一种多功能水加热装置的制作方法

本发明涉及一种加热装置，尤其涉及一种多功能水加热装置。

背景技术：

目前市面上的加热水装置有很多种，但多数是功能单一，仅用于水加热，只是加热的方式不同而已。如电阻丝加热、电磁加热等；而照明使用一般与加热装置分离，从而造成占用空间体积较大，如果可以将照明和水加热装置有机结合，则能够有效减少空间占用。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本申请提供一种多功能水加热装置，该装置可以将水加热装置和照明有机结合起来，有效减少占用体积。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种多功能水加热装置，包括：

用于盛装水且透明的容器，容器的上端开口，容器的下端呈环形设置且形成有用于容置灯具的容置空间；且容器的内侧壁为柔性壁，容器的底板设有铁质环形片或容器的底板为铁板；

底座，包括：与容器对应设置的环形炉盘线圈，环形炉盘线圈用于产生变化的磁场；以及与灯具连接的灯座；

盖体，与容器的上端密封连接，且盖体可相对容器上下移动。

优选地，所述盖体的内底面向容器方向延伸出内筒，内筒套于容器外部或内部；且内筒与容器的接触面设有密封胶圈；盖体的下端与容器螺纹连接。

盖体通过内筒与容器套接，在连接时，通过密封胶圈进行密封；同时盖体的下端与容器螺纹连接，方便调整盖体相对容器的位置。

进一步地，底座设有用于感应容器内部水温的红外温度传感器、用于控制加热水的加热控制电路板以及控制面板，控制面板、红外温度传感器分别与加热控制电路板电连接。

进一步地，底座设有压力传感器，压力传感器与加热控制电路板电连接。

再进一步地，底座设有报警装置，报警装置与加热控制电路板电连接。

进一步地，底座还设有用于控制灯具工作的恒流电路，其包括：

整流电路，用于将市电转为直流电；

PFC电路；PFC电路与整流电路的输出端信号连接；

负载输出电路；

电源电路；

变压器T；PFC电路通过变压器T分别与负载输出电路、电源电路耦合；

电源电路连接有光耦N3的发光器，光耦N3的受光器设置于PFC电路中，电源电路通过光耦N3向PFC电路输出反馈信号；

还包括：线性恒流调节电路和电压控制电路，所述线性恒流调节电路设有功率调节管Q6，功率调节管Q6的输入端与负载输出电路连接，功率调节管Q6的输出端通过电阻R54接地；电压控制电路设有两个参考输入端，其中一个参考输入端与2.5V电源信号连接，另一个参考输入端连接有第一分压电路，第一分压电路与线性恒流调节电路并联；电压控制电路的输出端与发光器的输出端信号连接。

进一步地，所述线性恒流控制电路包括运算放大器Q200，运算放大器的同相输入端连接有第二分压电路，第二分压电路为运算器提供参考电压V1，运算放大器的反相输入端通过电阻R53与功率调节管Q6的输出端信号连接，运算放大器Q200的输出端通过电阻R63与功率调节Q6的控制端信号连接，运算放大器Q200的输出端通过电阻R62、电容C12与反相输入端信号连接；运算放大器Q200的反相输入端采集功率调节管Q6的输出端电压V2，运算放大器Q200向功率调节管Q6发出一个运算信号，功率调节管Q6根据运算信号调节输出端的输出电流。

进一步地，功率调节管为N型MOS管，功率调节管Q6的D极为输入端并与负载输出电路连接，S极为输出端并通过电阻R54接地，G极为控制端，G极通过电阻R57与S极信号连接；S极通过电阻R53与运算放大器Q200的反相输入端信号连接，运算放大器Q200的反相输入端通过电容C34接地。

第一分压电路包括串联的电阻R27和电阻R28，第二分压电路包括串联的电阻R29和电阻R24；所述电压控制电路的另一个参考输入端与第一分压电路的中间连接端信号连接，用于获取线性恒流调节电路的压降。第二分压电路的一端与2.5V电源信号连接，另一端接地。

进一步地，电源电路设有电源VCC和上述2.5V电源对外输出；电压控制电路包括运算放大器Q100，运算放大器Q100的反相输入端为所述电压控制电路的另一个参考输入端，运算放大器Q100的正相输入端为所述电压控制电路的其中一个参考输入端；运算放大器的反相输入端依次通过电阻R22、电容C6与运算放大器Q100的输出端信号连接；运算放大器的正相输入端与2.5V电源连接，电源VCC依次通过电阻R20、电阻R21与运算放大器Q100的输出端信号连接，其中光耦N3的发光器与电子R21并联。

进一步地，所述负载输出电路包括滤波电路，滤波电路与变压器T的一个副线圈信号连接。

进一步地，所述第一分压电路的中间连接端连接有稳压管ZD2，且与稳压管ZD2的正极连接，稳压管ZD2的负极与滤波电路的输出端连接。

进一步地，还包括EMC电路。EMC电路与市电连接，且输出端与整流电路连接。

本发明取得的有益效果为：将水加热装置和照明结合起来，有效减少占用体积；同时可以对水加热进行智能控制，避免干烧。

附图说明

图1为本发明的结构分解示意图。

图2为本发明的恒流电路示意图。

附图标记：

1——EMC电路 2——PFC电路 3——电压控制电路

4——电源电路 5——第二分压电路 6——第一分压电路

7——线性恒流调节电路 8——滤波电路；

10——盖体；11——内筒；20——容器；21——开口；22——内侧壁；40——灯具；30——底座；31——环形炉盘线圈；32——灯座。

具体实施方式

一种多功能水加热装置，包括：

用于盛装水且透明的容器20，容器20的上端开口，容器20的下端呈环形设置且形成有用于容置灯具40的容置空间；且容器20的内侧壁22为柔性壁，可以收缩拉伸；容器20的底板设有铁质环形片或容器20的底板为铁板；

底座30，包括：与容器20对应设置的环形炉盘线圈31，环形炉盘线圈31用于产生变化的磁场；以及与灯具40连接的灯座32；

盖体10，与容器20的上端密封连接，且盖体10可相对容器20上下移动。

本技术方案工作时，可单独作为水加热装置使用，此时相当于电磁炉加热结构，通过环形炉盘线圈31产生变化的磁场，对容器20的铁质底板或铁质环形片作用产生涡流并发热，从而实现对容器20内部的水进行加热。当需要照明时，将容器20从底座30上取出，并在灯座32上安装灯具40，然后再装回容器20；灯具40发光后，光线透过容器20照射出来；由于光线穿过容器20，光线强度被消弱，光线变得柔和；因此无需安装灯罩之类。当需要改变光线照射方向时，可通过调节盖体10相对容器20的位置，盖体10在相对容器20上下移动时，改变容器20上方的气压，同时也改变了容器20内部的水压，容器20的内侧壁22为柔性壁，在水压改变时，其形状会发生改变；如当盖体10相对容器20向上移动时，水压减小，内侧壁22向内逐渐凹进，可以由外凸形状变为内凹形状；同理，盖体10相对于容器20向下移动时，内侧壁22可以有内凹形状变为外凸形状；内侧壁22的形状改变，改变了光线的入射角度，改变了光路，对容器20的发散或聚光角度进行了调节。改变方式简单，容易操作；如通过改变增加在盖体10上的重物重量；或者盖体10的下端与容器20螺纹连接等。

当时有灯具40时，此时的灯具40可以只有：电路板和LED灯珠；外侧的容器20可相当于灯罩以及透镜。对内部的LED灯珠进行保护，并改变光路。

优选地，所述盖体10的内底面向容器20方向延伸出内筒11，内筒11套于容器20外部或内部；且内筒11与容器20的接触面设有密封胶圈；盖体10的下端与容器20螺纹连接。

盖体10通过内筒11与容器20套接，优选地，内筒11插入容器20的开口21内，在连接时，通过密封胶圈进行密封；同时盖体10的下端与容器20螺纹连接，方便调整盖体10相对容器20的位置。

进一步地，底座30设有用于感应容器20内部水温的红外温度传感器、用于控制加热水的加热控制电路板以及控制面板，控制面板、红外温度传感器分别与加热控制电路板电连接。

设置红外温度传感器，可以用于检测容器20内部水温；在实际操作过程中，通过控制面板输入需要加热的模式，如沸水模式、温水模式等；加热控制电路板控制环形炉盘线圈31对容器20进行加热的时间以及功率。

进一步地，底座30设有压力传感器，压力传感器与加热控制电路板电连接。

设置压力传感器，可以算出容器20内部水的量；如将空置的容器20放置于底座30，可计算出空置容器20的重量，然后再将盛有水的容器20放置于底座30，可计算出水的重量进而转换出容器20内水的体积；给用水量进行提示，避免浪费水；同时可避免干烧，当剩余水量小于预定值，加热控制电路板切断所有加热工作模式。

再进一步地，底座30设有报警装置，报警装置与加热控制电路板电连接。

当容器20内的水的体积小于一定数量时，不能启动加热模式；如果启动加热模式或已经在加热模式中，加热控制电路板将控制报警装置报警，同时切断对环形炉盘线圈31的供电。设置报警装置可以提示使用者，目前容器20可能将要处于或已经处于干烧的状态。

进一步地，在具体使用时，灯座32可以连接不同功率的灯具40，如不同数量的LED灯珠，为保持灯具40正常工作不受影响，底座30还设有用于控制灯具40工作的恒流电路，包括：

整流电路，用于将市电转为直流电；

PFC电路2；PFC电路2与整流电路的输出端信号连接；

负载输出电路；

电源电路4；

变压器T；PFC电路2通过变压器T分别与负载输出电路、电源电路4耦合；

电源电路4连接有光耦N3的发光器，光耦N3的受光器设置于PFC电路2中，电源电路4通过光耦N3向PFC电路2输出反馈信号；

还包括：线性恒流调节电路7和电压控制电路3，所述线性恒流调节电路7设有功率调节管Q6，功率调节管Q6的输入端与负载输出电路连接，功率调节管Q6的输出端通过电阻R54接地；电压控制电路3设有两个参考输入端，其中一个参考输入端与2.5V电源信号连接，另一个参考输入端连接有第一分压电路6，第一分压电路6与线性恒流调节电路7并联；电压控制电路3的输出端与发光器的输出端信号连接。

工作时，PFC电路2通过变压器T与负载输出电路、电源电路4耦合，负载输出电路的输入端与变压器的一个副边线圈连接，PFC电路2通过光耦的反馈，对负载输出电路输出合适的电压源，以保障负载输出电路中的LED正常工作；线性恒流调节电路7用于调节负载输出电路的电流，以消除电路中的纹波；电压控制电路3通过采样线性恒流调节电路7的压降，与PFC电路2配合控制负载输出电压以及线性恒流调节电路7的压降，使得线性恒流调节电路7的压降最小，这样可以提高负载的工作效率；这里的负载主要包括LED以及线性恒流调节电路7，而线性恒流调节电路7主要由功率调节管Q6来决定；而功率调节管Q6的饱和压降非常小，从而达到提高将线性恒流调节电路7的压降调制最小，达到提高负载的工作效率。

进一步地，所述线性恒流控制电路包括运算放大器Q200，运算放大器的同相输入端连接有第二分压电路5，第二分压电路5为运算器提供参考电压V1，运算放大器的反相输入端通过电阻R53与功率调节管Q6的输出端信号连接，运算放大器Q200的输出端通过电阻R63与功率调节Q6的控制端信号连接，运算放大器Q200的输出端通过电阻R62、电容C12与反相输入端信号连接；运算放大器Q200的反相输入端采集功率调节管Q6的输出端电压V2，根据V1和V2，运算放大器Q200向功率调节管Q6发出一个运算信号，功率调节管Q6根据运算信号调节输出端的输出电流，由于功率调节管Q6通过电阻R54接地，输出电流大小影响到运算放大器Q200的反相输入端采集的功率调节管Q6的输出端电压V2，从而达到恒流输出。

进一步地，功率调节管为N型MOS管。当然也可以采用三极管。

具体地，如图2所示，线性恒流控制电路中，功率调节管Q6的D极为输入端并与负载输出电路连接，S极为输出端并通过电阻R54接地，G极为控制端，G极通过电阻R57与S极信号连接；S极通过电阻R53与运算放大器Q200的反相输入端信号连接，运算放大器Q200的反相输入端通过电容C34接地。

第一分压电路6包括串联的电阻R27和电阻R28，第二分压电路5包括串联的电阻R29和电阻R24；所述电压控制电路3的另一个参考输入端与第一分压电路6的中间连接端信号连接，用于获取线性恒流调节电路7的压降。第二分压电路5的一端与2.5V电源信号连接，另一端接地。

进一步地，电源电路4设有电源VCC和2.5V电源对外输出；电压控制电路3包括运算放大器Q100，运算放大器Q100的反相输入端为所述电压控制电路3的另一个参考输入端，运算放大器Q100的正相输入端为所述电压控制电路3的其中一个参考输入端；运算放大器的反相输入端依次通过电阻R22、电容C6与运算放大器Q100的输出端信号连接；运算放大器的正相输入端与2.5V电源连接，电源VCC依次通过电阻R20、电阻R21与运算放大器Q100的输出端信号连接，其中光耦N3的发光器与电子R21并联。

进一步地，所述负载输出电路包括滤波电路8，滤波电路8与变压器T的一个副线圈信号连接。

具体地，滤波电路8包括串联的电阻R25、电容C8以及二极管D1和电容C3；二极管D1与电阻R25、电容C8并联，电容C3的一端与二极管D1的输出端连接，另一端与副线圈的输入端连接。

进一步地，所述第一分压电路6的中间连接端连接有稳压管ZD2，且与稳压管ZD2的正极连接，稳压管ZD2的负极与滤波电路8的输出端连接。

设置稳压管ZD2，可以防止线性恒流调节电路7因故障出现压降过大；当压降过大时，稳压管ZD2两端的电压可超过其稳定电压，被击穿。电压控制电路3的运算放大器100的反相输入端信号增强，从而调节流经光耦N3的发光器电流减小，PFC电路2对输出耦合进行调节，停止对外输出。

进一步地，还包括EMC电路1。EMC电路1与市电连接，且输出端与整流电路连接。

EMC电路1可以消除电磁干扰，增强电路稳定性。

恒流电路在输出电路中设计纹波消除电路将纹波消除，其次，设计限制电路对纹波消除电路的压降进行控制，使得PFC电路2的输出无纹波且效率高。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。