专利名称：电子热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电热装置，尤其是一种电子热水器。
背景技术：
传统的电热水器由水箱及设于其中的电热管构成，电热管为一金属管，电热丝位于金属管中心部位，电热丝产生的热量通过金属管对水进行间接加热，供人们使用。这种结构热水器不但热效率低，水流小，而且易产生漏电，危及使用者人身安全。为解决安全问题，人们采用加热和使用分段进行，即先将水加热好，断电后再使用，使用极不方便。为提高热效应和安全，近年来有人制作电子热水器，即利用低频和工频磁感应作加热热源，但由于其功率组件电路、驱动电路、加热线圈与水道设计不够合理，节能效果不明显，产品使用寿命短，性能不稳定，且加工工艺难度大，出水效果不佳等原因，难以大量推广使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现在技术的不足，提供一种热效率高，产品使用寿命长、安全性能好、易生产的电子热水器。
本发明的目的通过下述技术方案来实现本发明包括电子热水器外壳盖、与外壳底板和基板相连的支撑柱、电子电路、加热电感线圈、电感线圈托盘和平板循环水箱构成，所说的电子电路包括欠压保护电路、过压保护电路、温度检测电路、电路反馈电路、负荷检测电路、试探脉冲电路、同步脉冲形成电路、振荡电路、脉宽调制电路，功率组件电路和驱动电路，功率组件电路设计成由1个IGBT管(TV10管)与其内的阻尼二级管构成的功放电路，功放电路一端通过电阻与驱动电路相连，另一端与加热电感线圈(谐振电感线圈)相连，驱动电路由三极管TV1、TV2，电阻R4-R9、电容C13、C14，二极管D8、D7，电源变压器B1和一个电源电路BP2，一电源集成电路IC1，一驱动集成电路IC2组成，加热电感线圈L1的线径设计成0.2-0.3mm，并与平板循环水箱相对应，二者间设有微晶玻璃隔板。
所说电感线圈托盘上半部设有嵌电感线圈L1的循环槽孔，下半部设有循环散热水道。
所说的平板循环水箱内部设有回折水道，水道底部设有金属材料板。
与现有技术相比，本发明主要有以下6大优点1、本发明用集成电路IC2作为驱动电路，使生产工艺简单，易掌握和形成规模生产，电路可靠性增大，其对上级集成电路IC3一脚输入的控制信号电流电压进行驱动时正、负极分明，正负转换时间控制准确，同时使整个驱动电路简化，驱动力大，稳定性好，能节约该电路生产成本40％以上。2、本发明用IGBT管(TV10管)做功率组件电路，使电路极为简化，不需配对，选材也更容易，一台3000瓦左右的电子热水器只需1支IGBT管做功放就足够了，这样既简化工艺，增大可靠性，便于规模化生产。同时IGBT管需较小的驱动控制信号电流电压即可工作，工作更稳定可靠，功放能力更强大，经实际检测，可节约该电路生产成本60％以上。3、利用高频电磁感应产生电磁波进行加热，这样彻底地杜绝了电热水器大电流漏电伤人的安全隐患。4、更有巧妙地利用三级管的放大原理将电能放大，并利用减少加热电感线径粗度，增加加热电感根数来增大磁通量和磁场密度，经实际检测，磁场密度可达15000高斯以上。增加节能增效效果。5、利用电感线圈托盘下半部的循环水道对电感线圈L1进行散热，并对从进水口进入的水直接加热，使其工作时间长性能稳定，并提高热利用率30％以上，进一步提高节能降耗效果。6、从进水口进入的水，在循环水箱里面经循环水道反复循环流动，增长水的加热时间，保证在寒冷冬季使用热水器有足够温度保障。从上述情况可知本发明的目的是可以实现的。从根本上杜绝目前电热水器存在的漏电伤人和耗电量大等难以克服的问题。
图1为本发明结构示图；图2为本发明电路结构图；图3为本发明电感线圈托盘俯视图；图4为本发明电感线圈托盘剖面图；图5为本发明平板循环水箱结构示图。
具体实施例方式
下面根据附图结合实施例对本发明作进一步描述实施例1，如图1、2、3、4、5所示设计一热水器外壳盖8，外壳底板1与基板2、电感线圈托盘5组件支撑柱一端固接，支撑柱另一端与电路基板2及电感线圈托盘组件5固接，支撑柱个数根据需要设定，本发明选用4个基板支撑柱3和3个电感线圈托盘组件支撑柱4，电感线圈托盘上半部设有嵌电感线圈6的循环槽孔10，其中部和边侧设有电感线圈进线孔15和出线孔16，下半部设有循环散热水道11。电感线圈托盘组件对应部位设有平板循环水箱7，平板循环水箱内设有回折水道12，其进口13与进水管相连，出水口14与出水管相连，平板循环水道底部设有金属板，平板循环水箱与加热电感线圈L1之间设有微晶玻璃隔板9，微晶玻璃隔板固定于外壳的凸台上，电路基板上设有电子电路，外壳与壳盖8通过螺钉固接或直接卡接，本发明选用前者，壳盖上设有开关和功率调整开关。电路基板上设有下列电子电路，它们具体连接关系如下欠压保护电路7F由集成块IC4的1、6、7脚和三极管TV6和电阻R36-R39、电容C21组成，它的输入端IC4的7脚与R3和D2的中间接点相连。它输出端(即三级管TV6的集电极)与集成块IC5的7脚相连。
过压保护电路6F由集成块IC4的2、4、5脚和三极管TV4、TV5及电阻R31-R35，电容C20组成。它的输入端IC4的4脚与R2的一端相连。它的输出端(即三极管TV5的集电极)与集成块IC5的7脚相连。
温度检测电路11F由集成块IC5的10、11、13脚和电阻R64、R65、RT2及D18组成。它的输入端IC5的11脚与D18的负端相连，它的输出端IC5的13脚与集成块IC3的7脚相连。其还包括另一集成块IC5的1、6、7脚和电阻R60-R63、RT1及二极管D16、D17和电容C28组成。它的输入端IC5的7脚一端与二极管D17电容C28相连，一端与三极管TV5、TV6的集电极相连。另又与二极管D16负端R62一端相连，电容C28负端接地。
电流反馈电路F8由集成块IC4的13、8、9脚和三极管TV7、电源块BP3及电阻R40-R50和电容C22、C23组成。它的输入端P、Q与电源输入端的电感变压器B2的次极线圈P、Q连接，经电源块BP3和三极管TV7和电阻R40-R45与集成块IC4的8脚相连，又经电阻R46-R48接一电路，再经电位器RP2的中间接头与集成块IC4的9脚相连。它的输出端接两电阻R49、R50、另与二极管D12的正端相连。
负荷检测电路9F由集成块IC5的13、8、9脚和三极管TV8、TV9、电阻R51-R54、电位器RP3及电容C24、C25、二极管D14组成。集成块IC5的9脚与IC4的8脚相连，IC5的8脚与二极管D14的正端和电阻R51、电容C24的正端连接，并二极管D14的负端和电阻R51的一端并接后与电位器RP3的中间点连接，RP3的一端接地，一端与电阻R69相连，集成块IC5的输出端13脚与电阻R53、R52和三极管TV9的基极相连，三极管TV9集电极与集成块IC5的4脚相连再与电阻R54相连接电源正端。
试探脉冲电路10F由集成块IC5的2、4、5脚和电阻R55-R59三极管TV3、二极管D15及电容C26、C27组成。集成块IC5的5脚与电阻R55、R56、R57相连，IC5的4脚与电容C26、C27、电阻R58相连。IC5的2脚(即输出端)与电阻R58、R59的一端相连，再与二极管D15的正极相连，二极管D15的负极与集成块IC3的7脚相连。
同步脉冲形成电路3F由集成块IC3的13、8、9脚和三极管TV3、二极管D10、及电阻R10-R20、电容C15、C16组成。它的输入端X、Y连接电感线圈L1两端X、Y处。经R13、R12与集成块IC3的8、9脚相连，在X端接一电阻R66与三极管TV8的基极相连，在基极处再接一电阻R67，R67另一端接地、三极管TV8的集电极接一电阻R68与电阻R13的一端相连，接入集成块IC3的9脚。集成块IC3的9脚(即输入端)再接一电阻R15和电容C15和D10相连。集成块输出端13脚接一电阻R16，电阻另一端与电路正端E+相连，IC3的13脚与电容C16相连，C16另一端与电阻R17相连，再接入三极管TV3的基极，TV3的基极再接一电阻R18。三集管的集电极接一电阻R19、R20接地，并在电阻R19和R20的中间点与集成块IC3的10脚连接。
振荡电路4F集成块IC3的2、4、5、10、11、13脚和二极管D11，电容C17及电阻R21-R25组成。集成块IC3的10脚与电阻R19、R20的中间连接，IC3的13脚与IC3的2脚相连。IC3的4脚与电阻R22、R21和C17的中间点连接。并在R21、R22中间点接一二极管D11的一端，D11的另一端与IC3的2脚连接，IC3的5脚与电阻R23、R24的中间点连接，R23另一端与IC3的2脚连接。R23和R24的中间点连接一电阻R25，R25的另一端与电路的正端连接。
脉宽调制电路5F集成块IC3的1、6、7和二极管D13、D12电容C18、C19和电阻R26-R30组成。集成块IC3的6脚与IC3的4脚相连，IC3的7脚接一电阻R27、电容C18的正端和D12的一端相连，电阻R27和电容C18的负端与电路的负极连接，IC3的7脚，另接一电阻R26和一二极管D13的负端连接，D13的正端和电阻R26的另一端与电路的正极连接。IC3的1脚(即输出端)与电阻R28、R30和电容C19一端连接，电阻R30，电容C19的另一端与驱动电路的IC2的4脚7脚相连。
驱动电路由三极管TV1、TV2，电阻R4-R9、电容C13、C14，二极管D8、D7，电源变压器B1和一个电源电路BP2，一电源集成电路IC1，一驱动集成电路IC2组成，交流电输入端接R1、D1、IC1的5、8脚和电容C2，IC1的1、2脚接电容C3、C4、二极管D6和变压器B1的初级一端，IC1的3、4脚接C3、C4的另一端，再接D4、D5的另一端，D5的另一端接变压器B1初级另一端，D5又与电感L2的一端相连，电感L2另一端与电容C5、C6、R21、R4、C13、C14、R9、TV2发射极相连。三极管TV2的集电极经电阻R7连接TV1的发射极，二极管D8的另一端接电阻R6至DV1，集成块IC2的2脚连接TV1的基极和电阻R6的一端，IC2的4、7脚连接R30、C19的一端。IC2的5脚接D7、R5的中间点，R5、R4的中间点连接IC2的6脚，电阻R10接R7，R7另一端TV2的发射极，IC2的1脚接C13、C14、R8的一端，R8的另一端与R9和三极管TV2的基极相连。二极管D7和IC2的接地端与三极管TV1的集电极相连接地。
功率组件电路1F包括TV10管及内部阻尼二极管，其具体个数根据需要设定，本实施例选用1个IGBT管作为功率组件电路，现以一个功率管IGBTTV10加以说明每个功率TV管的发射极和集电极之间与一个阻尼二极管并联组成一个晶体管组，阻尼二极管用以吸收反向流动电流，使其TV10能长时间有效地工作。功率TV管基极与电阻R10、R11、D9的一端相连，TV10的发射极与内部的阻尼二极管一端相连，再与电感线圈L1电容C12的一端相连，TV10的集电极与内部的阻尼二极管和二极管D9、R11、C11和电源块BP1的一端相连，电感线圈L1与电容C12的另一端与电容C11的一端和电源块的另一端相连。电源块的初级端的一根线头与220V交流输入端的一端相连，电源块的另一线头与变压器B2初级端的一个线头相连，另一线头与二极管D3压敏电阻VR电容C1总开关K1的一端相连，K1的另一端与220V交流电连接，交流电的另一端与保险合BS的一端相连，保险合BS的另一端与电容C1压敏电阻VR、D2、R1的一端相连，D2、D3的另一端并联后与电阻R2R3的一端相连，R2的另一端与T1连接，R3的另一端与T2连接。
权利要求
1.一种电子热水器，包括电子热水器外壳盖(8)、与外壳底板(1)和基板(2)相连的支撑柱(3)、电子电路(1F-11F)、加热电感线圈(6)、电感线圈托盘(5)和平板循环水箱(7)构成，所说的电子电路包括欠压保护电路(7F)、过压保护电路(6F)、温度检测电路(11F)、电路反馈电路(8F)、负荷检测电路(9F)、试探脉冲电路(10F)、同步脉冲形成电路(3F)、振荡电路(4F)、脉宽调制电路(5F)，功率组件电路(1F)和驱动电路(2F)，其特征在于功率组件电路设计成由1个IGBT管与其内的阻尼二级管构成的功放电路，功放电路一端通过电阻与驱动电路相连，另一端与加热电感线圈相连，驱动电路由三极管TV1、TV2，电阻R4-R9、电容C13、C14，二极管D8、D7，电源变压器B1和一个电源电路BP2，一电源集成电路IC1，一驱动集成电路IC2组成，加热电感线圈(6)的线径设计成0.2-0.3mm，并与平板循环水箱相对应，二者间设有微晶玻璃隔板(9)。
2.根据权利要求1所述的电子热水器，其特征在于所说电感线圈托盘(5)上半部设有嵌电感线圈(6)的循环槽孔(10)，下半部设有循环散热水道(11)。
3.根据权利要求1所述的电子热水器，其特征在于所说的平板循环水箱(7)内部设有回折水道(12)，水道底部设有金属材料板。
全文摘要
本发明公开了一种电子热水器，包括电子热水器外壳盖(8)、与外壳底板(1)和基板(2)相连的支撑柱(3)、电子电路(1F－11F)，功率组件电路设计成由1个IGBT管(TV10管)与其内的阻尼二级管构成的功放电路，功放电路一端通过电阻与驱动电路相连，另一端与加热电感线圈(谐振电感线圈)相连，驱动电路由三极管TV1、TV2，电阻R4－R9、电容C13、C14，二极管D8、D7，电源变压器B1和一个电源电路BP2，一电源集成电路IC1，一驱动集成电路IC2组成，加热电感线圈(6)的线径设计成0.2－0.3mm，并与平板循环水箱相对应，二者间设有微晶玻璃隔板。本发明热效率高，产品使用寿命长，安全性能好，易生产。
文档编号F24H1/10GK1952521SQ20061002224
公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者祝世权 申请人:祝世权