CN204089165U - 一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，其特征在于：由电压检测端、换能单元、加湿器振荡回路、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路连接而成，电压检测端的输入端连接加湿器的水盘、输出端连接换能单元的输入端及电压控制环路的输入端，换能单元的输出端之一连接电流控制环路的输入端、输出端之二连接加湿器振荡回路的输入端，加湿器振荡回路的输出端连接加湿器的控制输入端，电压控制环路的输出端、电流控制环路的输出端连接闭合控制环的输入端；闭合控制环的输出端之一连接加湿器振荡回路的控制输入端，构成调节输出功率环路；闭合控制环的输出端之二通过关闭环路连接电压检测端的反馈控制输入端，构成闭环控制回路。本实用新型具有结构简单、成本低廉、使用寿命长和安全稳定等有益效果。

Description

一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种加湿器控制电路，特别是涉及一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，适用于家用加湿器和雾化器。属于领域用电器技术领域。

技术背景

目前在市场上购买的家用加湿器，一般都是由开关电源板，雾化板及外壳组件等组装而成。而这些加湿器的缺水检测结构由水位探测针配合磁簧管构成。这种缺水检测结构的家用加湿器，存在如下三方面缺点：

使用方面：使用的磁簧管即干簧管是一个比较容易损坏的器件，在使用过程中易受震动从而损坏。采用水位探针的，在使用纯水的时候易出现水位探针识别不到而处于失控状态。以上两种情况都会引起水位传感器失效，而导致加湿器的雾化头因为缺水而损坏。

组装方面：由于磁簧管是装在加湿器的储水槽里面，为了做到防水设计，装磁簧管的凸台必须跟储水槽一起成模设计，设计难度比较大。同时凸台外面还要套一个磁浮子，操作工艺复杂。还有磁簧管是安装在一块PCB板上面，然后整套插入凸台的内部，定位难度大，而且必须要定位准确。

价格方面：由于质量好的干簧管都是依赖进口，因此价格昂贵。

为了降低成本、提高生产效率，需要研究一种新型控制保护电路。

实用新型内容

本实用新型的目的,是为了解决现有技术的缺水检测结构存在结构复杂、成本高及安装使用不方便的问题，提供一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路。具有结构简单、成本低廉和生产效率高等特点。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，其结构特点在于：由电压检测端、换能单元、加湿器振荡回路、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路连接而成，电压检测端的输入端连接加湿器的水盘、输出端连接换能单元的输入端及电压控制环路的输入端，换能单元的输出端之一连接电流控制环路的输入端、输出端之二连接加湿器振荡回路的输入端，加湿器振荡回路的输出端连接加湿器的控制输入端，电压控制环路的输出端、电流控制环路的输出端连接闭合控制环的输入端；闭合控制环的输出端之一连接加湿器振荡回路的控制输入端，构成调节输出功率环路；闭合控制环的输出端之二通过关闭环路连接电压检测端的反馈控制输入端，构成闭环控制回路，实现闭环控制以在异常情况下关闭电压检测端。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，由电压检测端、换能单元、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路构成检测及保护电路，所述检测及保护电路由直流电压输入端CON001、电阻R001-RR008、电容C001-C005、NPN三极管Q001-Q003、场效应管Q005、PNP三极管Q004、二极管D001-D003和稳压二极管ZD001-ZD002连接而成；电压检测端CON001的输出端连接NPN三极管Q001和Q003的集电极、通过电阻R003和稳压二极管ZD001接地、通过电阻R001连接NPN三极管Q001的基极，NPN三极管Q001的发射极通过电阻R004连接NPN三极管Q003的基极；NPN三极管Q003的基极通过电容C003连接集电极、通过电容C004连接发射极、集电极通过电容C005连接发射极，构成电容三点式加湿器振荡回路；NPN三极管Q003的发射极通过电阻R005连接场效应管Q005的栅极，场效应管Q005的源极通过二极管D002连接三极管Q002的集电极、三极管Q004的基极，三极管Q005的发射极通过二极管D003、电阻R007连接三极管Q002的基极，三极管Q002的基极通过电容C001与电阻R002的并联组合接地，稳压二极管ZD002跨接在三极管Q003的集电极和发射极之间，电阻R003与稳压二极管ZD001串联跨接在电压检测端与地之间，电阻R003与稳压二极管ZD001的连接处连接场效应管Q005的源极。

进一步地，电压检测端为直流电压输入端CON001，由三极管Q001和电阻R004构成，加湿器振荡回路由三极管Q005和三个电容C构成换能单元，由三极管Q002通过电阻R008、二极管D001和电阻R002连接三极管Q001构成电压控制环路，由电阻R005通过二极管D003、电阻R007、三极管Q002、电阻R008、二极管D001和电阻R002连接三极管Q001构成电流控制环路，由PNP三极管Q004连接稳压二极管ZD002、电阻R007、二极管D003构成调节环路，由场效应管Q003连接电阻R003与稳压二极管ZD001串联组合构成关闭环路。

进一步地，场效应管Q003为N沟道场效应管，为加湿器振荡回路的集电极电流提供了通路，当该场效应管Q003断开时，加湿器振荡回路停止工作，通过控制场效应管Q003的导通状态，控制检测及保护电路2的工作状态。

进一步地，所述闭合控制环由或门电路或或门芯片构成。

本实用新型具有如下突出的有益效果：

1、本实用新型由于设置了电压检测端、换能单元、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路，相当于设置输入功率自动调节电路，通过电子线路来自动检测输入功率，自动快速调节输出功率，以达到调节加湿器的雾化量及关断电路、防止干烧的目的，具有结构简单、成本低廉、使用寿命长和安全稳定等有益效果。

2、本实用新型权利采用同时检测加湿器的母线电压和电流，由输入电压和输出电流组成一个或门电路，当输入电压高时，就减少输出电流，当输出电流大时，就减少基极输入电压，达到自动调整输入功率的目的，解决了行业中经常因为水位开关失灵而导致加湿器损坏的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型具体实施例1的电路原理图。

具体实施方式

具体实施例1：

参照图1和图2，本实施例电压检测端、换能单元、加湿器振荡回路1、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路连接而成，电压检测端的输入端连接加湿器的水盘、输出端连接换能单元的输入端及电压控制环路的输入端，换能单元的输出端之一连接电流控制环路的输入端、输出端之二连接加湿器振荡回路1的输入端，加湿器振荡回路1的输出端连接加湿器的控制输入端，电压控制环路的输出端、电流控制环路的输出端连接闭合控制环的输入端；闭合控制环的输出端之一连接加湿器振荡回路1的控制输入端，构成调节输出功率环路；闭合控制环的输出端之二通过关闭环路连接电压检测端的反馈控制输入端，构成闭环控制回路，实现闭环控制以在异常情况下关闭电压检测端。

本实施例中：

由电压检测端、换能单元、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路构成检测及保护电路2，所述检测及保护电路2由直流电压输入端CON001、电阻R001-RR008、电容C001-C005、NPN三极管Q001-Q003、场效应管Q005、PNP三极管Q004、二极管D001-D003和稳压二极管ZD001-ZD002连接而成；电压检测端CON001的输出端连接NPN三极管Q001和Q003的集电极、通过电阻R003和稳压二极管ZD001接地、通过电阻R001连接NPN三极管Q001的基极，NPN三极管Q001的发射极通过电阻R004连接NPN三极管Q003的基极；NPN三极管Q003的基极通过电容C003连接集电极、通过电容C004连接发射极、集电极通过电容C005连接发射极，构成电容三点式加湿器振荡回路；NPN三极管Q003的发射极通过电阻R005连接场效应管Q005的栅极，场效应管Q005的源极通过二极管D002连接三极管Q002的集电极、三极管Q004的基极，三极管Q005的发射极通过二极管D003、电阻R007连接三极管Q002的基极，三极管Q002的基极通过电容C001与电阻R002的并联组合接地，稳压二极管ZD002跨接在三极管Q003的集电极和发射极之间，电阻R003与稳压二极管ZD001串联跨接在电压检测端与地之间，电阻R003与稳压二极管ZD001的连接处连接场效应管Q005的源极。

电压检测端为直流电压输入端CON001，由三极管Q001和电阻R004构成，加湿器振荡回路1由三极管Q005和三个电容C构成换能单元，由三极管Q002通过电阻R008、二极管D001和电阻R002连接三极管Q001构成电压控制环路，由电阻R005通过二极管D003、电阻R007、三极管Q002、电阻R008、二极管D001和电阻R002连接三极管Q001构成电流控制环路，由PNP三极管Q004连接稳压二极管ZD002、电阻R007、二极管D003构成调节环路，由场效应管Q003连接电阻R003与稳压二极管ZD001串联组合构成关闭环路。

场效应管Q003为N沟道场效应管，为加湿器振荡回路1的集电极电流提供了通路，当该场效应管Q003断开时，加湿器振荡回路1停止工作，通过控制场效应管Q003的导通状态，控制检测及保护电路2的工作状态。

所述闭合控制环由或门电路或或门芯片构成。

本实施例的工作原理如下：

本实施例的电压输入、输出通过电流控制环路和电压控制环路实现闭环控制，如出现异常，实时关闭输入端，或者调节输出雾化量来达到功率的平衡。

在过载情况下(或水盘缺水情况下)，本实施例的作用原理如下：

NPN三极管Q001是控制提供电容三点式加湿器振荡电路的基极电流的通路，R001是Q001的上偏电阻，提供Q001合适的基极电流，让Q001能处于饱和导通状态。

Q005为N沟道场效应管，为电容三点式加湿器振荡电路的集电极电流提供了通路，只要该管一断开，整个振荡器就会停止工作，所以控制这一MOS管的导通状态的开/关,就能控制整个电路的工作状态，防止干烧。

R003和稳压二极管ZD001为Q005提供稳定的栅极电压，R005采集的就是电容三点式加湿器的工作电流，当振荡器的工作电流超过额定值时，R005对地的电位就会升高，通过D003,C002进行整流滤波后，然后经过R007,R006分压后，直接把过流电压信号送到NPN三极管Q002的基极端，由于Q002得到适当的基极电流而处于放大导通状态；由于Q002的导通，Q001的基极电流会被R002、R008和D001进行分流而到地，Q001就会由饱和导通状态变成放大导通状态。

当振荡电路的电流继续增大时，Q002进入饱和导通状太后，Q001也由于失去了基极电流而截止，同时，由于Q002集电极电位下降，D002被正向偏置而导通，所以Q005的栅极电位补嵌位到地而被迫关闭，与此同时，PNP三极管Q004发基极由于Q003的导通而形成反向偏置而导通，对Q002的基极电流形成正反馈，而使Q002锁存导通状态，该锁存状态被解除，必须让输入电源端断电后重新上电才能解除。由于Q005的关闭，整个电路也停止工作，当故障排除后，对整个电路输入端重新上电后，电路才重新进入正常的工作状态，防止干烧。

当加湿器水盘缺水时，换能单元的电流会瞬态增加，当振荡电路的电流继续增大时，Q002进入饱和导通状太后，Q001也由于失去了基极电流而截止，同时，由于Q002集电极电位下降，D002被正向偏置而导通，所以Q005的栅极电位补嵌位到地而被迫关闭，与此同时，PNP三极管Q004发基极由于Q003的导通而形成反向偏置而导通，对Q002的基极电流形成正反馈，而使Q002锁存导通状态，该锁存状态被解除，必须让输入电源端断电后重新上电才能解除。由于Q005的关闭，整个电路也停止工作，当故障排除后，对整个电路输入端重新上电后，电路才重新进入正常的工作状态，防止干烧。

而当调整输入功率功能时，Q002,Q001都是处于放大导通状态，而ZD002也在实时监测输入电压的异常情况，当输入电压高时，稳压二极管ZD002会导通，给Q002提供偏置电流,而处于放大导通状态，Q001也同时进入放大导通状态，于是提供给电容三点式的振荡电路的基极电流变小，从而达到功率平衡的目的，这一环路叫做电压反馈环。

另一环路是，电流采集电阻R005当输出电流变大时，R005上电位会上升，而会引起Q002也进入放大状态，同时Q001的基极电位会被拉低，而让Q001发射极流出的电流变小，从而电容三点式的振荡电路的电流也会相应减少，从而也可以达到功率平衡的目的，这一环路叫做电流反馈环。

本实用新型采用两个环路，来实现功率的控制，同时又达到异常情况实现保护的目的。

采用本实用新型可取消传统容易损坏的磁簧管作为水位控制开关，而采用电子线路来探测加湿器缺水的信号，通过多重保护，防止加湿器因为缺水而把换能器烧毁。这该线路结构简单，容易实现，适合大批量的生产。

同时，由于该保护线路采用都是电子线路，所以不存在机械性的物理联接的问题，生产时操作就比较方便，不容易引起误操作的现象。由于储水罐中不存在水位开关，外壳的模具设计就相对简单，不需要另外增加几套塑料模具，大大了节约材料成本和生产成本。

综合以上所述，本实用新型提供的一种新型的防干烧的加湿器保护电路，确实能达到设计效果，并且整体线路简单可靠，可以因不同需求调整参数达到所需效果，具备实际应用价值。

Claims (5)

1.一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，其特征在于：由电压检测端、换能单元、加湿器振荡回路(1)、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路连接而成，电压检测端的输入端连接加湿器的水盘、输出端连接换能单元的输入端及电压控制环路的输入端，换能单元的输出端之一连接电流控制环路的输入端、输出端之二连接加湿器振荡回路(1)的输入端，加湿器振荡回路(1)的输出端连接加湿器的控制输入端，电压控制环路的输出端、电流控制环路的输出端连接闭合控制环的输入端；闭合控制环的输出端之一连接加湿器振荡回路(1)的控制输入端，构成调节输出功率环路；闭合控制环的输出端之二通过关闭环路连接电压检测端的反馈控制输入端，构成闭环控制回路，实现闭环控制以在异常情况下关闭电压检测端。

2.根据权利要求1所述的一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，其特征在于：由电压检测端、换能单元、电压控制环路、电流控制环路、调节环路和关闭环路构成检测及保护电路(2)，所述检测及保护电路(2)由直流电压输入端CON001、电阻R001-RR008、电容C001-C005、NPN三极管Q001-Q003、场效应管Q005、PNP三极管Q004、二极管D001-D003和稳压二极管ZD001-ZD002连接而成；电压检测端CON001的输出端连接NPN三极管Q001和Q003的集电极、通过电阻R003和稳压二极管ZD001接地、通过电阻R001连接NPN三极管Q001的基极，NPN三极管Q001的发射极通过电阻R004连接NPN三极管Q003的基极；NPN三极管Q003的基极通过电容C003连接集电极、通过电容C004连接发射极、集电极通过电容C005连接发射极，构成电容三点式加湿器振荡回路；NPN三极管Q003的发射极通过电阻R005连接场效应管Q005的栅极，场效应管Q005的源极通过二极管D002连接三极管Q002的集电极、三极管Q004的基极，三极管Q005的发射极通过二极管D003、电阻R007连接三极管Q002的基极，三极管Q002的基极通过电容C001与电阻R002的并联组合接地，稳压二极管ZD002跨接在三极管Q003的集电极和发射极之间，电阻R003与稳压二极管ZD001串联跨接在电压检测端与地之间，电阻R003与稳压二极管ZD001的连接处连接场效应管Q005的源极。

3.根据权利要求2所述的一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，其特征在于：电压检测端为直流电压输入端CON001，由三极管Q001和电阻R004构成，加湿器振荡回路1由三极管Q005和三个电容C构成换能单元，由三极管Q002通过电阻R008、二极管D001和电阻R002连接三极管Q001构成电压控制环路，由电阻R005通过二极管D003、电阻R007、三极管Q002、电阻R008、二极管D001和电阻R002连接三极管Q001构成电流控制环路，由PNP三极管Q004连接稳压二极管ZD002、电阻R007、二极管D003构成调节环路，由场效应管Q003连接电阻R003与稳压二极管ZD001串联组合构成关闭环路。

4.根据权利要求2或3所述的一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，其特征在于：场效应管Q003为N沟道场效应管，为加湿器振荡回路(1)的集电极电流提供了通路，当该场效应管Q003断开时，加湿器振荡回路(1)停止工作，通过控制场效应管Q003的导通状态，控制检测及保护电路(2)的工作状态。

5.根据权利要求2或3所述的一种加湿器的防干烧电子控制及保护电路，其特征在于：所述闭合控制环由或门电路或或门芯片构成。