专利名称：单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙装置的制作方法
技术领域：
本发明创造属于单片机技术应用领域，特别涉及蓄热式电热水器地线和基本绝缘同时失效时同时切断地线和火线的防电墙技术。
背景技术：
本发明创造所述蓄热式电热水器是指使用电加热管的蓄热式电热水器。但无论是国外直接引进或国内自行生产，其产品均缺乏地线及基本绝缘同时失效时的地线带电保护，给使用者的安全带来隐患。
众所周知，蓄热式电热水器产品标准要求用户家中的接地必须是可靠的，其产品中也装有带地线的标准插头供与插座中的地线相连以保证接地良好。而在中国，用电环境差，许多建筑的接地是不可靠的，甚至是缺乏的。在这种情况下，合格的蓄热式电热水器也不能保证使用者的安全。本发明创造涉及的单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙技术就是专门针对中国国情的，旨在保证蓄热式电热水器在不安全用电环境下也能保证使用者的安全。
发明内容
本发明创造的目的是提供一种单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙装置。克服蓄热式电热水器上述已有技术存在的缺点，具有在地线和基本绝缘同时失效时，能实时切断地线和电源，即使在不安全用电环境下也能保证使用者的安全。本发明创造继电器控制电路同时确保蓄热式电热水器在地线不带电时恢复或不影响正常使用。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是该装置由零地线电压检测装置、单片机控制装置与开关执行电路依次连接而成；零地线电压检测装置由跨接于零线与地线间的变压器或阻容器降压，二极管整流，阻容及稳压管稳压后与开关管的基极连接，开关管的集电极与单片机输入端相连接；单片机输出端与开关执行电路的开关管基极连接，开关管的集电极与继电器线圈相连接，继电器的常闭触点连接地线和火线。跨接于零线与地线间的电位差检测装置与的输入端相连接，通过开关管的导通与截止两种状态向单片机I/O输入端提供地线带电信号，该装置由变压器或阻容器降压，二极管整流，电容及稳压管组成的稳压电路及开关管组成。开关执行电路由开关管及继电器组成，开关管的基极与单片机I/O输出端相连接，开关管的集电极与继电器线圈相连接，继电器的常闭触点分别与电源地线与火线相串连。单片机控制电路由八位单片机构成，可单独设置，也可与蓄热式电热水器的控制电路中的单片机共享资源。
本发明创造有益效果是在蓄热式电热水器地线带电时实时切断地线及蓄热式电热水器的的电源，即在接地不可靠或地线失效环境下对人身安全的保护。
图1为本发明创造的电路结构框图。图中(1)为零地线电压检测装置、(2)为单片机控制装置、(3)为开关执行电路。
图2为本发明创造的电原理图。图中EIN为地线进线端，EOUT为地线出线端，即与蓄热式电热水器接地端相连；LIN为火线进线端，LOUT为火线出线端，即与蓄热式电热水器火线端相连；N为零线，12V为12V直流电源。
具体实施方式
本发明创造实施例单片机采用PIC16C54(PIC16C57)八位可编程单片机微处理器，如前所述，该单片机可与蓄热式电热水器单片机控制电路共用。跨接于零线N和地线EIN之间的电位差检测装置由变压器T或阻容R1C1(图2中虚线所示)降压，D1～D4二极管整流，电容C0、稳压管DW组成的稳压电路及开关管Q0组成，开关管Q0连接于单片机I/O输入端口，I/O输出端口控制继电器执行电路Q1、Q2、J1、J2。继电器常闭触点连接地线EIN和EOUT，常开触点连接蓄热式电热水器LIN和LOUT。
工作原理简述在蓄热式电热水器接地和基本绝缘同时失效即地线带电的情况下，零线和地线整流电路所产生1.5V-6V直流脉冲电压，使开关管Q0导通，向中央处理器输出低电平信号。继电器执行电路中开关管Q1、Q2分别为继电器J1、J2的驱动电路。当I/O输出端使Q1或Q2为低电平时，继电器动作，断开接在其常闭触点的地线EIN和EOUT和常开触点(工作时常闭触点)的LIN和LOUT。
权利要求1.一种单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙装置，由零地线电压检测装置、单片机控制装置与开关执行电路依次连接而成；其主要特征是零地线电压检测装置由跨接于零线与地线间的变压器或阻容器降压，二极管整流，阻容及稳压管稳压后与开关管的基极连接，开关管的集电极与单片机输入端相连接；单片机输出端与开关执行电路的开关管基极连接，开关管的集电极与继电器线圈相连接，继电器的常闭触点连接地线和火线。
2.根据权利要求1所述的单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙装置，其特征是跨接于零线与地线间的电位差检测装置与单片机的I/O输入端相连接，通过开关管的导通与截止两种状态向单片机I/O输入端提供地线带电信号，该装置由变压器或阻容器降压，二极管整流，电容及稳压管组成的稳压电路及开关管组成。
3.根据权利要求1所述的单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙装置，其特征是开关执行电路由开关管及继电器组成，开关管的基极与单片机I/O输出端相连接，开关管的集电极与继电器线圈相连接，继电器的常闭触点分别与电源地线与火线相串连。
4.根据权利要求1所述的单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙装置，其特征是单片机控制电路由八位单片机构成，可单独设置，也可与蓄热式电热水器的控制电路中的单片机共享资源；在单独设置时其I/O端口分别连接零地线电压检测装置及开关执行电路；在与蓄热式电热水器控制电路的单片机控制电路共享资源时除单独设置的输入输出连接外，其余I/O端口与按键信号输入、传感器输入及显示器与驱动电路连接。
专利摘要一种单片机控制的蓄热式电热水器通用的防电墙装置，特别涉及蓄热式电热水器的地线和基本绝缘同时失效时能实时切断带电地线的防电墙技术。由零地线电压检测装置、单片机控制装置与开关执行电路依次连接而成；其主要特征是零地线电压检测装置由跨接于零线与地线间的变压器或阻容器降压，二极管整流，阻容及稳压管稳压后与开关管的基极连接，开关管的集电极与单片机输入端相连接；单片机输出端与开关执行电路的开关管基极连接，开关管的集电极与继电器线圈相连接，继电器的常闭触点连接地线和火线。本实用新型创造涉及的防电墙技术，旨在蓄热式电热水器地线带电时实时切断地线及蓄热式电热水器的电源，即在接地不可靠或地线失效环境下对人身安全的保护。
文档编号F24D19/10GK2692549SQ20032011185
公开日2005年4月13日 申请日期2003年12月28日 优先权日2003年12月28日
发明者谭启仁 申请人:谭启仁