CN107491064A - 一种水泵串接温控器控制电路及温控器状态检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水泵串接温控器控制电路及温控器状态检测方法；其中：水泵串接温控器控制电路包括电源电路、温控器、水泵、水泵驱动电路、温控器状态监测电路以及控制器。本发明提供的水泵串接温控器控制电路，通过温控器状态监测电路检测水泵的电源输出端上的电平信息并将电平信息传输给控制器，控制器根据温控器状态监测电路反馈的电平信息判断温控器的温控开关是否处于断开状态。采用本发明提供的水泵串接温控器控制电路，不需要在温控器上单独连接一根导线到控制器，亦可实现对温控器的温控开关状态的监测。在保证控制器能够准确掌握温控开关的状态的同时，减少所需的导线数量，降低小家电产品的生产成本。

Description

一种水泵串接温控器控制电路及温控器状态检测方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种水泵串接温控器控制电路及温控器状态检测方法。
背景技术
水泵工作时，依靠水泵内流过的水带走水泵转动时产生的热量，一旦水泵无水空转会导致温度过高使得水泵损坏。现有技术中通常使用温控器对水泵进行保护保护，将温控器的开关串联连接在水泵的输入电源线上，温控器的温度检测器安装在水泵上，当水泵无水空转时，水泵的温度迅速升高，温度检测器检测到的水泵温度超过温控器设定的温控器断开温度，温控器开关断开，进而切断水泵的输入电源，水泵停止工作。
在蒸汽挂烫机中，温控器开关断开后，还需要能指示温控器处于断开状态的信号，以提醒使用者向水箱加水，从而保证水泵抽水的水箱有水，避免水泵自然冷却后在水箱无水的情况下继续工作，缩短水泵的使用寿命。现有的温控器开关状态的检测是从温控器中单独连接一条导线到控制器，用以检测温控器是否断开，然而蒸汽挂烫机中的水泵与控制器之间导线长度可达2m～3m，且这根导线需要具有耐高温的绝缘层保护。从温控器中单独连接一条导线到控制器，极大地增加了蒸汽电熨斗的生产成本。
发明内容
为解决上述现有技术中提到的不足，本发明提供一种水泵串接温控器控制电路，包括电源电路、温控器、水泵、水泵驱动电路、温控器状态监测电路以及控制器；
所述电源电路为所述温控器、水泵以及控制器供电；
所述温控器包括温控开关和温度检测装置；所述温控开关串联连接在所述电源电路与所述水泵之间；所述温度检测装置用于检测所述水泵温度，并当检测到的所述水泵的温度高于设定的温度阈值时，控制所述温控开关断开；
所述水泵驱动电路与所述水泵的电源输出端以及所述控制器连接；所述水泵驱动电路用于控制所述水泵的工作状态；
所述温控器状态监测电路与所述电源输出端以及所述控制器连接；所述温控器状态监测电路用于检测所述电源输出端的电平信息，并检测到的电平信息反馈给所述控制器；
所述控制器用于根据所述温控器状态监测电路检测到的电平信信息判断所述温控开关的状态，以及用于向所述水泵驱动电路发送控制信号以控制水泵的工作状态。
进一步地，还包括二极管,所述二极管的阳极连接所述电源输出端，所述二极管的阴极连接所述水泵驱动电路以及所述温控器状态监测电路。
进一步地，所述水泵驱动电路包括晶闸管、电阻R1、电阻R2以及电容C1；所述晶闸管的阳极通过所述二极管连接所述电源输出端；所述晶闸管的阴极连接地线；所述晶闸管的门极通过所述电阻R1连接所述控制器，所述晶闸管的门极通过所述电阻R2连接地线；所述电容C1与所述电阻R2并联连接。
进一步地，所述温控器状态监测电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电容C2；所述电阻R3的一端连接所述二极管的阴极；所述电阻R3的另一端通过所述电阻R4连接所述控制器以及所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接地线；所述电容C2与所述电阻R5并联连接。
进一步地，所述控制器为单片机；所述单片机的型号为SN8P2501B。
本发明还提供一种温控器状态检测方法，使用如上任一项所述水泵串接温控器控制电路；
通过温控器状态监测电路检测水泵的电源输出端上的电平信息并将所述电平信息传输给控制器；
控制器根据所述电平信息判断温控器的温控开关是否处于断开状态；
其中：温控开关状态的判断方法为：
在水泵驱动电路控制水泵处于不工作状态时，若水泵的电源输出端上的电平信息为高电平信号与低电平信号交替变换，判定温控开关处于闭合状态；若水泵的电源输出端上的电平信息仅为低电平信号，判定温控开关处于断开状态。
进一步地，若控制器判断温控器的温控开关处于断开状态，控制器发出警示信息。
进一步地，若水泵驱动电路控制水泵处于工作状态的连续时间大于3s，每间隔200ms使水泵驱动电路控制水泵处于不工作状态20ms，用于判断所述温控开关是否处于断开状态。
本发明提供的水泵串接温控器控制电路，通过温控器状态监测电路检测水泵的电源输出端上的电平信息并将电平信息传输给控制器，控制器根据温控器状态监测电路反馈的电平信息判断温控器的温控开关是否处于断开状态。采用本发明提供的水泵串接温控器控制电路，不需要在温控器上单独连接一根导线到控制器，亦可实现对温控器的温控开关状态的监测。在保证控制器能够准确掌握温控开关的状态的同时，减少所需的导线数量，降低小家电产品的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的水泵串接温控器控制电路的原理图；
图2为控制器的连接示意图。
附图标记：
10电源电路 20温控器 30水泵
31电源输入端 32电源输出端 40水泵驱动电路
50温控器状态监测电路 51监测点 60降压电路
70二极管 80晶闸管
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，在此使用的术语是仅用于描述特定实施方式的目的，不意欲限制实例实施方式。如在此使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文以别的方式清楚地表示。还将理解，当在此使用时，术语“包含”、“包括”表示所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定与物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
参见图1、图2，本发明实施例提供一种水泵串接温控器控制电路，包括电源电路10、温控器20、水泵30、水泵驱动电路40、温控器状态监测电路50以及控制器；
所述电源电路10为所述温控器20、水泵30以及控制器供电；
具体地，电源电路10包括一降压电路60，通过降压电路60将接入的220V交流市电转换为+5V的直流电源为控制器供电；电源电路10还包括电源火线输出端和电源零线输出端，所述电源火线输出端连接温控器20和水泵30，为温控器20和水泵30供电，所述电源零线输出端连接地线。
所述温控器20包括温控开关和温度检测装置；所述温控开关串联连接在所述电源电路10与所述水泵30之间；所述温度检测装置用于检测所述水泵30温度，并当检测到的所述水泵30的温度高于设定的温度阈值时，控制所述温控开关断开；
具体地，如图1所示，温控器20的温控开关串联连接在电源电路10的电源火线输出端和水泵30的电源输入端31之间；温控开关闭合时，电源电路10的电源火线输出端与水泵30的电源输入端31相连通，电源电路10为水泵30供电；温控开关断开时，电源电路10的电源火线输出端和水泵30的电源输入端31之间为开路，水泵30的电源输入端31无电源输入。温控器20还包括一温度检测装置，温度检测装置用于检测水泵30的温度，当温度检测装置检测到的水泵30温度高于设定的温度阈值，温控器20的温控开关断开，进而断开水泵30的供电电源，使水泵30停止工作。
优选地，还包括二极管70,所述二极管70的阳极连接所述水泵30的电源输出端32，所述二极管70的阴极连接水泵驱动电路40以及温控器状态监测电路50。
所述水泵驱动电路40与所述水泵30的电源输出端32以及所述控制器连接；所述水泵驱动电路40用于控制所述水泵30的工作状态；
具体地，如图1所示，所述水泵驱动电路40包括晶闸管80、电阻R1、电阻R2以及电容C1；所述晶闸管80的阳极通过所述二极管70连接水泵30的电源输出端32；所述晶闸管80的阴极连接地线；所述晶闸管80的门极通过电阻R1连接控制器，所述晶闸管80的门极通过电阻R2连接地线；所述电容C1与所述电阻R2并联连接。当控制器向晶闸管80的门极输出高电平，晶闸管80处于导通状态，水泵30的电源输出端32通过晶闸管80连接地线，由于电源零线输出端也连接地线，即水泵30的电源输出端32连接电源零线输出端，电源火线输出端、温控开关、水泵30以及电源零线输出端之间形成闭合回路，水泵30处于工作状态；当控制器向晶闸管80的门极输出低电平，晶闸管80处于截止状态，水泵30的电源输出端32与地线的连接断开，水泵30的电源输出端32与电源零线输出端之间为开路，水泵30处于不工作状态。
所述温控器状态监测电路50与所述电源输出端32以及所述控制器连接；所述温控器状态监测电路50用于检测所述电源输出端32的电平信息，并检测到的电平信息反馈给所述控制器；所述控制器用于根据所述温控器状态监测电路50检测到的电平信息判断温控开关的状态，以及用于向水泵驱动电路40发送控制信号以控制水泵30的工作状态。
具体地，如图1所示，所述温控器状态监测电路50包括电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电容C2；所述电阻R3的一端连接二极管70的阴极；所述电阻R3的另一端通过电阻R4连接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接地线；所述电容C2与电阻R5并联连接，其中，电阻R4与电阻R5的公共端为监测点51，监测点51与控制器相连。
水泵30的电源输出端32依次通过二极管70、电阻R3、电阻R4以及电阻R5连接地线；由于晶闸管80处于导通状态时，晶闸管80的电阻值近乎为零，电阻R3、电阻R4以及电阻R5的电阻值之和远大于处于导通状态下的晶闸管80的电阻值，因此当晶闸管80处于导通状态即水泵30处于工作状态时，电阻R3、电阻R4以及电阻R5被短路，监测点51处的电压为零；当晶闸管80处于截止状态即水泵30处于不工作状态时：若温控器20的温控开关处于闭合状态，电源火线输出端、温控开关、水泵30、二极管70、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电源零线输出端之间形成闭合回路，监测点51处的电压随着水泵30的电源输出端32的电压变化而变化，但是由于电阻R3、电阻R4以及电阻R5的电阻值较大，流过该闭合回路的电流极小，不足以驱动水泵30工作；若温控器20的温控开关处于断开状态，监测点51处的电压为零。
温控器监测电路50的监测点51与控制器相连，依据监测点51处的电平信号的变化，控制器即可判断温控器20的温控开关的状态：在水泵驱动电路40控制水泵30处于不工作状态时，若监测点51处的电平信息为高电平信号与低电平信号交替变换，温控开关处于闭合状态；若监测点51处的电平信息仅为低电平信号，温控开关处于断开状态。
优选地，所述控制器为单片机；所述单片机型号为SN8P2501B。
本发明实施例提供的水泵串接温控器控制电路，通过温控器状态监测电路检测水泵的电源输出端上的电平信息并将电平信息传输给控制器，控制器根据电平信息判断温控器的温控开关是否处于断开状态。采用本发明实施例提供的水泵串接温控器控制电路，不需要在温控器上单独连接一根导线到控制器，亦可实现对温控器的温控开关状态的监测。在保证控制器能够准确掌握温控开关的状态的同时，减少所需的导线数量，降低小家电产品的生产成本。
本发明还提供一种温控器状态检测方法，使用如上任一项所述水泵串接温控器控制电路；
通过温控器状态监测电路检测水泵的电源输出端上的电平信息并将所述电平信息传输给控制器；
控制器根据所述电平信息判断温控器的温控开关是否处于断开状态；
其中：温控开关状态的判断方法为：
在水泵驱动电路控制水泵处于不工作状态时，若水泵的电源输出端上的电平信息为高电平信号与低电平信号交替变换，判定温控开关处于闭合状态；若水泵的电源输出端上的电平信息仅为低电平信号，判定温控开关处于断开状态。
具体地，如图1所示，在水泵的电源输出端连接一温控器状态监测电路，温控器状态监测电路检测水泵的电源输出端上的电平信息并将电平信息传输给控制器，在水泵处于不工作状态时，控制器根据温控器状态监测电路检测到的电平信息判断温控器的温控开关所处的状态：若温控器的温控开关处于闭合状态，监测点处的电压随着水泵的电源输出端的电压变化而变化，此时通过温控器状态监测电路检测到的电平信息为高电平信号与低电平信号交替变换，控制器判定温控器的温控开关处于闭合状态；若温控器的温控开关处于断开状态，监测点处的电压为零，此时通过温控器状态监测电路检测到的电平信息仅为低电平信号，控制器判定温控器的温控开关处于断开状态。
优选地，若控制器判断温控器的温控开关处于断开状态，控制器发出警示信息。具体实施时，当控制器判断温控器的温控开关处于断开状态时，控制器发出警示信息，如点亮或者熄灭指示灯、触发蜂鸣器等，用以提醒使用者温控器的温控开关处于断开状态。
优选地，若水泵驱动电路控制水泵处于工作状态的连续时间大于3s，每间隔200ms使水泵驱动电路控制水泵处于不工作状态20ms，用于判断所述温控开关是否处于断开状态。具体实施时，由于当水泵驱动电路控制水泵处于工作状态时，温控器状态监测电路检测到的电平信息均为低电平，与温控开关处于断开状态时温控器状态监测电路检测到的电平信息相同，控制器无法判断温控开关的状态；因此若水泵驱动电路控制水泵处于工作状态的连续时间大于3s，每间隔200ms使水泵驱动电路控制水泵处于不工作状态20ms，在水泵处于不工作状态的期间，若水泵的电源输出端上的电平信息为高电平信号与低电平信号交替变换，判定温控开关处于闭合状态；若水泵的电源输出端上的电平信息仅为低电平信号，判定温控开关处于断开状态。为避免误判，控制器获得两次相同的判断结果后确定温控开关所处的状态。
尽管本文中较多的使用了诸如电源电路、温控器、水泵、电源输入端、电源输出端、水泵驱动电路、温控器状态监测电路、监测点、降压电路、二极管、晶闸管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种水泵串接温控器控制电路，其特征在于：包括电源电路(10)、温控器(20)、水泵(30)、水泵驱动电路(40)、温控器状态监测电路(50)以及控制器；
所述电源电路(10)为所述温控器(20)、水泵(30)以及控制器供电；
所述温控器(20)包括温控开关和温度检测装置；所述温控开关串联连接在所述电源电路(10)与所述水泵(30)之间；所述温度检测装置用于检测所述水泵(30)温度，并当检测到的所述水泵(30)的温度高于设定的温度阈值时，控制所述温控开关断开；
所述水泵驱动电路(40)与所述水泵(30)的电源输出端(32)以及所述控制器连接；所述水泵驱动电路(40)用于控制所述水泵(30)的工作状态；
所述温控器状态监测电路(50)与所述电源输出端(32)以及所述控制器连接；所述温控器状态监测电路(50)用于检测所述电源输出端(32)的电平信息，并将检测到的电平信息反馈给所述控制器；
所述控制器用于根据所述温控器状态监测电路(50)检测到的电平信息判断所述温控开关的状态，以及用于向所述水泵驱动电路(40)发送控制信号以控制所述水泵(30)的工作状态。
2.根据权利要求1所述的水泵串接温控器控制电路，其特征在于：还包括二极管(70),所述二极管(70)的阳极连接所述电源输出端(32)，所述二极管(70)的阴极连接所述水泵驱动电路(40)以及所述温控器状态监测电路(50)。
3.根据权利要求2所述的水泵串接温控器控制电路，其特征在于：所述水泵驱动电路(40)包括晶闸管(80)、电阻R1、电阻R2以及电容C1；所述晶闸管(80)的阳极通过所述二极管(70)连接所述电源输出端(32)；所述晶闸管(80)的阴极连接地线；所述晶闸管(80)的门极通过所述电阻R1连接所述控制器，所述晶闸管(80)的门极通过所述电阻R2连接地线；所述电容C1与所述电阻R2并联连接。
4.根据权利要求2所述的水泵串接温控器控制电路，其特征在于：所述温控器状态监测电路(50)包括电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电容C2；所述电阻R3的一端连接所述二极管(70)的阴极；所述电阻R3的另一端通过所述电阻R4连接所述控制器以及所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接地线；所述电容C2与所述电阻R5并联连接。
5.根据权利要求1所述的水泵串接温控器控制电路，其特征在于：所述控制器为单片机；所述单片机的型号为SN8P2501B。
6.一种温控器状态检测方法，使用如权利要求1～5任一项所述的水泵串接温控器控制电路；其特征在于：
通过温控器状态监测电路检测水泵的电源输出端上的电平信息并将所述电平信息传输给控制器；
控制器根据所述电平信息判断温控器的温控开关是否处于断开状态；
其中：温控开关状态的判断方法为：
在水泵驱动电路控制水泵处于不工作状态时，若水泵的电源输出端上的电平信息为高电平信号与低电平信号交替变换，判定温控开关处于闭合状态；若水泵的电源输出端上的电平信息仅为低电平信号，判定温控开关处于断开状态。
7.根据权利要求6所述的温控器状态检测方法，其特征在于：若控制器判断温控器的温控开关处于断开状态，控制器发出警示信息。
8.根据权利要求7所述的温控器状态检测方法，其特征在于：若水泵驱动电路控制水泵处于工作状态的连续时间大于3s，每间隔200ms使水泵驱动电路控制水泵处于不工作状态20ms，用于判断所述温控开关是否处于断开状态。
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