一种水热毯真安控制电路的制作方法

本发明属于水热毯或水暖毯的安全控制领域，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，避免持续缺水后形成干烧而引发火灾事故，确保水热毯或水暖毯必然真实安全的控制电路。因此，本发明简称：一种水热毯真安控制电路。

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全控制电路。

背景技术

对于电热水器类产品(包括水暖毯或水热毯)，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之门。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。

3.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水温控制电路和缺水断电控制电路，所以存在失控的安全隐患和缺陷。

4.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。

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，确保电热水器类产品(包括水暖毯或水热毯)必定真正安全的控制电路；解决现有市场上电热水器类产品在故障时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：包括熔断器(1)、电源开关(2)、热水器电源(3)、直流输出电源(4)、通电热水器(5)，其特征在于：还包括防打火失控的水位安控电路(6)、水温探测器(7)、防失控的水温调控器(8)、温控开关(9)、保护开关(10)及其连接组合方式；所述的熔断器(1)串接在交流电源输入端l和电源开关(2)的电源侧l1之间，所述的电源开关(2)的电源侧n1直接连接交流电源输入端n，电源开关(2)的负载侧l2连接热水器电源(3)的一个交流电源输入端，电源开关(2)的负载侧n2连接热水器电源(3)的另一个交流电源输入端，所述的热水器电源(3)输出的第一组交流电源(z1、z2)分别连接直流输出电源(4)的两个交流电源输入端，所述的通热水器电源(3)输出的第二组交流电源线x4连接电热水器(5)的一个电源输入端，热水器电源(3)输出的第二组交流电源线x1连接保护开关(10)的进口，所述的保护开关(10)的出口电源线x2连接温控开关(9)的进口，温控开关(9)的出口电源线x3连接通电热水器(5)的另一个电源输入端；所述的直流输出电源(4)将输入的交流电源经过整流滤波稳压后变换为直流电压v+1输出，所述的防打火失控的水位安控电路(6)的电源正极输入端连接直流电压v+1，防打火失控的水位安控电路(6)输出的直流电压线v+3连接防失控的水温调控器(8)的电源正极输入端，所述的防失控的水温调控器(8)的电源负极输入端和防打火失控的水位安控电路(6)的电源负极输入端连接直流输出电源(4)输出的直流电路接地端(gnd)；所述的水温探测器(7)的一端连接防失控的水温调控器(8)的检测输入端(vi3)，水温探测器(7)的另一端连接防失控的水温调控器(8)的检测输入端(vi)；所述的防打火失控的水位安控电路(6)输出的电磁力(cfj1)驱动保护开关(10)的控制极(g1)，或者由防失控的水温调控器(8)输出的电磁力(cfj2)驱动保护开关(10)的控制极(g1)，所述的防失控的水温调控器(8)输出的电磁力或光能驱动温控开关(9)的控制极(g2)；所述的热水器电源(3)输出的第二组交流电源(x1、x4)最好是与其输入的交流电源之间有绝缘隔离措施，若通电热水器(5)内通电部位与水热毯中循环水之间的绝缘隔离措施牢固可靠，保证不漏电，则热水器电源(3)输出的第二组交流电源(x1、x4)或者直接引用其输入的交流电源；所述的通电热水器(5)和水温探测器(7)应能置于水热毯的水箱内或外；所述的通电热水器(5)的通电发热方式不限。

作为本发明优选的实施例1：所述的熔断器(1)就是防止短路的熔断器rd，所述的电源开关(2)就是两极式电源开关dk，所述的热水器电源(3)就是为直流输出电源(4)提供第一组交流电源(z1、z2)、还为通电热水器(5)提供第二组交流电源(x1、x4)的热水器电源rsd，所述的直流输出电源(4)就是将输入交流电源经过整流滤波稳压后变换为直流电压v+1输出的直流输出电源zcd，所述的通电热水器(5)就是将水热毯水箱内循环水进行加热的通电热水器drq，其上方置于水箱内或外的上端，所述的防打火失控的水位安控电路(6)包括常开按钮cka、电磁继电器的线圈j1和常开触点j11、j12、二极管d5、浮合式水位探测器fht，或者选用异涨式水位探测器yzt替换浮合式水位探测器fht；所述的水温探测器(7)包括负温度系数热敏电阻ntc及其既导热又绝缘的密封套，所述的防失控的水温调控器(8)包括安全控制电路模块ic、电阻r1、r2、r3、r5、r6、r7、电容c1、c2、二极管d1、d2、稳压二极管wd1、wd2、三极管t1、t2、固态继电器ssd2内发光二极管，所述的温控开关(9)就是固态继电器ssd2内双向可控硅，所述的保护开关(10)就是电磁继电器的常开触点j12；电路连接方式：所述的熔断器rd串接在交流电源输入端l和电源开关dk的电源侧l1之间，所述的电源开关dk的电源侧n1直接连接交流电源输入端n，电源开关dk的负载侧l2连接热水器电源rsd的一个交流电源输入端，电源开关dk的负载侧n2连接热水器电源rsd的另一个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第一组交流电源(z1、z2)分别连接直流输出电源zcd的两个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x4连接通电热水器drq的一个电源输入端，热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x1连接电磁继电器常开触点j12的静点或进口，电磁继电器常开触点j12的动点或出口电源线x2连接固态继电器ssd2内双向可控硅的一端或进口，固态继电器ssd2内双向可控硅的另一端或出口电源线x3连接通电热水器drq的另一个电源输入端；所述的直流输出电源zcd输出的直流电压v+1连接常开按钮cka的一端和电磁继电器常开触点j11的静点，按钮cka的另一端连接电磁继电器常开触点j11的动点作为直流电压线v+2再连接浮合式水位探测器fht内浮通开关ftk的静端，浮通开关ftk的动触片端连接直流电压线v+3，直流电压线v+3再连接电磁继电器线圈j1的一端和二极管d5负极，电磁继电器线圈j1的另一端和二极管d5正极连接直流电路接地端(gnd)；所述的安全控制电路模块ic的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极与电容c1正极、电阻r6一端都连接在直流电压线v+3之上，安全控制电路模块ic的电源负极输入端(v-)、三极管t2发射极与电容c2负极、电阻r7一端都连接直流电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r7另一端和负温度系数热敏电阻ntc的一端(vi)，所述的负温度系数热敏电阻ntc的另一端连接电阻r6的另一端(vi3)；所述安全控制电路模块ic的同相输出端(vo1)连接电阻r1的一端和二极管d1正极，电阻r1的另一端连接稳压二极管wd1正极和二极管d1、电容c1两负极，稳压二极管wd1负极连接三极管t1基极，三极管t1集电极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd1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ic的反相输出端(vo2)连接电阻r2的一端和二极管d2负极，电阻r2的另一端连接稳压二极管wd2负极和二极管d2、电容c2两正极，稳压二极管wd2正极连接三极管t2基极；所述的浮合式水位探测器fht由浮通开关ftk、挂码、胶罩、浮球、托网组合而成，并将托网部分固定于水箱内上方，浮通开关ftk的静端连接直流电压线v+2，浮通开关ftk的活动弹片端连接直流电压线v+3，浮通开关ftk的活动弹片带有挂码，挂码随胶罩和浮球上下移动，胶罩富有弹性并密封水箱，托网作用是限制浮球活动范围并使托网内外水位连通齐平。

作为本发明优选的实施例2：所述的熔断器(1)就是防止短路的熔断器rd，所述的电源开关(2)就是两极式电源开关dk，所述的热水器电源(3)就是为直流输出电源(4)提供第一组交流电源(z1、z2)、还为通电热水器(5)提供第二组交流电源(x1、x4)的热水器电源rsd，所述的直流输出电源(4)就是将输入交流电源经过整流滤波稳压后变换为直流电压v+1输出的直流输出电源zcd，所述的通电热水器(5)就是将水热毯水箱内循环水进行加热的通电热水器drq，其上方置于水箱内或外的上端；所述的防打火失控的水位安控电路(6)包括常开按钮cka、固态继电器ssd1和电阻r8、异涨式水位探测器yzt，或者用正热敏式水位探测器ptc替换异涨式水位探测器yzt，或者用浮合式水位探测器fht替换异涨式水位探测器yzt；所述的水温探测器(7)包括负温度系数热敏电阻ntc及其既导热又绝缘的密封套，所述的防失控的水温调控器(8)包括安全控制电路模块ic、电阻2r1、2r2、2r5、2r6、2r7、电容2c1、2c2、二极管2d1、2d2、d3、稳压二极管2wd1、2wd2、三极管2t1、2t2、电磁继电器的线圈j2，所述的温控开关(9)就是电磁继电器的常开触点j22，所述的保护开关(10)就是电磁继电器的常开触点j21；电路连接方式：所述的熔断器rd串接在交流电源输入端l和电源开关dk的电源侧l1之间，所述的电源开关dk的电源侧n1直接连接交流电源输入端n，电源开关dk的负载侧l2连接热水器电源rsd的一个交流电源输入端，电源开关dk的负载侧n2连接热水器电源rsd的另一个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第一组交流电源(z1、z2)分别连接直流输出电源zcd的两个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x4连接通电热水器drq的一个电源输入端，热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x1连接电磁继电器常开触点j21的静点或进口，电磁继电器常开触点j21的动点或出口电源线x2连接电磁继电器常开触点j22的静点或进口，电磁继电器常开触点j22的动点或出口电源线x3连接通电热水器drq的另一个电源输入端；所述的直流输出电源zcd输出的直流电压v+1连接常开按钮cka的一端和固态继电器ssd1内双向可控硅的一端，按钮cka的另一端和固态继电器ssd1内双向可控硅的另一端连接直流电压线v+2再连接异涨式水位探测器yzt内双金属片控温器sjp的静触片、双金属片控温器sjp的动触片连接直流电压线v+3，直流电压线v+3再连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接固态继电器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直流电路接地端(gnd)；所述的安全控制电路模块ic的电源正极输入端(v+)和三极管2t1发射极与电容2c1正极、电阻2r6一端都连接在直流电压线v+3之上，安全控制电路模块ic的电源负极输入端(v-)、三极管2t2发射极与电容2c2负极、电阻2r7一端都连接直流电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻2r5的一端，电阻2r5的另一端连接电阻2r7另一端和负温度系数热敏电阻ntc的一端(vi)，所述的负温度系数热敏电阻ntc的另一端连接电阻2r6的另一端(vi3)；所述安全控制电路模块ic的同相输出端(vo1)连接电阻2r1的一端和二极管2d1正极，电阻2r1的另一端连接稳压二极管2wd1正极和二极管2d1、电容2c1两负极，稳压二极管2wd1负极连接三极管2t1基极，三极管2t1集电极连接电磁继电器线圈j2的一端和二极管d3负极，二极管d3正极和电磁继电器线圈j2的另一端连接三极管2t2集电极，所述的安全控制电路模块ic的反相输出端(vo2)连接电阻2r2的一端和二极管2d2负极，电阻2r2的另一端连接稳压二极管2wd2负极和二极管2d2、电容2c2两正极，稳压二极管2wd2正极连接三极管2t2基极；所述的异涨式水位探测器yzt是在外壳tk内密封双金属片控温器sjp的器件构成，其外壳tk应紧贴通电热水器drq上方，双金属片控温器sjp的静触片连接直流电压线v+2，双金属片控温器sjp的动触片连接直流电压线v+3；所述的正热敏式水位探测器ptc由密封在绝缘又导热的外套tk内正温度系数热敏电阻ptc构成，其外套tk应紧贴通电热水器drq上方，两外端再跨接在直流电压线v+2和直流电压线v+3之间。

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，防失控的水温调控器(8)能对电热水器水箱内水温按设定要求进行自动调控，还具有防失控功能，在故障时仍然能断开发热负载的电源；当水箱缺水时，防打火失控的水位安控电路(6)内水位探测器先断开锁控开关所得的直流电压v+1，随后锁控开关进一步锁定水位探测器持续地失去直流电压v+1，最后强迫切断通电热水器(5)的电源，从而实现电热水器(包括水暖毯或水热毯)缺水断电保护的安全控制。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和多种电热水器类产品的缺水断电保护安全控制电路。

2.由于本发明中防打火失控的水位安控电路(6)内水位探测器配合安控电路有自锁作用，当电热水器(包括水暖毯或水热毯)水箱内缺水时，水位探测器内开关触点只需要断开动作一次，安控电路就能使水位探测器持续失去直流电压v+1，因此，水位探测器内开关触点断开后，在无电压的条件下任意抖动也不会发生打火(闪弧)粘连现象，所以在缺水需要断电时水位探测器也就不会发生打火失控或失效现象；另外，假如防打火失控的水位安控电路(6)内发生某种开路或短路故障，同样能使防打火失控的水位安控电路(6)自动锁定在断电状态，保证驱动保护开关(10)断开电源，同时强迫防失控的水温调控器(8)控制温控开关(9)断开通电热水器(5)的输入电源，仍然保持安全控制作用不失效、不失控，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在安全保护方面的根本区别。

可见，本发明是一种水热毯真安控制电路。

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是本发明所用的一种正热敏式水位探测器ptc结构图。

在图1中：(1)为熔断器、(2)为电源开关、(3)为热水器电源、(4)为直流输出电源、(5)为通电热水器、(6)为防打火失控的水位安控电路、(7)为水温探测器、(8)为防失控的水温调控器、(9)为温控开关、(10)为保护开关。

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)为熔断器、(2)为电源开关、(3)为热水器电源、(4)为直流输出电源、(5)为通电热水器、(6)为防打火失控的水位安控电路、(7)为水温探测器、(8)为防失控的水温调控器、(9)为温控开关、(10)为保护开关；所述的熔断器(1)串接在交流电源输入端l和电源开关(2)的电源侧l1之间，所述的电源开关(2)的电源侧n1直接连接交流电源输入端n，电源开关(2)的负载侧l2连接热水器电源(3)的一个交流电源输入端，电源开关(2)的负载侧n2连接热水器电源(3)的另一个交流电源输入端，所述的热水器电源(3)输出的第一组交流电源(z1、z2)分别连接直流输出电源(4)的两个交流电源输入端，所述的通热水器电源(3)输出的第二组交流电源线x4连接电热水器(5)的一个电源输入端，热水器电源(3)输出的第二组交流电源线x1连接保护开关(10)的进口，所述的保护开关(10)的出口电源线x2连接温控开关(9)的进口，温控开关(9)的出口电源线x3连接通电热水器(5)的另一个电源输入端；所述的直流输出电源(4)将输入的交流电源经过整流滤波稳压后变换为直流电压v+1输出，所述的防打火失控的水位安控电路(6)的电源正极输入端连接直流电压v+1，防打火失控的水位安控电路(6)输出的直流电压线v+3连接防失控的水温调控器(8)的电源正极输入端，所述的防失控的水温调控器(8)的电源负极输入端和防打火失控的水位安控电路(6)的电源负极输入端连接直流输出电源(4)输出的直流电路接地端(gnd)；所述的水温探测器(7)的一端连接防失控的水温调控器(8)的检测输入端(vi3)，水温探测器(7)的另一端连接防失控的水温调控器(8)的检测输入端(vi)；所述的防打火失控的水位安控电路(6)输出的电磁力(cfj1)驱动保护开关(10)的控制极(g1)，或者由防失控的水温调控器(8)输出的电磁力(cfj2)驱动保护开关(10)的控制极(g1)，所述的防失控的水温调控器(8)输出的电磁力或光能驱动温控开关(9)的控制极(g2)；所述的热水器电源(3)输出的第二组交流电源(x1、x4)最好是与其输入的交流电源之间有绝缘隔离措施，若通电热水器(5)内通电部位与水热毯中循环水之间的绝缘隔离措施牢固可靠，保证不漏电，则热水器电源(3)输出的第二组交流电源(x1、x4)或者直接引用其输入的交流电源；所述的通电热水器(5)和水温探测器(7)应能置于水热毯的水箱内或外；所述的通电热水器(5)的通电发热方式不限。

图1工作原理如下：

正常水温调控原理：当需要将电热水器(包括水暖毯或水热毯)的水箱内水加热控温时，按动防打火失控的水位安控电路(6)内按钮，将直流输出电源输出的直流电压v+1接至直流电压线v+3，使防失控的水温调控器(8)和防打火失控的水位安控电路(6)都得到直流电压v+1进入正常工作状态。一方面防打火失控的水位安控电路(6)输出的电磁力(cfj1)驱动保护开关(10)的控制极(g1)，或者由防失控的水温调控器(8)输出的电磁力(cfj2)驱动保护开关(10)的控制极(g1)，使保护开关(10)闭合接通交流电源输出线x1和出口电源线x2的工作电流，并锁定防打火失控的水位安控电路(6)持续地得到直流电压v+1；另一方面水温探测器(7)将探测的水温度信号传递给防失控的水温调控器(8)的检测输入端(vi和vi3)，防失控的水温调控器(8)将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如水温低于设定值负偏差(下限)，防失控的水温调控器(8)则控制温控开关(9)接通电源线x2和电源线x3，让通电热水器(5)通电升温；如水温高于设定值正偏差(上限)，防失控的水温调控器(8)则控制温控开关(9)断开电源线x3的电源，让通电热水器(5)断电降温；如此循环，使通电热水器(5)所加热的水温被防失控的水温调控器(8)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(包括水暖毯或水热毯)水箱内水位下降到设定位置表示缺水时，防打火失控的水位安控电路(6)内水位探测器先断开锁控开关所得的直流电压vi1，随后锁控开关进一步锁定水位探测器持续地失去直流电压v+1，防打火失控的水位安控电路(6)输出的电磁力(cfj1)就驱动保护开关(10)断开电源输出线x1和出口电源线x2不能通电；同时防失控的水温调控器(8)也因失去直流电压v+1而控制温控开关(9)断开电源线x2和电源线x3，使通电热水器(5)得不到输入电源，从而实现电热水器缺水断电保护的安全控制。

防止保护失效原理：由于防打火失控的水位安控电路(6)内水位探测器配合安控电路有自锁作用，当电热水器(包括水暖毯或水热毯)水箱内缺水时，水位探测器内开关触点只需要断开动作一次，安控电路就能使水位探测器持续失去直流电压v+1，因此，水位探测器内开关触点断开后，在无电压的条件下任意抖动也就不会发生打火(闪弧)粘连现象，所以在缺水需要断电时水位探测器也就不会发生失效或失控现象；另外，假如防打火失控的水位安控电路(6)内发生某种开路或短路故障，同样能使防打火失控的水位安控电路(6)自动锁定在断电状态，保证驱动保护开关(10)断开电源输出线x1和出口电源线x2不能通电，同时强迫防失控的水温调控器(8)控制温控开关(9)断开电源线x2和电源线x3，使通电热水器(5)得不到输入电源，仍然保持安全控制作用稳定不变、不失效，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。

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，所述的熔断器(1)就是防止短路的熔断器rd，所述的电源开关(2)就是两极式电源开关dk，所述的热水器电源(3)就是为直流输出电源(4)提供第一组交流电源(z1、z2)、还为通电热水器(5)提供第二组交流电源(x1、x4)的热水器电源rsd，所述的直流输出电源(4)就是将输入交流电源经过整流滤波稳压后变换为直流电压v+1输出的直流输出电源zcd，所述的通电热水器(5)就是将水热毯水箱内循环水进行加热的通电热水器drq，其上方置于水箱内或外的上端，所述的防打火失控的水位安控电路(6)包括常开按钮cka、电磁继电器的线圈j1和常开触点j11、j12、二极管d5、浮合式水位探测器fht，或者选用异涨式水位探测器yzt(在图3之中)替换浮合式水位探测器fht；所述的水温探测器(7)包括负温度系数热敏电阻ntc及其既导热又绝缘的密封套，所述的防失控的水温调控器(8)包括安全控制电路模块ic、电阻r1、r2、r3、r5、r6、r7、电容c1、c2、二极管d1、d2、稳压二极管wd1、wd2、三极管t1、t2、固态继电器ssd2内发光二极管，所述的温控开关(9)就是固态继电器ssd2内双向可控硅，所述的保护开关(10)就是电磁继电器的常开触点j12；电路连接方式：所述的熔断器rd串接在交流电源输入端l和电源开关dk的电源侧l1之间，所述的电源开关dk的电源侧n1直接连接交流电源输入端n，电源开关dk的负载侧l2连接热水器电源rsd的一个交流电源输入端，电源开关dk的负载侧n2连接热水器电源rsd的另一个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第一组交流电源(z1、z2)分别连接直流输出电源zcd的两个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x4连接通电热水器drq的一个电源输入端，热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x1连接电磁继电器常开触点j12的静点或进口，电磁继电器常开触点j12的动点或出口电源线x2连接固态继电器ssd2内双向可控硅的一端或进口，固态继电器ssd2内双向可控硅的另一端或出口电源线x3连接通电热水器drq的另一个电源输入端；所述的直流输出电源zcd输出的直流电压v+1连接常开按钮cka的一端和电磁继电器常开触点j11的静点，按钮cka的另一端连接电磁继电器常开触点j11的动点作为直流电压线v+2再连接浮合式水位探测器fht内浮通开关ftk的静端，浮通开关ftk的动触片端连接直流电压线v+3，直流电压线v+3再连接电磁继电器线圈j1的一端和二极管d5负极，电磁继电器线圈j1的另一端和二极管d5正极连接直流电路接地端(gnd)；所述的安全控制电路模块ic的电源正极输入端(v+)和三极管t1发射极与电容c1正极、电阻r6一端都连接在直流电压线v+3之上，安全控制电路模块ic的电源负极输入端(v-)、三极管t2发射极与电容c2负极、电阻r7一端都连接直流电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r7另一端和负温度系数热敏电阻ntc的一端(vi)，所述的负温度系数热敏电阻ntc的另一端连接电阻r6的另一端(vi3)；所述安全控制电路模块ic的同相输出端(vo1)连接电阻r1的一端和二极管d1正极，电阻r1的另一端连接稳压二极管wd1正极和二极管d1、电容c1两负极，稳压二极管wd1负极连接三极管t1基极，三极管t1集电极连接固态继电器ssd2内发光二极管正极，固态继电器ssd1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ic的反相输出端(vo2)连接电阻r2的一端和二极管d2负极，电阻r2的另一端连接稳压二极管wd2负极和二极管d2、电容c2两正极，稳压二极管wd2正极连接三极管t2基极；所述的浮合式水位探测器fht由浮通开关ftk、挂码、胶罩、浮球、托网组合而成，并将托网部分固定于水箱内上方，浮通开关ftk的静端连接直流电压线v+2，浮通开关ftk的活动弹片端连接直流电压线v+3，浮通开关ftk的活动弹片带有挂码，挂码随胶罩和浮球上下移动，胶罩富有弹性并密封水箱，托网作用是限制浮球活动范围并使托网内外水位连通齐平。

图2电路工作原理如下：

正常水温调控原理：当需要将电热水器(包括水暖毯或水热毯)的水箱内水加热控温时，按动常开按钮cka，将直流输出电源zcd输出的直流电压v+1接至直流电压线v+2，再经过浮合式水位探测器fht(或异涨式水位探测器yzt)内开关连接，让直流电压线v+3得到直流电压v+1，使防失控的水温调控器(8)和防打火失控的水位安控电路(6)都得到直流电压v+1进入正常工作状态。一方面电磁继电器的线圈j1通电吸合、常开触点j12闭合接通电源输出线x1和出口电源线x2，常开触点j11闭合，将直流电压v+1接至直流电压线v+2，再经过浮合式水位探测器fht(或异涨式水位探测器yzt)内开关连接至直流电压线v+3，使电磁继电器的线圈j1持续地得到直流电压v+1，并锁定常开触点j11持续闭合；另一方面安全控制电路模块ic及其输入输出电路持续地得到直流电压v+1进行正常水温调控工作，负温度系数热敏电阻ntc将探测的水温信号传递给安全控制电路模块ic的检测输入端(vi1和vi2)，安全控制电路模块ic将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如水温低于安全控制电路模块ic设定值负偏差，安全控制电路模块ic的检测输入端(vi1和vi2)所得的输入电位低于设定值下限，使安全控制电路模块ic的同相输出端(vo1)输出低电平、反相输出端(vo2)输出高电平，三极管t1、t2都导通，让固态继电器ssd2内发光二极管发光，固态继电器ssd2内双向可控硅导通，接通电源线x2和电源线x3，让通电热水器(5)通电升温；如水温高于设定值正偏差，安全控制电路模块ic的检测输入端(vi1和vi2)所得的输入电位高于设定值上限，使安全控制电路模块ic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ssd2内发光二极管不发光，固态继电器ssd2内双向可控硅截止，断开电源线x2和电源线x3，让通电热水器(5)断电降温；如此循环，使通电热水器(5)所加热的水温被安全控制电路模块ic调控在设定值的上下限范围内。其中电容c1、c2的作用是避免三极管t1、t2在导通或截止时使安全控制电路模块ic发生临界振荡现象。另外，安全控制电路模块ic配合三极管t1、t2的互补特性，使水温控制电路具有防失控功能，在故障时仍然能断开通电热水器(5)的发热电源。

缺水断电保护原理：当电热水器(包括水暖毯或水热毯)水箱内水位下降到设定位置表示缺水时，防打火失控的水位安控电路(6)内浮合式水位探测器fht(或异涨式水位探测器yzt)将断开直流电压线v+3所得的直流电压v+1，电磁继电器的线圈j1断电释放、常开触点j11放开，使直流电压线v+2持续地失去直流电压v+1，常开触点j12放开使电源输出线x1和出口电源线x2不能通电；同时安全控制电路模块ic和三极管t1、t2也因失去直流电压v+1而控制固态继电器ssd2内双向可控硅截止，断开电源线x2和电源线x3，让通电热水器(5)断电降温。从而实现电热水器(包括水暖毯或水热毯)缺水断电保护的安全控制。

防止保护失效原理：由于浮合式水位探测器fht(或异涨式水位探测器yzt)串接电磁继电器线圈j1，再由电磁继电器常开触点j11反馈控制浮合式水位探测器fht的电源，使防打火失控的水位安控电路(6)具有防打火失控的自锁作用，当电热水器(包括水暖毯或水热毯)水箱内缺水时，浮合式水位探测器fht内开关触点只需要断开动作一次，电磁继电器常开触点j11就能使浮合式水位探测器fht持续失去直流电压v+1，因此，浮合式水位探测器fht内开关触点断开后，在无电压的条件下任意抖动也就不会发生打火(闪弧)粘连现象，所以在缺水需要断电时浮合式水位探测器fht也就不会发生失效或失控现象；另外，假如电磁继电器线圈j1发生开路或短路故障，同样能由电磁继电器常开触点j11将浮合式水位探测器fht所需的直流电压v+1自动锁定在断开状态，由电磁继电器常开触点j12保证断开电源输出线x1和出口电源线x2不能通电，同时安全控制电路模块ic控制三极管t1、t2驱动固态继电器ssd2断开电源线x2和电源线x3，使通电热水器(5)得不到输入电源，仍然保持安全控制作用稳定不变、不失效，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(包括水暖毯或水热毯)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，所述的熔断器(1)就是防止短路的熔断器rd，所述的电源开关(2)就是两极式电源开关dk，所述的热水器电源(3)就是为直流输出电源(4)提供第一组交流电源(z1、z2)、还为通电热水器(5)提供第二组交流电源(x1、x4)的热水器电源rsd，所述的直流输出电源(4)就是将输入交流电源经过整流滤波稳压后变换为直流电压v+1输出的直流输出电源zcd，所述的通电热水器(5)就是将水热毯水箱内循环水进行加热的通电热水器drq，其上方置于水箱内或外的上端；所述的防打火失控的水位安控电路(6)包括常开按钮cka、固态继电器ssd1和电阻r8、异涨式水位探测器yzt，或者用正热敏式水位探测器ptc(如图4所示)替换异涨式水位探测器yzt，或者用浮合式水位探测器fht(在图2之中)替换异涨式水位探测器yzt；所述的水温探测器(7)包括负温度系数热敏电阻ntc及其既导热又绝缘的密封套，所述的防失控的水温调控器(8)包括安全控制电路模块ic、电阻2r1、2r2、2r5、2r6、2r7、电容2c1、2c2、二极管2d1、2d2、d3、稳压二极管2wd1、2wd2、三极管2t1、2t2、电磁继电器的线圈j2，所述的温控开关(9)就是电磁继电器的常开触点j22，所述的保护开关(10)就是电磁继电器的常开触点j21；电路连接方式：所述的熔断器rd串接在交流电源输入端l和电源开关dk的电源侧l1之间，所述的电源开关dk的电源侧n1直接连接交流电源输入端n，电源开关dk的负载侧l2连接热水器电源rsd的一个交流电源输入端，电源开关dk的负载侧n2连接热水器电源rsd的另一个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第一组交流电源(z1、z2)分别连接直流输出电源zcd的两个交流电源输入端，所述的热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x4连接通电热水器drq的一个电源输入端，热水器电源rsd输出的第二组交流电源线x1连接电磁继电器常开触点j21的静点或进口，电磁继电器常开触点j21的动点或出口电源线x2连接电磁继电器常开触点j22的静点或进口，电磁继电器常开触点j22的动点或出口电源线x3连接通电热水器drq的另一个电源输入端；所述的直流输出电源zcd输出的直流电压v+1连接常开按钮cka的一端和固态继电器ssd1内双向可控硅的一端，按钮cka的另一端和固态继电器ssd1内双向可控硅的另一端连接直流电压线v+2再连接异涨式水位探测器yzt内双金属片控温器sjp的静触片、双金属片控温器sjp的动触片连接直流电压线v+3，直流电压线v+3再连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接固态继电器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直流电路接地端(gnd)；所述的安全控制电路模块ic的电源正极输入端(v+)和三极管2t1发射极与电容2c1正极、电阻2r6一端都连接在直流电压线v+3之上，安全控制电路模块ic的电源负极输入端(v-)、三极管2t2发射极与电容2c2负极、电阻2r7一端都连接直流电路接地端(gnd)，所述的安全控制电路模块ic的两个检测输入端(vi1、vi2)连接电阻2r5的一端，电阻2r5的另一端连接电阻2r7另一端和负温度系数热敏电阻ntc的一端(vi)，所述的负温度系数热敏电阻ntc的另一端连接电阻2r6的另一端(vi3)；所述安全控制电路模块ic的同相输出端(vo1)连接电阻2r1的一端和二极管2d1正极，电阻2r1的另一端连接稳压二极管2wd1正极和二极管2d1、电容2c1两负极，稳压二极管2wd1负极连接三极管2t1基极，三极管2t1集电极连接电磁继电器线圈j2的一端和二极管d3负极，二极管d3正极和电磁继电器线圈j2的另一端连接三极管2t2集电极，所述的安全控制电路模块ic的反相输出端(vo2)连接电阻2r2的一端和二极管2d2负极，电阻2r2的另一端连接稳压二极管2wd2负极和二极管2d2、电容2c2两正极，稳压二极管2wd2正极连接三极管2t2基极；所述的异涨式水位探测器yzt(在图3之中)是在外壳tk内密封双金属片控温器sjp的器件构成，其外壳tk应紧贴通电热水器drq上方，双金属片控温器sjp的静触片连接直流电压线v+2，双金属片控温器sjp的动触片连接直流电压线v+3；所述的正热敏式水位探测器ptc，如图4所示，由密封在绝缘又导热的外套tk内正温度系数热敏电阻ptc构成，其外套tk应紧贴通电热水器drq上方，两外端再跨接在直流电压线v+2和直流电压线v+3之间。

图3电路工作原理如下：

正常水温调控原理：当需要将电热水器(包括水暖毯或水热毯)的水箱内水加热控温时，按动常开按钮cka，将直流输出电源zcd输出的直流电压v+1接至直流电压线v+2，再经过异涨式水位探测器yzt(或浮合式水位探测器fht)内开关连接，让直流电压线v+3得到直流电压v+1，使防失控的水温调控器(8)和防打火失控的水位安控电路(6)都得到直流电压v+1进入正常工作状态。一方面固态继电器ssd1内发光二极管发光、驱动固态继电器ssd1内双向可控硅导通将直流电压v+1接至直流电压线v+2，再经过异涨式水位探测器yzt(或浮合式水位探测器fht)内开关连接至直流电压线v+3，使固态继电器ssd1内发光二极管持续地得到直流电压v+1持续发光、，并锁定固态继电器ssd1内双向可控硅持续导通；另一方面安全控制电路模块ic及其输入输出电路持续地得到直流电压v+1进行正常水温调控工作，负温度系数热敏电阻ntc将探测的水温度信号传递给安全控制电路模块ic的检测输入端(vi1和vi2)，安全控制电路模块ic将水温调控设定值和输入的温度信号作比较判断，如水温低于安全控制电路模块ic设定值负偏差，安全控制电路模块ic的检测输入端(vi1和vi2)所得的输入电位低于设定值下限，使安全控制电路模块ic的同相输出端(vo1)输出低电平、反相输出端(vo2)输出高电平，三极管2t1、2t2都导通，让电磁继电器线圈j2通电吸合，电磁继电器常开触点j21闭合，接通交流电源线x1和电源线x2，电磁继电器常开触点j22闭合，接通电源线x2和电源线x3，让通电热水器(5)通电升温；如水温高于设定值正偏差，安全控制电路模块ic的检测输入端(vi1和vi2)所得的输入电位高于设定值上限，使安全控制电路模块ic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2t1、2t2都截止，让电磁继电器线圈j2断电释放，电磁继电器常开触点j21放开，断开交流电源线x1和电源线x2，电磁继电器常开触点j22放开，断开电源线x2和电源线x3，让通电热水器(5)断电降温；如此循环，使通电热水器(5)所加热的水温被安全控制电路模块ic调控在设定值的上下限范围内。其中电容2c1、2c2的作用是避免三极管2t1、2t2在导通或截止时使安全控制电路模块ic发生临界振荡现象。另外，安全控制电路模块ic配合三极管2t1、2t2的互补特性，使水温控制电路具有防失控功能，在故障时仍然能断开通电热水器(5)的发热电源。

缺水断电保护原理：当电热水器(包括水暖毯或水热毯)水箱内水位下降到设定位置表示缺水时，防打火失控的水位安控电路(6)内异涨式水位探测器yzt(或浮合式水位探测器fht)将断开直流电压线v+3所得的直流电压v+1，固态继电器ssd1内发光二极管不发光、让固态继电器ssd1内双向可控硅截止，使直流电压线v+2和直流电压线v+3持续地失去直流电压v+1；同时安全控制电路模块ic和三极管2t1、2t2以及电磁继电器线圈j2也因失去直流电压v+1而控制电磁继电器常开触点j21放开，断开交流电源线x1和电源线x2，电磁继电器常开触点j22放开，断开电源线x2和电源线x3，让通电热水器(5)断电降温。从而实现电热水器(包括水暖毯或水热毯)缺水断电保护的安全控制。

防止保护失效原理：由于异涨式水位探测器yzt串接电阻r8和固态继电器ssd1内发光二极管，再由固态继电器ssd1内双向可控硅反馈控制异涨式水位探测器yzt的电源，使防打火失控的水位安控电路(6)具有防打火失控的自锁作用，当电热水器(包括水暖毯或水热毯)水箱内缺水时，异涨式水位探测器yzt内开关触点只需要断开动作一次，固态继电器ssd1内双向可控硅就能使异涨式水位探测器yzt持续失去直流电压v+1，因此，异涨式水位探测器yzt内开关触点断开后，在无电压的条件下任意抖动也就不会发生打火(闪弧)粘连现象，所以在缺水需要断电时异涨式水位探测器yzt也就不会发生失效或失控现象；另外，假如电阻r8串接固态继电器ssd1内发光二极管发生开路或短路故障，同样能由固态继电器ssd1内双向可控硅将异涨式水位探测器yzt所需的直流电压v+1自动锁定在断开状态，同时安全控制电路模块ic控制三极管2t1、2t2以及电磁继电器线圈j2也因失去直流电压v+1而控制电磁继电器常开触点j21放开，断开交流电源线x1和电源线x2，电磁继电器常开触点j22放开，断开电源线x2和电源线x3，使通电热水器(5)得不到输入电源，仍然保持安全控制作用稳定不变、不失效，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(包括水暖毯或水热毯)真实安全、必定安全。

四、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ic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ic(以下简称：ic)的基本原理和功能如下：当在ic的两个检测输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位低于ic内设的下限电位时，ic工作在导通状态，ic的同相输出端(vo1)输出低电位，ic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ic的两个检测输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位高于ic内设的上限电位时，ic工作在截止状态，ic的同相输出端(vo1)输出高电位，ic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ic两种工作状态转换的动作回差；当在ic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ic内设的底限电位(底限比下限电位还低很多)时，ic工作在防失控或防失效状态，ic的同相输出端(vo1)输出高电位，ic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ic的外基设置端(vm)输入高电平，对ic不产生作用，当在ic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ic的同相输出端(vo1)输出高电位，ic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ic的安控输入端(vk)输入低电平，对ic不产生作用，当在ic的安控输入端(vk)输入高电平，使ic的同相输出端(vo1)输出高电位，ic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ic对负载就能起到防失控或防失效作用。