本发明属于电热水器类安全控制领域，特别涉及一种在异常故障状态下，也能可靠有效地得到断电保护，防止缺水保护功能失效或失控不能断电，避免电热水器持续缺水最后形成干烧而引发火灾事故，确保必定安全的电热水器缺水断电保护控制电路。因此，本发明简称：一种防失效的电热水器缺水保护安控电路。
本发明可作为水热毯或水暖毯的循环热水控制箱、淋浴用电热水器、自来水电热水器、公用电热开水箱、高档咖啡机等电热水器类产品的缺水断电保护安控电路。
背景技术
对于电热水器类产品、特别是水暖毯或水热毯，只要其水箱内不缺水，假如温度失控，也不会很快烧毁引发火灾，可见，缺水断电保护控制功能是电热水器类的安全命门。然而，目前市场上现有的电热水器类产品常用的公知技术普遍存在以下安全隐患和缺陷：
1.利用浮杆或杠杆开关直接作为缺水断电保护控制，存在触点抖动打火粘连失控，或使用期过久，难免会发生机械故障卡死，造成保护失效，可导致缺水也不能断电。
2.利用探水电极之间的水电阻配合经典电路作为缺水断电保护，使用期过久，两个电极之间难免会形成水垢或积淀污渍，遇水导电短路，此时，即使水位降低，两个电极之间脱离水侵仍然能导电，造成保护失效或失控，可导致缺水也不能断电。
3.利用双金属片控温器在缺水时过热保护作缺水断电控制，因其内部电气触点间隙太小，断电时易打火(闪弧)，使用久了，可能发生触点打火(闪弧)粘连现象，造成温控保护或缺水保护失效或失控，不能断电。
4.利用温度控制电路、温度传感器及其连接线，如果某处发生开路或短路故障时，都会造成温度控制功能失效、或引起温度失控，在被控温度超过极限时，仍然不能断开电热器的电源，导致电热器的温度超高直至烧毁，甚至引发火灾；然而很多电热水器类产品都用这种温度控制电路作为缺水保护控制电路，所以存在失控的安全隐患和缺陷。
5.利用温度熔断丝在缺水时过热熔断作缺水断电保护控制，因温度熔断丝内部结构问题，其大批量生产时制程如控制不严格，有少数内部合金丝在高温熔化后连接金属外壳形成短路，就不能断电；更重要的是：温度熔断丝所给的过热熔断机会只有一次，用户无法对每一个进行有效性检验，存在安全隐患和风险的机会很大，难以预测。
根据上述常见的控温和缺水保护技术，可知，现有市场上水暖毯或水热毯产品在使用前期或中期的正常状态下发生失控或失效的机会不多，但在使用后期的故障状态下，就难免出现不同程度的控温和缺水保护失效或失控不断电的机会。对于水暖毯或水热毯产品，控温和缺水保护失效或失控当然不会立即直接烧坏毯体，但会烧坏水暖毯或水热毯的控制主机和水箱，也能危及毯体和床上的安全，同样会引起严重后果，存在很大的安全隐患和风险。
要想实现电热水器类产品、特别是水暖毯或水热毯的真实安全和必然安全，就要消除温度控制及缺水保护控制的安全隐患和缺陷，确保温度控制及缺水断电保护控制在异常状态下也不失效或不失控。
技术实现要素：
本发明的目的就是要设计或提供一种在异常故障状态下也能在缺水时可靠有效地断开电源，确保必定安全的电热水器缺水断电保护控制电路；解决现有电热水器缺水保护功能失效或失控不能断电的技术难题，完全避免持续缺水后干烧而引发火灾事故，彻底消除安全隐患和缺陷。
为达到上述目的、解决上述技术难题，本发明采用的技术方案：包括通电热水器(1)、水温探头(2)、水温调控电路(3)、熔断器(4)、温控执行器(9)，其特征在于：还包括水电阻(5)、防失效的缺水断电安控电路(6)、水控执行器(7)、安控执行器(8)；所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)，所述的熔断器(4)的一端连接热水所需电源的电源输出线x1，熔断器(4)的另一端连接水控执行器(7)内被控开关的一端，所述的水控执行器(7)内被控开关的另一端连接通电热水器(1)的电源输入线x4，所述的温控执行器(9)内被控开关两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的安控执行器(8)内被控开关两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，所述的水控执行器(7)、安控执行器(8)、温控执行器(9)内被控开关都可选用有触点开关或者无触点开关，有触点开关就是电磁继电器的常开触点，无触点开关就是固态继电器内双向可控硅；所述的水电阻(5)是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻，其中探水电极(ts1)连接防失效的缺水断电安控电路(6)的水位探测输入端，探水电极(ts2)连接防失效的缺水断电安控电路(6)的电源负极输入端，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)的电源正极输入端连接直流电线v+2，防失效的缺水断电安控电路(6)的电源负极输入端和直流稳压电源的负极连接电路接地端(gnd)，防失效的缺水断电安控电路(6)的输出端(vj)连接水控执行器(7)的控制极(g1)和安控执行器(8)的控制极(g2)；所述的热水所需电源就是通电热水器(1)所需要的电源，最好是与电网低压电源之间有绝缘隔离措施，若通电热水器(1)内通电部位与水之间的绝缘隔离措施牢固可靠，保证不漏电，则热水所需电源或者直接引用电网低压电源；所述的通电热水器(1)和水温探头(2)应能置于热水箱内或外；所述的通电热水器(1)的电热方式不限。
作为本发明优选的实施例1：所述的通电热水器(1)就是通电时能将水箱内的水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、二极管d1、三极管t1、t2和可调电阻rp1、电阻r1、r2、r3、r5、r6、r9及电容c1、固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管，所述的水控执行器(7)就是固态继电器ssd1内双向可控硅，所述的安控执行器(8)包括固态继电器ssd2内双向可控硅和常开按钮cka，或者用电磁继电器的两组常开触点替换固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅，用电磁继电器的线圈和二极管替换固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3，所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)，所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的固态继电器ssd1内双向可控硅的两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1；所述的固态继电器ssd2内双向可控硅的两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的探水电极(ts1)连接电容c1负极与电阻r9的一端，探水电极(ts2)连接电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、二极管d1负极与可调电阻rp1的一端、电阻r9的另一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极、探水电极(ts2)都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp1的另一端连接电阻r6的一端，电阻r6的另一端连接二极管d1正极、电容c1正极和电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)，所述的安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)与三极管t1基极之间串接电阻r1，三极管t1集电极连接固态继电器ssd1内发光二极管正极，固态继电器ssd1内发光二极管负极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd2内发光二极管负极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接三极管t2集电极，所述的安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)与三极管t2基极之间串接电阻r2。
作为本发明优选的实施例2：所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻2rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、三极管t1、t2和可调电阻rp2、电阻2r1、2r2、r3、2r5、2r6及固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管，所述的水控执行器(7)就是固态继电器ssd1内双向可控硅，所述的安控执行器(8)包括固态继电器ssd2内双向可控硅和常开按钮cka；或者用电磁继电器的两组常开触点替换固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅，用电磁继电器线圈和二极管替换固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)，所述的温控执行器(9)内被控开关两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的固态继电器ssd1内双向可控硅两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的固态继电器ssd2内双向可控硅两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的探水电极(ts1)连接电阻2r5与电阻2r6串接点，探水电极(ts2)连接电路接地端(gnd)；所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、可调电阻rp2的一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极与探水电极(ts2)都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp2另一端连接电阻2r6的一端，电阻2r6的另一端连接探水电极(ts1)和电阻2r5的一端，电阻2r5的另一端连接安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)，所述的安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)与三极管t1基极之间串接电阻2r1，三极管t1集电极连接固态继电器ssd1内发光二极管正极，固态继电器ssd1内发光二极管负极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd2内发光二极管负极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接三极管t2的集电极，所述的安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)与三极管t2基极之间串接电阻2r2。
作为本发明优选的实施例3：所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻3rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、稳压二极管3wd1、3wd2、三极管t1、t2和可调电阻rp3、电阻3r1、3r2、r3、3r4、3r5、3r6、3r8、负温度系数热敏电阻3ntc及固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管，其中负温度系数热敏电阻3ntc作为后备温控类水位探头，其导热又绝缘的密封外套应紧贴通电热水器(1)的上方；所述的水控执行器(7)就是固态继电器ssd1内双向可控硅，所述的安控执行器(8)包括固态继电器ssd2内双向可控硅和常开按钮cka，或用电磁继电器的两组常开触点替换固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅，用电磁继电器线圈和二极管替换固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)；所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的固态继电器ssd1内双向可控硅的两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的固态继电器ssd2内双向可控硅的两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、可调电阻rp3、负温度系数热敏电阻3ntc的一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极与探水电极ts2、电阻3r4一端都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp3另一端连接电阻3r8的一端，电阻3r8的另一端和探水电极ts1连接安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)，所述的安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻3r5的一端，电阻3r5的另一端连接电阻3r4的另一端和电阻3r6的一端，电阻3r6的另一端连接负温度系数热敏电阻3ntc的另一端，安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)连接电阻3r1的一端，电阻3r1的另一端连接稳压二极管3wd1正极，稳压二极管3wd1负极连接三极管t1基极，三极管t1集电极连接固态继电器ssd1内发光二极管正极，固态继电器ssd1内发光二极管负极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd2内发光二极管负极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接三极管t2集电极，安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)连接电阻3r2一端，电阻3r2另一端连接稳压二极管3wd2负极，稳压二极管3wd2正极连接三极管t2基极。
作为本发明优选的实施例4：所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻5rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、二极管d3、5d5、5d6、三极管t1、t2、5t5和可调电阻rp5、电阻5r1、5r2、5r5、5r6、5r8、5r9及电容c5、电磁继电器的线圈j，所述的水控执行器(7)就是电磁继电器的常开触点j1，所述的安控执行器(8)包括电磁继电器常开触点j2和常开按钮cka，或者用固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3替换电磁继电器线圈j和二极管d3，用固态继电器ssd1内双向可控硅替换电磁继电器常开触点j1，用固态继电器ssd2内双向可控硅替换电磁继电器的常开触点j2；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)；所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的电磁继电器常开触点j1两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的电磁继电器常开触点j2两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和二极管5d6负极、三极管t1发射极、可调电阻rp5、电阻5r6、5r9各一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2、5t5发射极与二极管5d5正极、探水电极ts2、电阻5r9的另一端都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp5的另一端连接电阻5r8的一端，电阻5r8的另一端和探水电极ts1连接安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)，所述的安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻5r5的一端，电阻5r5的另一端连接电阻5r6的另一端和二极管5d6正极、电容c5正极、三极管5t5集电极，三极管5t5基极连接电容c5负极、二极管5d5负极；所述的安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)连接电阻5r1的一端，电阻5r1的另一端连接稳压二极管5wd1正极，稳压二极管5wd1负极连接三极管t1基极，三极管t1集电极连接二极管d3负极和电磁继电器线圈j的一端，电磁继电器线圈j的另一端和二极管d3正极连接三极管t2集电极，安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)连接电阻5r2的一端，电阻5r2的另一端连接稳压二极管5wd2负极，稳压二极管5wd2正极连接三极管t2基极；或者取消二极管5d5、三极管5t5，再将电容c5负极连接电路接地端(gnd)。
作为本发明优选的实施例5：所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻6rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、二极管d3、6d6、三极管t1、t2和可调电阻rp6、电阻6r1、6r2、6r5、6r6、6r9及电容c6、电磁继电器的线圈j，所述的水控执行器(7)就是电磁继电器的常开触点j1，所述的安控执行器(8)包括电磁继电器的常开触点j2和常开按钮cka，或者用固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3替换电磁继电器线圈j和二极管d3，用固态继电器ssd1内双向可控硅替换电磁继电器的常开触点j1，用固态继电器ssd2内双向可控硅替换电磁继电器的常开触点j2；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)；所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的电磁继电器的常开触点j1两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的电磁继电器的常开触点j2两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，所述的常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的探水电极(ts1)连接电容c6正极、二极管6d6正极与电阻6r5、6r6串接点，探水电极(ts2)连接电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、二极管6d6负极、可调电阻rp6、6r9各一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极、电容c6负极与探水电极(ts2)、电阻6r9一端都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp6另一端连接电阻6r6的一端，电阻6r6的另一端连接电容c6正极、二极管6d6正极、探水电极(ts2)和电阻6r5的一端，电阻6r5的另一端连接所述的安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)，安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)与三极管t1基极之间串接电阻6r1，三极管t1集电极连接二极管d3负极和电磁继电器线圈j的一端，电磁继电器线圈j的另一端和二极管d3正极连接三极管t2集电极，安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)与三极管t2基极之间串接电阻6r2。
本发明的有益效果和技术优势：
1.本发明在正常工作状态下，能对电热水器水箱内水温按设定要求进行自动调控；当水箱缺水时，能保证简单可靠有效地承担缺水断电保护的安全控制作用。因此，本发明应用广泛，可作为水热毯或水暖毯的循环热水控制箱、淋浴用电热水器、自来水电热水器、公用电热开水箱、高档咖啡机等电热水器类产品的缺水断电保护安控电路。
2.特别是本发明在异常故障状态下：也就是当两探水电极之间的水电阻(5)或延时保护电容的正负极发生开路或短路或近似短路故障时，或当安全控制电路模块ic1及其输入和输出电路某处发生开路或短路故障时，都能驱动水控执行器(7)断开通电热水器(1)的电源停止发热、也驱动安控执行器(8)同时断开水温调控电路(3)和防失效的缺水断电安控电路(6)自身所需的直流电源，并锁定在断电状态，防止缺水保护功能失效或失控不能断电。彻底消除了安全隐患和缺陷，完全避免持续缺水后形成干烧而引发火灾事故，确保了电热水器真实安全、必定安全。这是本发明的技术优势，也是与现有市场上电热水器在安全保护方面的根本区别。
可见，本发明是一种防失效的电热水器缺水保护安控电路。
附图说明
图1是本发明电路结构框架图；
图2是本发明具体实施例1电路原理图；
图3是本发明具体实施例2电路原理图；
图4是本发明具体实施例3电路原理图；
图5是本发明具体实施例4电路原理图；
图6是本发明具体实施例5电路原理图。
在图1中：(1)为通电热水器、(2)为水温探头、(3)为水温调控电路、(4)为熔断器、(5)为水电阻、(6)为防失效的缺水断电安控电路、(7)为水控执行器、(8)为安控执行器、(9)为温控执行器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
一、对本发明电路结构框架图的具体说明：
本发明电路结构框架图，如图1所示，其中(1)为通电热水器、(2)为水温探头、(3)为水温调控电路、(4)为熔断器、(5)为水位探头、(6)为防失效的缺水断电安控电路、(7)为水控执行器、(8)为安控执行器、(9)为温控执行器；所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)，所述的熔断器(4)的一端连接热水所需电源的电源输出线x1，熔断器(4)的另一端连接水控执行器(7)内被控开关的一端，所述的水控执行器(7)内被控开关的另一端连接通电热水器(1)的电源输入线x4，所述的温控执行器(9)内被控开关两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的安控执行器(8)内被控开关两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，所述的水控执行器(7)、安控执行器(8)、温控执行器(9)内被控开关都可选用有触点开关或者无触点开关，有触点开关就是电磁继电器的常开触点，无触点开关就是固态继电器内双向可控硅；所述的水电阻(5)是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻，其中探水电极(ts1)连接防失效的缺水断电安控电路(6)的水位探测输入端，探水电极(ts2)连接防失效的缺水断电安控电路(6)的电源负极输入端，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)的电源正极输入端连接直流电线v+2，防失效的缺水断电安控电路(6)的电源负极输入端和直流稳压电源的负极连接电路接地端(gnd)，防失效的缺水断电安控电路(6)的输出端(vj)连接水控执行器(7)的控制极(g1)和安控执行器(8)的控制极(g2)；所述的热水所需电源就是通电热水器(1)所需要的电源，最好是与电网低压电源之间有绝缘隔离措施，若通电热水器(1)内通电部位与水之间的绝缘隔离措施牢固可靠，保证不漏电，则热水所需电源或者直接引用电网低压电源；所述的通电热水器(1)和水温探头(2)应能置于热水箱内或外；所述的通电热水器(1)的电热方式不限。
图1工作原理如下：
正常水温调控原理：当需要电热水器将水加热控温时，按动安控执行器(8)内按钮，将直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，使水温调控电路(3)和防失效的缺水断电安控电路(6)得到直流电压v+1进入正常工作状态。一方面使防失效的缺水断电安控电路(6)的输出端(vj)输出驱动信号给水控执行器(7)的控制极(g1)和安控执行器(8)的控制极(g2)，驱动水控执行器(7)内被控开关接通电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4，驱动安控执行器(8)内被控开关将直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，并锁定防失效的缺水断电安控电路(6)持续地得到直流电压v+1，继续控制安控执行器(8)内被控开关稳定在导通状态。另一方面水温探头(2)探测通电热水器(1)的温度，并将温度信号传递给水温调控电路(3)的信号输入端(vsi)，水温调控电路(3)将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如通电热水器(1)的温度低于设定值负偏差(下限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出高电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关接通电源输出线x2和电源输入线x3，让通电热水器(1)通电升温；如通电热水器(1)的温度高于设定值正偏差(上限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出低电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关则断开电源输入线x3的电源，让通电热水器(1)断电降温；如此循环，使通电热水器(1)所加热的水温被水温调控电路(3)调控在设定值的上下限范围内。
缺水断电保护原理：当电热水器水箱内水位下降到设定位置显示缺水时，探水电极ts1或ts2离开水面，等效于水电阻断开，使探水电极ts1的电位升高，高于防失效的缺水断电安控电路(6)的基准电位，就触发防失效的缺水断电安控电路(6)翻转为截止状态，防失效的缺水断电安控电路(6)输出端(vj)输出截止信号给水控执行器(7)的控制极(g1)和安控执行器(8)的控制极(g2)，控制水控执行器(7)内被控开关切断电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4的工作电流，使通电热水器(1)停止发热降温；控制安控执行器(8)内被控开关断开，使直流电线v+2得不到直流电压v+1，并锁定防失效的缺水断电安控电路(6)持续地失去直流电压v+1而稳定在截止状态，继续控制水控执行器(7)内被控开关切断电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4的工作电流，继续控制安控执行器(8)内被控开关断开直流电压v+1，从而实现缺水断电保护的安全控制。
防止保护失效原理：假如两探水电极发生短路或近似短路故障时，使防失效的缺水断电安控电路(6)的水位探测输入端电位极低，低于防失效的缺水断电安控电路(6)内安全控制的底限，或假如防失效的缺水断电安控电路(6)及其输入电路发生开路或短路故障时，都能触发防失效的缺水断电安控电路(6)翻转为截止状态，又假如防失效的缺水断电安控电路(6)的输出电路发生开路故障时，直接驱动水控执行器(7)断开通电热水器(1)的电源停止发热、也驱动安控执行器(8)同时断开水温调控电路(3)以及防失效的缺水断电安控电路(6)所需的直流电压v+1，并锁定在断电状态，仍然保持缺水断电保护的安全控制作用稳定不变、不失效，彻底消除了安全隐患和缺陷，避免缺水过久后形成干烧而引发火灾事故，于是确保了电热水器真实安全、必定安全。这是本发明的技术优势，也是与现有市场上电热水器的根本区别，因为现有市场上电热水器在防失效或防失控方面是空白项。
二、对本发明具体实施例1的具体说明：
本发明具体实施例1电路原理图，如图2所示，所述的通电热水器(1)就是通电时能将水箱内的水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、二极管d1、三极管t1、t2和可调电阻rp1、电阻r1、r2、r3、r5、r6、r9及电容c1、固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管，所述的水控执行器(7)就是固态继电器ssd1内双向可控硅，所述的安控执行器(8)包括固态继电器ssd2内双向可控硅和常开按钮cka，或者用电磁继电器的两组常开触点替换固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅，用电磁继电器的线圈和二极管替换固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3，所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)，所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的固态继电器ssd1内双向可控硅的两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1；所述的固态继电器ssd2内双向可控硅的两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的探水电极(ts1)连接电容c1负极与电阻r9的一端，探水电极(ts2)连接电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、二极管d1负极与可调电阻rp1的一端、电阻r9的另一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极、探水电极(ts2)都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp1的另一端连接电阻r6的一端，电阻r6的另一端连接二极管d1正极、电容c1正极和电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)，所述的安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)与三极管t1基极之间串接电阻r1，三极管t1集电极连接固态继电器ssd1内发光二极管正极，固态继电器ssd1内发光二极管负极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd2内发光二极管负极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接三极管t2集电极，所述的安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)与三极管t2基极之间串接电阻r2。
图2电路工作原理如下：
正常水温调控原理：当需要电热水器将水加热控温时，按启常开按钮cka，将直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，一方面使电容c1开始充电电压缓慢上升，加上探水电极ts1和ts2之间的水电阻2rs在输入电路中的分压作用，因而安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位在很长时间内低于下限，使安全控制电路模块ic1处于导通工作状态，其同相输出端(vo1)输出低电平、反相输出端(vo2)输出高电平，驱动三极管t1、t2都导通，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都正向通电发光，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅导通，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4接通，直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，安全控制电路模块ic1及其输入输出电路持续地得到直流电压v+1，继续控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅锁定在导通状态。另一方面水温探头(2)探测通电热水器(1)的温度，并将温度信号传递给水温调控电路(3)的信号输入端(vsi)，水温调控电路(3)将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如通电热水器(1)的温度低于设定值负偏差(下限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出高电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关接通电源输出线x2和电源输入线x3，让通电热水器(1)通电升温；如通电热水器(1)的温度高于设定值正偏差(上限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出低电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关则断开电源输入线x3的电源，让通电热水器(1)断电降温；如此循环，使通电热水器(1)所加热的水温被水温调控电路(3)调控在设定值的正负偏差范围内。
缺水断电保护原理：当电热水器水箱内水位下降到设定位置时，探水电极ts1或ts2离开水面表示缺水，等效于水电阻断开，使探水电极ts1电位升高，或电容c1正极充电电位升高，举高安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位，触发安全控制电路模块ic1翻转为截止状态，使其同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都不能发光，固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅都截止，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4的工作电流被断开，使通电热水器(1)停止发热降温，直流电线v+2持续得不到直流电压v+1，使固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅也持续锁定在截止状态，从而实现缺水断电保护的安全控制。
防止保护失效原理：假如探水电极ts1或ts2发生短路故障，失去缺水断电保护作用，还有电容c1作后备延时断电保护，因电容c1充电一定时间后，必定使安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)的电位高于基准电位，使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都不能发光，固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅都截止，也能承担缺水延时断电保护的后备安控作用。又假如电容c1发生开路或短路故障时，或安全控制电路模块ic1及其输入和输出电路发生开路或短路故障时，都能触发安全控制电路模块ic1翻转为截止状态，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅截止，断开通电热水器(1)的电源停止发热、同时断开直流电压v+1，仍然保持缺水断电保护的安全控制作用稳定不变、不失效，彻底消除了安全隐患和缺陷，避免缺水过久后形成干烧而引发火灾事故，确保电热水器真实安全、必定安全。
三、对本发明具体实施例2的具体说明：
本发明具体实施例2电路原理图，如图3所示，所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻2rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、三极管t1、t2和可调电阻rp2、电阻2r1、2r2、r3、2r5、2r6及固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管，所述的水控执行器(7)就是固态继电器ssd1内双向可控硅，所述的安控执行器(8)包括固态继电器ssd2内双向可控硅和常开按钮cka；或者用电磁继电器的两组常开触点替换固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅，用电磁继电器线圈和二极管替换固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)，所述的温控执行器(9)内被控开关两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的固态继电器ssd1内双向可控硅两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的固态继电器ssd2内双向可控硅两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的探水电极(ts1)连接电阻2r5与电阻2r6串接点，探水电极(ts2)连接电路接地端(gnd)；所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、可调电阻rp2的一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极与探水电极(ts2)都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp2另一端连接电阻2r6的一端，电阻2r6的另一端连接探水电极(ts1)和电阻2r5的一端，电阻2r5的另一端连接安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)，所述的安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)与三极管t1基极之间串接电阻2r1，三极管t1集电极连接固态继电器ssd1内发光二极管正极，固态继电器ssd1内发光二极管负极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd2内发光二极管负极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接三极管t2的集电极，所述的安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)与三极管t2基极之间串接电阻2r2。
图3电路工作原理如下：
正常水温调控原理：当需要电热水器将水加热控温时，按启常开按钮cka，将直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，一方面由于水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻2rs对输入电路的分压作用，使安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位低于下限，让安全控制电路模块ic1处于导通工作状态，其同相输出端(vo1)输出低电平、反相输出端(vo2)输出高电平，驱动三极管t1、t2都导通，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都正向通电发光，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅导通，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4接通，直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，安全控制电路模块ic1及其输入输出电路持续地得到直流电压v+1，继续控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅锁定在导通状态。另一方面水温探头(2)探测通电热水器(1)的温度，并将温度信号传递给水温调控电路(3)的信号输入端(vsi)，水温调控电路(3)将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如通电热水器(1)的温度低于设定值负偏差(下限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出高电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关接通电源输出线x2和电源输入线x3，让通电热水器(1)通电升温；如通电热水器(1)的温度高于设定值正偏差(上限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出低电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关则断开电源输入线x3的电源，让通电热水器(1)断电降温；如此循环，使通电热水器(1)所加热的水温被水温调控电路(3)调控在设定值的正负偏差范围内。
缺水断电保护原理：当电热水器水箱内水位下降到设定位置时，探水电极ts1或ts2离开水面表示缺水，等效于水电阻断开，使探水电极ts1电位升高，举高安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位，触发安全控制电路模块ic1翻转为截止状态，使其同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都不能发光，固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅都截止，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4的工作电流被断开，使通电热水器(1)停止发热降温，直流电线v+2持续得不到直流电压v+1，使固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅也持续锁定在截止状态，从而实现缺水断电保护的安全控制。
防止保护失效原理：假如探水电极ts1或ts2发生短路故障，拉低安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)的电位低于底限电位，使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅都截止；又假如安全控制电路模块ic1及其输入和输出电路发生开路或短路故障时，都能触发安全控制电路模块ic1翻转为截止状态，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅截止，断开通电热水器(1)的电源停止发热、同时断开直流电压v+1，仍然保持缺水断电保护的安全控制作用稳定不变、不失效，彻底消除了安全隐患和缺陷，避免缺水过久后形成干烧而引发火灾事故，确保电热水器真实安全、必定安全。
四、对本发明具体实施例3的具体说明：
本发明具体实施例3电路原理图，如图4所示，所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻3rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、稳压二极管3wd1、3wd2、三极管t1、t2和可调电阻rp3、电阻3r1、3r2、r3、3r4、3r5、3r6、3r8、负温度系数热敏电阻3ntc及固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管，其中负温度系数热敏电阻3ntc作为后备温控类水位探头，其导热又绝缘的密封外套应紧贴通电热水器(1)的上方；所述的水控执行器(7)就是固态继电器ssd1内双向可控硅，所述的安控执行器(8)包括固态继电器ssd2内双向可控硅和常开按钮cka，或用电磁继电器的两组常开触点替换固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅，用电磁继电器线圈和二极管替换固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)；所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的固态继电器ssd1内双向可控硅的两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的固态继电器ssd2内双向可控硅的两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、可调电阻rp3、负温度系数热敏电阻3ntc的一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极与探水电极ts2、电阻3r4一端都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp3另一端连接电阻3r8的一端，电阻3r8的另一端和探水电极ts1连接安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)，所述的安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻3r5的一端，电阻3r5的另一端连接电阻3r4的另一端和电阻3r6的一端，电阻3r6的另一端连接负温度系数热敏电阻3ntc的另一端，安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)连接电阻3r1的一端，电阻3r1的另一端连接稳压二极管3wd1正极，稳压二极管3wd1负极连接三极管t1基极，三极管t1集电极连接固态继电器ssd1内发光二极管正极，固态继电器ssd1内发光二极管负极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd2内发光二极管负极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接三极管t2集电极，安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)连接电阻3r2一端，电阻3r2另一端连接稳压二极管3wd2负极，稳压二极管3wd2正极连接三极管t2基极。
图4电路工作原理如下：
正常水温调控原理：当需要电热水器将水加热控温时，按启常开按钮cka，将直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，使水温调控电路(3)和安全控制电路模块ic1及其输入输出电路同时进入工作状态。一方面由于水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻3rs对电阻3r8的分压作用，使安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)电位略低于内基限位；再者负温度系数热敏电阻3ntc在低温时呈现高阻值，让安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)得到低于其下限电位，使安全控制电路模块ic1工作在导通状态，其同相输出端(vo1)输出低电平、反相输出端(vo2)输出高电平，驱动三极管t1、t2都导通，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都正向通电发光，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅导通，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4接通，直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，使安全控制电路模块ic1及其输入输出电路持续地得到直流电压v+1，继续控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅锁定在导通状态。另一方面水温探头(2)探测通电热水器(1)的温度，并将温度信号传递给水温调控电路(3)的信号输入端(vsi)，水温调控电路(3)将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如通电热水器(1)的温度低于设定值负偏差(下限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出高电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关接通电源输出线x2和电源输入线x3，让通电热水器(1)通电升温；如通电热水器(1)的温度高于设定值正偏差(上限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出低电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关则断开电源输入线x3的电源，让通电热水器(1)断电降温；如此循环，使通电热水器(1)所加热的水温被水温调控电路(3)调控在设定值的正负偏差范围内。
缺水断电保护原理：当电热水器水箱内水位下降到设定位置时，探水电极ts1或ts2离开水面表示缺水，等效于水电阻断开，使探水电极ts1电位升高，也就是安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)电位超高安控电位，会使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止；或者缺水时负温度系数热敏电3ntc因通电热水器(1)上方无水时温度比有水时温度高而阻值降低，让安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位上升高于其上限电位，也会使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都不通电不发光，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅截止，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4的工作电流被切断，使通电热水器(1)停止发热降温；直流电线v+2持续得不到直流电压v+1，使固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅也持续锁定在截止状态，从而实现缺水断电保护的安全控制。
防止保护失效原理：假如负温度系数热敏电阻3ntc外套与通电热水器(1)上方松开而不能探测缺水温度，其内负温度系数热敏电阻3ntc仍然呈现低温高阻，不能触发安全控制电路模块ic1工作在截止状态，失去保护作用，但此时只要有一个探水电极ts1或ts2离开水面，两探水电极之间原有水电阻3rs开路呈现很大阻抗，使安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)的电位必然高过其安控电位，使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管都不通电不发光，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅截止，断开通电热水器(1)的电源停止发热、同时断开水温调控电路(3)和安全控制电路模块ic1及其输入输出电路所需的直流电压v+1，并持续锁定固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅处在断电状态。于是，在负温度系数热敏电阻3ntc因故障失效的情况下，探水电极ts1和ts2配合安全控制电路模块ic1及其输入输出电路，也能作为后备承担防失效的缺水断电保护的安全控制作用。又假如两探水电极ts1和ts2发生短路或近似短路故障时，安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)电位低于下限电位，或安全控制电路模块ic1及其输入和输出电路任何一处发生开路或短路故障时，都能触发安全控制电路模块ic1翻转为截止状态，控制固态继电器ssd1、ssd2内双向可控硅截止，断开通电热水器(1)的电源停止发热、同时断开直流电压v+1，仍然保持缺水断电保护的安全控制作用稳定不变、不失效，彻底消除了安全隐患和缺陷，避免缺水过久后干烧而引发火灾事故，确保电热水器真实安全、必定安全。
五、对本发明具体实施例4的具体说明：
本发明具体实施例4电路原理图，如图5所示，所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻5rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、二极管d3、5d5、5d6、三极管t1、t2、5t5和可调电阻rp5、电阻5r1、5r2、5r5、5r6、5r8、5r9及电容c5、电磁继电器的线圈j，所述的水控执行器(7)就是电磁继电器的常开触点j1，所述的安控执行器(8)包括电磁继电器常开触点j2和常开按钮cka，或者用固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3替换电磁继电器线圈j和二极管d3，用固态继电器ssd1内双向可控硅替换电磁继电器常开触点j1，用固态继电器ssd2内双向可控硅替换电磁继电器的常开触点j2；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)；所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的电磁继电器常开触点j1两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的电磁继电器常开触点j2两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和二极管5d6负极、三极管t1发射极、可调电阻rp5、电阻5r6、5r9各一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2、5t5发射极与二极管5d5正极、探水电极ts2、电阻5r9的另一端都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp5的另一端连接电阻5r8的一端，电阻5r8的另一端和探水电极ts1连接安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)，所述的安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻5r5的一端，电阻5r5的另一端连接电阻5r6的另一端和二极管5d6正极、电容c5正极、三极管5t5集电极，三极管5t5基极连接电容c5负极、二极管5d5负极；所述的安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)连接电阻5r1的一端，电阻5r1的另一端连接稳压二极管5wd1正极，稳压二极管5wd1负极连接三极管t1基极，三极管t1集电极连接二极管d3负极和电磁继电器线圈j的一端，电磁继电器线圈j的另一端和二极管d3正极连接三极管t2集电极，安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)连接电阻5r2的一端，电阻5r2的另一端连接稳压二极管5wd2负极，稳压二极管5wd2正极连接三极管t2基极；或者取消二极管5d5、三极管5t5，再将电容c5负极连接电路接地端(gnd)。
图5电路工作原理如下：
正常水温调控原理：当需要电热水器将水加热控温时，按启常开按钮cka，将直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，一方面由于水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻5rs对电阻5r8的分压作用，使安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)电位略低于内基限位；再者电容c5在上电之初两端电压很低，让安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)所得电位也低于其下限电位，都会使安全控制电路模块ic1工作在导通状态，其同相输出端(vo1)输出低电平、反相输出端(vo2)输出高电平，驱动三极管t1、t2都导通，让电磁继电器线圈j通电吸合，控制电磁继电器常开触点j1、j2闭合，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4接通，直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，使安全控制电路模块ic1及其输入输出电路持续地得到直流电压v+1，继续控制电磁继电器常开触点j1、j2闭合锁定在导通状态。另一方面水温探头(2)探测通电热水器(1)的温度，并将温度信号传递给水温调控电路(3)的信号输入端(vsi)，水温调控电路(3)将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如通电热水器(1)的温度低于设定值负偏差(下限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出高电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关接通电源输出线x2和电源输入线x3，让通电热水器(1)通电升温；如通电热水器(1)的温度高于设定值正偏差(上限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出低电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关则断开电源输入线x3的电源，让通电热水器(1)断电降温；如此循环，使通电热水器(1)所加热的水温被水温调控电路(3)调控在设定值的正负偏差范围内。
缺水断电保护原理：当电热水器水箱内水位下降到设定位置显示缺水时，只要有一个探水电极离开水面，两探水电极ts1和ts2之间原有水电阻5rs开路呈现很大阻抗，使安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)的电位必然高过其安控电位，使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让电磁继电器线圈j断电释放，电磁继电器常开触点j1、j2放开，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4的工作电流被切断，使通电热水器(1)停止发热降温；直流电线v+2持续得不到直流电压v+1，使电磁继电器常开触点j1、j2放开也持续锁定在断电状态，从而实现缺水断电保护的安全控制。假如探水电极因故障失去缺水断电保护作用，还有电容c5作后备延时断电保护，因电容c5充电一定时间后，其电位必定高过安全控制电路模块ic1两个检测输入端(vi1、vi2)的上限电位，使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让电磁继电器线圈j断电释放，电磁继电器常开触点j1、j2放开，所以也能单独承担缺水延时断电保护的后备安全控制作用。
防止保护失效原理：假如两探水电极ts1和ts2发生短路，使安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)的电位极低，拉低安全控制电路模块ic1内部基限电位，使安全控制电路模块ic1的下限电位降低很多；或假如两探水电极ts1和ts2发生开路呈现很大阻抗，使安全控制电路模块ic1的安控输入端(vk)和外基设置端(vm)的电位必然高过其安控电位，所以两探水电极发生短路或开路故障，都使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让电磁继电器线圈j断电释放，电磁继电器常开触点j1、j2放开，断开通电热水器(1)的电源停止发热、同时断开水温调控电路(3)和安全控制电路模块ic1及其输入输出电路所需的直流电压v+1，并持续锁定电磁继电器常开触点j1、j2放开在断电状态。再假如电容c5发生开路或短路故障或安全控制电路模块ic1及其输入和输出电路任何一处发生开路或短路故障时，同样都能触发安全控制电路模块ic1翻转为截止状态，控制电磁继电器常开触点j1、j2放开，断开通电热水器(1)的电源停止发热、同时断开水温调控电路(3)和安全控制电路模块ic1及其输入输出电路所需的直流电压v+1，仍然保持缺水断电保护的安全控制作用稳定不变、不失效，彻底消除了安全隐患和缺陷，避免缺水过久后干烧而引发火灾事故，确保电热水器真实安全、必定安全。
六、对本发明具体实施例5的具体说明：
本发明具体实施例5电路原理图，如图6所示，所述的通电热水器(1)就是通电时能将水加热升温的发热器件，所述的水温探头(2)就是探测水温的温度传感器，所述的水温调控电路(3)就是能调节热水温度高低、并自动控制所调温度值不超偏差范围的温度控制电路，所述的熔断器(4)就是防止短路的熔断器rd，所述的水电阻(5)就是伸入电热水器内水中探水电极ts1和ts2之间在通电时产生的水电阻6rs，所述的防失效的缺水断电安控电路(6)包括安全控制电路模块ic1、二极管d3、6d6、三极管t1、t2和可调电阻rp6、电阻6r1、6r2、6r5、6r6、6r9及电容c6、电磁继电器的线圈j，所述的水控执行器(7)就是电磁继电器的常开触点j1，所述的安控执行器(8)包括电磁继电器的常开触点j2和常开按钮cka，或者用固态继电器ssd1、ssd2内发光二极管和电阻r3替换电磁继电器线圈j和二极管d3，用固态继电器ssd1内双向可控硅替换电磁继电器的常开触点j1，用固态继电器ssd2内双向可控硅替换电磁继电器的常开触点j2；所述的温控执行器(9)就是固态继电器内双向可控硅或者电磁继电器的常开触点；电路连接方式：所述的通电热水器(1)所需的发热电源是由电源输入线x3和电源输入线x4接入，所述的水温探头(2)的水温信号输出端连接水温调控电路(3)的水温信号输入端(vsi)，所述的水温调控电路(3)的电源正极输入端(v+)连接直流电线v+2，水温调控电路(3)的电源负极输入端连接电路接地端(gnd)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)连接温控执行器(9)的控制极(g3)；所述的温控执行器(9)内被控开关的两端分开跨接在热水所需电源的电源输出线x2和通电热水器(1)的电源输入线x3之间，所述的电磁继电器的常开触点j1两端分开跨接在通电热水器(1)的电源输入线x4和熔断器rd的一端，熔断器rd的另一端连接热水所需电源的电源输出线x1，所述的电磁继电器的常开触点j2两端分开跨接在直流稳压电源输出的直流电压v+1和直流电线v+2之间，所述的常开按钮cka的一端连接直流电压v+1，常开按钮cka的另一端连接直流电线v+2；所述的探水电极(ts1)连接电容c6正极、二极管6d6正极与电阻6r5、6r6串接点，探水电极(ts2)连接电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic1的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极、二极管6d6负极、可调电阻rp6、6r9各一端都连接在直流电线v+2之上，安全控制电路模块ic1的电源负极输入端(v-)和三极管t2发射极、电容c6负极与探水电极(ts2)、电阻6r9一端都连接电路接地端(gnd)，可调电阻rp6另一端连接电阻6r6的一端，电阻6r6的另一端连接电容c6正极、二极管6d6正极、探水电极(ts2)和电阻6r5的一端，电阻6r5的另一端连接所述的安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)，安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)与三极管t1基极之间串接电阻6r1，三极管t1集电极连接二极管d3负极和电磁继电器线圈j的一端，电磁继电器线圈j的另一端和二极管d3正极连接三极管t2集电极，安全控制电路模块ic1的反相输出端(vo2)与三极管t2基极之间串接电阻6r2。
图6电路工作原理如下：
正常水温调控原理：当需要电热水器将水加热控温时，按启常开按钮cka，将直流稳压电源输出的直流电压v+1接至直流电线v+2，让水温调控电路(3)和安全控制电路模块ic1及其输入输出电路得到直流电压v+1，一方面由于探水电极ts1和ts2之间的水电阻6rs和电阻6r6是串联分压关系，水电阻6rs和电容c6是并联关系，上电后电容c6正极电压由低上升很快稳定在分压值，因而使安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位低于下限，使安全控制电路模块ic1处于导通工作状态，使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出低电平、反相输出端(vo2)输出高电平，驱动三极管t1、t2都导通，让电磁继电器线圈j通电吸合，控制电磁继电器常开触点j1、j2闭合，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4接通，安全控制电路模块ic1及其输入输出电路持续地得到直流电压v+1，继续控制电磁继电器常开触点j1、j2锁定在闭合导通状态。另一方面水温探头(2)探测通电热水器(1)的温度，并将温度信号传递给水温调控电路(3)的信号输入端(vsi)，水温调控电路(3)将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如通电热水器(1)的温度低于设定值负偏差(下限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出高电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关接通电源输出线x2和电源输入线x3，让通电热水器(1)通电升温；如通电热水器(1)的温度高于设定值正偏差(上限)，水温调控电路(3)的输出端(vtc)则输出低电平给温控执行器(9)的控制极(g3)，控制温控执行器(9)内被控开关则断开电源输入线x3的电源，让通电热水器(1)断电降温；如此循环，使通电热水器(1)所加热的水温被水温调控电路(3)调控在设定值的正负偏差范围内。
缺水断电保护原理：当电热水器水箱内水位下降到设定位置表示缺水时，只要有一个探水电极离开水面，两探水电极ts1和ts2之间原有水电阻6rs开路呈现很大阻抗，探水电极ts1或电容c6正极电压由稳定的分压值很快上升至更高电位，使安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位高于上限，使安全控制电路模块ic1处于截止状态、其同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，驱动三极管t1、t2都处于失电截止状态，电磁继电器线圈j断电释放，电磁继电器常开触点j1、j2放开，电源输出线x1和通电热水器(1)的电源输入线x4的工作电流被断开，使通电热水器(1)停止发热降温；直流电线v+2持续得不到直流电压v+1，使电磁继电器常开触点j1、j2也持续锁定在放开状态，从而实现缺水断电保护的安全控制。
防止保护失效原理：假如两探水电极ts1和ts2之间原有水电阻6rs或电容c6发生短路，使安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位低于底限，触发安全控制电路模块ic1处于截止状态；所以两探水电极ts1和ts2和电容c6发生短路或开路故障，都使安全控制电路模块ic1的同相输出端(vo1)输出高电平、反相输出端(vo2)输出低电平，三极管t1、t2都截止，让电磁继电器线圈j断电释放，电磁继电器常开触点j1、j2放开，都能保证缺水断电保护的安全控制作用不失效。再假如安全控制电路模块ic1及其输入和输出电路发生开路或短路故障时，使安全控制电路模块ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)电位高于上限或低于底限，都能触发安全控制电路模块ic1翻转为截止状态，或直接控制电磁继电器常开触点j1、j2放开，断开通电热水器(1)的电源停止发热、同时断开水温调控电路(3)和安全控制电路模块ic1及其输入输出电路所需的直流电压v+1，仍然保持缺水断电保护的安全控制作用稳定不变、不失效。可见，本发明能够彻底消除安全隐患和缺陷，避免缺水过久后干烧而引发火灾事故，确保电热水器真实安全、必定安全。
八、补充说明：
1.本发明所述的固态继电器ssd1、ssd2都是采用tac018型固态继电器，可直接控制220v交流电压、1a电流的负载，完全能满足水热毯的功率(低于200w)需要。如需要控制更大功率电热负载，可先用tac018型固态继电器(与光电耦合器的原理相似)，驱动大功率双向晶闸管，再控制更大功率的交流负载。
2.本发明所述的安全控制电路模块ic1是采用防失控或防失效之类的安全控制电路或与其功能等效和接近的电路，例如专利申请号为201610508436.0中防失控电路芯片rah就属于安全控制电路模块之一。所述的安全控制电路模块ic1(以下简称：ic1)的基本原理和功能如下：当在ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位低于ic1内设的下限电位时，ic1工作在导通状态，ic1的同相输出端(vo1)输出低电位，ic1的反相输出端(vo2)输出高电位，可直接驱动后级执行电路接通负载电源；当在ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位高于ic1内设的上限电位时，ic1工作在截止状态，ic1的同相输出端(vo1)输出高电位，ic1的反相输出端(vo2)输出低电位，可直接驱动后级执行电路断开负载电源；上限和下限电位之差，就是ic1两种工作状态转换的动作回差；当在ic1的两个检测输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位因异常故障而低于ic1内设的底限电位(底限比下限电位还低很多)时，ic1工作在防失控或防失效状态，ic1的同相输出端(vo1)输出高电位，ic1的反相输出端(vo2)输出低电位，也可直接驱动后级执行电路断开电热负载电源；当在ic1的外基设置端(vm)输入高电平，对ic1不产生作用，当在ic1的外基设置端(vm)输入电位低于内基电位和两个检测输入端(vi1、vi2)电位时，使ic1的同相输出端(vo1)输出高电位，ic1的反相输出端(vo2)输出低电位，可直接驱动后级执行电路断开负载电源；当在ic1的安控输入端(vk)输入低电平，对ic1不产生作用，当在ic1的安控输入端(vk)输入高电平，使ic1的同相输出端(vo1)输出高电位，ic1的反相输出端(vo2)输出低电位，可直接驱动后级执行电路断开负载电源。于是ic1对负载就能起到防失控或防失效作用。