CN203825401U - 一种全电压熔蜡器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全电压熔蜡器，其包括电源转换模块、温度控制模块、开关控制模块和调温负载转换模块，电源转换模块连接温度控制模块、开关控制模块和调温负载转换模块，开关控制模块连接调温负载转换模块；能将输入的电压范围在100VAC~240VAC的交流市电转换为固定24VDC，无需通过外置的电压转换器将当地的市电转换为熔蜡器标准的输入电压，解决了现有熔蜡器不能兼容各地域的市电电压实现正常使用的问题；还能检测交流市电的电压值，判断所述电压值大于第一预设电压时保持当前负载的连接状态，判断所述电压值小于第二预设电压时切换负载的连接状态，以输出对应的发热功率，满足用户的不同需求。

Description

一种全电压熔蜡器

技术领域

本实用新型涉及熔蜡器技术领域，特别涉及一种全电压熔蜡器。  

背景技术

现有的熔蜡器利用外部输入的AC交流电源直接为其内部的加热装置供电。通常熔蜡器的输入电压、即所能接入的AC交流电源的电压值是固定的，且与其所处的地域有关。例如，在中国，规定市电电压为220V，则在中国生产、销售的熔蜡器只能对220V的AC交流电源进行相应的转换处理。在美国，其电网电压包括三个系统。分别为115V~120V系统，460V~480V系统（工业用电），13200V系统（工业用电）。美国的供电标准总体上看有115V、230V、460V、120V、240V这几大类。则在美国生产、销售的熔蜡器通常只适用于其供电标准。 

由于不同地域的市电标准不同，各地域生成、销售的熔蜡器受电压限制不能跨域使用。虽然可以通过电压转换器、转换插头等来解决电压受限的问题，但是会额外增加成本，且携带不方便；还容易出现安全事故。 

有鉴于此，本实用新型提供一种全电压熔蜡器。  

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种全电压熔蜡器，以解决现有熔蜡器不能兼容各个地域的市电电压的问题。 

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案： 

一种全电压熔蜡器，其包括：

用于将输入的电压范围在100VAC~240VAC的交流市电转换为固定24VDC的电源转换模块；

用于检测工作时的温度并与预设温度进行比较，输出对应电平的控制信号的温度控制模块；

用于检测交流市电的电压值，判断所述电压值大于第一预设电压时控制调温负载转换模块保持当前负载的连接状态，判断所述电压值小于第二预设电压时输出控制调温负载转换模块切换负载的连接状态的开关控制模块；

用于根据所述控制信号断开或导通电源转换模块的供电输出，以及根据开关控制模块的判断结果对应控制负载的连接状态，以输出对应的发热功率的调温负载转换模块；

所述电源转换模块连接温度控制模块、开关控制模块和调温负载转换模块，所述开关控制模块连接调温负载转换模块。

所述的全电压熔蜡器中，所述电源转换模块包括：开关、第一保险丝、第二保险丝、压敏电阻、整流桥，变压器、第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容； 

所述第一保险丝的一端通过开关连接火线，第一保险丝的另一端连接整流桥的第一交流输入端、调温负载转换模块和压敏电阻的一端，所述整流桥的第二交流输入端连接压敏电阻的另一端、还通过第二保险丝连接零线，整流桥的第一直流输入出端连接第一二极管的负极和第二二极管的负极，整流桥的第二直流输入出端接地，所述第一二极管的正极连接变压器的第一初级绕组的异名端，变压器的第一初级绕组的同名端通过第一电容连接第一二极管的负极、还连接开关控制模块，变压器的第二初级绕组的异名端连接第二二极管的正极，第二初级绕组的同名端连接变压器的次级绕组的同名端和地，次级绕组的异名端连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接温度控制模块和开关控制模块、还通过第二电容连接次级绕组的同名端。

所述的全电压熔蜡器中，所述温度控制模块包括：第一三极管、第二三极管、双运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第三电容和热敏电阻； 

所述第一三极管的集电极连接第三二极管的负极、还连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接第一三极管的基极、还通过第二电阻接地，所述第一三极管的基极通过第三电容接地，第一三极管的发射极通过第三电阻连接双运算放大器的同相输入端，第一三极管的发射极还通过第四电阻连接双运算放大器的反相输入端，所述双运算放大器的同相输入端通过热敏电阻接地，双运算放大器的反相输入端通过第五电阻接地，双运算放大器的输出端连接第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极连接调温负载转换，第二三极管的发射极接地。

所述的全电压熔蜡器中，所述第一三极管和第二三极管均为NPN三级管，双运算放大器的型号为LM358。 

所述的全电压熔蜡器中，所述开关控制模块包括：第三三极管、第四三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四二极管和继电器； 

所述第四三极管的基极通过第七电阻接地、还通过第六电阻连接变压器的第一初级绕组的同名端，第四三极管的集电极通过第八电阻连接第三三极管的基极、还通过第九电阻接地，第四三极管的发射极连接继电器的线圈的一端、第四二极管的负极和第三二极管的负极，第四二极管的正极连接继电器的线圈的另一端和第三三极管的集电极，第三三极管的发射极接地。

所述的全电压熔蜡器中，所述第三三极管为NPN三极管，第四三极管为PNP三极管，第六电阻的阻值为470KΩ，第七电阻的阻值为68KΩ。 

所述的全电压熔蜡器中，所述调温负载转换模块包括：光耦可控硅、双向可控硅、第十电阻、第一负载、第二负载、继电器的第一开关和继电器的第二开关；所述第一负载和第二负载为发热电阻丝； 

所述光耦可控硅的阳极连接温度控制模块的第一三极管的发射极，光耦可控硅的阴极连接温度控制模块的第二三极管的集电极，光耦可控硅的第一端子连接双向可控硅的第一阳极，光耦可控硅的第二端子连接双向可控硅的控制极、还通过第十电阻连接双向可控硅的第二阳极和第二开关的刀触点，所述第二开关的刀触点和常闭触点连接第一负载的一端，第二开关的常开触点连接第一开关的常闭触点，第一负载的另一端连接第一开关的常开触点，所述第一开关的常开触点连接第二负载的一端，第二负载的另一端连接第一开关的常闭触点，第一开关的刀触点连接第一保险丝的另一端。

相较于现有技术，本实用新型提供的全电压熔蜡器能将输入的电压范围在100VAC~240VAC的交流市电转换为直流电进行供电，无需通过外置的电压转换器将当地的市电转换为熔蜡器标准的输入电压，解决了现有熔蜡器不能兼容各地域的市电电压实现正常使用的问题；还能检测交流市电的电压值，判断所述电压值大于第一预设电压时保持当前负载的连接状态，判断所述电压值小于第二预设电压时切换负载的连接状态，以输出对应的发热功率，满足用户的不同需求。 

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的全电压熔蜡器的结构框图。 

图2为本实用新型实施例提供的全电压熔蜡器的电路图。  

具体实施方式

本实用新型提供一种全电压熔蜡器，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实施例对现有熔蜡器的电源控制电路进行改进，能在全电压、即全球范围内的标称电压100VAC~240VAC下随意使用，无需通过外置的电压转换器将当地的市电转换为熔蜡器标准的输入电压，解决了现有熔蜡器不能兼容各地域的市电电压实现正常使用的问题。请参阅图1，本实用新型实施例提供的全电压熔蜡器包括电源转换模块100、温度控制模块200、开关控制模块300和调温负载转换模块400，所述电源转换模块100连接温度控制模块200、开关控制模块300和调温负载转换模块400，所述开关控制模块300连接调温负载转换模块400。 

所述电源转换模块100将输入的交流市电转换为固定24VDC进行供电。温度控制模块200检测全电压熔蜡器工作时的温度并与预设温度进行比较，输出对应电平的控制信号给调温负载转换模块400。开关控制模块300用于检测交流市电的电压值，判断所述电压值大于第一预设电压（如150V）时控制调温负载转换模块400保持当前负载的连接状态，判断所述电压值小于第二预设电压（如140V）时输出控制调温负载转换模块400切换负载的连接状态。所述调温负载转换模块400一方面用于根据所述控制信号断开或导通电源转换模块100的供电输出，另一方面用于根据开关控制模块300的判断结果对应控制负载的连接状态，以输出对应的发热功率。 

所述电源转换模块100包括开关SW、第一保险丝F1、第二保险丝F2、压敏电阻R0、整流桥D0，变压器T1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1和第二电容C2；所述第一保险丝F1的一端通过开关SW连接火线L，第一保险丝F1的另一端连接整流桥D0的第一交流输入端1、调温负载转换模块400和压敏电阻R0的一端，所述整流桥D0的第二交流输入端2连接压敏电阻R0的另一端、还通过第二保险丝F2连接零线N，整流桥D0的第一直流输入出端3连接第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极，整流桥D0的第二直流输入出端4接地，所述第一二极管D1的正极连接变压器T1的第一初级绕组的异名端，变压器T1的第一初级绕组的同名端通过第一电容C1连接第一二极管D1的负极、还连接开关控制模块300，变压器T1的第二初级绕组的异名端连接第二二极管D2的正极，第二初级绕组的同名端连接变压器T1的次级绕组的同名端和地，次级绕组的异名端连接第三二极管D3的正极，所述第三二极管D3的负极连接温度控制模块200和开关控制模块300、还通过第二电容C2连接次级绕组的同名端。 

交流市电从火线L和零线N输入后，通过整流桥D0转换成直流电输出给变压器T1处理，给温度控制模块200、开关控制模块300和调温负载转换模块400供电。 

所述温度控制模块200包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、双运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3和热敏电阻RT；所述第一三极管Q1的集电极连接第三二极管D3的负极、还连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接第一三极管Q1的基极、还通过第二电阻R2接地，所述第一三极管Q1的基极通过第三电容C3接地，第一三极管Q1的发射极通过第三电阻R3连接双运算放大器U1的同相输入端，第一三极管Q1的发射极还通过第四电阻R4连接双运算放大器U1的反相输入端，所述双运算放大器U1的同相输入端通过热敏电阻RT接地，双运算放大器U1的反相输入端通过第五电阻R5接地，双运算放大器U1的输出端连接第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极连接调温负载转换模块400，第二三极管Q2的发射极接地。 

其中，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN三级管，双运算放大器U1的型号为LM358。电源转换模块100输出的直流电通过第一三极管Q1压降后输出工作电压。第三电阻R3和热敏电阻RT对所述工作电压分压，随着熔蜡器的温度变化导致热敏电阻RT的阻值对应改变（温度越高，阻值越小），输出对应的温度电压给双运算放大器U1，第四电阻R4和第五电阻R5对工作电压分压后产生基准电压输入双运算放大器中，与温度电压进行比较。当熔蜡器温度过高，双运算放大器U1输出低电平控制第二三极管Q2截止，第二三极管Q2的集电极悬空，这样使调温负载转换模块400中的双向可控硅U3不导通，熔蜡器停止加热。当熔蜡器的温度正常偏低后，双运算放大器U1输出高电平，控制第二三极管Q2导通，这样所述双向可控硅U3导通，使熔蜡器加热。 

所述开关控制模块300包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四二极管D4和继电器K1-3；所述第四三极管Q4的基极通过第七电阻R7接地、还通过第六电阻R6连接变压器T1的第一初级绕组的同名端，第四三极管Q4的集电极通过第八电阻R8连接第三三极管Q3的基极、还通过第九电阻R9接地，第四三极管Q4的发射极连接继电器K1-3的线圈的一端5、第四二极管D4的负极和第三二极管D3的负极，第四二极管D4的正极连接继电器K1-3的线圈的另一端1和第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3的发射极接地。 

其中，所述第三三极管Q3为NPN三极管，第四三极管Q4为PNP三极管。第六电阻R6（阻值为470K）和第七电阻R7（阻值为68K）为分压电阻，对变压器T1的第一初级绕组的同名端上的电压进行检测分压。当变压器T1的第一初级绕组的同名端上电压较低（对应市电低于140VAC）时，第四三极管Q4的基极电压低于其发射极电压而导通，从而使第三二极管D3导通，继电器吸合，调温负载转换模块400中发热丝并联、即第一负载LOAD1与第二负载LOAD2并联。 

当变压器T1的第一初级绕组的同名端上电压较高（对应市电高于150VAC）时，第四三极管Q4的基极电压高于其发射极电压而截止，从而使第三三极管Q3截止，继电器K1-3不吸合，调温负载转换模块400中的发热丝处于串联状态。 

所述调温负载转换模块400包括光耦可控硅U2、双向可控硅U3、第十电阻R10、第一负载LOAD1、第二负载LOAD2、继电器K1-3的第一开关K1-1和继电器K1-3的第二开关K1-2；第一负载LOAD1和第二负载LOAD2即发热电阻丝，是全电压熔蜡器的发热功率的控制器件。光耦可控硅U2的阳极1连接温度控制模块200的第一三极管Q1的发射极，光耦可控硅U2的阴极2连接温度控制模块200的第二三极管Q2的集电极，光耦可控硅U2的第一端子3连接双向可控硅U3的第一阳极A1，光耦可控硅U2的第二端子4连接双向可控硅U3的控制极G、还通过第十电阻R10连接双向可控硅U3的第二阳极A2和第二开关K1-2的刀触点2-4，所述第二开关K1-2的刀触点2-4和常闭触点2-2连接第一负载LOAD1的一端，第二开关K1-2的常开触点2-3连接第一开关K1-1的常闭触点1-2，第一负载LOAD1的另一端连接第一开关K1-2的常开触点1-3，所述第一开关K1-2的常开触点1-3连接第二负载LOAD2的一端，第二负载LOAD2的另一端连接第一开关K1-1的常闭触点1-2，第一开关K1-1的刀触点1-4连接第一保险丝F1的另一端。 

当第二三极管Q2导通时，光耦可控硅U2的阴极2接地，光耦可控硅U2经第一三极管Q1的集电极而导通，光耦可控硅U2工作，触发双向可控硅U3导通，发热丝对熔蜡器加热。当第二三极管Q2截止时，光耦可控硅U2内无电流通过，光耦可控硅U2不工作，双向可控硅U3不导通，熔蜡器将停止加热。当线圈K1-3上无电流流过时，第一开关K1-1和第二开关K1-2保持当前的常闭状态，第一负载LOAD1与第二负载LOAD2串联。当线圈K1-3上有电流流过时，第一开关K1-1切换，其刀触点2-4与常开触点2-3连接；同时，第二开关K1-2切换，其刀触点1-4与常开触点1-3连接；第一负载LOAD1与第二负载LOAD2并联。 

请再次参阅图2，本实施例提供的全电压熔蜡器的工作原理为： 

交流市电从火线L和零线N输入后，通过整流桥D0转换成直流电输出给变压器T1处理后给其他模块供电。

当输入的交流市电大于150V时，第六电阻R6和第七电阻R7对变压器T1的第一初级绕组的同名端上的电压分压为较高电平，控制第四三极管Q4截止，第三三极管Q3的基极电压被第八电阻R8和第九电阻R9拉低，第三三极管Q3截止，线圈K1-3上无电流流过，第一开关K1-1和第二开关K1-2保持当前的常闭状态，第一负载LOAD1与第二负载LOAD2串联。 

当输入的交流市电小于140V时，第六电阻R6和第七电阻R7对变压器T1的第一初级绕组的同名端上的电压分压为较低电平，控制第四三极管Q4导通。由于第四三极管Q4导通，使第三三极管Q3的基极电平由零上升至超过阀值电平而导通。第三三极管Q3导通使线圈K1-3上有电流流过，第一开关K1-1切换，其刀触点2-4与常开触点2-3连接；同时，第二开关K1-2切换，其刀触点1-4与常开触点1-3连接；第一负载LOAD1与第二负载LOAD2并联。这样就能根据不同的电压范围来改变发热电阻丝的连接状态，相当于改变了发热功率的大小。 

根据实际测试，本实施例提供的全电压熔蜡器在各市电电压下的功率以及熔蜡时间，如表1所示： 

电压

100VAC

110VAC

120VAC

220VAC

230VAC

240VAC

功率

216W

261W

310W

261W

285W

310W

熔蜡时间

/

27分钟

23分钟

27分钟

26分钟

24分钟

表1

全电压熔蜡器在工作过程中，若其温度过高，热敏电阻RT的阻值降低使双运算放大器U1输出低电平，控制第二三极管Q2截止，光耦可控硅U2的阴极2悬空，光耦可控硅U2不工作，全电压熔蜡器暂停工作，从而避免了安全隐患。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。 

Claims (7)

1.一种全电压熔蜡器，其特征在于，包括：

用于将输入的电压范围在100VAC~240VAC的交流市电转换为固定24VDC的电源转换模块；

用于检测工作时的温度并与预设温度进行比较，输出对应电平的控制信号的温度控制模块；

用于检测交流市电的电压值，判断所述电压值大于第一预设电压时控制调温负载转换模块保持当前负载的连接状态，判断所述电压值小于第二预设电压时输出控制调温负载转换模块切换负载的连接状态的开关控制模块；

用于根据所述控制信号断开或导通电源转换模块的供电输出，以及根据开关控制模块的判断结果对应控制负载的连接状态，以输出对应的发热功率的调温负载转换模块；

所述电源转换模块连接温度控制模块、开关控制模块和调温负载转换模块，所述开关控制模块连接调温负载转换模块。

2.根据权利要求1所述的全电压熔蜡器，其特征在于，所述电源转换模块包括：开关、第一保险丝、第二保险丝、压敏电阻、整流桥，变压器、第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容；

所述第一保险丝的一端通过开关连接火线，第一保险丝的另一端连接整流桥的第一交流输入端、调温负载转换模块和压敏电阻的一端，所述整流桥的第二交流输入端连接压敏电阻的另一端、还通过第二保险丝连接零线，整流桥的第一直流输入出端连接第一二极管的负极和第二二极管的负极，整流桥的第二直流输入出端接地，所述第一二极管的正极连接变压器的第一初级绕组的异名端，变压器的第一初级绕组的同名端通过第一电容连接第一二极管的负极、还连接开关控制模块，变压器的第二初级绕组的异名端连接第二二极管的正极，第二初级绕组的同名端连接变压器的次级绕组的同名端和地，次级绕组的异名端连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接温度控制模块和开关控制模块、还通过第二电容连接次级绕组的同名端。

3.根据权利要求2所述的全电压熔蜡器，其特征在于，所述温度控制模块包括：第一三极管、第二三极管、双运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第三电容和热敏电阻；

所述第一三极管的集电极连接第三二极管的负极、还连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接第一三极管的基极、还通过第二电阻接地，所述第一三极管的基极通过第三电容接地，第一三极管的发射极通过第三电阻连接双运算放大器的同相输入端，第一三极管的发射极还通过第四电阻连接双运算放大器的反相输入端，所述双运算放大器的同相输入端通过热敏电阻接地，双运算放大器的反相输入端通过第五电阻接地，双运算放大器的输出端连接第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极连接调温负载转换模块，第二三极管的发射极接地。

4.根据权利要求3所述的全电压熔蜡器，其特征在于，所述第一三极管和第二三极管均为NPN三级管，双运算放大器的型号为LM358。

5.根据权利要求3所述的全电压熔蜡器，其特征在于，所述开关控制模块包括：第三三极管、第四三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四二极管和继电器；

所述第四三极管的基极通过第七电阻接地、还通过第六电阻连接变压器的第一初级绕组的同名端，第四三极管的集电极通过第八电阻连接第三三极管的基极、还通过第九电阻接地，第四三极管的发射极连接继电器的线圈的一端、第四二极管的负极和第三二极管的负极，第四二极管的正极连接继电器的线圈的另一端和第三三极管的集电极，第三三极管的发射极接地。

6.根据权利要求5所述的全电压熔蜡器，其特征在于，所述第三三极管为NPN三极管，第四三极管为PNP三极管，第六电阻的阻值为470KΩ，第七电阻的阻值为68KΩ。

7.根据权利要求5所述的全电压熔蜡器，其特征在于，所述调温负载转换模块包括：光耦可控硅、双向可控硅、第十电阻、第一负载、第二负载、继电器的第一开关和继电器的第二开关；所述第一负载和第二负载为发热电阻丝；

所述光耦可控硅的阳极连接温度控制模块的第一三极管的发射极，光耦可控硅的阴极连接温度控制模块的第二三极管的集电极，光耦可控硅的第一端子连接双向可控硅的第一阳极，光耦可控硅的第二端子连接双向可控硅的控制极、还通过第十电阻连接双向可控硅的第二阳极和第二开关的刀触点，所述第二开关的刀触点和常闭触点连接第一负载的一端，第二开关的常开触点连接第一开关的常闭触点，第一负载的另一端连接第一开关的常开触点，所述第一开关的常开触点连接第二负载的一端，第二负载的另一端连接第一开关的常闭触点，第一开关的刀触点连接第一保险丝的另一端。