CN108302680B - 防干烧保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于加湿器上的防干烧保护电路，由电压比较电路、信号保持电路、开关信号电路依次连接而成，它通过电路直接判断的方式来采样雾化片的工作信号，根据其在正常工作和干烧状态下的电压波形不同，检测触发信号，并且通过信号保持电路，保持切断状态，必须进行人为检查和复位后，雾化片才能重新工作，避免雾化片重度干烧，造成损害。
Description
技术领域
本发明涉及一种家用电器上的保护电路，特别是一种用于加湿器上的防干烧保护电路。
背景技术
雾化加湿器在使用过程中，其核心零件是陶瓷雾化片，陶瓷雾化片是一种换能器，在通过电流的时候，会将电能转变为高频振动的机械能。当水烧干后，雾化片暴露在水位线之下会出现干烧情况，会导致雾化片损坏，甚至引发其他更加严重的后果。
统的解决雾化加湿器干烧的方法有三种：第一种是直接检测容器中的水位，设置水位监控器，水位低于水位监控器之下的触发信号，关闭雾化片的驱动电路；第二种是监视雾化片的温度上升速度，发生缺水时，雾化片温度会快速上升，触发信号，关闭雾化片的驱动电路；第三种是监视雾化片的电流变化，电流发生明显改变的时候，触发信号，关闭雾化片的驱动电路。
第一种方法是最常规的防干烧方法，采用水位监测时，需要水位监控器浸入液面内，若雾化加湿器放置的地方存在斜度，可能水位监控器没入液面之下，而雾化片则暴露在缺水环境中，造成雾化片干烧，损坏雾化片。
第二种方法则是被动检测，雾化片快速升温之后才会通过温控器感知到，再切断雾化片的驱动电路，这样做会导致雾化片存在干烧情况，容易过度发热，损坏雾化片。
第三种电路如专利号201621446677.9“防干烧保护电路及使用其的家用电器”所示，它包括电源电路，雾化片，主要特征是它包括雾化片驱动电路，电流检测电路和主控单片机，电流检测电路检测雾化片的工作电流，雾化片驱动电路与雾化片连接。其检测电路包括检测电阻，检测电阻的一端连接第五电容，第五电阻的一端，场效应管的源极，检测电阻和第五电容的另一端接地，检测电阻的另一端界第五电阻的一端，并输出雾化片的工作电流信号，第五电阻的另一端接地。它通过对检测电阻进行检测，将雾化片的工作电流转变为电压信号，经过第一电容滤波除高频后，由第一电阻和第二电阻进行分压后，提供给主控单片机QA8F12048N3的P02脚。
它的逻辑判断需要借助单片机实现，因此相对成本较高。而且一旦发生干烧情况后，如果雾化片被水重新浸湿，会自动复位，重新造成雾化片干烧。例如当雾化加湿器被摇晃时，水波会触及雾化片，造成雾化片反复多次干烧，容易造成雾化片直接损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种通过电路直接判断的方式来采样雾化片的工作信号，根据其在正常工作和干烧状态下的电压波形不同，检测触发信号，并且通过信号保持电路，保持切断状态，必须进行人为检查和复位后，雾化片才能重新工作，避免雾化片重度干烧，造成损害。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种防干烧保护电路，它的信号采集端直接接在雾化片的一端，检测雾化片的工作电压，其特征在于：它由电压比较电路、信号保持电路、开关信号电路依次连接而成。
所述电压比较电路通过稳压二极管DW1和限流电阻R1后接入三极管Q1的基极，三极管Q1的发射级上连接有一对分压电阻R2和R3，分压电阻R2和R3提供标准电压，Q1的集电极与电阻R4的一端相连；
所述信号保持电路由电阻R4、电阻R5、发光二极管LED、电容C1、滤波电容C2、单向可控硅Q2组成，其中R4的一端与三极管Q1集电极相连，电阻R4的另一端与电阻R5的一端相连，电阻R4与电阻R5之间并联发光二极管LED、电容C1、滤波电容C2，电阻R5的另一端接入单向可控硅Q2的控制极相连，单向可控硅Q2的阳极与高电位VCC相连，单向可控硅Q2的阴极与电阻R6相连；所述开关信号电路由电阻R7和三极管Q3组成，电阻R7的一端与单向可控硅Q2的阴极相连，电阻R7的另一端与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的集电极接地，发射级接雾化片驱动电路的三极管的基极。
与现有技术相比，本发明的优点在于：它仅仅通过两个三极管电路、一个单向可控硅及一些电阻电容即可以检测雾化片的工作状态，无需使用单片机电路，因此成本大大降低；它是通过对雾化片的工作电压信号直接采样，相比于对于雾化片相连的检测电阻进行采样，本发明的采样准确性更好，而且避免了检测电阻老化后，发生阻值变化导致采样信号不准的问题。
它通过电压比较电路、信号保持电路、开关信号电路三者连接，当发生干烧后，能通过发光二极管LED显示出干烧状态，并且能自动持续保持该触发信号，直至电路被重置复位，因此在主电路VCC工作电源被切断之前，仅能触发一次干烧状态，只能当电路被重置加电后，才能恢复雾化片工作，其好处是，能够让用户了解加湿器已经触发过干烧报警，必须进行检查后才能重新使用，避免雾化片在缺水情况下被重度干烧，导致雾化片损坏。
在信号保持电路，设置有滤波电容C2，避免电路加电的瞬间，电流冲击和电压不稳造成防干烧保护电路误判。
附图说明
图1、防干烧电路的与雾化片及雾化片驱动电路的功能框图。
图2、防干烧电路的工作原理框图。
图3、防干烧电路的电路图。
图4、雾化片正常工作状态下的的电压波形图。
图5、雾化片处于干烧好状态下的电压波形图。
实施方式
下面结合附图对本发明的实施作进一步描述。
一种防干烧保护电路，使用在加湿器的雾化片驱动电路上，它直接对雾化片的工作电压进行采样，通过负反馈的方式控制雾化片自激振荡电路，切断其工作输入电流，来保护雾化片。它由电压比较部分、信号保持部分、开关信号部分依次连接而成。
雾化加湿器的电源电路连接雾化片的驱动电路，雾化片的驱动电路为自激振荡电路，处于正常工作状态时，雾化片是一种石英振荡体，它作为换能器，自激产生高频振荡，对水体产生高频振动，实现水分子低温雾化。
雾化片的电阻在工作时为一个固定值，它的工作电压为一个正弦高频振荡电压，在正常工作状态是，它的波峰和波谷平均分布在工作中心线即有效电压的上下两侧，Vmax等于Vmin。当雾化片发生干烧的时候，其等效电路中电阻变大，导致振荡波形基准线上移，Vmax远小于Vmin，其有效电压被拉低，低于正常工作的有效电压。
本发明利用雾化片的上述固有特性取出该信号，有效电压，在经过电路处理与设定值比较后控制振荡电路中三极管的基极电位，将其用三极管拉到地，从而控制振荡电路停止工作，已达到干烧保护的目的。
如图1所示，电源电路1与雾化片振荡电路2连接，雾化片3与振荡电路2连接，检测控制电路4直接与雾化片3连接，取信号经过处理后，反馈给雾化片振荡电路2，控制其工作状态。
如图2所示，本发明所述的防干烧保护电路，由电压比较电路、信号保持电路、开关信号电路依次连接而成。
如图3所示，电压比较电路中，雾化片的两端的有效电压，通过稳压二极管DW1和限流电阻R1后接入三极管Q1的基极，三极管Q1的发射级上连接有一对分压电阻R2和R3，分压电阻R2和R3提供标准电压， Q1的集电极与电阻R4的一端相连；其中稳压二极管DW1隔离雾化片的高频振荡，将有效电压经过电阻R1后进入到三极管Q1的基极，电阻 R2和R3提供预设的雾化片的基准有效电压，用于和基极的电压进行比较，它还为后续电路提供电源。
三极管Q1作用有二：一是将R2和R3产生的基准有效电压与所获得的雾化片信号做比较，二是后续电路电源的开关。所述信号保持电路由电阻R4、电阻R5、发光二极管LED、电容C1、滤波电容C2、单向可控硅Q2、电阻R6组成，其中R4的一端与三极管Q1集电极相连，电阻R4的另一端与电阻R5的一端相连，电阻R4与电阻R5之间并联发光二极管LED、电容C1、滤波电容C2，电阻R5的另一端接入单向可控硅Q2的控制极相连，单向可控硅Q2的阳极与高电位VCC相连，单向可控硅Q2的阴极与电阻R6相连；电阻R4与电容C1组成了RC电路，为每次开机做延时，电阻R4还作为发光二极管LED的限流电阻。电阻R5作为限压电阻，保证LED两端的电压稳定在一定范围。
R6为单向可控硅Q2做限流电阻。
所述开关信号电路由电阻R7和三极管Q3组成，电阻R7的一端与单向可控硅Q2的阴极相连，电阻R7的另一端与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的集电极接地，发射级接雾化片驱动电路的三极管的基极。
雾化片正常工作时，它的工作有效电压与电阻R1、R2所提供的基准电压一致，稳压二极管DW1两端电压相同，处于关闭状态，防干烧保护电路不工作。
当雾化片处于干烧状态，雾化片的有效工作电压降低，DW1产生电压差，三极管Q1的基极有电压流出，检测到干烧信号，电阻R4流过电流，和电容C1构成RC电路，激发LED发光，并触发单向可控硅Q2导通，持续为LED供电，保持LED发光状态。
当干烧信号触发保持电路的状态改变，LED亮起后，单向可控硅Q2工作，三极管Q3的基极有电流通过，三极管Q3处于打开状态，将雾化自激振荡电路的功放三极管基极直接接地，使得雾化自激振荡电路不工作，停止对雾化片供电。
本专利所述的防干烧保护电路，制造成本较低，不需要单片机来进行判断，并且能够保持干烧报警状态，有利于用户自检，它能有效切断雾化片供电，避免雾化片重度干烧造成损坏。
Claims (1)
1.一种防干烧保护电路，它的信号采集端直接接在雾化片的一端，检测雾化片的工作电压，其特征在于：它由电压比较电路、信号保持电路、开关信号电路依次连接而成；所述电压比较电路通过稳压二极管DW1和限流电阻R1后接入三极管Q1的基极，三极管Q1的发射级上连接有一对分压电阻R2和R3，分压电阻R2和R3提供标准电压，Q1的集电极与电阻R4的一端相连；所述信号保持电路由电阻R4、电阻R5、发光二极管LED、电容C1、滤波电容C2、单向可控硅Q2组成，其中R4的一端与三极管Q1集电极相连，电阻R4的另一端与电阻R5的一端相连，电阻R4与电阻R5之间并联发光二极管LED、电容C1、滤波电容C2，电阻R5的另一端接入单向可控硅Q2的控制极相连，单向可控硅Q2的阳极与高电位VCC相连，单向可控硅Q2的阴极与电阻R6相连；所述开关信号电路由电阻R7和三极管Q3组成，电阻R7的一端与单向可控硅Q2的阴极相连，电阻R7的另一端与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的集电极接地，发射级接雾化片驱动电路的三极管的基极。
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