CN211575521U - 一种一体化控制的电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化控制的电热水器，包括：加热箱体、电源控制模块、塑料面壳和显示控制模块，所述加热箱体的内部设有加热管；所述电源控制模块与所述加热管连接；所述塑料面壳与加热箱体的底部连接；所述显示控制模块与电源控制模块集成在同一个电路板中，所述电路板设置在塑料面壳中。通过将电源控制模块和显示控制模块集成在同一个电路板，使得电源控制模块和显示控制模块之间的信号线可以通过板载的方式进行设置，避免了出现断线和接触不良情况的发生。本实用新型主要用于电热水器技术领域中。

Description

一种一体化控制的电热水器

技术领域

本实用新型涉及电热水器技术领域，特别涉及一种一体化控制的电热水器。

背景技术

电热水器作为常用的家用电器，一般是通过安装在整机上的显示控制面板进行温度调节、模式选择等功能的设置的。同时，显示控制面板的低压电源是由安装在电热水器整机侧边的电源控制器提供的。同时，电源控制器上面集成了控制电热水器发热管通断的继电器电路。通过以上的控制器配置，即可以实现对电热水器整机的加热控制。

但是，目前的电热水器控制器配置，显示控制面板和电源控制器是独立的两个部件，中间必须通过信号线进行电连接，信号线在整机装配时或长时间使用后会出现断线、接触不良的情况发生，从而导致电热水器无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种一体化控制的电热水器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种一体化控制的电热水器，包括：加热箱体、电源控制模块、塑料面壳和显示控制模块，所述加热箱体的内部设有加热管；所述电源控制模块与所述加热管连接；所述塑料面壳与加热箱体的底部连接；所述显示控制模块与电源控制模块集成在同一个电路板中，所述电路板设置在塑料面壳中。

通过将电源控制模块和显示控制模块集成在同一个电路板，使得电源控制模块和显示控制模块之间的信号线可以通过板载的方式进行设置，避免了出现断线和接触不良情况的发生。

进一步，所述电源控制模块包括：开关电源电路、可控硅驱动电路和控制器电路，所述开关电源电路用于给控制器电路和显示控制模块提供电能，所述控制器电路用于控制可控硅驱动电路，所述可控硅驱动电路用于控制加热管。

进一步，所述控制器电路为单片机U3。

进一步，所述开关电源电路包括：芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、安规电容CX1、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容EC1、电解电容EC2、电解电容EC3、电解电容EC4、电感L1、电感L2，二极管D1、二极管D2、二极管D3、保险丝F1、零线端N、火线端L和节点+5V，所述零线端N分别与安规电容CX1的上端、电阻R1的上端、电解电容EC3的负极、电解电容EC4的负极、电阻R5的上端、二极管D3的阳极、电感L1的上端、电解电容EC1的正极、电容C1的上端、电阻R7的上端和节点+5V连接；电阻R2的上端与电阻R1的下端连接；二极管D3的阴极与电容C3的上端连接；所述火线端L与保险丝F1的左端连接，所述保险丝F1的右端分别与安规电容CX1的下端、电阻R2的下端、电阻R3的左端连接，所述电阻R3的右端与二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极分别电解电容EC3的正极、电感L2的左端、电阻R4的左端连接，所述电阻R4的右端分别与电感L2的右端、电解电容EC4的正极、芯片U1的SW端连接，芯片U1的FB端与电容C2的上端、电阻R5的下端、电阻R6的上端连接，所述芯片U1的VDD端与电解电容EC2的正极连接，所述电解电容EC2的负极分别与芯片U1的GND端、电容C2的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端、电感L1的下端、二极管D4的阴极连接，所述二极管D4的阳极分别与电解电容EC1的负极、电容C1的下端、电阻R7的下端连接。通过这种电路结构构成非隔离开关电源电路，使得整个开关电源电路更加高效和安全。

进一步，所述开关电源电路还包括压敏电阻RV1，所述压敏电阻RV1与所述安规电容CX1并联。通过设置压敏电阻RV1可以和安规电容CX1一起对开关电源电路实现抗压保护和减低干扰谐波。

进一步，所述加热管包括：上加热管和下加热管，所述上加热管设置在加热箱体的内部的上部，所述下加热管设置在加热箱体的内部的下部，所述可控硅驱动电路包括：光电耦合器U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、可控硅T1、可控硅T2、可控硅T3和电感L3，所述单片机U3为单片机U3，所述光电耦合器U2的第二输入端与电阻R8的右端连接，所述电阻R8的左端与单片机U3的PD5端连接，所述光电耦合器U2的第一输入端分别与零线端N、可控硅T1的阳极、可控硅T2的阳极连接，所述光电耦合器U2的第一输出端与可控硅T3的控制端连接，所述可控硅T3的阳极与火线端L连接，所述光电耦合器U2的第二输出端与电阻R9的左端连接，所述电阻R9的右端分别与可控硅T3的阴极、电感L3的上端连接，所述电感L3的下端分别与上加热管的负极、下加热管的负极连接，所述可控硅T1的阴极与下加热管的正极连接，所述可控硅T2的阴极与上加热管的正极连接，所述可控硅T1的控制端与电阻R10的右端连接，所述电阻R10的左端与单片机U3的PC4端连接，所述可控硅T2的控制端与电阻R11的右端连接，所述电阻R11的左端与单片机U3的PC5端连接。

进一步，所述显示控制模块包括：数码管显示模块、触摸开关，所述单片机U3分别与数码管显示模块和触摸开关连接。

进一步，所述显示控制模块还包括指示灯，所述指示灯与单片机U3连接。通过指示灯可以对工况状态进行指示，十分方便。

进一步，所述塑料面壳与加热箱体的底部通过卡扣连接。

进一步，所述卡扣上设有防水密封圈。增加卡扣连接的防水密封性。

本实用新型的有益效果：通过将电源控制模块和显示控制模块集成在同一个电路板，使得电源控制模块和显示控制模块之间的信号线可以通过板载的方式进行设置，避免了出现断线和接触不良情况的发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是一体化控制的电热水器的结构示意图；

图2是电源控制模块和显示控制模块的电路原理图。

100、加热箱体，200、塑料面壳，300、电源插头，110、上加热管，120、下加热管，101、上温度传感器，102、下温度传感器，210、开关电源电路，220、可控硅驱动电路，230、控制器电路，240、数码管显示模块，201、第一触摸按键，202、第二触摸按键，203、第三触摸按键，204、第四触摸按键。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，一种一体化控制的电热水器，包括：加热箱体100、电源控制模块、塑料面壳200、显示控制模块和电源插头300，其中，加热箱体100为用于储存和加热水体的部位，加热箱体100的内部安装有加热管，加热管与水体接触，通过给加热管通电可以使其发热从而将加热箱体100内部的水加热，实现电热水器的加热功能。塑料面壳200安装在加热箱体100的底部。其中，塑料面壳200的安装方式可以为多种多样。优选的方式为通过卡扣将塑料面壳200和加热箱体100的底部进行连接。为了实现更好的防水，在卡扣上设有防水密封圈。在塑料面壳200中安装有电源控制模块和显示控制模块。显示控制模块和电源控制模块均集成在同一个电路板中。所述电路板为电路基板，显示控制模块和电源控制模块以焊接的方式集成在电路基板中。电源控制模块与加热管连接。电源插头300与电源控制模块连接。

所述电源控制模块包括：开关电源电路210、可控硅驱动电路220、控制器电路230。所述控制器电路230为单片机U3。所述单片机U3和电阻R12和电容C4组成最小系统，其中，单片机U3的VD端与电容C4的右端连接，所述电阻C4的左端通过电阻R12对地连接，所述单片机U3的VSS端对地连接。

所述开关电源电路210包括：芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、安规电容CX1、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容EC1、电解电容EC2、电解电容EC3、电解电容EC4、电感L1、电感L2，二极管D1、二极管D2、二极管D3、保险丝F1、零线端N、火线端L、压敏电阻RV1和节点+5V，所述零线端N分别与安规电容CX1的上端、电阻R1的上端、电解电容EC3的负极、电解电容EC4的负极、电阻R5的上端、二极管D3的阳极、电感L1的上端、电解电容EC1的正极、电容C1的上端、电阻R7的上端和节点+5V连接；电阻R2的上端与电阻R1的下端连接；二极管D3的阴极与电容C3的上端连接；所述火线端L与保险丝F1的左端连接，所述保险丝F1的右端分别与安规电容CX1的下端、电阻R2的下端、电阻R3的左端连接，所述电阻R3的右端与二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极分别电解电容EC3的正极、电感L2的左端、电阻R4的左端连接，所述电阻R4的右端分别与电感L2的右端、电解电容EC4的正极、芯片U1的SW端连接，芯片U1的FB端与电容C2的上端、电阻R5的下端、电阻R6的上端连接，所述芯片U1的VDD端与电解电容EC2的正极连接，所述电解电容EC2的负极分别与芯片U1的GND端、电容C2的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端、电感L1的下端、二极管D4的阴极连接，所述二极管D4的阳极分别与电解电容EC1的负极、电容C1的下端、电阻R7的下端连接，所述压敏电阻RV1与所述安规电容CX1并联，零线端N和火线端L与电源插头300连接。

开关电源电路210用于将220V的市电转换为5V的直流电，并从节点+5V输出，单片机U3从节点+5V中获取电能。当然，单片机U3从节点+5V获取电能的方式包括现有技术可以实现的多种形式。该形式可以为根据单片机U3的自身特点通过稳压电路或者变压电路进行适配性连接，使得单片机U3可以合理的从节点+5V中获取电能。

在一些实施例中，所述加热管包括：上加热管110和下加热管120，所述上加热管110设置在加热箱体100的内部的上部，所述下加热管120设置在加热箱体100的内部的下部。当然，为了更加好的掌握加热水箱中水体的温度，在上加热管110旁边设置有上温度传感器101，在下加热管120旁边设置有下温度传感器102。上温度传感器101和下温度传感器102均通过导线与单片机U3连接。所述可控硅驱动电路220包括：光电耦合器U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、可控硅T1、可控硅T2、可控硅T3和电感L3，所述单片机U3为单片机U3，所述光电耦合器U2的第二输入端与电阻R8的右端连接，所述电阻R8的左端与单片机U3的PD5端连接，所述光电耦合器U2的第一输入端分别与零线端N、可控硅T1的阳极、可控硅T2的阳极连接，所述光电耦合器U2的第一输出端与可控硅T3的控制端连接，所述可控硅T3的阳极与火线端L连接，所述光电耦合器U2的第二输出端与电阻R9的左端连接，所述电阻R9的右端分别与可控硅T3的阴极、电感L3的上端连接，所述电感L3的下端分别与上加热管110的负极、下加热管120的负极连接，所述可控硅T1的阴极与下加热管120的正极连接，所述可控硅T2的阴极与上加热管110的正极连接，所述可控硅T1的控制端与电阻R10的右端连接，所述电阻R10的左端与单片机U3的PC4端连接，所述可控硅T2的控制端与电阻R11的右端连接，所述电阻R11的左端与单片机U3的PC5端连接。

所述显示控制模块包括：数码管显示模块240、触摸开关和指示灯，所述单片机U3分别与数码管显示模块240和触摸开关连接。其中，触摸开关定义为四组触摸按键构成，分别为：第一触摸按键201、第二触摸按键202、第三触摸按键203和第四触摸按键204，第一触摸按键201通过电阻R14与单片机U3的PA1端连接，第二触摸按键202通过电阻R15与单片机U3的PA0端连接，第三触摸按键203通过电阻R16与单片机U3的PD7端连接，第四触摸按键204通过电阻R17与单片机U3的PD6端连接。通过定义可以使得第一触摸按键201、第二触摸按键202、第三触摸按键203和第四触摸按键204执行不同的功能。数码管显示模块240为两位数码管模块，该两位数码管模块与单片机U3的输出接口适应性连接。使得单片机U3可以通过其的输出接口对两位数码管模块进行控制。所述指示灯由三个发光灯珠构成，具体为：发光灯珠LED1、发光灯珠LED2和发光灯珠LED3，发光灯珠LED1、发光灯珠LED2和发光灯珠LED3的阴极均并联并通过电阻R13对地连接。发光灯珠LED1的阳极与单片机的PB4端连接，发光灯珠LED2的阳极与单片机的PB3端连接，发光灯珠LED3的阳极与单片机的PB2端连接。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种一体化控制的电热水器，其特征在于：包括：

加热箱体(100)，内部设有加热管；

电源控制模块，与所述加热管连接；

塑料面壳(200)，与加热箱体(100)的底部连接；

显示控制模块，与电源控制模块集成在同一个电路板中，所述电路板设置在塑料面壳(200)中。

2.根据权利要求1所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述电源控制模块包括：开关电源电路(210)、可控硅驱动电路(220)和控制器电路(230)，所述开关电源电路(210)用于给控制器电路(230)和显示控制模块提供电能，所述控制器电路(230)用于控制可控硅驱动电路(220)，所述可控硅驱动电路(220)用于控制加热管。

3.根据权利要求2所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述控制器电路(230)为单片机U3。

4.根据权利要求3所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述开关电源电路(210)包括：芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、安规电容CX1、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容EC1、电解电容EC2、电解电容EC3、电解电容EC4、电感L1、电感L2，二极管D1、二极管D2、二极管D3、保险丝F1、零线端N、火线端L和节点+5V，所述零线端N分别与安规电容CX1的上端、电阻R1的上端、电解电容EC3的负极、电解电容EC4的负极、电阻R5的上端、二极管D3的阳极、电感L1的上端、电解电容EC1的正极、电容C1的上端、电阻R7的上端和节点+5V连接；电阻R2的上端与电阻R1的下端连接；二极管D3的阴极与电容C3的上端连接；所述火线端L与保险丝F1的左端连接，所述保险丝F1的右端分别与安规电容CX1的下端、电阻R2的下端、电阻R3的左端连接，所述电阻R3的右端与二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极分别电解电容EC3的正极、电感L2的左端、电阻R4的左端连接，所述电阻R4的右端分别与电感L2的右端、电解电容EC4的正极、芯片U1的SW端连接，芯片U1的FB端与电容C2的上端、电阻R5的下端、电阻R6的上端连接，所述芯片U1的VDD端与电解电容EC2的正极连接，所述电解电容EC2的负极分别与芯片U1的GND端、电容C2的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端、电感L1的下端、二极管D4的阴极连接，所述二极管D4的阳极分别与电解电容EC1的负极、电容C1的下端、电阻R7的下端连接。

5.根据权利要求4所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述开关电源电路(210)还包括压敏电阻RV1，所述压敏电阻RV1与所述安规电容CX1并联。

6.根据权利要求3所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述加热管包括：上加热管(110)和下加热管(120)，所述上加热管(110)设置在加热箱体(100)的内部的上部，所述下加热管(120)设置在加热箱体(100)的内部的下部，所述可控硅驱动电路(220)包括：光电耦合器U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、可控硅T1、可控硅T2、可控硅T3和电感L3，所述单片机U3为单片机U3，所述光电耦合器U2的第二输入端与电阻R8的右端连接，所述电阻R8的左端与单片机U3的PD5端连接，所述光电耦合器U2的第一输入端分别与零线端N、可控硅T1的阳极、可控硅T2的阳极连接，所述光电耦合器U2的第一输出端与可控硅T3的控制端连接，所述可控硅T3的阳极与火线端L连接，所述光电耦合器U2的第二输出端与电阻R9的左端连接，所述电阻R9的右端分别与可控硅T3的阴极、电感L3的上端连接，所述电感L3的下端分别与上加热管(110)的负极、下加热管(120)的负极连接，所述可控硅T1的阴极与下加热管(120)的正极连接，所述可控硅T2的阴极与上加热管(110)的正极连接，所述可控硅T1的控制端与电阻R10的右端连接，所述电阻R10的左端与单片机U3的PC4端连接，所述可控硅T2的控制端与电阻R11的右端连接，所述电阻R11的左端与单片机U3的PC5端连接。

7.根据权利要求3所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述显示控制模块包括：数码管显示模块(240)、触摸开关，所述单片机U3分别与数码管显示模块(240)和触摸开关连接。

8.根据权利要求3所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述显示控制模块还包括指示灯，所述指示灯与单片机U3连接。

9.根据权利要求1所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述塑料面壳(200)与加热箱体(100)的底部通过卡扣连接。

10.根据权利要求9所述的一种一体化控制的电热水器，其特征在于：所述卡扣上设有防水密封圈。

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