[实用新型]电热煮水电子控制器

说明书

本实用新型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。

本实用新型的目的是，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。

本实用新型的技术方案是，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。

本实用新型工作时，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。