CN202960154U - 一种饮水机加热器功率控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种饮水机加热器功率控制器。它包括中央处理单元、过零检测模块、功率选择开关、双向可控硅和双向可控硅控制模块，过零检测模块的两个输入端分别与交流电源的火线L和零线N相连，中央处理单元分别与功率选择开关、过零检测模块的输出端和双向可控硅控制模块的输入端相连，双向可控硅控制模块的输出端与双向可控硅的控制极G相连，双向可控硅的第一阳极T1与交流电源的火线L相连，双向可控硅的第二阳极T2与加热器一端相连，加热器另一端与交流电源的零线N相连。本实用新型通过改变每个控制周期内双向可控硅的导通时间与断开时间来达到调节加热器工作功率的目的，满足用户对于加热器的不同工作功率的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及饮水机加热器控制技术领域，尤其涉及一种饮水机加热器功率控制器。
背景技术
现有饮水机的加热器只能以固定的功率工作，加热饮水机中的水，而加热器的工作功率不能进行调节，无法满足用户的不同需求。在夏季大功率电器使用较多时，用户需要加热器低功率工作，降低电网负荷；在冬季环境温度较低时，用户需要加热器高功率工作，加快加热速度。
中国专利公开号CN101352313，公开日2009年1月28日，发明名称为饮水机玻璃加热器，该申请案公开了一种饮水机玻璃加热器，它包括一个圆柱形的导体玻璃加热容器，加热容器的下部制有进水口，上部制有出水口，加热容器上、下两头的外壁分别安装导电圈，导电圈连接电源。其不足之处是，该加热器的工作功率不能进行调节，无法满足用户的不同需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有饮水机加热器的工作功率不能进行调节，无法满足用户不同需求的技术问题，提供了一种饮水机加热器功率控制器，其通过改变每个控制周期内双向可控硅的导通时间与断开时间来达到调节加热器工作功率的目的，满足用户对于加热器的不同工作功率的需求。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
本实用新型的一种饮水机加热器功率控制器，包括中央处理单元、过零检测模块、功率选择开关、双向可控硅和双向可控硅控制模块，所述过零检测模块的两个输入端分别与交流电源的火线L和零线N相连，所述中央处理单元分别与功率选择开关、过零检测模块的输出端和双向可控硅控制模块的输入端相连，所述双向可控硅控制模块的输出端与双向可控硅的控制极G相连，所述双向可控硅的第一阳极T1与交流电源的火线L相连，所述双向可控硅的第二阳极T2与加热器一端相连，加热器另一端与交流电源的零线N相连。
在本技术方案中，用户可通过功率选择开关选择饮水机加热器的不同工作功率，中央处理单元根据用户选择的功率查找出该功率对应的每个控制周期内双向可控硅的导通时间和断开时间。过零检测模块检测交流电源的零点，每隔半个交流电的周期向中央处理单元发送一个触发脉冲。中央处理单元每接收到一个触发脉冲，其内部的计数器计数一次。
中央处理单元先通过双向可控硅控制模块控制双向可控硅导通，加热器通电工作，同时启动第一计数器计数。当第一计数器计数达到K1次（即双向可控硅的导通时间达到计算值）时，中央处理单元发送控制信号给双向可控硅控制模块，双向可控硅控制模块控制双向可控硅断开，加热器停止工作。同时控制第一计数器清零停止计数，第二计数器开始计数。
当第二计数器计数达到K2次（即双向可控硅的断开时间达到计算值）时，中央处理单元发送控制信号给双向可控硅控制模块，双向可控硅控制模块控制双向可控硅导通，加热器通电工作。同时中央处理单元控制第二计数器清零停止计数，第一计数器开始计数。
双向可控硅如此循环导通和断开，中央处理单元通过改变每个控制周期内双向可控硅的导通时间与断开时间来达到调节加热器工作功率的目的，满足用户对于加热器的不同工作功率的需求。
作为优选，所述功率选择开关为单联开关。单联开关闭合时，饮水机加热器的工作功率为高功率，单联开关断开时，饮水机加热器的工作功率为低功率。
作为优选，所述一种饮水机加热器功率控制器还包括显示单元，所述功率选择开关为多档位旋转开关，所述显示单元与中央处理单元相连。多档位旋转开关可进行6个档位的调节，分别与饮水机加热器的六个工作功率（100W、200W、300W、400W、500W、600W）相对应，显示单元显示当前饮水机加热器的工作功率数值。
作为优选，所述双向可控硅控制模块包括光电耦合双向可控硅驱动器、电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述光电耦合双向可控硅驱动器的发射端正极与中央处理单元的输出端相连，光电耦合双向可控硅驱动器的发射端负极通过电阻R3接地，光电耦合双向可控硅驱动器的接收端一端通过电阻R1与双向可控硅的第一阳极T1相连，接收端另一端与电阻R2一端和双向可控硅的控制极G相连，所述电阻R2另一端与双向可控硅的第二阳极T2相连。
光电耦合双向可控硅驱动器起电气隔离作用；电阻R1和电阻R3起限流作用；电阻R2防止双向可控硅误触发。
作为优选，所述光电耦合双向可控硅驱动器为MOC3061芯片。
作为优选，所述一种饮水机加热器功率控制器还包括浪涌吸收电路，所述浪涌吸收电路包括电容C1和电阻R4，所述电容C1一端与双向可控硅的第一阳极T1相连，另一端与电阻R4一端相连，所述电阻R4另一端与双向可控硅的第二阳极T2相连。浪涌吸收电路可防止浪涌电压损坏双向可控硅。
本实用新型的有益效果是：通过改变每个控制周期内双向可控硅的导通时间与断开时间来达到调节加热器工作功率的目的，满足用户对于加热器的不同工作功率的需求。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接框图。
图中：1、中央处理单元，2、过零检测模块，3、功率选择开关，4、双向可控硅，5、双向可控硅控制模块，6、交流电源，7、光电耦合双向可控硅驱动器，8、浪涌吸收电路，9、显示单元，10、加热器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的一种饮水机加热器功率控制器，如图1所示，包括中央处理单元1、过零检测模块2、功率选择开关3、双向可控硅4、双向可控硅控制模块5和浪涌吸收电路8，双向可控硅控制模块5包括光电耦合双向可控硅驱动器7、电阻R1、电阻R2和电阻R3，浪涌吸收电路8包括电容C1和电阻R4，过零检测模块2的两个输入端分别与交流电源6的火线L和零线N相连，中央处理单元1分别与功率选择开关3、过零检测模块2的输出端和光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端正极相连，光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端负极通过电阻R3接地，光电耦合双向可控硅驱动器7的接收端一端通过电阻R1与双向可控硅4的第一阳极T1相连，光电耦合双向可控硅驱动器7的接收端另一端与电阻R2一端和双向可控硅4的控制极G相连，电阻R2另一端与双向可控硅4的第二阳极T2相连，电容C1一端与双向可控硅4的第一阳极T1和交流电源6的火线L相连，电容C1另一端与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与双向可控硅4的第二阳极T2和加热器10的一端相连，加热器10的另一端与交流电源6的零线N相连，光电耦合双向可控硅驱动器7为MOC3061芯片，功率选择开关3为单联开关。
光电耦合双向可控硅驱动器7起电气隔离作用；电阻R1和电阻R3起限流作用；电阻R2防止双向可控硅误触发；浪涌吸收电路8可防止浪涌电压损坏双向可控硅4。单联开关闭合状态对应加热器10的工作功率200W，单联开关断开状态对应加热器10的工作功率400W。
用户可通过单联开关选择饮水机的加热器10的工作功率。中央处理单元1根据用户选择的功率查找出该功率对应的每1秒内双向可控硅4的导通时间和断开时间。过零检测模块2检测交流电源6的零点，每隔半个交流电的周期向中央处理单元1发送一个触发脉冲。中央处理单元1每接收到一个触发脉冲，其内部的计数器计数一次。
中央处理单元1先向光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端正极输出高电平，光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端发光，光电耦合双向可控硅驱动器7的接收端接收到光束后导通，触发双向可控硅4导通，加热器10通电工作，同时中央处理单元1启动内部第一计数器计数。当第一计数器计数达到K1次（即双向可控硅4的导通时间达到计算值）时，中央处理单元1向光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端正极输出低电平，光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端停止发光，光电耦合双向可控硅驱动器7的接收端断开，触发双向可控硅4断开，加热器10停止工作，同时中央处理单元1控制第一计数器清零停止计数，启动内部第二计数器开始计数。
当第二计数器计数达到K2次（即双向可控硅的断开时间达到计算值）时，中央处理单元1向光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端正极输出高电平，光电耦合双向可控硅驱动器7的发射端发光，光电耦合双向可控硅驱动器7的接收端接收到光束后导通，触发双向可控硅4导通，加热器10通电工作，同时中央处理单元1控制第二计数器清零停止计数，第一计数器开始计数。
双向可控硅4如此循环导通和断开，中央处理单元1通过改变每1秒内双向可控硅4的导通时间与断开时间来达到调节加热器10工作功率的目的，满足用户对于加热器10的不同工作功率的需求。
实施例2：本实施例的结构与实施例1基本相同，不同之处在于：还包括显示单元9，显示单元9与中央处理单元1相连，本实施例中的功率选择开关3为多档位旋转开关。
多档位旋转开关可进行6个档位的调节，分别与加热器10的六个工作功率（100W、200W、300W、400W、500W、600W）相对应，显示单元9显示当前加热器10的工作功率数值。
Claims (6)
1. 一种饮水机加热器功率控制器，其特征在于：包括中央处理单元（1）、过零检测模块（2）、功率选择开关（3）、双向可控硅（4）和双向可控硅控制模块（5），所述过零检测模块（2）的两个输入端分别与交流电源（6）的火线L和零线N相连，所述中央处理单元（1）分别与功率选择开关（3）、过零检测模块（2）的输出端和双向可控硅控制模块（5）的输入端相连，所述双向可控硅控制模块（5）的输出端与双向可控硅（4）的控制极G相连，所述双向可控硅（4）的第一阳极T1与交流电源（6）的火线L相连，所述双向可控硅（4）的第二阳极T2与加热器（10）一端相连，加热器（10）另一端与交流电源（6）的零线N相连。
2.根据权利要求1所述的一种饮水机加热器功率控制器，其特征在于：所述功率选择开关（3）为单联开关。
3.根据权利要求1所述的一种饮水机加热器功率控制器，其特征在于：还包括显示单元（9），所述功率选择开关（3）为多档位旋转开关，所述显示单元（9）与中央处理单元（1）相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种饮水机加热器功率控制器，其特征在于：所述双向可控硅控制模块（5）包括光电耦合双向可控硅驱动器（7）、电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述光电耦合双向可控硅驱动器（7）的发射端正极与中央处理单元（1）的输出端相连，光电耦合双向可控硅驱动器（7）的发射端负极通过电阻R3接地，光电耦合双向可控硅驱动器（7）的接收端一端通过电阻R1与双向可控硅（4）的第一阳极T1相连，接收端另一端与电阻R2一端和双向可控硅（4）的控制极G相连，所述电阻R2另一端与双向可控硅（4）的第二阳极T2相连。
5.根据权利要求4所述的一种饮水机加热器功率控制器，其特征在于：所述光电耦合双向可控硅驱动器（7）为MOC3061芯片。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种饮水机加热器功率控制器，其特征在于：还包括浪涌吸收电路（8），所述浪涌吸收电路（8）包括电容C1和电阻R4，所述电容C1一端与双向可控硅（4）的第一阳极T1相连，另一端与电阻R4一端相连，所述电阻R4另一端与双向可控硅（4）的第二阳极T2相连。
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