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CN113143005A - 一种具有温控保护的加热器 - Google Patents

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CN113143005A
CN113143005A CN202110414706.2A CN202110414706A CN113143005A CN 113143005 A CN113143005 A CN 113143005A CN 202110414706 A CN202110414706 A CN 202110414706A CN 113143005 A CN113143005 A CN 113143005A
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CN
China
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coupled
heater
temperature control
control protection
temperature
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CN202110414706.2A
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English (en)
Inventor
吴桂林
林望成
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Wenzhou Leifan Technology Co ltd
Original Assignee
Wenzhou Leifan Technology Co ltd
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/21—Water-boiling vessels, e.g. kettles
    • A47J27/21008—Water-boiling vessels, e.g. kettles electrically heated
    • A47J27/21058—Control devices to avoid overheating, i.e. "dry" boiling, or to detect boiling of the water
    • A47J27/21091—Control devices to avoid overheating, i.e. "dry" boiling, or to detect boiling of the water of electronic type
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0202—Switches
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B1/0252—Domestic applications
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    • H05B1/0269—For heating of fluids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种具有温控保护的加热器，包括壶体以及位于壶体内的温控保护系统，温控保护系统包括，温感模块，用于感应壶体内液体温度，并向后级输出感应信号；整流模块，耦接并响应于温感模块，对电流进行交直流转换，便于后级电路使用；稳流单元，耦接与整流模块，进一步对电流进行稳流操作；滤波单元，耦接于稳流单元，进一步减少电压中交流成分；比较模块，包括集成电路IC，耦接于滤波单元，用于将感应信号与预设值信号进行对比，并控制后级电路终止；负载模块，包括加热器A，受控于比较模块；可解决现有电水壶依靠蒸汽推开温度感温片自动保护断电容易造成金属片生锈且后期使用开水时间不稳定的问题。

Description

一种具有温控保护的加热器
技术领域
本发明涉及智能电器技术领域，更具体地说，它涉及一种具有温控保护的加热器。
背景技术
电器是生活中使用电的器具，由于电器的各种使用便捷性，电器已经成为人们生活中必不可少的一部分，其中电水壶便是方便人们生活的一种电器。
现在市场上的电水壶主要采用的是蒸气智能感应控温，利用水沸腾后自动断电，蒸汽推开温度感温片，起到水开电源断电，此类缺陷是双金属片易生锈，温度易随弯曲率的变化而变化，导致水开时间不稳定，或者有些水烧不开现象，又或者有水烧开不断电现象。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有温控保护的加热器，可解决现有电水壶依靠蒸汽推开温度感温片自动保护断电容易造成金属片生锈且后期使用开水时间不稳定的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种具有温控保护的加热器，包括壶体以及位于壶体内的温控保护系统，温控保护系统包括，
温感模块，用于感应壶体内液体温度，并向后级输出感应信号；
整流模块，耦接并响应于温感模块，对电流进行交直流转换，便于后级电路使用；
稳流单元，耦接与整流模块，进一步对电流进行稳流操作；
滤波单元，耦接于稳流单元，进一步减少电压中交流成分；
比较模块，包括集成电路IC，耦接于滤波单元，用于将感应信号与预设值信号进行对比，并控制后级电路终止；
负载模块，包括加热器A，受控于比较模块。
通过采取上述技术方案，在烧水时，温感模块可以实时对壶体内部的液体温度进行检测，并发送感应信号，感应信号需要经过整流模块、稳流单元和滤波单元进行交流变直流，同时稳流滤波等一系列操作，经过上述步骤后感应信号进入集成电路IC内，集成电路IC内设置有预设值温度，当感应信号所传达的温度没有达到预设值温度时无任何反应，加热器A仍在进行加热操作，当感应信号传达的温度超过预设值温度后，集成电路IC在周期内调节电路通断频率，实现温度值达预设时间秒数后自动断开电源停止加热。
本发明进一步设置为：所述温感模块包括温度传感器NTC和连接器L，温度传感器NTC耦接有电阻RPM5和电阻RPM4。
通过采取上述技术方案，温度传感器NTC随时对壶体内部的液体进行温度检测并将其转化成后级电路可识别的电信号进行传输。
本发明进一步设置为：所述整流模块包括与温度传感器NTC耦接的三极管Q1，三极管Q1的基级与温度传感器NTC耦接，三极管Q1的集电极耦接有二极管D3，三极管Q1的发射级接地。
通过采取上述技术方案，三极管Q1与二极管D3构成一个整流模块，用于对接收到的感应信号进行整流操作。
本发明进一步设置为：所述整流单元与稳流单元之间耦接有开关单元。
通过采取上述技术方案，开关单元的设置可以减少电流不定对后级电路的影响。
本发明进一步设置为：所述开关单元包括与二极管D3耦接的继电器K，稳流单元耦接有继电器K的继电器常开触点K-1。
通过采取上述技术方案，由于开关单元的设置使得整流单元与稳流单元之间的连接中断，只能通过继电器K和继电器常开触点K-1进行开关连接，避免了电流的不稳定向后级传输。
本发明进一步设置为：所述稳流单元包括与继电器常开触点K-1耦接的保险丝F，保险丝F耦接有电阻R1。
通过采取上述技术方案，稳流单元在稳流的同时，保险丝F也可当作干烧保护，在过高温度值而集成电路IC又损坏无响应停止加热丝A继续加热的情况下，会使得保险丝F发生高温融化，从而有效保护火灾的发生。
本发明进一步设置为：所述滤波单元与稳流单元之间耦接有压敏电阻ZNR。
通过采取上述技术方案，压敏电阻ZNR是一种限压型保护器件，利用压敏电阻ZNR的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻ZNR的两极间，压敏电阻ZNR可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。
本发明进一步设置为：所述滤波单元包括与压敏电阻ZNR耦接的二极管D1和二极管D2，二极管D2串联有电感L1。
通过采取上述技术方案，滤波单元作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。
本发明进一步设置为：所述比较模块包括电感L2，电感L2与集成电路IC的第一引脚和集成电路IC的第五引脚耦接，集成电路IC的第四引脚与电感L1耦接，集成电路IC的第二引脚和集成电路IC的第一引脚与加热器A并联。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在烧水时，温感模块可以实时对壶体内部的液体温度进行检测，并发送感应信号，感应信号需要经过整流模块、稳流单元和滤波单元进行交流变直流，同时稳流滤波等一系列操作，经过上述步骤后感应信号进入集成电路IC内，集成电路IC内设置有预设值温度，当感应信号所传达的温度没有达到预设值温度时无任何反应，加热器A仍在进行加热操作，当感应信号传达的温度超过预设值温度后，集成电路IC在周期内调节电路通断频率，实现温度值达预设时间秒数后自动断开电源停止加热。
附图说明
图1为本发明实施例主视图；
图2为温控保护系统的流程示意图；
图3为温控保护系统的电路原理示意图。
图中：110、壶体；111、温感模块；112、整流模块；113、开关单元；114、稳流模块；115、滤波单元；116、比较模块；117、负载模块。
具体实施方式
参照附图对实施例做进一步说明。
一种具有温控保护的加热器，参照图1和图2，包括壶体110以及位于壶体110内的温控保护系统，温控保护系统包括，温感模块111，用于感应壶体110内液体温度，并向后级输出感应信号；整流模块112，耦接并响应于温感模块111，对电流进行交直流转换，便于后级电路使用；稳流单元，耦接与整流模块112，进一步对电流进行稳流操作；滤波单元115，耦接于稳流单元，进一步减少电压中交流成分；比较模块116，包括集成电路IC，耦接于滤波单元115，用于将感应信号与预设值信号进行对比，并控制后级电路终止；负载模块117，包括加热器A，受控于比较模块116。
参照图3，温感模块111包括温度传感器NTC和连接器L，温度传感器NTC耦接有电阻RPM5和电阻RPM4。温度传感器NTC随时对壶体110内部的液体进行温度检测并将其转化成后级电路可识别的电信号进行传输。整流模块112包括与温度传感器NTC耦接的三极管Q1，三极管Q1的基级与温度传感器NTC耦接，三极管Q1的集电极耦接有二极管D3，三极管Q1的发射级接地。三极管Q1与二极管D3构成一个整流模块112，用于对接收到的感应信号进行整流操作。整流单元与稳流单元之间耦接有开关单元113。开关单元113的设置可以减少电流不定对后级电路的影响。开关单元113包括与二极管D3耦接的继电器K，稳流单元耦接有继电器K的继电器常开触点K-1。由于开关单元113的设置使得整流单元与稳流单元之间的连接中断，只能通过继电器K和继电器常开触点K-1进行开关连接，避免了电流的不稳定向后级传输。
稳流单元包括与继电器常开触点K-1耦接的保险丝F，保险丝F耦接有电阻R1。稳流单元在稳流的同时，保险丝F也可当作干烧保护，在过高温度值而集成电路IC又损坏无响应停止加热丝A继续加热的情况下，会使得保险丝F发生高温融化，从而有效保护火灾的发生。滤波单元115与稳流单元之间耦接有压敏电阻ZNR。压敏电阻ZNR是一种限压型保护器件，利用压敏电阻ZNR的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻ZNR的两极间，压敏电阻ZNR可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。比较模块116包括电感L2，电感L2与集成电路IC的第一引脚和集成电路IC的第五引脚耦接，集成电路IC的第四引脚与电感L1耦接，集成电路IC的第二引脚和集成电路IC的第一引脚与加热器A并联。
在烧水时，温感模块111可以实时对壶体110内部的液体温度进行检测，并发送感应信号，感应信号需要经过整流模块112、稳流单元和滤波单元115进行交流变直流，同时稳流滤波等一系列操作，经过上述步骤后感应信号进入集成电路IC内，集成电路IC内设置有预设值温度，当感应信号所传达的温度没有达到预设值温度时无任何反应，加热器A仍在进行加热操作，当感应信号传达的温度超过预设值温度后，集成电路IC在周期内调节电路通断频率，实现温度值达预设时间秒数后自动断开电源停止加热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有温控保护的加热器，包括壶体(110)以及位于壶体(110)内的温控保护系统，其特征是：温控保护系统包括，
温感模块(111)，用于感应壶体(110)内液体温度，并向后级输出感应信号；
整流模块(112)，耦接并响应于温感模块(111)，对电流进行交直流转换，便于后级电路使用；
稳流单元，耦接与整流模块(112)，进一步对电流进行稳流操作；
滤波单元(115)，耦接于稳流单元，进一步减少电压中交流成分；
比较模块(116)，包括集成电路IC，耦接于滤波单元(115)，用于将感应信号与预设值信号进行对比，并控制后级电路终止；
负载模块(117)，包括加热器A，受控于比较模块(116)。
2.根据权利要求1所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述温感模块(111)包括温度传感器NTC和连接器L，温度传感器NTC耦接有电阻RPM5和电阻RPM4。
3.根据权利要求2所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述整流模块(112)包括与温度传感器NTC耦接的三极管Q1，三极管Q1的基级与温度传感器NTC耦接，三极管Q1的集电极耦接有二极管D3，三极管Q1的发射级接地。
4.根据权利要求1所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述整流单元与稳流单元之间耦接有开关单元(113)。
5.根据权利要求4所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述开关单元(113)包括与二极管D3耦接的继电器K，稳流单元耦接有继电器K的继电器常开触点K-1。
6.根据权利要求5所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述稳流单元包括与继电器常开触点K-1耦接的保险丝F，保险丝F耦接有电阻R1。
7.根据权利要求1所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述滤波单元(115)与稳流单元之间耦接有压敏电阻ZNR。
8.根据权利要求7所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述滤波单元(115)包括与压敏电阻ZNR耦接的二极管D1和二极管D2，二极管D2串联有电感L1。
9.根据权利要求8所述的一种具有温控保护的加热器，其特征是：所述比较模块(116)包括电感L2，电感L2与集成电路IC的第一引脚和集成电路IC的第五引脚耦接，集成电路IC的第四引脚与电感L1耦接，集成电路IC的第二引脚和集成电路IC的第一引脚与加热器A并联。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN201147216Y (zh) * 2008-01-19 2008-11-12 广东天际电器有限公司 电热水壶
CN105430812A (zh) * 2015-12-28 2016-03-23 南京瑞宝特电子设备有限公司 一种供电线路中的led驱动电路
CN214856027U (zh) * 2021-04-17 2021-11-26 温州雷凡科技有限公司 一种具有温控保护的加热器

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