专利名称：一种即热式电水壶控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种即热式电水壶控制器，属于即热式电水壶控 制器的改造技术。
背景技术：
目前，即热式水壶的发展还处在一个起步的阶段，它的典型特点 是功率大，利用薄膜发热带对水泵抽进水槽中的水进行快速加热达到 沸腾。在初期的即热式水壶的电控研发过程中曾遇到很多难以解决的 技术问题，如在很多电控方案中釆用继电器控制发热盘和水泵，此种 方案带来的最大难题是当水温上升后很难控制稳定性，出现严重的汽 化现象，对接水者容易造成烫伤，若进行通断控制，则出水温度无法
稳定，波动性很大；也有方案对水泵用可控硅进行控制，虽然出水的 波动性有所改善，但工作时间稍长，或进水溫度波动稍大，汽化现象 很快出现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种不仅保证出水 温度的稳定性，而且确保使用安全的即热式电水壶控制器。本实用新 型设计合理，使用安全，方便实用。
' 本实用新型的技术方案是包括有中央处理单元、电压过零信 号检测电路、发热盘控制电路和水泵控制电路及水温检测传感器，其 中中央处理单元的输入端与电压过零信号检测电路及水温检测传感器的输出端连接，中央处理单元的输出端分别与发热盘控制电路及水 泵控制电路的输入端连接，发热盘控制电路及水泵控制电路的输出端
分别与发热盘及水泵连接。
上述电压过零信号检测电路包括有变压器Tl,整流二极管Dl、
D2、 D3、 D4、 D5，电阻R7、 R8、 R21，三极管Q3，电容C2、 EC1、 C6、 C7,其中变压器T1的初级线圈与巿电连接，变压器T1的次级线圈与 由整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4组成的桥式整流电路的输入端连接， 桥式整流电路的输出端与由整流二极管D5及电容C2、 EC1组成的整 流滤波电路连接，整流滤波电路的输出与中央处理单元连接，且桥式 整流电路的输出端还与电阻R7及电容C6的一端连接，电阻R7另一 端分别与电阻R8的一端连接及与三极管Q3的基极连接，电容C6的 另一端分别与电阻R8的另一端连接及接地，三极管Q3的集电极通过 电阻R21与电源连接及与中央处理单元的外部中断端口连接，三极管 Q3的发射极接地，电容C7连接在三极管Q3的发射极与集电极之间。 上述发热盘控制电路包括有电阻M7 R20，三极管Q1,电容C14， 可控硅SCR2、 SCR3，其中三极管Ql的基极分别与电阻R17、 R18的 一端连接，电阻R17的另一端与中央处理单元(1)的输出端连接， R18的另一端接地，电容C14连接在电阻R17、 R18的两端之间，三 极管Q1的发射极接地，三极管Ql的集电极分别与电阻R19、 R20的 一端连接，电阻R19、 R20的另一端分别与可控硅SCR2、 SCR3的控制 端连接，可控硅SCR2、 SCR3的其余两端分别与电源连接及与发热盘 连接。上述水泵控制电路包括有电阻R10-R12,三极管Q2,可控硅 SCR1，其中三极管Q2的基极分别与电阻RIO、 Rll的一端连接，电阻R10的另 一端与中央处理单元的输出端连接，电阻Rll的另 一端接地,
电容C9连接在电阻R10、 Rll的两端之间，三极管Q2的发射极接地， 三极管Q2的集电极通过电阻R12与可控硅SCR1的控制端连接，可控 硅SCR1的其余两端分别与电源连接及与水泵连接。 上述中央处理单元为单片机。
上述可控硅SCR1、 SCR2、 SCR3安装在带有进水管的散热片上。 本实用新型与现有技术相比，具有如下突出优点
1) 本实用新型利用可控硅调节输出电压的导通角，达到对发热 盘和水泵两者进行负载功率的动态调整。利用检测电压过零信号对可 控硅进行延迟导通，完成对出水温度的稳定调节，从而提高了出水温 度的稳定性和安全性。
2) 现有技术使用继电器控制，通断过于频繁容易造成继电器损 坏。本实用新型通过可控硅控制，因此，可避免过于频繁的通断，从 而可有效延长元件的使用寿命。
3) 通过可控硅的并联以及将可控硅安装在带有进水管的散热片 上，利用可控硅的并联及利用进水带走散热片的热量两种方式可很好 的解决了大电流对可控硅带来的温升问题。
本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的即热式电水 壶控制器。
图l是本实用新型的原理框图2-1为本实用新型中电压过零信号检测电路的电路图； 图2-2为本实用新型中发热盘控制电路的电路图；图2-3为本实用新型中水泵控制电路的电路图。
具体实施方式
实施例
本实用新型的原理框图如图l所示，包括有中央处理单元l、电 压过零信号检测电路2、发热盘控制电路3和水泵控制电路4及水温 检测传感器5，其中中央处理单元1的输入端与电压过零信号检测电 路2及水温检测传感器5的输出端连接，中央处理单元1的输出端分 别与发热盘控制电路3及水泵控制电路4的输入端连接，发热盘控制 电路3及水泵控制电路4的输出端分别与发热盘6及水泵7连接。本 实施例中，上述中央处理单元l为单片机。
上述电压过零信号检测电路2的电路图如图2-1所示，包括有 变压器Tl，整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4、 D5,电阻R7、 R8、 R21， 三极管Q3，电容C2、 EC1、 C6、 C7，其中变压器Tl的初级线圈与巿 电连接，变压器T1的次级线圈与由整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4组成
的桥式整流电路的输入端连接，桥式整流电路的输出端与由整流二极 管D5及电容C2、 EC1组成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的输 出与中央处理单元l连接，且桥式整流电路的输出端还与电阻R7及 电容C6的一端连接，电阻R7另一端分别与电阻R8的一端连接及与 三极管Q3的基极连接，电容C6的另一端分别与电阻R8的另一端连 接及接地，三极管Q3的集电极通过电阻R21与电源连接及与中央处 理单元1的外部中断端口连接，三极管Q3的发射极接地，电容C7连 接在三极管Q3的发射极与集电极之间。图3-1中INT1为巿电电压在 过零时产生的脉冲信号，此信号接至单片机CPU的外部中断端口。 上述发热盘控制电路3的电路图如图2-2所示，包括有电阻R17 R20，三极管Ql，电容C14,可控硅SCR2、 SCR3，其中三极管 Ql的基极分别与电阻R17、 R18的一端连接，电阻R17的另一端与中 央处理单元1的输出端连接，R18的另一端接地，电容C14连接在电 阻R17、 R18的两端之间，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集 电极分别与电阻R19、 R20的一端连接，电阻R19、 R20的另一端分别 与可控硅SCR2、 SCR3的控制端连接，可控硅SCR2、 SCR3的其余两端 分别与电源连接及与发热盘6连接。图3-2中的singall为中央处理 单元l输出的发热盘6的控制信号。
上述水泵控制电路4的电路图如图2-3所示，包括有电阻R10 R12,三极管Q2，可控硅SCR1,其中三极管Q2的基极分别与电阻RIO、 Rll的一端连接，电阻R10的另一端与中央处理单元1的输出端连接， 电阻R11的另一端接地，电容C9连接在电阻R10、 Rll的两端之间， 三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R12与可控硅 SCR1的控制端连接，可控硅SCR1的其余两端分别与电源连接及与水 泵7连接。图3-3中的singal2为中央处理单元l输出的水泵7的控 制信号。
本实用新型的工作原理如下进入工作后，当温度传感器5检 测到出水温度未满足要求温度值A时， 一旦检测到有过零信号出现， 则开始延迟或缩短singall和singal2信号的高电平输出，也即延迟 或缩短了负载功率的输出，从宏观现象来看即降低或提高了负载功 率。从而实现了负载功率的适时可调。具体调整方法为当出水温度 低于要求温度值A时，中央处理单元1的控制程序将自动减少控制发 热盘6的可控硅斩波宽度以提高功率，而此时对水泵7进行相反的处 理，以提高出水温度达到要求值；当出水水温出现偏高，则中央处理单元1的控制程序会立刻降低发热盘6的功率和加大水泵7的功率，
有效的防止了出水的汽化。由于调整功率的子函数调用一般在2ms进
行一次，同时过零信号和斩波延迟分别在外部中断和定时中断中完 成，反应速度非常快，准确度高，这样很好的保证了对温度未达到要 求值或超出做出快速而灵敏的处理。本实用新型的上述控制方法能够 对电压波动和进水水温波动有很好的适应性，保证了产品在较宽条件 下能正常使用。
权利要求1、一种即热式电水壶控制器，其特征在于包括有中央处理单元(1)、电压过零信号检测电路(2)、发热盘控制电路(3)和水泵控制电路(4)及水温检测传感器(5)，其中中央处理单元(1)的输入端与电压过零信号检测电路(2)及水温检测传感器(5)的输出端连接，中央处理单元(1)的输出端分别与发热盘控制电路(3)及水泵控制电路(4)的输入端连接，发热盘控制电路(3)及水泵控制电路(4)的输出端分别与发热盘(6)及水泵(7)连接。
2、 根据权利要求l所述的即热式电水壶控制器，其特征在于上述电压过 零信号检测电路(2)包括有变压器Tl,整流二极管D1、 D2、 D3、 D4、 D5,电 阻R7、 R8、 R21,三极管Q3，电容C2、 EC1、 C6、 C7，其中变压器T1的初级线 圈与巿电连接，变压器T1的次级线圈与由整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4组成的 桥式整流电路的输入端连接，桥式整流电路的输出端与由整流二极管D5及电 容C2、 EC1组成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的输出与中央处理单元(1) 连接，且桥式整流电路的输出端还与电阻R7及电容C6的一端连接，电阻R7 另一端分别与电阻R8的一端连接及与三极管Q3的基极连接，电容C6的另一 端分别与电阻R8的另 一端连接及接地，三极管Q3的集电极通过电阻R21与电 源连接及与中央处理单元(1)的外部中断端口连接，三极管Q3的发射极接地， 电容C7连接在三极管Q3的发射极与集电极之间。
3、 根据权利要求l所述的即热式电水壶控制器，其特征在于上述发热盘 控制电路(3)包括有电阻R17 R20,三极管Ql，电容C14，可控硅SCR2、 SCR3， 其中三极管Ql的基极分别与电阻R17、 M8的一端连接，电阻R17的另一端与 中央处理单元(1)的输出端连接，R18的另一端接地，电容C14连接在电阻 R17、 R18的两端之间，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极分别与电阻R19、 R20的一端连接，电阻R19、 R20的另一端分别与可控硅SCR2、 SCR3 的控制端连接，可控硅SCR2、 SCR3的其余两端分别与电源连接及与发热盘(6) 连接。
4、 根据权利要求l所述的即热式电水壶控制器，其特征在于上述水泵控 制电路(4)包括有电阻R10 R12，三极管Q2，可控硅SCR1,其中三极管Q2 的基极分别与电阻RIO、 Rll的一端连接，电阻RIO的另一端与中央处理单元(l)的输出端连接，电阻R11的另一端接地，电容C9连接在电阻RIO、 Rll 的两端之间，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R12与可 控硅SCR1的控制端连接，可控硅SCR1的其余两端分别与电源连接及与水泵(7 ) 连接。
5、 根据权利要求1至4任一项所述的即热式电水壶控制器，其特征在于上述中央处理单元(1)为单片机。
6、 根据权利要求5所述的即热式电水壶控制器，其特征在于上述可控硅 SCR1、 SCR2、 SCR3安装在带有进水管的散热片上。
专利摘要本实用新型是一种即热式电水壶控制器。包括有中央处理单元(1)、电压过零信号检测电路(2)、发热盘控制电路(3)和水泵控制电路(4)及水温检测传感器(5)，其中中央处理单元(1)的输入端与电压过零信号检测电路(2)及水温检测传感器(5)的输出端连接，中央处理单元(1)的输出端分别与发热盘控制电路(3)及水泵控制电路(4)的输入端连接，发热盘控制电路(3)及水泵控制电路(4)的输出端分别与发热盘(6)及水泵(7)连接。本实用新型利用可控硅调节输出电压的导通角，达到对发热盘和水泵两者进行负载功率的动态调整。利用检测电压过零信号对可控硅进行延迟导通，完成对出水温度的稳定调节，从而提高了出水温度的稳定性和安全性。
文档编号F24H9/20GK201269638SQ20082018870
公开日2009年7月8日 申请日期2008年8月15日 优先权日2008年8月15日
发明者军 汪 申请人:浙江瑞德电子科技有限公司