[发明专利]一种能检测和消除感应电的足浴器

说明书

技术领域

本发明涉及足浴器技术领域，涉及足浴器感应电检测及消除的一种装置与方法。

背景技术

市售足浴器属于家用电器安全标准中的二类电器，没有接地要求。但由于足浴器在使用过程中需要对水进行加热，而加热体本身又被直接浸泡在水中，所以加热体与水形成的分布电容产生的感应电无法通过加热体外壳接地方式有效消除，从而给接触水的足浴者带来不适。此外，当加热体长期在高温条件下使用后，其绝缘性能将会逐渐下降，壳体也可能会因氧化而生锈，严重时会产生破损，随之而来的漏电、进水等安全隐患也将越来越大，对此采取有效措施加以防范是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了有效降低或消除足浴器水中的感应电或漏电所引发的人体不适或人身安全问题。

为实现上述目的，并考虑到家用电器安全标准中的二类电器没有接地要求的情况，需要在发热体与外壳之间中加装金属屏蔽层：通过测量屏蔽层感应电压的大小，判断接入交流电源顺序是否符合要求，并根据情况进行内部调整；通过电子开关控制屏蔽层与供电线路零线的接入，可以在需要的时候把屏蔽层中的感应电或漏电通过零线释放掉。本发明就在于寻求一种简单、可靠、实用的独特解决方法，准确判断插头以任意方向插入电源时刻的零火线顺序，从而进行适应性调整，满足后续供电的需要，并最终使屏蔽层电荷得以释放。

一种能检测和消除感应电的足浴器，包括加热体、感应电检测电路、零/火线转换电路、足浴器控制电路和非隔离AC—DC电源，其特征是：所述加热体包括PTC加热模板和金属屏蔽层；所述感应电检测电路包括交流信号阻抗变换衰减滤波电路、运算放大电路、单片机交流信号采样电路；所述零/火线转换电路包括单片机控制电路、多路驱动电路、零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关；所述感应电检测电路的输入端连接金属屏蔽层，所述零/火线转换电路的输入端连接单片机交流信号采样电路，所述零/火线转换电路的输出端连接零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关。

足浴器控制及显示电路还包括加热体、按摩通断电控制、LED数码显示控制。在进行感应电检测及控制调整期间，加热体、按摩等控制功能需要全部关闭。在控制零/火线转换继电器切换期间，为了维持单片机软件运行的电能储备，LED数码显示等需要全部关闭。

所述非隔离AC-DC电源包括AC-220V电源输入端，二级滤波电路，具有DC-12V输出的非隔离DC-DC降压集成电路及其外围元件。DC-12V直流输出电源可供驱动零/火线切换继电器线圈、加热继电器线圈等，该DC-12V电源经再次降压至DC-5V后，可为后续单片机、显示、温度采集传感器、交流感应信号处理等电路提供工作电源。此外，AC-220V的交流输入端在通过零/火转换继电器后，还可为加热器、按摩器等提供功率电源。在以上过程中可以看到，无论输入端子如何改变零/火线的输入方向，其中一端总是与DC-12V、DC-5V、单片机等电路供电及模拟信号参考点相连接，换句话说单片机采集信号的参考点既可能是零线也可能是火线。

一种能检测和消除足浴器感应电的方法，将加热器屏蔽层连接交流信号耦合电容C26和可控硅触发开关S1；检测时，可控硅不导通，使屏蔽层处于悬浮状态，其感应电压幅值较高，便于感应电检测电路进行信号处理与数据采集；单片机在零/火线转换前后的感应信号采集及计算完成后，再根据当前零/火线状态进行继电器切换选择，并接通连接屏蔽层与零线的可控硅，使屏蔽层的感应电通过零线释放。

所述零/火线转换控制采用J1、J2两个继电器同时动作，完成零/火线转换功能。也可以用一个双刀双掷继电器完成，其中包括足浴盆的加热、电机、气泡所有用电单元，本机特色的是包括低压电路及单片机的供电切换，即全断电快速切换方法。

全断电快速切换法是由单片机软件控制下工作的，软件初始化时，零火线转换继电器的线圈处于未通电、未吸合状态。在该状态下，软件首先采集多个周期的交流信号，然后进行分析计算，获得继电器未吸合状态下的交流基波信号的幅值数据。接着，软件输出控制信号，令零/火线控制继电器执行吸合操作，经适当延时后，再次采集多个周期的交流信号，经分析计算，获得继电器吸合状态下的交流基波信号的幅值数据。通过对继电器吸合与未吸合两种状态下所采集的感应电数值进行比较，即可确定下一步适合于当前插头插入方向的正确调整状态，并控制继电器进入该状态，此时直流电压的参考点即与零线相连。最后，软件输出控制信号，令控制屏蔽层与参考点连接的可控硅导通，此后，屏蔽层的感应电将通过零线泄进行释放。