專利名稱：一種電熱水器控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種電熱水器控制器，屬家用電子技術(shù)領(lǐng)域。
家用電熱水器分做兩大類儲水式和直熱式。就直熱式而言，采用電熱絲直接加熱方式已被淘汰，代之而興起的是鎧甲式加熱器加自動控制類型。這種結(jié)構(gòu)方式存有明顯弊端一是當(dāng)控制部分一旦失效，將使加熱器很快損壞；二是當(dāng)線路中有漏電現(xiàn)象時(shí)極易發(fā)生人體觸電事故；三是這種結(jié)構(gòu)的電熱水器控制器用途單一，即只能使電熱水器做普通淋浴器使用，而無其它功能。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種性能可靠、使用方便，具有漏電監(jiān)控功能，而且可實(shí)現(xiàn)保健、殺菌等用途的電熱水器控制器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案之一是本實(shí)用新型包括有外殼和電子線路，在所述的電子線路中，電源電路(1)分別連接溫度檢測電路(2)、漏電檢測電路(3)、控制電路(5)、臭氧發(fā)生電路(6)，控制電路(5)還與漏電檢測電路(3)相連，漏電檢測電路(2)還與負(fù)載電路(4)相連。
在方案一的基礎(chǔ)上，在所述的電子電路中，控制電路(5)還與臭氧發(fā)生電路(6)相連。
本實(shí)用新型的特殊之處還在于在所述的溫度檢測電路(1)由串接在電源正極上的感溫開關(guān)K2構(gòu)成；所述的漏電檢測電路(3)由電感線圈L1-L3、可控硅SCR1、二極管D6、D7、電容C2、C3構(gòu)成，L1、L2分別串接在交流電源火線N和零線L上，L2、L3又構(gòu)成變壓器B2，C2跨接在L3兩端，D6串接在L3的一端上，C3跨接在D6負(fù)極與地之間，SCR1的控制極與D6負(fù)極相接，其陽極與檢測電路(2)相接，其陰極與串聯(lián)D7后接地、串聯(lián)的中點(diǎn)與控制電路(5)相接；所述的控制電路(5)由可控硅SCR2、SCR3、繼電器J1、開關(guān)AN1-AN3、電阻R3-R5、電容C4、C5、二極管D8構(gòu)成，AN1、R3串聯(lián)后接在電源正極與地之間，其中點(diǎn)連接漏電檢測電路(3)中的SCR1、D7的中點(diǎn)，SCR3與J1串聯(lián)后接在電源正極與地之間、其中點(diǎn)分別通過C4和串聯(lián)的R5、D8接地，SCR3的控制極通過AN2、R4接電源正極，SCR2串接在電源正極上、其控制極通過AN3、R4接電源正極，C5跨接在電源正極與地之間。
所述的臭氧發(fā)生電路(6)由方波振蕩器、高壓發(fā)生電路及驅(qū)動電路構(gòu)成，IC1及外圍元件組成一個(gè)方波振蕩器，其輸出端的信號經(jīng)由R9、C9組成的濾波吸收網(wǎng)絡(luò)濾波后送入由三極管V2及變壓器B3、二極管D11構(gòu)成的高壓發(fā)生電路，經(jīng)V2放大驅(qū)動高壓脈沖變壓器B3產(chǎn)生高壓，三極管V1、二極管D9、電阻R5、電容C6構(gòu)成水泵電機(jī)驅(qū)動電路，D9、C6串聯(lián)后跨接在電源正極與地之間、其中點(diǎn)通過電阻R5接V1基極，V1發(fā)射極接地、集電極通過水泵電機(jī)M接電源正極。
本實(shí)用新型的另一特殊之處還在于所述的溫度檢測電路(2)由IC3及外圍元件組成的比較電路和由三極管V3組成的反相電路構(gòu)成。IC3的10-18腳分別連接D12-D20并均通過R14接電源正極，3、9腳接電源正極，7、6腳通過R12接4、8腳并通過R13接地，2腳接地，電阻R10、電位器W1、電阻R11串聯(lián)后跨接于電源正極和地之間，W1的可調(diào)端接IC3的5腳，IC3的1腳為信號輸出端接反相電路中三極管V3的基極，V3發(fā)射極通過電阻R15接電源正極、集電極通過電阻R16接地并做為信號輸出端接漏電檢測電路(3)。
所述的漏電檢測電路(3)中，線圈L1、L2分別串接在交流電源火線N、零線L上，L2、L3組成變壓器B2，電容C2跨接在L3兩端，D6串接在L3一端，其負(fù)極與SCR4控制極相接并接溫度檢測電路(2)的輸出端，SCR4與D21串聯(lián)后跨接在R17一端與地之間，開關(guān)AN4連接在SCR4陽極與地之間，三極管V4集電極與三極管V5基極與SCR4陽極相連，V4發(fā)射極接地、基極通過電阻R18與控制電路(5)相接，V5集電極接電源正極、發(fā)射極通過繼電器J1接地，水控開關(guān)K1串接在電阻R17的另一端和電源正極之間。
所述的控制電路(5)由雙穩(wěn)態(tài)電路和反相器電路及可控硅SCR2、開關(guān)AN3、AN4、電阻R4、R23、R25、電容C16構(gòu)成。三極管V6、V7組成雙穩(wěn)態(tài)電路，其一個(gè)輸出端接漏電檢測電路(3)、另一個(gè)輸出端連接三極管V8組成的反相器電路，V8集電極做為信號輸出端接臭氧發(fā)生電路(6)的輸入端，雙穩(wěn)態(tài)電路的輸入端通過電阻R23連接SCR2控制極并通過C16與V8發(fā)射極相連，SCR2控制極還通過AN3、R25接電源正極，SVR2、R4串接在電源正極上，AN4跨接在SCR2的兩端。
所述的臭氧發(fā)生電路(6)由方波振蕩器、高壓發(fā)生電路和驅(qū)動電路構(gòu)成。IC1及外圍元件組成方波振蕩器，其輸入端(4腳)與控制電路相連，其輸出端(3腳)通過R9、C9組成的濾波吸收網(wǎng)絡(luò)與高壓發(fā)生電路的輸入端(V2基極)相連，V2發(fā)射極接地、集電極通過高壓變壓器B3的初級線圈接電源正極，三極管V9基極通過R27接控制電路(5)的輸出端、發(fā)射極接地、集電極通過水泵電機(jī)M接電源正極，R26、D24串聯(lián)后跨接在控制電路(5)的輸出端和地之間，V2、V9的集電極與發(fā)射極間分別并聯(lián)保護(hù)二極管D11和D25。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)接通自來水時(shí)，水控制開關(guān)K1自動接通工作電源，感溫開關(guān)K2自行接通，按下AN2(加熱開關(guān))，可控硅SCR3導(dǎo)通，繼電器J1工作，其觸點(diǎn)J1-1吸合，導(dǎo)致繼電器J2處于工作狀態(tài)，220V交流電源經(jīng)閉合的J2觸點(diǎn)使負(fù)載RL處于工作狀態(tài)；當(dāng)水溫高于設(shè)定值時(shí)，感溫開關(guān)K2斷開，SCR3截止，J1、J2均不工作，切斷220V工作電源；當(dāng)需進(jìn)行消毒、殺菌時(shí)，按下AN3，可控制硅SCR2導(dǎo)通，接通臭氧發(fā)生電路(6)的工作電源，使該電路處于工作狀態(tài)，產(chǎn)生的臭氧分子經(jīng)水泵混合于熱水中；當(dāng)線路中有漏電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，線圈L1、L2中的電流將不平衡，這個(gè)不平衡的電流由L3耦合后經(jīng)D6、C2整流濾波加到SCR1控制極，使SCR1導(dǎo)通，SCR3關(guān)斷，J1、J2均不工作，從而切斷RL的工作電源。
本實(shí)用新型第2個(gè)技術(shù)方案的工作原理與前一方案不同之處在于水溫由W1設(shè)定，當(dāng)高于設(shè)定值時(shí)，IC3的1腳輸出低電平，經(jīng)V3倒相后加到漏電檢測電路(2)中SCR4的控制極，使SCR4導(dǎo)通，V5截止，從而使得J1、J2均不工作，切斷RL的工作電源；按下復(fù)位開關(guān)AN4，使V5導(dǎo)通，驅(qū)動J1、J2工作；控制電路(5)是一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路，其輸出信號一路輸入到漏電檢測電路(2)中的V4基極控制V5、J1、J2工作狀態(tài)，一路輸入到臭氧發(fā)生電路(6)，控制臭氧發(fā)生電路(6)的工作狀態(tài)，AN3接通后SCR2導(dǎo)通，V6截止，輸出高電平，使得V3截止，J1、J2不工作，V7導(dǎo)通，經(jīng)V8反相后使IC3起振，臭氧發(fā)生電路(6)處于工作狀態(tài)；當(dāng)再次按下AN3時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)電路輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，從而使得RL工作電源接通，臭氧發(fā)生電路(6)不工作；當(dāng)按下AN4時(shí)，SCR4關(guān)斷，負(fù)載電路(4)和臭氧發(fā)生電路(6)同時(shí)工作。
本實(shí)用新型具有性能可靠，使用方便的特點(diǎn)，具有漏電檢控功能、可保證使用的安全，其產(chǎn)生的臭氧具有殺菌、消毒作用。使用本實(shí)用新型制作的電熱水器，不僅可用于普通淋浴，而且由于臭氧的作用可預(yù)防皮膚病及殺滅皮膚表面部分致病菌毒，同時(shí)可用于餐具消毒、殺菌以及清除水果、蔬菜表面的殘留農(nóng)藥和病菌，還可用其它場合的消毒、除臭。
附圖及圖面說明。


圖1——本實(shí)用新型實(shí)施例1的電原理方框圖。
圖2——本實(shí)用新型實(shí)施例2的電原理方框圖。
圖3——本實(shí)用新型實(shí)施例1的電原理圖。
圖4——本實(shí)用新型實(shí)施例2的電原理圖在圖中，1——電源電路，2——溫度控制電路，3——漏電檢測電路，4——負(fù)載電路，5——控制電路，6——臭氧發(fā)生電路。
為進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例做以詳細(xì)描述。
參照
圖1、圖3。本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例是電源電路(1)由變壓器B1、橋式整流器D1-D4、電容C1、電阻R1-R2、水控開關(guān)K1、二極管D5組成。D1-D4的輸出端一端接地，另一端為電源正極，K1、R2串接在電源正極上，C1跨接在電源正極與地之間，D5正極接電源正極，負(fù)極通過R1接地。溫度檢測電路(2)由感溫開關(guān)K2串接于電源正極的構(gòu)成，K2的一端與漏電檢測電路(3)中的SCR1陽極相接，另一端與R2一端相接。漏電檢測電路(3)中，線圈L1、L2分別串接在交流火線N、零線L上，L2、L3組成變壓器B2，C2、C3、D6組成半波整流濾波電路，其D6負(fù)極端接SCR1控制極，SCR1陽極與溫度檢測電路(2)相接，其陰極通過D7接地，SCR1與D7的中點(diǎn)與控制電路(5)相連。控制電路(5)由可控硅SCR2、SCR3、繼電器J1、電阻R3-R5、電容C4、C5、開關(guān)AN1-AN3、二極管D2組成。AN1、R3串聯(lián)后跨接在電源正極與地之間，其中點(diǎn)與漏電檢測電路(3)相接；SCR3、J1串聯(lián)后跨接在電源正極與地之間，其中點(diǎn)分別通過C4及串聯(lián)的R5、D8接地；SCR3控制極通過串聯(lián)的AN2、R4接電源正極；SCR2串接在電源正極上，其控制極通過AN3、R4接電源正極；C5跨接在電源正極與地之間。臭氧發(fā)生電路(6)由IC1及外圍元件和三極管V1、V2、高壓脈沖變壓器B3等組成，其中IC1(NE55型集成電路)及外圍元件組成一個(gè)振蕩頻率為30KC、占空比為50％的方波振蕩器，輸出信號經(jīng)C9、R9組成的濾波吸收網(wǎng)絡(luò)濾波后驅(qū)動V2工作，從而帶動B3產(chǎn)生高壓，B3的匝數(shù)比為11∶3300，D9、C6跨接在電源正極與地之間、其中點(diǎn)通過R5接V1基極，V1發(fā)射極接地、集電極通過水泵電機(jī)M接電源正極。在負(fù)載電路(4)中，電阻R10與氖泡Ne串聯(lián)、繼電器J2與繼電器J1的觸點(diǎn)串聯(lián)后分別跨接在交流電源的火、零線間，J2的觸點(diǎn)J2-1、J2-2分別串接在交流電源火、零線上，負(fù)載RL接在交流電源火、零線間。
在本實(shí)施例中，IC1為NE5555型時(shí)基集成電路，V1為3DG12型三極管，V2為TIP41型三極管，D1-D4、D6、D9、D11為IN4002型二極管，D5、D7、D8、D10為2FE系列發(fā)光二極管，B1為220V/12V變壓器，L1匝數(shù)為20匝，B2匝數(shù)比為20∶3300，AN1-AN3為小型微動開關(guān)，M為12V直流電機(jī)，J1為8098型繼電器，J2為GL系列220V/10A繼電器，SCR1-SCR3為0.5A/100V單向可控硅。
參照圖2、圖4，本實(shí)用新型的另一最佳實(shí)施例是變壓器B1、橋式整流器D1-D4、集成電路IC2、電容C1、C10-C12組成電源電路(1)。D1-D4的正輸出端上串接有IC2，C1、C10及C11、C12分別組成兩級濾波網(wǎng)絡(luò)。IC3及外圍元件、三極管V3等組成溫度檢測電路(2)。IC3的9腳接電源正極，7、6腳通過R12、R13接地，4、8腳接在R12、R13的中點(diǎn)上，R10為溫度傳感器，它與W1、R11串聯(lián)后跨接在電源的正極與地之間，W1的可調(diào)端為信號輸入端與IC3的5腳相接，調(diào)整W1就可以設(shè)定溫度，IC3的2腳接地，在IC3的10-18腳分別接有D12-D20、D12-D20的正極均通過R14接電源正極，IC3的1腳為信號輸出端連接V3基極，V3發(fā)射極通過R15接電源正極、集電極通過R16接地并接漏電檢測電路(3)。當(dāng)相應(yīng)的溫度信號輸入到IC3的5腳時(shí)，該信號由IC3進(jìn)行比較后驅(qū)動相應(yīng)二極管發(fā)光(D12-D20中對應(yīng)的某一個(gè))以顯示不同溫度值。這樣就解決了上一實(shí)施例中的設(shè)定溫度只能為單一值問題。漏電檢測電路(3)由線圈L1、變壓器B2、可控硅SCR4、三極管V4、V5、繼電器J1、二極管D6、D21等組成。由L3耦合過來的漏電信號經(jīng)D6、C2半波整流和濾波后輸入到SCR4的控制極，SCR4陽極通過R17接電源正極、陰極通過D21接地，其控制極還與溫度檢測電路(2)的信號輸出端相連，AN4跨接在電源正極與地之間，V4集電極、V5基極均接電源正極，V4發(fā)射極接地、基極通過R18與控制電路(5)相接，V5集電極接電源正極、發(fā)射極通過J1接地，水控開關(guān)K1串接在電源正極上。控制電路(5)由三極管V6-V8、可控硅SCR2、開關(guān)AN3、AN4、二極管D22、D23等組成。三極管V6、V7及其它分立元件組成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路，其輸出端一個(gè)通過R18接V4基極、另一個(gè)通過V8倒相后接臭氧發(fā)生電路(6)，其輸入端通過R23與SCR4控制極相連；SCR4跨接在電源正極上，其控制極還通過AN3、R25接電源正極；AN4跨接在SCR4上。臭氧發(fā)生電路(6)由集成電路IC1、三極管V2、V9、二極管D11、D24、D25、脈沖高壓變壓器B3等組成。IC1及外圍元件組成一個(gè)振蕩頻率為30KC、占空比為50％的方波振蕩器，振蕩信號由3腳輸出經(jīng)由R9、C9組成的濾波吸收網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動V2導(dǎo)通，進(jìn)而使B3處于工作狀態(tài)，IC1的工作狀態(tài)由控制電路(5)的輸出端控制，即V8集電極輸出信號連接IC1的輸入端(4腳)；R26、D24串聯(lián)后跨接在V8集電極與地之間，V9基極通過R27與V8集電極相連、發(fā)射極接地、集電極通過水泵電機(jī)M接電源正極。負(fù)載電路(4)的構(gòu)成與連接與上一實(shí)施例相同。
本實(shí)施例與上一實(shí)施例相比，線路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本略高，但控制精度高，性能更為可靠。
在本實(shí)施例中，IC1為NE555型時(shí)基集成電路，IC2為7809型穩(wěn)壓集成電路，IC3為LM3914型電壓比較器電路，SCR2、SCR4為0.5A/100V單向可控硅，V2為TIP41型三極管，V3為3CC21型三極管，其余為2SC9013型三極管，D1-D4、D6、D11、D21、D25為1N4002型二極管，D22、D23為1N4148型二極管，D12-D20、D24為2EF系列發(fā)光二極管，R1為1KΩ負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
權(quán)利要求1.一種電熱水器控制器，它由外殼和電子線路組成，其特征是在所述的電子線路中，電源電路(1)分別與溫度檢測電路(2)、漏電檢測電路(3)、控制電路(5)、臭氧發(fā)生電路(6)相接，溫度檢測電路(2)、控制電路(5)還分別與漏電檢測電路(3)相接，漏電檢測電路(3)與負(fù)載電路(4)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器控制器，其特征是在所述的電子線路中，控制電路(5)還與臭氧發(fā)生電路(6)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器控制器，其特征是(1)、所述的溫度檢測電路(1)由串接在電源正極上的感溫開關(guān)K2構(gòu)成；(2)、所述的漏電檢測電路(3)由電感線圈L1-L3、可控硅SCR1、二極管D6、D7、電容C2、C3構(gòu)成，L1、L2分別串接在交流電源火線N和零線L上，L2、L3又構(gòu)成變壓器B2，C2跨接在L3兩端，D6串接在L3的一端上，C3跨接在D6負(fù)極與地之間，SCR1的控制極與D6負(fù)極相接，其陽極與溫度檢測電路(2)相接，其陰極與串聯(lián)D7后接地、串聯(lián)的中點(diǎn)與控制電路(5)相接；(3)、所述的控制電路(5)由可控硅SCR2、SCR3、繼電器J1、開關(guān)AN1-AN3、電阻R3-R5、電容C4、C5、二極管D8構(gòu)成，AN1、R3串聯(lián)后接在電源正極與地之間、其中點(diǎn)連接漏電檢測電路(3)中的SCR1、D7的中點(diǎn)，SCR3與J1串聯(lián)后接在電源正極與地之間、其中點(diǎn)分別通過C4和串聯(lián)的R5、D8接地，SCR3的控制極通過AN2、R4接電源正極，SCR2串接在電源正極上、其控制極通過AN3、R4接電源正極，C5跨接在電源正極與地之間。(4)、所述的臭氧發(fā)生電路(6)由方波振蕩器、高壓發(fā)生電路及驅(qū)動電路構(gòu)成，IC1及外圍元件組成一個(gè)方波振蕩器后，其輸出端的信號經(jīng)由R9、C9組成的濾波吸收網(wǎng)絡(luò)濾波后送入由三極管V2及變壓器B3、二極管D11構(gòu)成的高壓發(fā)生電路，經(jīng)V2放大驅(qū)動高壓脈沖變壓器B3產(chǎn)生高壓，三極管V1、二極管D9、電阻R5、電容C6構(gòu)成水泵電機(jī)驅(qū)動電路，D9、C6串聯(lián)后跨接在電源正極與地之間、其中點(diǎn)通過電阻R5接V1基極，V1發(fā)射極接地、集電極通過水泵電機(jī)M接電源正極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器控制器，其特征是(1)、所述的溫度檢測電路(2)由IC3及外圍元件組成的比較電路和由三極管V3組成的反相電路構(gòu)成，IC3的10-18腳分別連接D12-D20并均通過R14接電源正極，3、9腳接電源正極，7、6腳通過R12接4、8腳并通過R13接地，2腳接地，電阻R10、電位器W1、電阻R11串聯(lián)后跨接于電源正極和地之間，W1的可調(diào)端接IC3的5腳，IC3的1腳為信號輸出端接反相電路中三極管V3的基極，V3發(fā)射極通過電阻R15接電源正極、集電極通過電阻R16接地并做為信號輸出端接漏電檢測電路(3)；(2)、所述的漏電檢測電路(3)中，線圈L1、L2分別串接在交流電源火線N、零線L上，L2、L3組成變壓器B2，電容C2跨接在L3兩端，D6串接在L3一端，其負(fù)極與SCR4控制極相接并接溫度檢測電路(2)的輸出端，SCR4與D21串聯(lián)后跨接在R17一端與地之間，開關(guān)AN4連接在SCR4陽極與地之間，三極管V4集電極與三極管V5基極與SCR4陽極相連，V4發(fā)射極接地、基極通過電阻R18與控制電路(5)相接，V5集電極接電源正極、發(fā)射極通過繼電器J1接地，水控開關(guān)K1串接在電阻R17的另一端和電源正極之間；(3)、所述的控制電路(5)由雙穩(wěn)態(tài)電路和反相器電路及可控硅SCR2、開關(guān)AN3、AN4、電阻R4、R23、R25、電容C16構(gòu)成，三極管V6、V7組成雙穩(wěn)態(tài)電路，其一個(gè)輸出端接漏電檢測電路(3)、另一個(gè)輸出端連接三極管V8組成的反相器電路，V8集電極做為信號輸出端接臭氧發(fā)生電路(6)的輸入端，雙穩(wěn)態(tài)電路的輸入端通過電阻R23連接SCR2控制極并通過C16與V8發(fā)射極相連，SCR2控制極還通過AN3、R25接電源正極，SVR2、R4串接在電源正極上，AN4跨接在SCR2的兩端；(4)、所述的臭氧發(fā)生電路(6)由方波振蕩器、高壓發(fā)生電路和驅(qū)動電路構(gòu)成，IC1及外圍元件組成方波振蕩器，其輸入端(4腳)與控制電路相連，其輸出端(3腳)通過R9、C9組成的濾波吸收網(wǎng)絡(luò)與高壓發(fā)生電路的輸入端(V2基極)相連，V2發(fā)射極接地、集電極通過高壓變壓器B3的初級線圈接電源正極，三極管V9基極通過R27接控制電路(5)的輸出端、發(fā)射極接地、集電極通過水泵電機(jī)M接電源正極，R26、D24串聯(lián)后跨接在控制電路(5)的輸出端和地之間，V2、V9的集電極與發(fā)射極間分別并聯(lián)保護(hù)二極管D11和D25。
專利摘要一種電熱水器控制器,它包括有外殼和電子線路,在電子線路中,包含有電源電路(1)、溫度檢測電路(2)、漏電檢測電路(3)、負(fù)載電路(4)、控制電路(5)和臭氧發(fā)生電路(6)。本實(shí)用新型具有性能可靠,使用方便的特點(diǎn),漏電檢測功能提高了使用的安全性,所產(chǎn)生的臭氧具有殺菌消毒作用。本實(shí)用新型可廣泛地應(yīng)用于家庭、賓館、飯店等一切需使用熱水的場合。
文檔編號F24H9/20GK2380864SQ9922143
公開日2000年5月31日 申請日期1999年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月26日
發(fā)明者劉華民 申請人:劉華民