电加热器具用插头和电加热器具的制作方法

本实用新型涉及电插头技术领域，具体而言，涉及一种电加热器具用插头和电加热器具。

背景技术：

现有的电陶炉、电茶炉以及电磁炉等电加热器具的调温和调档的电子元件均设置在加热体内，而由于这些电加热器具在使用时，炉内的环境温度较高，会对电子元件构成一定的威胁，造成故障率较高，降低了电加热器具的质量。

为了降低炉内的温度，生产厂家只好使用高速微风扇对炉内进行降温，以保证炉内的电子元件能够正常工作，但风扇噪音很大，尤其是在电茶炉内使用时，噪音会严重影响品茶气氛。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种电加热器具用插头和电加热器具，无需采用高速微风扇降温，减小了噪音，同时避免了电子元件受炉内高温的威胁。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电加热器具用插头，包括开关电路和与所述开关电路连接的控制组件；所述控制组件用于与电加热器具上设置的温度传感器连接；所述开关电路用于接通或断开交流电源和所述电加热器具；

所述控制组件接收所述温度传感器发送的所述电加热器具的温度值，向所述开关电路发送与所述温度值对应的触发信号；

所述开关电路接收所述触发信号，按照所述触发信号控制所述电加热器具的供电间隔，以调节所述电加热器具的加热功率。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述开关电路包括晶闸管，所述晶闸管用于接收所述触发信号，在所述触发信号的上升沿或下降沿接通晶闸管所在电路。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述开关电路还包括散热片，所述散热片与所述晶闸管接触连接，吸收所述晶闸管释放的热能。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述控制组件包括控制芯片和与所述控制芯片连接的交流电取样电路和炉面温度信号放大电路；

所述炉面温度信号放大电路用于与电加热器具上设置的温度传感器连接，将所述温度传感器测得的温度电信号进行放大，并传输至控制芯片；

所述交流电取样电路与交流电源连接，用于检测交流电的过零时刻，以使所述控制芯片发出的触发信号与交流电同步。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述控制组件还包括板上温度采集器，所述板上温度采集器用于检测插头内的温度，传输至所述控制组件；

所述控制组件还用于将接收到的插头内的温度与设定值进行比较，当插头内的温度超过设定值时，发出增大所述晶闸管导通间隔的触发信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述插头还包括变压电路，所述变压电路连接在交流电源与控制组件之间，用于将所述交流电源转换为直流弱电电源，为控制组件供电。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述变压电路包括依次连接的高压整流电路、高频变压电路、直流低压整流电路和稳压电路。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述开关电路通过单相两极插接头与交流电源连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述插头还包括与所述控制组件连接的控制按钮和工作指示灯；

所述控制按钮用于接通或断开交流电源，还用于接收用户的操作指令，并传输至所述控制组件，以使所述控制组件向所述开关电路发送与所述操作指令对应的触发信号；

所述工作指示灯用于指示电加热器具当前的工作状态。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电加热器具，包括含有电加热元件的加热体和上述的插头，所述加热体内邻近电加热元件处或电加热元件上设置有温度传感器。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的电加热器具用插头和电加热器具，插头内设置有开关电路和控制组件；控制组件与电加热器具上设置的温度传感器连接，接收温度传感器发送的电加热器具的温度值，控制开关电路按照电加热器具的温度值调节电加热器具的加热功率。当电加热器具的温度过高时，自动降低加热功率，达到降温的目的。这样，电加热器具无需使用高速微风扇进行降温，减小了噪音。

同时，开关电路和控制组件都设置在插头内，避免了电子元件受炉内高温的威胁。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例所提供的电加热器具用插头的结构框图；

图2为本实用新型一实施例所提供的控制组件的结构框图；

图3为本实用新型一实施例所提供的交流电取样电路的电路原理图；

图4为本实用新型一实施例所提供的控制芯片与晶闸管的连接关系图；

图5为本实用新型一实施例所提供的电加热器具的结构示意图。

图标：1-插头；2-加热体；3-电缆线；11-开关电路；12-控制组件；13-变压电路；14-单相两极插接头；15-控制按钮；16-工作指示灯；21-电加热元件；22-温度传感器；111-晶闸管；121-控制芯片；122-交流电取样电路；123-炉面温度信号放大电路；124-板上温度采集器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有的电加热器具为保证炉内的电子元件能够正常工作，采用高速微风扇对炉内进行降温，噪音大的问题。本实用新型实施例提供了一种电加热器具用插头和电加热器具，以下首先对本实用新型的电加热器具用插头进行详细介绍。

实施例一

该实施例提供了一种电加热器具用插头，如图1所示，该插头1包括开关电路11和与开关电路11连接的控制组件12。

控制组件12用于与电加热器具上设置的温度传感器连接，接收温度传感器发送的电加热器具的温度值，向开关电路11发送与温度值对应的触发信号。

开关电路11用于接通或断开交流电源和所述电加热器具。具体地说，开关电路11接收控制组件12发出的触发信号，按照触发信号控制电加热器具的供电间隔，以调节电加热器具的加热功率。

例如，当温度传感器感应到电加热器具的温度值达到设定的最高温度点时，控制组件12向开关电路11发送可以降低电加热器具的加热功率的触发信号。该触发信号的脉冲的间隔较大，开关电路11按照该触发信号，控制电加热器具的供电间隔，从而降低电加热器具的加热功率。

当温度传感器感应到电加热器具的温度值达到设定的最低温度点时，控制组件12向开关电路11发送可以提高电加热器具的加热功率的触发信号。该触发信号的脉冲的间隔较小，开关电路11按照该触发信号，控制电加热器具的供电间隔，从而提高电加热器具的加热功率。

其中，开关电路11包括晶闸管，晶闸管用于接收触发信号，在触发信号的上升沿或下降沿接通晶闸管所在电路。晶闸管又称做可控硅整流器，简称可控硅，具有PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极。晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制。

考虑到晶闸管在工作过程中自身会产生一定的热量，为了保证晶闸管能够正常工作，开关电路11还包括散热片，散热片与晶闸管接触连接，吸收晶闸管释放的热能，为晶闸管降温。

在如图2～图4所示的具体实施方式中，控制组件12包括控制芯片121和与控制芯片121连接的交流电取样电路122、炉面温度信号放大电路123和板上温度采集器124。

炉面温度信号放大电路123用于与电加热器具上设置的温度传感器连接，将温度传感器测得的温度电信号进行放大，并传输至控制芯片121。炉面温度信号放大电路123可以采用普通的放大电路。温度传感器将炉内的温度转换为电信号，炉面温度信号放大电路123将该电信号进行放大处理。

交流电取样电路122与交流电源连接，用于检测交流电的过零时刻，以使控制芯片发出的触发信号与交流电同步。

优选地，交流电取样电路122可以采用如图3所示的电路，该电路包括串联连接的两个电阻R1、R2和一个稳压管Dz1，该电路一端连接到市电交流电源的火线上，另一端连接到所述市电交流电源的零线上。电阻R2与稳压管Dz1之间的连接点作为交流电同步信号的采样点，与控制芯片121连接。此电路输出对应于50Hz交流电压过零时刻的脉冲，作为触发晶闸管111的同步脉冲，使晶闸管111在交流电压过零时刻导通。

板上温度采集器124用于检测插头内的温度，传输至控制芯片121。控制芯片121将接收到的插头内的温度与设定值进行比较，当插头内的温度超过设定值时，发出增大所述晶闸管导通间隔的触发信号，以降低晶闸管111的输出功率。

在另一实施方式中，插头1内还设置有报警器。如果在降低晶闸管111的输出功率之后，插头内的温度仍继续升高，当温度超过规定的极限值时，控制芯片121将向报警器发出报警信号并自动切断电源。

优选地，板上温度采集器124可以是热敏电阻，热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，其电阻值随着温度的变化而改变，热敏电阻能在-90℃～130℃的温度范围内实现较高的精度。

控制芯片121可以采用单片机，例如，可以采用MCS-51系列单片机，这种单片机共有40条引脚，包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚和2条时钟引脚。交流电采样电路122、炉面温度信号放大电路123和板上温度采集器124均与单片机的I/O接口引脚连接，而晶闸管111与单片机的控制引脚连接。

插头1还包括与控制芯片121连接的控制按钮15和工作指示灯16。控制按钮15设置在插头外壳上，接通或断开交流电源，还用于接收用户的操作指令，并传输至控制芯片121。控制芯片121接收到控制按钮15发送的操作指令，发出与所述操作指令对应的触发信号。具体来说，控制按钮15可以根据电加热器具设置的不同工作模式设置多个不同档位或多个按钮。

例如，在一具体应用中，电茶炉设有三档煮水模式，与之相对应的，可以在插头外壳上设置三个按钮；也可以使用控制旋钮，在旋钮上设置三个档位；还可以设置一个控制按钮，在该按钮上设置三个档位，如，第一次按下控制按钮，进入档位一，第二次按下控制按钮，进入档位二，第三次按下控制按钮，进入档位三。再如，从档位一到档位三，控制按钮的高度递减。

工作指示灯16用不同颜色的灯光指示电加热器具当前的工作状态。

如图1所示，插头1还包括变压电路13和单相两极插接头14。变压电路13连接在交流电源与控制组件之间，用于将交流电源转换为直流弱电电源，为控制组件12提供5V的直流电。

具体地，变压电路13可以包括依次连接的高压整流电路、高频变压电路、直流低压整流电路和稳压电路。高压整流电路用于将交流电源变换为脉动的高压直流电源，该高压直流电源的电流的方向是一致的，但电流的大小还在不断变化。高频变压电路用于将脉动的高压直流电源进行降压，降为5V左右的直流电。直流低压整流电路用于将脉动的直流电转换成平滑的直流电。上述的稳压电路是指直流稳压电路，用于将直流低压整流电路输出的直流工作电压进行稳定，使输出的直流工作电压稳定在5V上。

开关电路11通过单相两极插接头14与交流电源连接。

上述实施例提供的电加热器具用插头，将单相两极插接头、开关电路、变压电路和控制组件集成为一体，形成集成化的专用插头，电子元件都设置在插头内，而不设置在电加热器具内，避免了电子元件受炉内高温的威胁。另外，控制组件与电加热器具上设置的温度传感器连接，接收温度传感器发送的电加热器具的温度值，控制开关电路按照电加热器具的温度值调节电加热器具的加热功率，实现了自动调节电加热器具的加热功率的目的。同时，当电加热器具的温度过高时，自动降低加热功率，达到降温的目的。这样，电加热器具无需使用高速微风扇进行降温，减小了噪音。

实施例二

该实施例提供了一种电加热器具，可以是电陶炉、电茶炉、电饭煲或电磁炉等。该电加热器具的结构如图5所示，包括含有电加热元件21的加热体2和实施例一中提供的插头1。插头1与加热体2通过电缆线3连接。具体地说，插头1输出的火力线N、L分别经电缆线3接入电加热元件21的输入端。

加热体2内邻近电加热元件21处或电加热元件21上设置有温度传感器22。其中，电加热元件21可以是发热盘。温度传感器22可以是设置在发热盘上的热电偶，热电偶直接与发热盘接触，将发热盘的温度转换成热电动势信号，通过电缆线中的导线传输至插头中的炉面温度信号放大电路。热电偶对温度变化反应灵活，且与发热盘直接接触，不受中间介质的影响，热响应速度快。发热盘热电偶感受到的温度信号返回插头1内部，经放大后送控制芯片处理，实现炉面温度控制。

该实施例的电加热器具的工作过程如下：

当控制按钮接收到用户的操作指令时，启动电源，使控制组件输出触发信号进入与操作指令对应档位的加热模式，工作指示灯显示相应的颜色。控制组件将根据控制按钮的档位要求同时结合交流电信号状态，输出相应的触发信号使大功率晶闸管导通，发热盘加热，所述触发信号为脉冲信号。炉面温度经热电偶反馈回来的信号再经放大后进入控制组件，当炉面温度到达各档设定的温度点时，控制芯片降低脉冲信号的频率，增大晶闸管的导通间隔，使炉面温度下降，以此恒定炉面的温度。板上温度采集器检测工作过程中插头内的实际温度，因晶闸管工作过程中自身会产生一定的热量，输出功率大则热量增大，当插头内的温度超过设定值时，将自动增大晶闸管的导通间隔，以降低晶闸管的输出功率，以维持插头内电子元器件能够正常工作的环境温度，而当插头内温度超过极限值时，将自动报警并关机。

本实用新型实施例提供的电加热器具用插头和电加热器具具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。