电热煮水电子控制器制造技术

一种电热煮水控制器。本控制器的测温信号传感器为由无毒导热绝缘材料封装的锗二极管，测水信号传感器为金属电极。本控制器的电子控制电路由测温信号处理器、测水信号处理器、集成逻辑电路、驱动器及执行开关电路组成。本实用新型专利技术用于控制电热煮水器具有水沸、无水自动关闭电热电源的功能，且安全可靠，还可用于需要保持一定水温的场合。本实用新型专利技术工艺简单、成本较低，尤其适合大众化普及使用。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电热煮水电子控制器本技术涉及一种用于保温瓶、电热开水壶、电热开水箱等利用电热来煮水的电器的电子自动控制器。已有的电热煮水器都不能防止在无水情况下干燥，故稍一疏忽就会将电热元件烧坏。作为其改进，中国专利申请CN2049507U采用两只单向可控硅作为电热元件的电流开关，在一只可控硅的触发极引线上附装PTC热敏电阻后浸入被煮水中，通过被煮水的导电性与另一只可控硅的触发极接通，从而使两只可控硅同时获得触发导通。再选定水的沸点温度为PTC的居里点，以实现水沸后关断电源的功能。该方案在原理上已能达到无水、水沸自动切断电源的功能，但欠完善。所用的PTC热敏电阻随温度升高而电阻增大，这样快到居里点而水又未煮沸时，电流减小很多，大大延长了煮水时间，不利于实际使用。本技术的目的是，提供一种具有较强实用性的无水、沸水自动切断加热电源的电热煮水电子控制器。本技术的技术方案是，本电子控制器具有传感器、外壳、电子控制电路，电子控制电路具有低压电源输入口，电子控制电路固定在外壳中，传感器通过导线与电子控制电路电连接。传感器由测温信号传感器和测水信号传感器组成；测温信号传感器为由无毒导热绝缘材料封装的锗二极管，测水信号传感器为金属电极。金属电极的材料是不锈钢、镀铬的铜、镀铬的铁或表面-->金属化的无毒塑料，形状可以是圆柱棒形、板条形或同轴圆筒形。电子控制电路由测温信号处理器、测水信号处理器、集成逻辑电路、驱动器、执行开关电路组成；测温信号处理器及测水信号处理器均为分压电路；集成逻辑电路由双输入逻辑运算门电路、倒相器及RS触发器组成，逻辑运算门电路为与非门或与门，其输出接RS触发器的一个输入端，逻辑运算门电路的输出还有一支路，该支路上接反相器，反相器的输出接RS触发器的另一个输入端；驱动器为电流放大电路；执行开关电路为可控硅开关电路或继电器开关电路，执行开关电路具有220V交流电压的输入口及输出口。测温信号传感器的输出接测温信号处理器，测水信号传感器的输出接测水信号处理器，测温信号处理器及测水信号处理器的输出分别接集成逻辑电路的双输入逻辑运算门电路，集成逻辑电路的RS触发器的输出接驱动器的电流放大电路，驱动器的电流放大电路的输出接执行开关电路。本技术工作时，接通电源，此时，因为金属电极暴露在空气中，所以无电流信号输出，使测水信号处理器的分压器的输出为低电平。若采用与非门作为集成逻辑电路的双输入逻辑运算门电路时，该低电平输至与非门的一个输入端，使与非门输出高电平，而使RS触发器的Q端的输出为低电平，Q端的输出为高电平，处于复位状态，从而使驱动器的电流放大电路输出低电平，而导致执行开关电路的220V交流电的开关断开。当将测水信号传感器及测温信号传感器浸入水中后，使金属电极将电路接通，在测水信号处理器的分压器的输出端形成高电平输出至与非-->门的一个输入端；同时，测温信号传感器的锗二极管的反向饱和电流随温度而变化，该电流的变化通过测温信号处理器的分压电路转换成电压的变化，在较低温度时，电流较小，分压电路产生的压降较小，而使其输出至与非门另一个输入端为高电平。这时与非门的两个输入端均为高电平，必然使与非门的输出为低电平，这样就使RS触发器发生翻转，处于置位状态，从而使驱动器的电流放大电路输出高电平，而导致执行开关电路的220V交流电开关接通，连接在该开关上的电热器具即可对水进行加热。当水被加热至一定温度时，锗二极管中所通过的反向饱和电流达到一定数值，使分压电路产生较大压降，而使输出至与非门一个输入端的电平值下降为低电平，这时与非门输出高电平，使RS触发器复位，从而断开执行开关电路中的220V的交流电的加热电源开关。当将传感器取出容器时，即使测温信号传感器因温度降低会导致与非门的一个输入端为高电平，但测水信号传感器因无电流通过会导致与非门的另一个传感器为低电平，这样仍保持与非门输出为高电平，RS触发器保持复位状态，从而保持执行开关电路中的220V交流电的加热电源开关的断开。实现了无水、沸水自动切断加热用电源的目的。考虑到使本电热煮水电子控制器具有避免产生水温稍有下降则再次接通电源而造成频繁加热煮水的现象的功能，本控制器在测温信号传感器与驱动器之间设有再沸延滞反馈电路。该反馈电路由二极管及电阻串联构成；测温信号传感器的输出接反馈电路的二极管，反馈电路的电阻的输出接驱动器的电流放大电路的输-->出端。从而避免了CN2049507U水沸后温度稍有下降即频繁再沸煮水的弊端。考虑到使本电热煮水电子控制器的测温信号处理器具有滤除外界干扰信号的功能，测温信号处理器还具有滤波电容，该电容跨接在测温信号传感器的输出端与零线之间，从而可使测温信号处理器输出稳定的测温信号。上述电热煮水电子控制器还具有低压直流电源，该低压直流电源是电池或变压器降压低压稳压直流电源或电容降压低压稳压直流电源；低压直流电源的输出接电子控制电路的低压电源输入口。上述电池或变压器降压低压稳压直流电源通过电子控制电路的低压电源输入口分别接测温信号处理器、测水信号处理器、集成逻辑电路及驱动器的电源输入端；测水信号处理器的电源输入端接分压电阻R2，R2接金属电极P2，另一金属电极P1接测水信号处理器的信号输入端。上述电容降压低压稳压直流电源通过电子控制电路的低压电源输入口分别接测温信号处理器、测水信号处理器、集成逻辑电路及驱动器的电源输入端；测水信号处理器还具有电容三点式振荡器、输出感应线圈L3、输出感应线圈L2和整流器；电容降压低压稳压直流电源的输出接电容三点式振荡器的输入，振荡器的初级线圈L1与输出感应线圈L3及输出感应线圈L2相耦合，输出感应线圈L3的一端接金属电极P2，另一端接另一金属电极P1，输出感应线圈L2接整流器，整流器的输出接分压器，分压器的输出接-->集成逻辑电路。所述的集成逻辑电路为CMOS电路。上述电容降压低压稳压直流电源通过电子控制电路的低压电源输入口分别接测温信号处理器、集成逻辑电路及驱动器的电源输入端；测水信号处理器的电源输入端为220V交流电输入端，该输入端接安全限流电阻R2′，R2′接金属电极P2，另一金属电极P1接测水信号处理器的信号输入端的安全限流电阻R2″；所述的集成逻辑电路为CMOS电路。由上述电源配置可知，当本技术具体应用于电热煮水电器时，被煮水的电压为低压，确保了使用的安全性，避免了CN2049507U中市电220V高压被可控硅触发电极引入到被煮水中、会造成用电不安全的弊端。本技术具有积极的效果：(1)本技术使用时具有使电热煮水器防止干烧的功能，在无水、沸水时能可靠地切断加热用电源。(2)本技术还具有控制水温的功能，可按需要变换测温信号处理器的分压电路中的电阻的阻值，达到容器中的水的温度被控制在设定温度的范围之中的目的，以满足不同的使用需要。本技术使用方便，当容器中水温降至设定范围之外时，会自动加热至所需温度。(3)本技术使电热煮水器具增加了安全可靠性，且本电子控制器工艺简单、成本较低，尤其适合大众化普及使用，可用于热得快、电水壶以及电热开水箱等电热煮水器以及其它电热煮水的场合，应用前景广阔。图1为本技术的一种结构示意图。图2为图1中传感器的剖视放大图。-->图3为本技术电子控制电路的方框本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电热煮水电子控制器，具有传感器（１）、外壳（７）、电子控制电路（２），电子控制电路（２）具有低压电源输入口，电子控制电路（２）固定在外壳（７）中，传感器（１）通过导线与电子控制电路（２）电连接，其特征在于：ａ、传感器（１）由测温信号 传感器（１１）和测水信号传感器（１２）组成；测温信号传感器（１１）为由无毒导热绝缘材料封装的锗二极管，测水信号传感器（１２）为金属电极；ｂ、电子控制电路（２）由测温信号处理器（２１）、测水信号处理器（２２）、集成逻辑电路（２３）、驱动器 （２４）、执行开关电路（２５）组成；测温信号处理器（２１）及测水信号处理器（２２）为分压电路；集成逻辑电路（２３）由双输入逻辑运算门电路、倒相器及ＲＳ触发器组成，逻辑运算门电路为与非门，其输出接ＲＳ触发器的一个输入端，逻辑运算门电路的输出支路上接反相器，反相器输出接ＲＳ触发器的另一个输入端；驱动器（２４）为电流放大电路；执行开关电路（２５）为可控硅开关电路或继电器开关电路，执行开关电路（２５）具有２２０Ｖ交流电压的输入口及输出口；ｃ、测温信号传感器（１１）的输出接测温信号 处理器（２１），测水信号传感器（１２）的输出接测水信号处理器（２２），测温信号处理器（２１）及测水信号处理器（２２）的输出分别接集成逻辑电路（２３），集成逻辑电路（２３）的输出接驱动器（２４），驱动器（２４）的输出接执行开关电路（２５）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种电热煮水电子控制器，具有传感器(1)、外壳(7)、电子控制电路(2)，电子控制电路(2)具有低压电源输入口，电子控制电路(2)固定在外壳(7)中，传感器(1)通过导线与电子控制电路(2)电连接，其特征在于：a、传感器(1)由测温信号传感器(11)和测水信号传感器(12)组成；测温信号传感器(11)为由无毒导热绝缘材料封装的锗二极管，测水信号传感器(12)为金属电极；b、电子控制电路(2)由测温信号处理器(21)、测水信号处理器(22)、集成逻辑电路(23)、驱动器(24)、执行开关电路(25)组成；测温信号处理器(21)及测水信号处理器(22)为分压电路；集成逻辑电路(23)由双输入逻辑运算门电路、倒相器及RS触发器组成，逻辑运算门电路为与非门，其输出接RS触发器的一个输入端，逻辑运算门电路的输出支路上接反相器，反相器输出接RS触发器的另一个输入端；驱动器(24)为电流放大电路；执行开关电路(25)为可控硅开关电路或继电器开关电路，执行开关电路(25)具有220V交流电压的输入口及输出口；c、测温信号传感器(11)的输出接测温信号处理器(21)，测水信号传感器(12)的输出接测水信号处理器(22)，测温信号处理器(21)及测水信号处理器(22)的输出分别接集成逻辑电路(23)，集成逻辑电路(23)的输出接驱动器(24)，驱动器(24)的输出接执行开关电路(25)。2、根据权利要求1所述的电热煮水电子控制器，其特征在于，在测温信号传感器(11)与驱动器(24)之间设有再沸延滞反馈电路(26)，再沸延滞反馈电路(26)由二极管及电阻串联构成；测温信号传感器(11)的输出接再沸延滞反馈电路(26)，再沸延滞反馈电路(26)的输出接驱动器(24)的电流放大电路的输出端。3、根据权利要求1所述的电热煮水电子控制器，其特征在于，所述的测温信号形成器(21)还具有滤波电容，该电容跨接在测温信号传感器(11)的输出端与零线之间。4、根据权利要求1所述的电热煮水电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：史懋林，
申请(专利权)人：史懋林，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]