风机驱动电路,直流电源经电阻R4和R1接地,R4和R1的接点经热敏电阻R、电阻R2、R3接地,热敏电阻R安装在靠近功率元件散热片位置,R2、R3的接点接入放大器IC5的反向输入端,该接点同时经电容C4接地,放大器IC5的同向输入端连接TL494的14、15脚,IC5的同向输入端同时经电阻R7、可调电阻RX、电阻R8接地,可调电阻RX的中间抽头连接TL494的脉宽调制信号输入端1脚,TL494的2、3脚连接反馈输入信号,放大器IC5的输出端经电阻R5、R6连接直流电源,R5、R6的接点与耦合变压器B3的次级反馈电压整流输出端一起接入TL494的16脚,TL494的5脚、6脚分别连接振荡电阻RT、振荡电容CT,其8、11、12脚接18V电源,TL494的7、13脚接地。
所述的高频家用电热水器,高频电流发生装置中的PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,温度控制、显示电路采用单片机控制电路,MCU采用AT89C2051,功率电路采用两组涡流线圈和两个分别与之对应的触发控制功率管,电源电路高压整流、滤波后的输出端分别连接涡流线圈L4、L5的一端,L4、L5的另一端分别经触发控制功率管BG1、BG2接地,其中BG2连接耦合变压器B2的初级线圈,耦合变压器B2的次极提供TL494反馈保护电压信号,涡流线圈L4、L5两端分别并联电容,两个功率管分别采用两组TA8136推动,其中TA8136的1脚连接功率管的控制极,涡流线圈L4、L5的两端分别并联连接两路锁相保护放大器,锁相保护放大器的输出端分别和TL494的两路脉宽信号输出端连接,TL494的两路脉宽信号输出端同时分别连接推动电路TA8136的7脚,温度控制、显示电路MCU的8、9脚连接温度设定信号输入,MCU的6、7脚分别连接上、下限温度设定信号输出控制晶体管BG5、BG6的基极,BG5、BG6的集电极分别连接锁相保护放大器的输出端;安装在水箱体发热体中的温度传感器输出信号通过放大电路接入MCU的2脚,MCU的串行通讯口通过扩展电路74164连接温度显示及控制电路,所述温度显示数码管和温度调节开关安装在采暖炉壳体表面;放大器LM339-3及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路和功率管保护电路,直流电源经电阻R4和R2接地,R4和R2的接点经电阻R3、热敏电阻RT、电阻R10接地,热敏电阻RT安装在靠近功率元件散热片位置,RT、R10的接点接入放大器LM339-3的反向输入端,该接点同时经电容C12接地,放大器LM339-3的同向输入端连接散热风机驱动电路,同时接入TL494的14、15脚,该同向输入端经电阻R8、可调电阻RW1、电阻R11接地,可调电阻RW的中间抽头连接TL494的脉宽调制信号输入端1脚,TL494的2、3脚连接反馈输入信号,放大器LM339-3的输出端经电阻R5、R7连接直流电源,R5、R7的接点与耦合变压器B2的次级反馈电压整流输出端接入TL494的16脚,TL494的5脚、6脚分别连接振荡电阻RT、振荡电容CT,其8、11、12脚接18V电源,TL494的7脚接地,13脚接+5V基准电压。
本发明的有益积极效果1、本发明高频家用电采暖炉、热水器,功率元件电源采用高频脉宽发生电路提供,内胆采用铁磁材料不锈钢发热体,利用筒形涡流线圈产生高频涡流加热,无明火,热效率高,相比传统的电热水器和采暖炉,可以节约电能40%--50%,大大降低采暖和洗浴等生活用热水的消费支出;使用时不燃烧,不产生有害气体,有利于环保,具有长期社会效益,应用前景广阔,2、本发明高频家用电采暖炉、热水器,电热元件不与水源接触,不会发生漏电现象,使用安全、可靠;使用时不用提前预热,加热迅速;设有缺水断电保护装置,水温调节设定和自动控制,采暖炉还设有过压自动泄放装置,使用方便,安全。是一种理想的家用电采暖炉、热水器。


图1家用高频电采暖炉结构示意2家用高频电热水器结构示意3高频电流发生装置电路原理框4高频电流发生器电路原理图之一图5高频电流发生器电路原理图之二五具体实施例方式实施例一参见图1,本实施例高频家用电采暖炉,含有壳体1,根据安装使用要求,壳体1可设计为壁挂式或落地式,在壳体1内部安装有铁磁性金属材料制成的水箱体发热体4,与水箱体发热体4连通设有连接水管的进水口8、热水出口12以及回水口10,为了安全,在连接进水口8的进水管路上安装有水控开关9,水控开关9串联于采暖炉工频电源供电输入端,通过设定水控开关9的动作压力,使水箱缺水时自动断开电源。另外,在采暖炉热水出口连接安装有循环水泵11,在水箱体发热体4的上端引出安全阀3,安全阀3出口端通过连接管2伸出采暖炉壳体。高频家用电采暖炉壳体1内安装有高频电流发生装置,所述的高频电流发生装置含有电源电路,以及含有涡流线圈的功率电路,PWM脉宽信号产生及控制保护电路,散热风机及其驱动电路,由电源电路提供功率电路和控制电路以及散热风机工作电源,图中15所示为功率电路板,14为控制电路板,功率电路和控制电路通讯连接,从功率电路板15引出导线连接涡流线圈6,涡流线圈6通过绝缘体5隔离缠绕在水箱体发热体4的外壁周边,功率电路的触发控制端通过驱动电路连接PWM脉宽信号产生及控制保护电路的脉宽调制信号输出端。在水箱体发热体4内安装有温度传感器18,温度传感器18的信号输出端连接温度控制装置,实现温度显示或上、下限控制,所述温度控制装置安装在采暖炉壳体表面,采暖炉壳体表面还布置有电源开关、电源指示、功率调节电位器等。图中7为水箱体发热体1的支撑安装座,图中13为高频电流发生装置部分和水箱体发热体1之间的隔离板,图中16为散热风机,可采用风扇或轴流风机等固定在采暖炉内部壳体与隔离板之间,对应的在采暖炉壳体上设有气流入口19和气流出口17,形成散热气流通道。
参见图4,为本实施例电采暖炉高频电流发生装置电路原理图,图中41为电源电路,44为PWM脉宽信号产生及控制保护电路,42为功率电路的涡流线圈及触发控制功率管和锁相保护放大器、43为驱动电路,42、43共同组成功率电路。PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,电源电路高压整流、滤波后连接涡流线圈L,涡流线圈L的另一端经功率管BG1和耦合变压器B3的初级线圈接地,涡流线圈L两端并联电容C,TL494的调制信号输出端9、10脚并联经电阻R18、R19接入功率电路中驱动电路TA8136的信号输入端,TA8136的输出端连接功率管BG1的控制极,涡流线圈L连接电源的一端经电阻R15连接放大器IC4的同向输入端,其另一端经电阻R16、R17连接放大器IC4的反向输入端,IC4的同向、反向输入端之间接有保护二极管D11,放大器IC4的输出端经电阻R18连接TL494的脉宽调制信号输出端,驱动电路TA8136的3脚经电阻R22连接BG1的控制极,其2、3脚间接有电阻R23,其4脚接地,5、6脚接电源,7脚同时经电阻R20接地,放大器IC5及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路、功率管保护电路及散热风机驱动电路,直流电源经电阻R4和R1接地,R4和R1的接点经热敏电阻R、电阻R2、R3接地,热敏电阻R安装在靠近功率元件位置处,R2、R3的接点接入放大器IC5的反向输入端,该接点同时经电容C4接地,放大器IC5的同向输入端连接TL494的14、15脚,IC5的同向输入端经电阻R7、可调电阻RX、电阻R8接地,可调电阻RX的中间抽头连接TL494的脉宽调制信号输入端1脚,TL494的2、3脚连接反馈输入信号,放大器IC5的输出端经电阻R5、R6连接直流电源,R5、R6的接点与耦合变压器B3的次级反馈电压整流输出端接入TL494的16脚,TL494的5脚、6脚分别连接振荡电阻RT、振荡电容CT,其8、11、12脚接18V电源,TL494的7、13脚接地。
实施例二参见图1,本实施例高频家用电采暖炉,在空间结构上与实施例一相同,或者水箱体结构采用横向布置,即采暖炉可为立式或卧式结构,其与实施例一的区别在于高频电流发生电路不同,温度控制、显示电路采用单片机控制电路。图3为本实施例采暖炉高频电流发生电路原理方框图,图5为其电路原理图。PWM脉宽信号产生及控制保护电路仍采用TL494及其外围电路,CPU采用AT89C2051,功率电路含有功率补偿电路,功率元件采用两组涡流线圈和两个分别与之对应的触发控制功率管。
电源电路高压整流、滤波后的输出端分别连接涡流线圈L4、L5的一端,L4、L5的另一端分别经触发控制功率管BG1、BG2接地,其中BG2连接耦合变压器B2的初级线圈,耦合变压器B2的次极提供TL494反馈保护电压信号,涡流线圈L4、L5两端分别并联电容,两个功率管分别采用两组TA8136推动,其中TA8136的1脚连接功率管的控制极,涡流线圈L4、L5的两端分别并联连接两路锁相保护放大器,锁相保护放大器的输出端分别和TL494的两路脉宽信号输出端连接,TL494的两路脉宽信号输出端同时分别连接推动电路TA8136的7脚,温度控制、显示电路CPU的8、9脚连接温度设定信号输入,CPU的6、7脚分别连接上、下限温度设定信号输出控制晶体管BG5、BG6的基极,BG5、BG6的集电极分别连接锁相保护放大器的输出端,放大器LM339-3及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路和功率管保护电路,直流电源经电阻R4和R2接地,R4和R2的接点经电阻R3、热敏电阻RT、电阻R10接地,热敏电阻RT安装在靠近功率元件散热片位置处,RT、R10的接点接入放大器LM339-3的反向输入端,该接点同时经电容C12接地,放大器LM339-3的同向输入端连接散热风机驱动电路,同时接入TL494的14、15脚,该同向输入端经电阻R8、可调电阻RW1、电阻R11接地,可调电阻RW的中间抽头连接TL494的脉宽调制信号输入端1脚,TL494的2、3脚连接反馈输入信号,放大器LM339-3的输出端经电阻R5、R7连接直流电源,R5、R7的接点与耦合变压器B2的次级反馈电压整流输出端接入TL494的16脚,TL494的5脚、6脚分别连接振荡电阻RT、振荡电容CT,其8、11、12脚接18V电源,TL494的7、13脚接地;安装在水箱体发热体中的温度传感器输出信号通过放大电路接入CPU的2脚,CPU的串行通讯口通过扩展电路74164连接温度显示及控制电路,所述温度显示数码管和温度调节开关安装在采暖炉壳体表面。
实施例三参见图1,本实施例基本与实施例一相同,不同之处在于采暖炉本身不设温度检测和相应显示、控制装置,只通过功率调节控制采暖炉输出热水温度。
实施例四参见图2、图4,本实施例高频家用电热水器,含有壳体22,在壳体22内部安装有铁磁金属材料制成的水箱体发热体24,所述的水箱体发热体24设有连接水管的进水口28以及热水出口30,在水箱体发热体24内还安装有温度传感器23,在采暖炉壳体22内通过隔离板32固定安装有高频电流发生装置,所述的高频电流发生装置含有电源电路,以及含有涡流线圈26的功率电路,PWM脉宽信号产生及控制保护电路,散热风机34及其驱动电路,电源电路提供功率电路和控制电路以及散热风机工作电源。其中散热风机可采用风扇或轴流风机等固定在热水器内部壳体与隔离板32之间,对应的在热水器壳体上设有气流入口36和气流出口35,形成散热气流通道。图中27为水箱体发热体24的支撑安装座。功率电路板33和控制电路板31通讯连接,功率电路板33引出电源线连接涡流线圈26,涡流线圈26通过绝缘体25隔离缠绕在水箱体发热体22的外壁周边,功率电路的驱动功率管控制端通过驱动电路连接PWM脉宽信号产生及控制保护电路的脉宽信号输出端,温度传感器信号输出端和对应的温度控制装置连接,所述温度控制装置采用数显温度控制仪,数显温度控制仪安装在热水器壳体表面,其控制信号输出端串联连接热水器工频电源或涡流线圈工作电源。其高频电流产生装置电路原理图参见图4,其连接关系已在实施例一中详细叙述,在此不再赘述。
实施例五参见图2,本实施例高频家用电热水器,在空间结构上基本与实施例四相同,进水口28和热水出口30可以从水箱体不同侧壁进入或引出;水箱体结构或者采用横向布置。其与实施例四的区别在于高频电流发生电路不同,温度控制、显示电路采用单片机控制电路。其高频电流产生装置电路原理框图参见图3,电路原理图参见图5,其连接关系已在实施例二中详细叙述,在此不再赘述。
实施例六参见图2、图4,本实施例高频家用电热水器,其产品结构和高频电流发生电路基本同实施例四,不同之处是在水箱体进水口28管路上安装有水控开关29,所述水控开关的常闭触点串联于工频电源供电输入端,实现无水或水量较少时断电或禁止通电,以策安全。
实施例七参见图2、图3、图5,本实施例高频家用电热水器,其产品结构和高频电流发生电路基本同实施例五,不同之处是在水箱体进水口28管路上安装有水控开关29,所述水控开关的常闭触点串联于工频电源供电输入端,实现无水或水量较少时断电或禁止通电,以策安全。
权利要求
1.一种高频家用电采暖炉,含有壁挂式或落地式壳体,在壳体内部安装有铁磁金属材料制成的水箱体发热体,所述的水箱体发热体设有连接水管的进水口、热水出口以及回水口,进水管路上安装有水控开关,所述水控开关串联于工频电源供电输入端,在热水出口连接安装有循环水泵,在水箱体发热体的上端引出安全阀,安全阀出口伸出采暖炉壳体,其特征是在采暖炉壳体内安装有高频电流发生装置,所述的高频电流发生装置含有电源电路以及含有涡流线圈的功率电路,PWM脉宽调制信号产生及控制保护电路,散热风机及其驱动电路,电源电路提供功率电路、控制电路以及散热风机工作电源,涡流线圈通过绝缘体隔离缠绕在水箱体发热体的外壁周边,功率电路的触发控制端通过驱动电路连接PWM脉宽调制信号产生及控制保护电路的脉宽调制信号输出端。
2.根据权利要求1所述的高频家用电采暖炉,其特征是在水箱体发热体内安装有温度传感器,温度传感器的信号输出端连接温度控制装置,所述温度控制装置安装在采暖炉壳体表面,其控制继电器输出端串联连接采暖炉工频电源或涡流线圈工作电源。
3.根据权利要求1或2所述的高频家用电采暖炉,其特征是PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,电源电路高压整流、滤波后的输出端连接发热元件涡流线圈L的一端,涡流线圈L的另一端经功率管BG1和耦合变压器B3的初级线圈接地,涡流线圈L两端并联电容C,TL494的调制信号输出端9、10脚并联接入功率电路中驱动电路TA8136的信号输入端,TA8136的输出端连接功率管BG1的控制极,涡流线圈L两端分别接入锁相保护放大器IC4的同向输入端和反向输入端,放大器IC4的输出端连接TL494的脉宽调制信号输出端,放大器IC5及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路、功率管保护电路及散热风机驱动电路。
4.根据权利要求1所述的高频家用电采暖炉,其特征是所述的高频电流发生装置,PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,温度控制、显示电路采用单片机控制电路,MCU采用AT89C2051,功率电路采用两组涡流线圈和两个分别与之对应的触发控制功率管,电源电路高压整流、滤波后的输出端分别连接涡流线圈L4、L5的一端,L4、L5的另一端分别经触发控制功率管BG1、BG2接地,其中BG2连接耦合变压器B2的初级线圈,耦合变压器B2的次极提供TL494反馈保护电压信号,涡流线圈L4、L5两端分别并联电容,两个功率管BG1、BG2分别采用两组TA8136推动,其中每个TA8136的7脚分别连接TL494的两路脉宽信号输出端,TA8136的1脚连接功率管的控制极,涡流线圈L4、L5的两端分别并联连接两路锁相保护放大器,锁相保护放大器的输出端分别连接TL494的两路脉宽信号输出端,温度控制、显示电路中MCUAT89C2051的8、9脚连接温度设定信号输入,CPU的6、7脚分别连接上、下限温度设定信号输出控制晶体管BG5、BG6的基极,BG5、BG6的集电极分别连接锁相保护放大器的输出端,安装在水箱体发热体中的温度传感器输出信号通过放大电路接入CPU的2脚,CPU的串行通讯口通过扩展电路74164连接温度显示及控制电路,所述温度显示数码管和温度调节开关安装在采暖炉壳体表面,放大器LM339-3及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路和功率管保护电路。
5.一种高频家用电热水器,含有壳体,在壳体内部安装有铁磁金属材料制成的水箱体发热体,所述的水箱体发热体设有连接水管的进水口以及热水出口,在水箱体发热体内还安装有温度传感器,其特征是在采暖炉壳体内安装有高频电流发生装置,所述的高频电流发生装置含有电源电路,含有涡流线圈的功率电路,PWM脉宽调制信号产生及控制保护电路,散热风机及其驱动电路,电源电路提供功率电路和控制电路以及散热风机工作电源,涡流线圈通过绝缘体隔离缠绕在水箱体发热体的外壁周边,功率电路的驱动功率管控制端通过驱动电路连接PWM脉宽信号产生及控制保护电路的脉宽信号输出端,温度传感器信号输出端和对应的温度控制装置或电路连接。
6.根据权利要求5所述的高频家用电热水器,其特征是在水箱体进水管路上安装有水控开关,所述水控开关的常闭触点串联于工频电源供电输入端。
7.根据权利要求5或6所述的高频家用电热水器,其特征是所述温度控制装置采用数显温度控制仪,数显温度控制仪安装在热水器壳体表面,其控制信号输出端串联连接热水器工频电源或涡流线圈工作电源。
8.根据权利要求5或6所述的高频家用电热水器,其特征是PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,电源电路高压整流、滤波后的输出端连接涡流线圈L的一端,涡流线圈L的另一端经功率管BG1和耦合变压器B3的初级线圈接地,涡流线圈L两端并联电容C,TL494的调制信号输出端9、10脚并联接入功率电路中驱动电路TA8136的信号输入端,TA8136的输出端连接功率管BG1的控制极,涡流线圈L两端分别连接锁相放大器IC4的同向和方向输入端,其同向、反向输入端之间接有保护二极管,锁相放大器IC4的输出端连接TL494的脉宽调制信号输出端,放大器IC5及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路、功率管保护电路及散热风机驱动电路。
9.根据权利要求5或6所述的高频家用电热水器,其特征是所述的高频电流发生装置,PWM脉宽信号产生及控制保护电路含有TL494及其外围电路,温度控制、显示电路采用单片机控制电路,MCU采用AT89C2051,功率电路采用两组涡流线圈和两个分别与之对应的触发控制功率管,电源电路高压整流、滤波后的输出端分别连接涡流线圈L4、L5的一端,L4、L5的另一端分别经触发控制功率管BG1、BG2接地,其中BG2连接耦合变压器B2的初级线圈,耦合变压器B2的次极提供TL494反馈保护电压信号,涡流线圈L4、L5两端分别并联电容,两个功率管BG1、BG2分别采用两组TA8136推动,其中TA8136的7脚分别连接TL494的两路脉宽信号输出端,TA8136的1脚连接功率管的控制极,涡流线圈L4、L5的两端分别并联连接两路锁相保护放大器,锁相保护放大器的输出端分别连接TL494的两路脉宽信号输出端,温度控制、显示电路中MCUAT89C2051的8、9脚连接温度设定信号输入,MCU的6、7脚分别连接上、下限温度设定信号输出控制晶体管BG5、BG6的基极,BG5、BG6的集电极分别连接锁相保护放大器的输出端,安装在水箱体发热体中的温度传感器输出信号通过放大电路接入MCU的2脚,MCU的串行通讯口通过扩展电路74164连接温度显示及控制电路,所述温度显示数码管和温度调节开关安装在采暖炉壳体表面,放大器LM339-3及其外围电路构成TL494的脉宽控制信号输入电路和功率管保护电路。
全文摘要
本发明涉及一种利用高频电流产生涡流进行感应加热的高频家用电采暖炉和热水器。高频家用电采暖炉和热水器,含有壁挂式或落地式壳体,在壳体内安装铁磁材料水箱体发热体,水箱体发热体设有进水口、热水出口或回水口,进水管路上安装有水控开关,采暖炉热水出口安装有循环水泵,水箱体发热体上端引出安全阀,在采暖炉壳体内安装有高频电流发生电路和温度控制电路,高频电流发生装置含有PWM脉宽调制信号产生及控制保护电路,电源输出端连接涡流线圈的功率电路,所述涡流线圈通过绝缘体隔离缠绕在水箱体发热体的外壁周边。高频家用电采暖炉和热水器,无明火,无污染,热效率高,节能省电;加热元件不与水源接触,不用担心漏电,使用安全、可靠。
文档编号G05B11/28GK101029749SQ20061010722
公开日2007年9月5日 申请日期2006年9月28日 优先权日2006年9月28日
发明者董道法 申请人:董道法
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