一种经济实用的浴室取暖装置的制作方法

本实用新型涉卫浴开关技术领域，更具体地说是一种经济实用的浴室取暖装置。

背景技术：

目前，市场上的浴霸直接通过继电器来控制加热元件的通断，加热元件所接为市电，其电压呈周期性变化，而继电器所控制的开关在动作时若加热元件上此时的电压超过20伏就会产生电弧，影响继电器或者开关元件的寿命，尤其当开关在加热元件上的电压处于峰值附近时动作，会产生更大的电弧。为此在选择器件时必须考虑预留更大的余量，这势必导致元器件成本过高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种安全性高的浴霸的控制开关，对元器件预留余量要求低，成本低，更经济实用。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案得以实现：一种经济实用的浴室取暖装置，包括，PTC加热器，耦接于市电，用于加热气流；开关按键，用响应于用户的开关动作并产生开关信号；过零检测电路，具有一检测端和一输出端，其检测端耦接于市电，其输出端在市电的电压由正转负并经过零伏时输出过零信号；控制电路，分别与开关按键和过零检测电路信号连接且与PTC加热器控制连接，接收并响应于所述开关信号和过零信号，在依次接收一开关信号和一过零信号后控制PTC加热器的通断。

采用上述技术方案，在控制电路接收到用户开关动作后，待过零检测电路检测到市电的电压由正转负并经过零伏电时，再控制PTC加热器接通或者断开，可以有效果的控制继电器在市电的电压变至零伏附近时动作，避免出现瞬间电流过大或者电压过高而出现电弧火花对电器元件的影响，从而提高了开关元器件的使用寿命，还避免在市电的峰值时进行开关继电器对电网造成冲击，同时也降低了对元器件预留余量的要求，更加经济实用性。

本实用新型进一步优选方案为：所述控制电路在依次接收所述一开关信号和一过零信号后，并延时T1后输出控关信号并控制PTC加热器的通断；所述控制电路的响应时间为T2，即在无延时情况下控制电路从接收到自开关信号后的第一个过零信号时到PTC加热器完全通断时的时间。

由于继电器存在响应时间（即从接收到动作信号到开关完成动作所需的时间），不同种类、规格的继电器的响应时间也存在差异，为了使其在市电的电压变化到零伏附近时正好将PTC加热器接通或者断开，需要通过延时以配合继电器在市电的电压变化至零伏附近时完成动作。

本实用新型进一步优选方案为：所述控制电路包括，一单片机，其信号输入端与开关按键和过零检测电路连接，接收所述开关信号和过零信号，其信号输出端输出所述控关信号；一开关电路，其输入端耦接于单片机的信号输出端。延时时间的大小可以通过单片机调整。

本实用新型进一步优选方案为：所述开关电路包括第一电阻R1、NPN三极管Q1、继电器KM和二极管D1；其中第一电阻R1的一端耦接于单片机的信号输出端，另一端耦接于NPN三极管Q1的基极；NPN三极管Q1的发射极接地，基极接收所述控关信号；继电器KM的线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于该NPN三极管的集电极，其开关串接于所述PTC加热器和电源之间；二极管D1，其正极耦接于所述第一直流电，负极耦接于NPN三极管Q1的集电极与该继电器KM的线圈之间。

本实用新型进一步优选为：所述继电器采用的开关为单掷双刀开关。

采用上述技术方案，使用单掷双刀开关通过并联的方式将线路的总电流一分为二，进一步减小其瞬时电流的大小，以减少电弧的产生。

本实用新型进一步优选为：所述过零检测电路包括二极管D2、二极管D3和电容C1；所述二极管D2和二极管D3依次反接于第二直流电和接地端之间；所述电容C1并联于二极管D2的两端；二极管D2正极与二极管D3负极之间的连接点依次经三个电阻与市电连接，且该连接点经另一电阻输出所述过零信号。在市电的电压由大于第二直流电的电压降低至低于第二直流电的电压时，在与该连接点连接的另一电阻的一端产生一高电平信号，即过零信号。

综上所述，本实用新型通过在浴霸控制电路上接入交流电过零检测电路，在交流电的过零点附近时断开或者闭合继电器，从而避免继电器动作时拉电弧；还避免在市电的峰值时进行开关继电器对电网造成冲击，也降低了对元器件预留余量的要求，更加经济实用性。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图图；

图2是过零检测电路的电路原理图。

图中：1、过零检测电路；2、控制电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1和图2所示，示出了一种经济实用的浴室取暖装置，包括PTC加热器、开关按键、过零检测电路1和控制电路2。

PTC加热器，耦接于市电，用于加热气流。

开关按键，用响应于用户的开关动作并产生开关信号。一般使用机械开关或者触控开关按键，此处不再一一详述。

过零检测电路1，具有一检测端和一输出端，其检测端耦接于市电，其输出端在市电的电压由正转负并经过零伏电压时输出过零信号。

控制电路2，分别与开关按键和过零检测电路1信号连接且与PTC加热器控制连接，接收并响应于开关信号和过零信号，在依次接收一开关信号和一过零信号后控制PTC加热器的通断。

在本实施例中，过零检测电路1包括二极管D2、二极管D3和电容C1。

二极管D2和二极管D3依次反接于第二直流电和接地端之间；电容C1并联于二极管D2的两端；二极管D2正极与二极管D3负极之间的连接点依次经三个电阻与市电连接，且该连接点经另一电阻输出所述过零信号。

控制电路2在依次接收一开关信号和一过零信号后，并延时T1后输出控关信号并控制PTC加热器的通断；控制电路2的响应时间为T2，即在无延时情况下控制电路2从接收到自开关信号后的第一个过零信号时到PTC加热器完全通断时的时间。

T1+T2的时间范围取自如下：以单片机从接收到开关信号后的第一个过零信号时为原点，之后的市电电压在由正转负或由负转正的过程中，所有过零点附近在±20V之间时间段的集合。

控制电路2包括一单片机和一开关电路。一单片机，其信号输入端与开关按键和过零检测电路1连接，接收开关信号和过零信号，其信号输出端输出控关信号；一开关电路，其输入端耦接于单片机的信号输出端。

进一步的，开关电路包括第一电阻R1、NPN三极管Q1、继电器KM和二极管D1；其中第一电阻R1的一端耦接于单片机的信号输出端，另一端耦接于NPN三极管Q1的基极；NPN三极管Q1的发射极接地，基极接收控关信号；继电器KM的线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于该NPN三极管的集电极，其开关串接于PTC加热器和电源之间；二极管D1，其正极耦接于第一直流电，负极耦接于NPN三极管Q1的集电极与该继电器KM的线圈之间。需要特别说明的是，本实施例中的继电器所采用的开关为单掷双刀开关。

在本实施例中，第一直流电的电压为+12V，第二直流电的电压为+5V。

本实施例具体使用过程如下：交流电220V的火线，通过一系列的电阻（依次经电阻R2、R3和R4）分压后耦接于二极管D2正极与二极管D3负极之间的连接点。每当交流电的电压由峰值降低至低于第二直流电的电压时，该连接点便产生一高电平信号（即过零信号），单片机MCU接收此周期性的过零信号。

当用户触动开关按键，产生的开关信号。单片机MCU收到开关信号后，等待下一过零信号到来，依据继电器的响应时间T2，单片机MUC延时T1发出控关信号，控制继电器动作，完成PTC加热器的通断，从而保证让继电器在交流电的过零点附近动作，避免继电器动作时拉电弧，从而达到延长继电器寿命的效果。