CN211049141U - 一种加热杯及其加热控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种加热杯及其加热控制电路，其中加热杯包括杯体和加热组件，所述加热组件设于所述杯体底部，所述加热组件包括直流供电的第一发热体、交流供电的第二发热体以及与所述第一发热体和第一发热体连接的控制电路板，所述第一发热体和第二发热体外侧设有导热体，在直流电供电时，控制电路板控制第一发热体通电工作，第二发热体不工作；在交流电供电时，控制电路板控制第二发热体通电工作，第一发热体不工作，这样适用直流电与交流电的供电电压，适用范围广，使用更灵活方便，该加热杯可作为热水杯、热水壶或养生杯等使用，更实用可靠，提供的加热控制电路能够匹配加热杯的加热控制，适用电压范围更广，加热更稳定。

Description

一种加热杯及其加热控制电路

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，尤其是一种加热杯及其加热控制电路。

背景技术

目前市场上的一些热水杯或养生杯，为了方便使用而设置加热功能，但通常只采用直流电(12V/24V)供电，一般适合车载使用；或只能交流电(110V/220V)供电，适合家居使用，而无法适配所有电压，使用范围受到限制，消费者使用极为不方便，需要配备不同的热水杯以适应不同环境使用，无法为消费者带来价值上的充分利用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，提供一种加热杯及其加热控制电路，可实现兼容直流电和交流电使用，适用电压范围更广，结构实用可靠。

为了实现上述目的，所采用的技术方案是：

本实用新型的一方面，提供一种加热杯，包括杯体和加热组件，所述加热组件设于所述杯体底部，所述加热组件包括直流供电的第一发热体、交流供电的第二发热体以及与所述第一发热体和第一发热体连接的控制电路板，所述第一发热体和第二发热体外侧设有导热体。

优选的，所述第一发热体和第二发热体并排设置，所述导热体覆盖于所述第一发热体和第二发热体的外表面，所述导热体的上表面形成与所述杯体底部匹配的发热面。

优选的，所述导热体与所述杯体一体成型。

一实施方式，所述杯体的底部镂空且设有用于固定所述导热体的杯座，所述杯座与所述杯体连接。

优选的，所述杯座包括底座和连接架，所述连接架呈环状并设于所述导热体的上表面，所述连接架与所述杯体连接且底部设有连接柱，所述连接柱穿过所述导热体并与所述底座连接以将所述导热体紧固于所述杯体的底部。

优选的，所述杯座包括底座，所述杯体底端面与所述底座扣接，所述底座内设有用于支撑所述导热体以贴合杯体底端的固定柱。

另有一实施方式，所述杯体的底部设有与所述发热面紧贴的杯底，所述杯体的底部设有用于固定所述导热体的杯座，所述杯座与所述杯体连接。

优选的，所述杯座设有电源插头和用于切换直流电与交流电供电的切换开关，所述电源插头和切换开关与所述控制电路板连接。

优选的，所述第一发热体和所述第二发热体均为扁平状的PTC加热体，所述第一发热体的直流供电电压范围为12V-24V，所述第二发热体的交流供电电压范围为100V-240V。

根据本实用新型的另一方面，提供一种加热控制电路，用于上述的加热杯的供电，包括电源模块和MCU控制模块，所述电源模块包括直流供电电路和交流供电电路，所述直流供电电路和交流供电电路分别与所述MCU控制模块连接，所述直流供电电路供电时所述MCU控制模块控制供电输出至所述第一发热体，所述交流供电电路供电时所述MCU控制模块控制供电输出至所述第二发热体。

本实用新型的一个或多个技术方案至少具有以下的有益效果：

该加热杯利用加热组件对杯体进行加热，为了能够兼容直流电和交流电供电，采用的加热组件包括直流供电的第一发热体和交流供电的第二发热体，通过控制电路板控制加热供电，在直流电供电时，第一发热体通电工作，第二发热体不工作；在交流电供电时，第二发热体通电工作，第一发热体不工作，这样适用直流电与交流电的供电电压，适用范围广，使用时直接插接直流或交流电即可工作，无需外接电源适配器、变压器等电源转换器，使用更灵活方便，该加热杯可作为热水杯、热水壶或养生杯等使用，便于携带旅行，更实用可靠，提供的加热控制电路能够匹配加热杯的加热控制，适用电压范围更广，加热更稳定可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型实施例的加热杯整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的加热杯内部结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的剖面结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的分解结构示意图；

图5是本实用新型另一实施例的剖面结构示意图；

图6是本实用新型另一实施例的分解结构示意图；

图7是本实用新型再有一实施例的剖面结构示意图；

图8是本实用新型实施例中直流供电电路的电路原理图；

图9是本实用新型实施例中交流供电电路的电路原理图；

图10是本实用新型实施例中MCU控制模块的电路原理图；

图11是本实用新型实施例中第一发热体的控制电路原理图；

图12是本实用新型实施例中第二发热体的控制电路原理图；

图13是本实用新型实施例中过零检测电路和电压检测电路的原理图；

图14是本实用新型实施例中NTC传感器的电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1至3，实施例提供的一种加热杯，适用于养生泡茶，包括杯体10和加热组件20，杯体10外侧包裹有壳体60，壳体60上位于杯口处设有杯盖70。加热组件20包括发热体和设于发热体外侧的用于传递热量的导热体23，控制电路板40用于控制发热体的通电加热，导热体23设于杯体10底部，导热体23通过杯座30固定在杯体10的底部，发热体通电产生的热量经导热体23传递至杯体10上，对杯体10内的水进行加热。

为了能够兼容直流电和交流电供电，采用的发热体包括直流供电的第一发热体21和交流供电的第二发热体22，控制电路板40分别连接第一发热体21和第二发热体22，在直流电供电时，控制电路板40控制第一发热体21通电工作，第二发热体22不工作；在交流电供电时，控制电路板40控制第二发热体22通电工作，第一发热体21不工作，其中，直流电压范围为12V-24V，适用于车载、移动电源等供电，交流电压范围为100V-240V，适用于家居供电，使用时直接插接直流或交流电即可工作，无需外接电源适配器、变压器等电源转换器，使用更灵活方便，该加热杯可作为热水杯、热水壶或养生杯等使用。

在一实施例中，导热体23可直接作为杯体10的杯底，导热体23连接在杯体10底部形成杯体10的杯底，即导热体23直接与杯体10内的水接触。当然，导热体23可与杯体10一体成型，杯体10与导热体23为铝合金材质，这样加热更高效，减少热量的散失。

参见图3和4，实施例中，第一发热体21和第二发热体22并排设置，导热体23包裹于第一发热体21和第二发热体22的四周，导热体23采用为铝合金材质，导热体23的上表面为与杯体10底部匹配的发热面24，加热时导热体23直接接触杯体10内的水，无论是第一发热体21通电加热还是第二发热体22通电加热，产生的热量均能够通过导热体23传递至杯体10内，导热体23使加热面积更大，使热量得到充分利用，加热更均匀。

在一实施例中，在杯体10的底部设置杯座30，杯座30包括底座31和连接架32，连接架32呈环状并位于导热体23的上表面，连接架32与杯体10的底部内侧过盈配合固定，连接架32的底部设有连接柱33，连接柱33穿过导热体23并与底座31连接，导热体23上设有与连接柱33匹配的通孔，在连接架32与导热体23之间设置密封圈34，结构牢固稳定。这样，通过底座31与连接架32配合将导热体23紧固在杯体10的底部。其中，底座31呈圆柱形，在底座31上设有与杯体10匹配的圆形腔35，圆形腔35有利于减少热量的散失。杯体10的底端与圆形腔35侧壁上的环形槽过盈配合进行紧固，当然也可以采用螺纹连接或扣接方式装配。

容易理解到，如图4所示，将控制电路板40固定在底座31的底部，底座31具有隔热作用，避免控制电路板40受到发热体的热量影响。另有，在底座31的底部设有立柱36，底座31通过立柱36连接外壳60的底部，使得整体结构牢固可靠。该实施例中，第一发热体21和第二发热体22均为扁平状的PTC加热体，两发热体底面产生的热量经导热体23传递至发热面24，这样通过导热体23传递热量，有效提高热利用率，使加热更高效。当然，第一发热体21和第二发热体22不限于本实施例的PTC加热体，其它适用于加热、保温用的发热体均可替代。

参见图5和6，在另一实施例中，杯体10具有单独的杯底11，导热体23的发热面24紧贴在杯底11的底面，发热体产生的热量经发热面24和杯底11传递至杯体10内，为进一步提高导热性，在发热面24与杯底11之间涂有导热硅胶。杯体10的底部设有用于固定导热体23的杯座30，该杯座30为底座31，在底座31上设有与杯体10匹配的圆形腔35，杯体10的底端与圆形腔35侧壁上的环形槽过盈配合进行紧固，当然也可以采用螺纹连接或扣接方式装配。可利用环形槽进一步支撑导热体23，通过环形槽与杯体10夹紧导热体23的边缘；也可在圆形腔35内设置固定柱支撑导热体23，如采用图7所示的固定柱37结构，使结构更稳定。控制电路板40固定于底座31的底部，底座31的底部设置立柱36，底座31通过立柱36连接外壳60的底部。

参见图7，再有一实施例，杯体10底部为镂空且底端面设有向外延伸的翻边12，发热面24贴合在杯体10的底面作为杯底，即发热面24直接与杯体10内的水接触。在杯体10的底部设有用于固定导热体23的杯座30，该杯座30包括底座31，在底座31上设有与杯体10匹配的圆形腔35，发热面24与圆形腔35相匹配，圆形腔35内设有固定柱37，圆形腔35的顶端侧壁设有向内延伸的扣边39，装配时，固定柱37支撑导热体23，使得发热面24贴合杯体10底面，扣边39与翻边12配合锁紧杯体10和导热体23，该扣边39与翻边12之间设有密封硅胶38。控制电路板40固定于底座31的底部，底座31的底部设置立柱36，底座31通过立柱36连接外壳60的底部，结构牢固稳定。

上述实施例中，在导热体23表面设置温度传感器，该温度传感器为NTC传感器，NTC传感器与控制电路板40连接，该NTC传感器可直接与杯体10内的水接触，或紧贴于杯底11的底面，通过NTC传感器实时反馈水温信息，控制电路板40根据需要控制加热温度，实现温控功能。另外，在外壳60的外侧还设有用于显示水温的温度提示灯61，如显示水温为60℃、80℃或100℃，该温度提示灯61与控制电路板40连接，使用更方便。

为方便插电使用，在底座31的底部设置与控制电路板40连接的电源插头50，控制电路板40控制第一发热体21和第二发热体22通电工作。其中，电源插头50可插直流电接头或交流电接头，通过切换开关切换直流或交流供电，当直流供电时，将直流电接头插入电源插头50，切换开关切换至直流电供电模式；同理，交流供电时，将交流电接头插入电源插头50，切换开关切换至交流电供电模式，这样能够有效保护控制电路。可以理解的，可在底座31的底部可设置有充电电池，通过直流电接头连接直流电对充电电池进行充电，这样利用充电电池对第一发热体21进行供电，提高加热杯的使用便利性。

如图1所示，杯盖70包括外杯盖71和内杯盖72，外杯盖71比内杯盖72的开口尺寸大，内杯盖72位于外杯盖71的中间位置，内杯盖72旋转一个角度即可出水，在煮水时具有通气作用，无需把盖子完全拿开，方便使用。当需要放入大块食物，或倒出大块食物时，把外杯盖71打开，方便放入与倒出，内外杯盖配合使用，方便不同场景使用，增加使用体验感。

参见图8-14，还提供一种实施例，适用于上述加热杯的加热控制电路，包括电源模块和MCU控制模块，电源模块包括直流供电电路和交流供电电路，直流供电电路和交流供电电路分别与MCU控制模块连接，MCU控制模块分别连接第一发热体21和第二发热体22，直流供电电路供电时MCU控制模块控制供电输出至第一发热体21，交流供电电路供电时MCU控制模块控制供电输出至第二发热体22。其中，直流供电电路将输入的直流电经过稳压输出驱动MCU控制模块，交流供电电路将输入的交流电经过交流转直流、降压稳压输出驱动MCU控制模块。

实施例中，图8所示为直流供电电路的电路原理图，该直流供电电路包括有直流电输入端，该直流电输入端与电源插头50连接。图9所示为交流供电电路的电路原理图，该交流供电电路包括有交流电输入端，该交流电输入端与电源插头50连接。直流供电电路的工作电压范围为12V-24V，适用于车载、移动电源等供电，交流供电电路的工作电压范围为100V-240V，适用于家居供电，使用时直接插接直流或交流电即可工作，无需外接电源适配器、变压器等电源转换器。图10所示为MCU控制模块的电路原理图，图11所示为MOSFET及第一发热体21的控制电路原理图，该实施例采用MOS管作为第一发热体21的开关控制元件；图12所示为可控硅及第二发热体22的控制电路原理图，该实施例采用可控硅作为第二发热体22的开关控制元件。

另外，电源模块中内置有保护电路，该保护电路采用控制芯片进行过流保护、欠压保护和过温保护，图13所示为过零检测电路和电压检测电路的原理图。实施例中还包括有NTC传感器，利用NTC传感器测温并反馈信号至MCU控制模块控制加热温度，实现温控功能，NTC传感器的电路原理图如图14所示。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而己，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种加热杯，包括杯体和加热组件，所述加热组件设于所述杯体底部，其特征在于：所述加热组件包括直流供电的第一发热体、交流供电的第二发热体以及与所述第一发热体和第一发热体连接的控制电路板，所述第一发热体和第二发热体外侧设有导热体。

2.根据权利要求1所述的加热杯，其特征在于：所述第一发热体和第二发热体并排设置，所述导热体覆盖于所述第一发热体和第二发热体的外表面，所述导热体的上表面形成与所述杯体底部匹配的发热面。

3.根据权利要求2所述的加热杯，其特征在于：所述导热体与所述杯体一体成型。

4.根据权利要求2所述的加热杯，其特征在于：所述杯体的底部镂空且设有用于固定所述导热体的杯座，所述杯座与所述杯体连接。

5.根据权利要求4所述的加热杯，其特征在于：所述杯座包括底座和连接架，所述连接架呈环状并设于所述导热体的上表面，所述连接架与所述杯体连接且底部设有连接柱，所述连接柱穿过所述导热体并与所述底座连接以将所述导热体紧固于所述杯体的底部。

6.根据权利要求4所述的加热杯，其特征在于：所述杯座包括底座，所述杯体底端面与所述底座扣接，所述底座内设有用于支撑所述导热体以贴合杯体底端的固定柱。

7.根据权利要求2所述的加热杯，其特征在于：所述杯体的底部设有与所述发热面紧贴的杯底，所述杯体的底部设有用于固定所述导热体的杯座，所述杯座与所述杯体连接。

8.根据权利要求4-7任一所述的加热杯，其特征在于：所述杯座设有电源插头和用于切换直流电与交流电供电的切换开关，所述电源插头和切换开关与所述控制电路板连接。

9.根据权利要求1-7任一所述的加热杯，其特征在于：所述第一发热体和所述第二发热体均为扁平状的PTC加热体，所述第一发热体的直流供电电压范围为12V-24V，所述第二发热体的交流供电电压范围为100V-240V。

10.一种加热控制电路，用于上述权利要求1-9任一项所述的加热杯的供电，其特征在于：包括电源模块和MCU控制模块，所述电源模块包括直流供电电路和交流供电电路，所述直流供电电路和交流供电电路分别与所述MCU控制模块连接，所述直流供电电路供电时所述MCU控制模块控制供电输出至所述第一发热体，所述交流供电电路供电时所述MCU控制模块控制供电输出至所述第二发热体。

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