加热器的控制保护电路及毛巾加热桶的制作方法

1.本实用新型涉及加热设备，特别是涉及一种加热器的控制保护电路及毛巾加热桶。


背景技术：

2.随着生活水平的不断提高，各种各样新型家用电器不断涌现，毛巾加热装置便是其中一种，毛巾加热装置能够将毛巾加热，使毛巾变得温暖松软，便于用户在浴后需要擦拭身体的时候有更加舒适的体验。但是，现有的毛巾加热装置对毛巾的加热难以很好的把控，在加热毛巾的时候容易使毛巾的温度过高，不但会大大降低用户的体验，能源大量浪费，还很容易引发火灾等险情，因此目前市面上的毛巾加热装置还需要进一步的提升。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种加热器的控制保护电路及毛巾加热桶，解决了现有技术中的毛巾加热桶在工作时缺乏有效的过温保护电路结构的缺陷。
4.本实用新型采用的技术方案是：一种加热器的控制保护电路，包括电源模块、供电模块、控制模块、温度检测模块和加热模块，所述电源模块、供电模块和加热模块串联以对加热模块供电，所述控制模块与所述供电模块信号连接以控制供电模块的通断，所述温度检测模块与所述控制模块信号连接；所述供电模块包括高温保护开关、熔断器和继电器，所述高温保护开关、熔断器与所述加热模块串联，所述供电模块通过所述继电器与所述电源模块电连接；所述控制模块包括控制电路，所述控制电路与所述继电器控制连接，所述控制电路控制所述继电器的通断。
5.进一步地，所述供电模块包括：输入回路、降压芯片和输出回路，所述输入回路与所述电源模块电连接，所述控制模块包括控制芯片mcu，所述输出回路与所述加热模块和控制芯片mcu电连接。
6.进一步地，所述电源模块为市电，所述降压芯片包括与火线连接的第四引脚以及与零线连接的第三引脚，所述熔断器与所述第四引脚电连接；所述输入回路包括：并联在所述第三引脚和第四引脚上的电容c1，串联在所述第三引脚上的电阻r1和电容c7，与所述电容c7并联且连接所述电阻r1的电阻r2。
7.进一步地，所述降压芯片还包括第一引脚和第二引脚，所述输出回路包括连接在所述第一引脚和第二引脚之间的稳压二极管d1、稳压二极管d2、电阻r3和电容c2。
8.进一步地，所述输出回路包括与所述控制芯片mcu电连接的第一输出端，所述第一输出端和所述第一引脚之间还连接有降压电路，所述降压电路包括电阻r4、电阻r5、稳压器u8、电容c3、电容c4和电容c5，所述电阻r4的一端连接所述降压芯片，所述电阻r4的另一端连接所述稳压器u8的三引脚，所述电阻r5并联在电阻r4两端，所述电容c3一端连接所述电阻r4，所述电容c3的另一端接地，所述第一输出端、电容c4和电容c5与所述稳压器u8的二引脚连接，且所述电容c4和电容c5的一端接地，所述稳压器u8的一引脚接地。
9.进一步地，所述控制模块包括控制芯片mcu，所述控制芯片mcu的一引脚与所述第一输出端电连接，所述控制芯片mcu的二引脚连接有电阻r6和发光二极管d3，所述控制芯片mcu的四引脚连接有控制开关，所述控制芯片mcu的五引脚上串联有电阻r8、三极管q和所述继电器，所述控制芯片mcu的六引脚连接所述温度检测模块，所述控制芯片mcu的七引脚串联有电阻r7、发光二极管d4和发光二极管d5，所述控制芯片mcu的八引脚接地。
10.一种毛巾加热桶，包括所述的控制保护电路。
11.进一步地，所述毛巾加热桶包括：内胆、上盖、外壳和底座，所述加热模块为缠绕在所述内胆上的发热丝。
12.进一步地，所述继电器设于所述内胆上。
13.进一步地，所述熔断器和高温保护开关设于所述内胆上。
14.与现有技术比较，本实用新型通过控制模块控制继电器反复通断，从而能够保证加热器的加热温度保持在可控的范围，且通过高温保护开关的保护作用避免加热器的温度超过可控范围，且高温保护开关可恢复闭合，还保证了加热器的使用寿命，最后通过熔断器的自动熔断作用，避免加热器温度超过安全温度而引发险情，提供了最后一道保护屏障。通过上述的继电器、高温保护开关以及熔断器的保护，使得整个加热器的控制保护电路有着三重保护，既能够有效提供高温保护，又能够保证加热器的使用寿命。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型中控制保护电路的结构示意框图。
17.图2为本实用新型中供电模块的电路示意图。
18.图3为本实用新型中控制模块的电路示意图。
19.图4为本实用新型中毛巾加热桶的立体结构示意图。
20.图5为本实用新型中毛巾加热桶的爆炸结构示意图。
21.图6为本实用新型中毛巾加热桶的俯向结构示意图。
22.图7为本实用新型中的毛巾加热桶的运行控制方法流程图。
23.1、熔断器；11、第二输出端；12、第一输出端；2、温度检测模块；3、继电器；4、内胆；5、上盖；6、外壳；7、底座；8、显示屏；81、led窗口；82、控制开关；83、高温指示灯；84、定时选择开关。
具体实施方式
24.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.本技术中所提出了一种加热器的控制保护电路以及包括有该控制保护电路的毛巾加热桶，参阅附图1，该控制保护电路主要包括以下组成模块：电源模块、供电模块、控制
模块、温度检测模块2和加热模块，其中电源模块、供电模块和加热模块之间串联在一起，当供电模块开启的时候，电源模块通过该供电模块为加热模块进行供电，在一般情况下，该电源模块提供市电，供电模块将市电降压后稳定供给到加热模块；而控制模块与供电模块之间信号连接，且控制模块还与温度检测模块2信号连接，温度检测模块2实时检测加热器的温度情况并反馈到控制模块，供电模块上包括有高温保护开关、熔断器1和继电器3，高温保护开关、熔断器1与加热模块串联，供电模块通过继电器3与电源模块电连接，当温度超过预设温度t1的时候，控制模块发出控制信号到继电器3，继电器3自动关断，此时电源模块与供电模块的流路被切断，防止加热器的温度继续上升；然而，当出现特殊状况，例如继电器3或温度检测模块2发生故障时，继电器3没法正常工作，此时加热器的温度会持续上升，而当温度超过预设温度t2的时候，此时高温保护开关自动断开，供电模块无法形成回路，加热模块不工作，从而起到高温保护的作用，当温度降低后，高温保护开关闭合，供电模块恢复正常；进一步地，熔断器1则为第三层高温保护，当当温度超过预设温度t3时，达到熔断器1的熔断温度，此时熔断器1直接熔断，供电模块无法形成回路，加热模块不工作且不可恢复。
26.通过控制模块控制继电器3反复通断，从而能够保证加热器的加热温度保持在可控的范围，且通过高温保护开关的保护作用避免加热器的温度超过可控范围，且高温保护开关可恢复闭合，还保证了加热器的使用寿命，最后通过熔断器1的自动熔断作用，避免加热器温度超过安全温度而引发险情，提供了最后一道保护屏障。通过上述的继电器3、高温保护开关以及熔断器1的保护，使得整个加热器的控制保护电路有着三重保护，既能够有效提供高温保护，又能够保证加热器的使用寿命。
27.进一步地，参阅附图2，供电模块主要包括输入回路、降压芯片和输出回路，其中输入回路连接在降压芯片和电源模块之间，输出回路包括有第一输出端12和第二输出端11，控制模块包括控制芯片mcu，输出回路的第一输出端12与控制芯片mcu电连接，输出回路的第二输出端11与加热模块电连接，供电模块分别通过第一输出端12和第二输出端11为控制芯片mcu和加热模块供电。
28.具体地，本实施例中的电源模块为市电，降压芯片包括第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚，第四引脚与火线连接，第三引脚与零线连接，熔断器1的一端与第四引脚电连接，熔断器1的另一端与火线连接；输入回路上包括：电容c1、电阻r1、电容c7和电阻r2，电容c1的两端并联在火线和零线上，电阻r1和电容c7串联在第三引脚上，电阻r2与电容c7并联且连接在电阻r1上，通过电容c1、电阻r1、电容c7和电阻r2起到滤波、缓冲电压、降低辐射以及保护输入回路的作用。
29.输出回路包括连接在第一引脚和第二引脚之间的稳压二极管d1、稳压二极管d2、电阻r3和电容c2，稳压二极管d1、稳压二极管d2、电阻r3和电容c2起到稳定输出和滤波的作用，经过输出回路稳定输出12v的供电电压，12v电压用于给加热模块供电。
30.进一步地，在第一输出端12和第一引脚之间还连接有降压电路，降压电路包括电阻r4、电阻r5、稳压器u8、电容c3、电容c4和电容c5，电阻r4的一端连接降压芯片的第一引脚，电阻r4的另一端连接稳压器u8的三引脚，电阻r5并联在电阻r4的两端，电容c3的一端连接电阻r4，电容c3的另一端接地，第一输出端12、电容c4和电容c5与稳压器u8的二引脚连接，且电容c4和电容c5的一端接地，稳压器u8的一引脚也接地，电阻r4和电阻r5能够起到降低稳压器u8输入电电压的作用，经过稳压器u8后稳定输出5v电压，5v电压用来给控制芯片
mcu稳定供电，而电容c3、电容c4和电容c5起到滤波的作用。
31.参阅附图3，控制模块包括一控制芯片mcu，其中控制芯片mcu的一引脚与上述第一输出端12电连接，在控制芯片mcu的二引脚连接有电阻r6和发光二极管d3，该发光二极管d3为电源指示灯，电阻r6为发光二极管d3的保护电阻；在控制芯片mcu的四引脚上连接有控制开关，控制芯片mcu的五引脚上串联有电阻r8、三极管q和继电器3，控制芯片mcu的六引脚连接温度检测模块2，其中控制开关为按压式开关，当按下控制开关时，控制芯片mcu即接收到开启信号，控制芯片mcu控制整个电路开启运行，当温度超过预设温度t1的时候，控制芯片mcu即发送控制电压到该三极管q的基极，继电器3随着断开，加热器断电，停止加热；在控制芯片mcu的七引脚上串联有电阻r7、发光二极管d4和发光二极管d5，发光二极管d4和发光二极管d5为高温指示灯，当温度检测模块2检测到发热器温度过高的时候，控制芯片mcu即控制发光二极管d4和发光二极管d5发光，电阻r7同样具有保护发光二极管d4和发光二极管d5的作用；控制芯片mcu的八引脚接地。
32.进一步地，本技术还公开了一种毛巾加热桶，该毛巾加热桶包括了上述的控制保护电路，如图4、5、6所示，该毛巾加热桶主要包括内胆4、上盖5、外壳6和底座7；其中，底座7为圆盘状，外壳6整体为圆筒状，外壳6由两个截面为半圆形的壳对接拼合而成，内胆4安装在底座7上，在内胆4和外壳6之间形成中空的环形腔体，加热模块为缠绕在内胆4上的发热丝，使内胆4能够均匀发热；其中，继电器3、熔断器1和高温保护开关均铆接固定在内胆4上，能够准确检测测得桶内温度。
33.进一步地，本技术中的毛巾加热桶还包括有显示屏8，显示屏8设于外壳的上端，在显示屏8上还包括有led窗口81、控制开关82、高温指示灯83及定时选择开关84，控制模块与led窗口81、控制开关82、高温指示灯83及定时选择开关84控制连接，控制开关82和定时选择开关84均为触摸式开关，控制模块能够识别控制开关82的控制信号，使毛巾加热桶通电运行，而定时选择开关84则能够选取不同的周期时长，例如：控制模块设定有四种运行时长选项，分别为15min、30min、45min以及60min，用户可以通过该触碰该定时选择开关84来选定不同时长的模式执行毛巾加热程序，led窗口81用于显示毛巾加热桶的运行信息；优选地，在显示屏8表面还设有透明盖，透明盖为一个整体大镜片，其表面弧度与外壳壳曲面一致，整体视觉与外壳搭配一体，上下弧度与外壳边线保持一致，丝印背景色是黑色，电源指示灯孔设置在控制开关82上，电源指示灯的设计为空位透明，即电源指示灯形成具有控制开关82标识，触碰控制开关82时，设置在控制开关82上的电源指示灯同步亮起。
34.进一步地，本技术中还提出了一种适用于上述毛巾加热桶的运行控制方法，如图7所示，该运行方法包括：
35.s1、按压控制开关，此时电源指示灯工作发光，继电器3闭合，若电路正常开通时，控制保护电路正常运行，若电路存在故障时，温度警示灯闪烁以发出警报；
36.s2、当检测到内胆4温度达到45℃的时候，高温指示灯常亮；
37.s3、当检测到内胆4温度达到预设温度t1的时候，控制模块发出控制信号到继电器3，继电器3自动关断，此时电源模块与供电模块的流路被切断，防止内胆4的温度继续上升，并且内胆4温度开始降温；
38.s4、当检测到内胆4温度下降至预设温度t4的时候，通过连续控制继电器3启停的方式使内胆4温度维持在预设温度t4；
39.s5、当内胆4温度维持在预设温度t4且持续时长达到12分钟之后，继电器3再次断开，内胆4温度继续下降；
40.s6、当内胆4温度下降到预设温度t5的时候，通过连续控制继电器3启停的方式使内胆4温度维持在预设温度t5；
41.s7、当检测到内胆4温度维持在预设温度t5的时长达到一个小时之后，此时继电器3彻底断开，加热桶直接进入到待机状态，电源指示灯熄灭；
42.s8、当检测到内胆4温度下降至45℃的时候，高温指示灯熄灭。
43.需要说明的是，当在加热桶在执行上述运行周期期间，用户再次按下控制开关时，此时加热桶直接进入到步骤s8，即加热桶直接进入到待机状态，电源指示灯熄灭，当检测到内胆4温度下降至45℃的时候，高温指示灯熄灭。
44.上述控制方法能够灵活的实现加热桶的加热和待机，加热桶在执行加热过程时，可随着内胆4的逐步升温对外进行警示，在内胆4温度达到警示温度的时候，高温指示灯常亮，提醒用户注意安全，而当内胆4温度升高到预设温度t1的时候，此时内胆4温度足够用户使用，且对毛巾进行充分杀毒，毛巾变的柔软舒适，此时继电器3断开，避免持续加热内胆4而造成能源的浪费，而此之后，内胆4温度维持在两个温度阶段，而不是直线下降，这样能够使毛巾维持柔软状态的时间保持更久，使毛巾软化更加充分，用户体验更佳。
45.需要说明的是，上述示例中的预设温度t1、预设温度t2、预设温度t3、预设温度t4和预设温度t5均可以根据需要任意设置，本实施例中将预设温度t1设置为135℃，预设温度t2设为152℃，预设温度t3为157℃，预设温度t4为125℃，预设温度t5为75℃。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。