专利名称：电热锅步进调压定时开关的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种为电热锅调整电压、开关电路的装置，尤其是能任意步进或跳跃调整所需的预先设定好的几个电压值和定时关闭电热锅、任意开关电源的组合装置。
背景技术：
目前，公知的交流双向可控硅调压器的构造是绝缘壳外三孔插头的一脚、壳上三孔插座，壳内双向可控硅，壳外三孔插头的另一脚电连接。壳上电位器、壳内定值电阻、电容器串联后与双向可控硅并联。定值电阻与电容器之间的导线与双向触发二级管、双向可控硅的控制极电连接。当电热锅的插头插入壳上插座，壳外插头插入电源插座，旋转壳上电位器的旋扭，即可在0-220V之间调整电热锅两端的电压，从而达到调温的目的。(此文出至成都科技大学出版社1989年12月第1版，黄修志主编的高等学校教材《电工学》第339页)。但是它对常需的几个电压值进行较频繁的调整就显得不够方便、快捷、准确，更不能跳跃调压，也不能定时切断电路，还有频繁地移动电位器，电位器的使用寿命会大大缩短，从而增加了调压器的维修率。现有的可控硅调压器使用在家用电热锅上，这些缺点暴露得十分明显，至使有了调压器的人也不常用，甚至很少用。
发明内容
为了克服现有调压器使用在电热锅上调压不够方便、快捷、准确，电位器易坏，不能定时断电等不足，本实用新型提供一种电热锅步进调压定时开关，不仅能使电热锅调压方便、快捷、准确，定时断电，任意开关，而且没有电位器。特别是使用在频繁调压，开关电路的电热锅上，会带来很大的方便，也使节约电能成为现实。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案一根电源线、绝缘外壳上一个接线柱、壳内三孔插座、双向可控硅、壳上另一接线柱、另一根电源线电连接。壳内三孔插座的第三孔、壳上第三个接线柱、大地电连接。当电热锅的三孔插头插入壳内三孔插座，就构成被控制电流的路径。壳上接线柱与双向可控硅之间的导线、移相电容器、定时器开关、四个定值移相电阻、第四个琴键开关的一端串联，每两个电阻之间都分别与一个琴健开关的一端电连接，四个琴键开关的另一端都与双向可控硅、三孔插座之间的导线电连接，移相电容器与定时器开关之间的导线、双向触发二极管、双向可控硅的控制极电连接，交流电压表与三孔插座并联，连动限位常开开关与双向可控硅并联，它与第一琴键开关连动。当按下第一琴键开关时，第一琴键开关先闭合，它与第一个移相电阻、闭合的机械式定时开关、移相电容器串联组成移相电路。由于第一个移相电阻很小，触发相角很小，通过双向二极管触发双向可控硅，双向可控硅的导通角就很大，是处于全导通状态，双向可控硅两端仅有1V左右的电压，其余的电压都加在与壳内三孔插座电连接的电热锅上。此后限位常开开关再闭合，可控硅被短路，电源电压就全部加在电热锅上，电热锅的实际功率最大，等于电热锅的额定功率，只在这种情况时，不能用定时器定时断电。若需降压降温，只需按下第二键或第三键、第四键，无论按下的是哪一键，第一键均会自然弹出，在弹出的过程中，连动限位常开开关先断开，第一琴键开关后断开。由于连动限位常开开关在闭合前和断开后两触总点之间仅有1V的电压，这样可大大减小两触点间的电火花，较好地保护了连动限位常开开关，当此开关闭合后，又可避免电热锅两端短路而烧坏双向可控硅。因为电热器两端短路绝大部分都发生在电流很大时，插头内导线发热太多烧坏绝缘皮，使两线相接，降压后电流小了很多，发生短路的现象就少多了，所以这样连动，限位常开开关与双向可控硅有互相保护的作用。需要降压时，若按下的是第二琴键开关，则在前移相电路中串进一个移相电阻，由于移相电阻的增大，则触发相角增大，双向可控硅导通角减少，则电热锅两端电压有效值降低，实际功率减少，达到降温的目的，若按下的是第三琴键开关，其它键均自然弹出，则在前移相电路中串进了两个移相电阻，若按下的是第四琴键开关，其它键均自然弹出，则在前移相电路中串进三个移相电阻，随着串入移相电路电阻个数的增加，移相总电阻也增加，移相角增大，双向可控硅导通角减小，电热锅两端电压有效值降低，实际功率减少，温度也就降低。第五琴键是不带开关的，前面无能按下的是哪个琴健，只要按动第五琴键，其它键均会自然弹出，电路就处于关断状态。其实在调压的过程中，并非一定象前面的顺序一样由高到低，也可由低到高，也可夸跃。总之，随时可按下某一琴键，闭合对应的开关，移相电路串入了对应的电阻，前面按下的琴键自然弹出，对应的开关自然断开，在电热锅两端得到对应的电压。由于定时开关串联在移相电路中，所以它对按下第一琴键时，连动限位常开开关闭合使可控硅被短路，定时器不起作用。其余任一琴键按下时，定时器定了时，此开关闭合，移相电路，可控硅正常工作，当定时走完时，定时开关断开，移相电路成断路，双向可控硅无触发电压，双向可控硅被关断。电热锅被断电。当不需定时断电时，需将定时开关旋到常接位置，使定时器开关闭合，以便按下任一琴键时，移相电路正常工作。
本实用新型的有益效果是将电热锅的开关、调压、定时断电合为一体固定在灶台上方的墙壁上，三个接线柱分别与火线、零线、地线电连接，用三孔插座与电热锅电连接，就可任意四档调压、开关电源、定时断电，给电热锅使用带来极大方便，合理使用调压、定时还能最大程度地节约电能。另外它还具有性能稳定可靠，经久耐用的特点。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理图图2是电热锅步进调压定时开关实施例的背面揭盖正视图。
图3是电热锅步进调压定时开关实施例的外观图。
图中1、接线柱2、三孔插座；3、交流电压表；4、连动限位常开开关；5、移相电容器；6、定时器开关；7、双向触发二极管；8、双向可控硅；9、接线柱；10、移相电阻；11、移相电阻；12、移相电阻；13、移相电阻；14、琴键开关；15、琴键开关；16、琴键开关17、琴键开关；18、琴键；19、琴键；20、琴键；21、琴键；22、琴键；23、大地；24、接线柱；25、散热窗26、绝缘外壳27、支座；28、散热器。
具体实施方式
在图1中，接线柱(1)、三孔插座(2)；双向可控硅(8)；接线柱(9)串联，交流电压表(3)与三孔插座(2)并联，三孔插座(2)的第三孔、接线柱(24)、大地(23)电连接，限位常开开关(4)与双向可控硅(8)并联，电阻(13)、电阻(12)、电阻(11)、电阻(10)、定时器开关(6)、双向触发二极管(7)、双向可控硅(8)的控制极串联，电容器(5)的一端与双向触发二级管(7)定时器开关(6)之间的导线电连接，电容器(5)的另一端与接线柱(9)电连接，琴键开关(14)、(15)、(16)、(17)的一端都与双向可控硅(8)三孔插座之间的导线电连接，琴键开关(14)的另一端与电阻(10)和(11)之间的导线电连接，琴键开关(15)的另一端与电阻(11)和(12)之间的导线电连接，琴键开关(16)的另一端与电阻(12)和(13)之间的导线电连接，琴键开关(17)的另一端与电阻(13)余下的一端电连接，琴键开关的第一键(18)与对应的琴键开关(14)和限位常开开关(4)连动，连动关系是按下琴键(18)的过程中，琴键开关(14)先闭合，限位常开开关(4)后闭后，闭合后琴键(18)、琴键开关(14)、限位常开开关被锁定。此时电热锅两端电压为220V，实际功率等于电热锅的额定功率。此后按下琴键(19)、(20)、(21)、(22)中任一键，琴键(18)解锁后自然弹出，在弹出的过程中，限位常开开关(4)先断开，琴键开关(14)后断开。如果按下的是琴键(22)，因此键只能解锁，无电路连接，所以琴键(18)自然弹出后，由于琴键开关(14)被断开，移相电路成开路，双向可控硅(8)被阻断，电热锅无电流，起到关闭作用。如果按下的是琴键(19)，则琴键(18)也被解锁，连动限位常开开关(4)先断开，琴键开关(14)后断开，同时琴键开关(15)闭合，双向可控硅(8)的移相电阻由电阻(10)增加到电阻(10)与(11)的和，电热锅两端的电压降低，温度下降。若按下的是琴键(20)，则移相电路电阻由电阻(10)增加到电阻(10)、(11)、(12)的和，电热锅两端的电压更低，温度更低。若按下的是琴键(21)，则所有的电阻(13)、(12)、(11)、(10)都接入移相电路，电热锅两端的电压最低，总之按下琴键(18)、(19)、(20)、(21)中任一键，对应的开关闭合，琴键被锁定，电热锅两端得到对应的电压。以前按下的琴键均被解锁后自然弹出，对应的开关断开。(注琴键开关的这种功能是公知的。例电风扇用的琴键开关)。一般家用电热锅为额定电压220V。额定功率1500W均不超过2000W，电流不超过10A，所以双向可控硅(8)、三孔插座(2)、限位常开开关(4)及它们之间的连线额定电流应不小10A。考虑电网电压变化，双向可控硅(8)的额定电压应不低于600V，交流电压表(3)的量程为0-300V。电容器(5)容量在0.1uf-0.2uf之间，耐压不低于50V均可。电阻(10)一般在1kΩ左右，电阻(11)、(12)、(13)受电容大小影响，一般在几十千欧，可确定电容(5)后，实验而定。定时器(6)应有常接档ON和定时开关闭合，定时走完时断开开关档OFF，定时时间应不少于60分钟。(注此定时器与公知的电风扇定时器完全相同)本实用新型把第一琴键(18)定为“大火”档，对应电热锅的电压为220V；第二琴键(19)定为“中火”档，对应电热锅的电压为150V；琴键(20)定为微火档，对应的电为110V，琴键(21)定为保温档，对应的电压为70V。
在图2所示实施例中，在绝缘外壳(26)上的接线柱(1)与壳(26)内的三孔插座(2)、连动限位常开开关(4)的一端、双向可控硅(8)，壳上的接线柱(9)顺次电连接，壳(26)上的接线柱(24)与壳内三孔座插座(2)的第三孔电连接，交流电压表(3)与三孔插座(2)并联，琴键开关(17)、(16)、(15)、(14)的一端、连动限位常开开关(4)的一端电连接，移相电阻(13)、(12)、(11)、(10)、定时器开关(6)、双向触发二根管(7)、双向可控硅(8)的控制极串联，移相电阻(13)的另一端与琴键开关(17)的另一端电连接，移相电阻(13)、(12)之间的导线与琴键开关(16)的另一端电连接，移相电阻(12)、(11)之间的导线与琴键开关(15)的另一端电连接，移相电阻(11)、(10)之间的导线与琴键开关(14)的另一端电连接，壳上接线柱(9)、移相电容器(5)的一端、连动限位常开开关(4)的另一端电连接，电容器(5)的另一端，双向触发二极管(7)与定时器开关(6)之间的导线电连接，壳上接线柱(24)与壳内三孔插座第三孔电连接，图中散热器(28)应与双向可控硅热接触。
图3所示是实施例外观图，绝缘外壳(26)上有散热窗(25)，用于给双向可控硅(8)散热，在此图的左侧面上方还有同面积的散热窗，接线柱(9)用于接电源线，接线柱(1)用于接另一根电源线，接线柱(24)用于接地，支座(27)用于将此壳固定在墙上，三孔插座(2)用于连接电热锅，电压表(3)用于指示电热锅两端的电压值，定时器(6)用于降压时限定时间断电。琴键(18)、(19)、(20)、(21)用于电热锅调压时的按键。其操作过程或步骤是用三个螺钉(上方两个，下方中央一个)穿过支座(27)，将步进调压定时开关固定在灶台上方，高度以操作人能自由操作为度，接上电源线和地线，下方灶台上“220V、1500W”的电热锅的三孔插头插入插座(2)，定时器旋扭置于ON处，按下琴键(18)，此时电热锅实际功率为1500W，即“大火”，可用于炒菜或煮前加热，炒后要煮，待水沸腾后，即可按下琴键(19)或(18)，电压为150V或110V，看锅内食物多少而定，再顺时针旋转定时器到所需煮的时间，此后做饭人方可离开，待定时器走完“啪”一声响，表明已断电，这道菜便做好了，重复上面操作便可做第二次、第三次等。若需微微加热只需按下琴键(21)，若需断电只需按琴键(22)，其它按下的琴键均会解锁后自动弹出，达到断电的目的，在电压表上也可直观地看出调压情况。
权利要求1.一种电热锅步进调压定时开关，在绝缘外壳中，接线柱、三孔插座、双向可控硅、另一接线柱电连接，双向可控硅的一个电极、移相电阻、双向触发二极管、双向可控硅的控制极电连接，移相电阻与双向触发二极管之间的导线，移相电容器、双向可控硅的另一电极电连接。其特征是几个琴键开关的一端各对应电连接一个移相定值电阻，琴键开关闭合时，开关及对应连接的移相定值电阻、定时器开关、双向触发二极管串联在双向可控硅的一个电极与控制极之间。
2.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是琴键开关闭合时，对应的移相定值电阻是一个定值电阻。
3.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是琴键开关闭合时，对应的移相定值电阻是两个或两个以上的定值电阻串联起来的总电阻。
4.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是琴键开关闭合时，对应的移相定值电阻串联在双向可控硅的电极与琴键开关之间。
5.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是琴键开关闭合时，对应的移相定值电阻串联在琴键开关与双向触发二极管之间。
6.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是定时器开关串联在双向可控硅与琴键开关之间。
7.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是定时器开关串联在琴键开关与移相电阻之间。
8.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是定时器开关串联在移相电阻与双向触发二极管之间。
9.根据权利要求1所述的电热锅步进调压定时开关，其特征是定时器开关串联在双向触发二极管与双向可控硅的控制极之间。
专利摘要一种电热锅步进调压定时开关，将它固定在灶台上方墙上，接上电源，插上电热锅插头，按下面板上的琴键，便可准确调出预先设定的几个电压值，达到对电热锅调温的目的，降压时旋转定时器旋钮。还能定时断电，按下琴键可任意开关电源，开关电源和降压情况将在面板上的电压表显示出来。其特征是绝缘外壳内一个接线柱、三孔插座、双向可控硅、另一接线柱电连接，几个琴键开关对应各接一个定值电阻，可分别与定时器开关、电容器串联后与双向可控硅并联，定时器开关与电容之间的导线、双向触发二极管、可控硅的控制极串联，与一个琴键连动的限位常开开关与可控硅并联，电压表与三孔插座并联。它的性能稳定可靠经久耐用，可给人们提供很大方便和节约电能。
文档编号H02M5/02GK2646953SQ0324348
公开日2004年10月6日 申请日期2003年4月8日 优先权日2003年4月8日
发明者游建川 申请人:游建川