CN211694813U - 一种宽电压的蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种宽电压的蒸汽发生器，包括蒸汽发生单元以及与蒸汽发生单元电连接的控制电路板，蒸汽发生单元包括电源接头、与电源接头第一供电极电连接的温控开关以及电连接在温控开关与电源接头的第二供电极之间的第一发热元器件、第二发热元器件；控制电路板包括电压采样单元、用于切换第一发热元器件、第二发热元器件连接状态的连接状态切换单元以及控制器，电压采样单元与电源接头电连接，连接状态切换单元分别与第一发热元器件、第二发热元器件电连接，控制器分别与电压采样单元、连接状态切换单元电连接。该宽电压的蒸汽发生器能自动实现高低电压工作电路的切换，充分利用发热元器件，保证产品应用时的发热均匀性。

Description

一种宽电压的蒸汽发生器

技术领域

本实用新型涉及一种宽电压的蒸汽发生器。

背景技术

目前市场上类似于电熨斗和手持式挂烫机等蒸汽熨烫类产品，一般在使用时只适用一种电压，即这些产品内的电路板不能有效实现宽电压使用，而不同国家的标准用电电压不同，这样的产品很难满足旅行时携带使用。所以急需一种适合宽电压工作的产品来满足市场需求，即该产品在低电压和高电压时都可以实现正常的工作。

为了满足这一市场需求，目前市场上有一种可手动切换使用电压的产品，通过一个机械切换开关，实现在低电压和高电压之间的切换，来满足不同电压下产品的使用需求。这种产品有一个明显的缺点就是不够智能化，如果消费者在使用产品之前忘记做正确的电压切换，产品在非正确电压下工作，会影响产品的使用性能和安全性能，更为严重的可能引起生命和财产安全。

申请号为CN108662572A(申请号为201810602285.4)的中国发明专利申请《一种适应宽电压的蒸汽汽化机构》，其中公开的蒸汽汽化机构能够自动判断输入的电压为低电压还是高电压，进而控制在输入低电压时低电压电热元件工作，在输入高电压时，高电压电热元件工作，能够实现产品在宽电压状态下的正常工作。但是工作时均是相应的单发热元器件在工作，而不利于两个加热元件使用寿命的均衡性，也会增加加热元器件的分布设计难度，无法有效保证蒸汽发生器的表面温度均匀性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种在有效检测供电电压的情况进而自动实现高低电压工作电路的切换的基础上，还能充分利用发热元器件，保证在产品中应用时的发热均匀性的宽电压的蒸汽发生器。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种宽电压的蒸汽发生器，包括蒸汽发生单元以及与蒸汽发生单元电连接的控制电路板，其特征在于：所述蒸汽发生单元包括电源接头、与电源接头第一供电极电连接的温控开关、以及电连接在温控开关与电源接头的第二供电极之间的第一发热元器件、第二发热元器件；

所述控制电路板包括电压采样单元、用于切换第一发热元器件、第二发热元器件连接状态的连接状态切换单元以及控制器，所述电压采样单元与电源接头电连接，所述连接状态切换单元分别与第一发热元器件、第二发热元器件电连接，所述控制器分别与电压采样单元、连接状态切换单元电连接。

可选择地，所述连接状态切换单元包括均具有双向开关的第一继电器、第二继电器，第一继电器和第二继电器的线圈的一端电连接；

所述第一继电器的线圈的另一端与控制器电连接，第一继电器的开关的第一端与第一发热元器件的一端电连接、第二端与电源接头的第二供电极电连接；

所述第二继电器的线圈的另一端与控制器电连接，第二继电器的开关的第一端与第二发热元器件的一端电连接、第二端与电源接头的第一供电极电连接、第三端与第一继电器的开关的第三端电连接；

所述第一发热元器件的另一端与温控开关电连接，第二发热元器件的另一端与电源接头的第二供电极电连接。

可选择地，所述第一发热元器件与第二发热元器件串联连接在温控开关(1)和电源接头的第二供电极之间，并且第一发热元器件的一端与温控开关电连接，第二发热元器件的一端与电源接头的第二供电极电连接；

所述连接状态切换单元包括第三继电器，所述第三继电器的线圈与控制器电连接，所述第三继电器的开关一端与第一发热元器件、第二发热元器件的连接端电连接，所述第三继电器的开关一端的另一端与电源接头的第二供电极电连接。

可选择地，所述第一发热元器件和第二发热元器件并联连接在温控开关和电源接头的第二供电极之间；

所述连接状态切换单元包括第四继电器，所述四继电器的线圈与控制器电连接；第四继电器的开关连接在第一发热元器件的电连接通路上。

优选地，所述控制电路板还包括控制器供电单元以及驱动单元，所述控制器供电单元分别与电源接头、控制器电连接，所述驱动单元分别与控制器、各继电器的线圈电连接。

优选地，所述电压采样单元包括第三二极管、第四电阻、第五电阻以及第三电容，所述第三二极管、第四电阻串联连接在电源接头的第一供电极和控制器的采样端之间，并且第三二极管的负极与第四电阻电连接，所述第五电阻、第三电容并联连接在电源接头的第二供电极和控制器的采样端之间。

优选地，所述控制器供电单元包括降压电路、整流电路、滤波电路以及降压稳压电路，所述降压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第一电容，所述整流电路包括第一二极管和第二二极管，所述滤波电路包括第二电容，所述降压稳压电路包括第六电阻、稳压二极管、第四电容、第五电容；

其中第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二电容依次串联连接在电源接头的第一供电极和第二供电极之间，第一电容与串联后的第二电阻、第三电阻并联连接，所述第二二极管与串联后的第一二极管、第二电容并联连接；其中第二二极管的正极与电源接头的第二供电极电连接，第二二极管的负极与第一二极管的正极电连接，第一二极管的负极与第二电容的正极电连接；

稳压二极管、第四电容、第五电容并联连接，所述第六电阻一端与第二电容的正极电连接，第六电阻的另一端与稳压二极管的负极、第四电容的正极、第五电容的一极电连接，稳压二极管的正极、第四电容的负极、第五电容的另一极与电源接头的第二供电极电连接，控制器的供电段与第四电容的正极电连接。

优选地，所述驱动单元包括第七电阻、三极管和第四二极管，其中第七电阻的一端与控制器的驱动信号输出端电连接，第七电阻的另一端与三极管的基极电连接，三极管的集电极与第四二极管的正极电连接，三极管的发射极与电源接头的第二供电极电连接，第四二极管的负极与电源接头的第一供电极电连接，继电器的线圈的两端电连接在第四二极管的两端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的宽电压的蒸汽发生器，利用控制电路板中的电压采样单元能够检测供电电压的情况，进而自动控制连接状态切换单元与第一发热元器件、第二发热元器件连接状态，进而使得蒸汽发生器在不同供电电压下均能正常的工作，并且在蒸汽发生器的工作过程中，第一发热元器件、第二发热元器件均能参与到工作中，实现了对发热元器件的充分利用，并且也方便第一发热元器件、第二发热元器件在产品上的均匀布线，提高了产生水汽的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中宽电压的蒸汽发生器的电路原理图。

图2为本实用新型实施例一中宽电压的蒸汽发生器的电路图。

图3为本实用新型实施例二中宽电压的蒸汽发生器的电路原理图。

图4为本实用新型实施例二中宽电压的蒸汽发生器的电路图。

图5为本实用新型实施例三中宽电压的蒸汽发生器的电路原理图。

图6为本实用新型实施例三中宽电压的蒸汽发生器的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型中的宽电压的蒸汽发生器可以应用在各种需要蒸汽发生器的产品中，如可以应用在挂烫机、电熨斗等产品上。特别是应用在挂烫机、电熨斗这类产品上时，用于产生热量的发热元器件的布线的均匀性直接影响到熨烫效果，需要避免产品产生高温蒸汽的区域过于偏斜。

实施例一

本实施例中的宽电压的蒸汽发生器，包括蒸汽发生单元以及与蒸汽发生单元电连接的控制电路板，蒸汽发生单元在控制电路板的控制进行工作。

如图1和图2所示，其中蒸汽发生单元包括电源接头、与电源接头第一供电极L电连接的温控开关1、与温控开关1电连接的第一发热元器件2以及与电源接头的第二供电极N电连接的第二发热元器件3。使用时将电源接头插接在供电插板中进行使用，温控开关1主要用于控制该蒸汽发生器工作时的工作温度，使用时，用户根据需要调整温控开关1，进而调节第一发热元器件2、第二发热元器件3的工作功率，实现对应用该蒸汽发生器工作温度的调整。

控制电路板包括用于采样供电电压大小的电压采样单元4、用于切换第一发热元器件2、第二发热元器件3连接状态的连接状态切换单元5、控制器、为控制器供电的控制器供电单元6以及用于驱动连接状态切换单元5动作的驱动单元7，其中电压采样单元4与电源接头电连接，连接状态切换单元5分别与第一发热元器件2、第二发热元器件3电连接，控制器分别与电压采样单元4、连接状态切换单元5电连接。控制器供电单元6分别与电源接头、控制器电连接，驱动单元7分别与控制器、连接状态切换单元 5电连接。

具体地，电压采样单元4包括第三二极管D3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第三电容C3，第三二极管D3、第四电阻R4串联连接在电源接头的第一供电极L和控制器的采样端之间，并且第三二极管D3的负极与第四电阻R4电连接，第五电阻R5、第三电容C3并联连接在电源接头的第二供电极N和控制器的采样端之间。该电压采样单元4能够在电源接头接入94V-264V的供电电源时产生2V-5V的直流电压，该直流电压经控制器的模数转换处理后做为连接状态切换单元5切换操作的依据。

本实施例中的连接状态切换单元5包括均具有双向开关的第一继电器J1、第二继电器J2，第一继电器J1和第二继电器J2的线圈的一端电连接。第一继电器J1的线圈的另一端与控制器电连接，第一继电器J1的开关的第一端与第一发热元器件2电连接、第二端与电源接头的第二供电极N电连接。第二继电器J2的线圈的另一端与控制器电连接，第二继电器J2的开关的第一端与第二发热元器件3电连接、第二端与电源接头的第一供电极L电连接、第三端与第一继电器J1的开关的第三端电连接。

控制器供电单元6包括降压电路61、整流电路62、滤波电路63以及降压稳压电路64，降压电路61包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第一电容C1，进而构成阻容降压电路61，整流电路62包括第一二极管D1和第二二极管D2，进而构成半波整流电路62，滤波电路63包括第二电容C2，降压稳压电路64包括第六电阻R6、稳压二极管ZD1、第四电容C4、第五电容C5。

其中第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第二电容C2依次串联连接在电源接头的第一供电极L和第二供电极N之间，第一电容C1与串联后的第二电阻R2、第三电阻R3并联连接，第二二极管D2与串联后的第一二极管D1、第二电容C2并联连接；其中第二二极管D2的正极与电源接头的第二供电极N电连接，第二二极管D2的负极与第一二极管D1的正极电连接，第一二极管D1的负极与第二电容 C2的正极电连接；

稳压二极管ZD1、第四电容C4、第五电容C5并联连接，第六电阻一端与第二电容 C2的正极电连接，第六电阻的另一端与稳压二极管ZD1的负极、第四电容C4的正极、第五电容C5的一极电连接，稳压二极管ZD1的正极、第四电容C4的负极、第五电容 C5的另一极与电源接头的第二供电极N电连接，控制器的供电段与第四电容C4的正极电连接。

该控制器供电单元6能够将电源接头接入的94V-264V、50/60HZ的交流电压经过降压整流后，在第二电容C2两端产生100V左右的稳定直流电压，该100V左右的稳定直流电压再经第六电阻降压后由稳压二极管ZD1、第四电容C4、第五电容C5稳压至 5V，进而为控制器提供工作电压。

驱动单元7包括第七电阻R7、三极管Q1和第四二极管D4，其中第七电阻R7的一端与控制器的驱动信号输出端电连接，第七电阻R7的另一端与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的集电极与第四二极管D4的正极电连接，三极管Q1的发射极与电源接头的第二供电极N电连接，第四二极管D4的负极与电源接头的第一供电极L电连接，第一继电器J1和第二继电器J2的线圈经串联后电连接在第四二极管D4的两端。该驱动单元7在控制器的控制下驱动第一继电器J1、第二继电器J2的开关进行开关动作，进而使得第一发热元器件2、第二发热元器件3串联连接在电源接头的两个供电极之间或者使得第一发热元器件2、第二发热元器件3并联连接在电源接头的两个供电极之间，以在不同的供电电压下进行正常的工作。

该宽电压的蒸汽发生器的工作过程为：当电源提供的电压为高电压时，电压采样单元4采集获取高电压信号进而传送给控制器，控制器通过驱动单元7控制第一继电器J1和第二继电器J2的开关动作，进而使得第一发热元器件2、第二发热元器件3处于串联状态进行工作。当电源提供的电压为低电压时，电压采样单元4采集获取低电压信号进而传送给控制器，控制器通过驱动单元7控制第一继电器J1和第二继电器J2的开关动作，进而使得第一发热元器件2、第二发热元器件3处于并联状态进行工作。

其中第一发热元器件2、第二发热元器如果选用的电阻值相同，则该宽电压的蒸汽发生器在低电压和高电压的供电情况下输出功率基本一致。也可以根据需要，第一发热元器件2、第二发热元器选择不一样的电阻值，如此第一发热元器件2、第二发热元器之间的串并联关系的改变，能够使得在低电压、高电压的供电情况下输出不同的输出功率。

该宽电压的蒸汽发生器在高电压、低电压供电状态下，能够自动识别电源电压情况，进而切换电路连接关系，保证了该宽电压的蒸汽发生器的使用性能和安全性能，避免了用户忘记切换的情况。另外工作过程中第一发热元器件2、第二发热元器均处于工作状态，保证了第一发热元器件2、第二发热元器件3使用寿命的均衡性，避免了一个发热元器件长期不使用的安全隐患，同时还简化了第一发热元器件2、第二发热元器件3的分布设置，使得工作过程中该宽电压的蒸汽发生器的表面温度均匀性更好，有利于水的汽化，提高了产品性能。

实施例二

如图3和图4所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：第一发热元器件2与第二发热元器件3串联连接，连接状态切换单元5包括第三继电器J3，第三继电器J3的线圈与控制器电连接，第三继电器J3的开关一端与第一发热元器件2、第二发热元器件3 的连接端电连接，第三继电器J3的开关一端的另一端与电源接头的第二供电极N电连接。

该宽电压的蒸汽发生器的工作过程为：当电源提供的电压为高电压时，电压采样单元4采集获取高电压信号进而传送给控制器，控制器通过驱动单元7控制第三继电器J3的开关打开，如此使得第一发热元器件2、第二发热元器件3处于串联状态进行工作。当电源提供的电压为低电压时，电压采样单元4采集获取低电压信号进而传送给控制器，控制器通过驱动单元7控制第三继电器J3的开关闭合，进而使得第二发热元器件3处于短路的状态，而第一发热元器件2连接在工作电路中进行工作。

该宽电压的蒸汽发生器在高电压、低电压供电情况下能够自动识别电压，进而自动切换电路连接关系以保证正常工作的基础上，控制电路板上仅使用一个继电器，降低了产品的成本。另外，高电压供电情况的工作过程中，第一发热元器件2、第二发热元器件3均能启动工作，提高了宽电压的蒸汽发生器的表面温度均匀性。该宽电压的蒸汽发生器特别适用于长期居住在高电压供电标准的国家、而至低电压供电标准国家出行的用户。

实施例三

如图5和图6所示，本实施例与实施例二的区别仅在于：第一发热元器件2与第二发热元器件3并联连接，第一发热元器件2和第二发热元器件3并联连接在温控开关1 和电源接头的第二供电极N之间。

而连接状态切换单元5包括第四继电器J4，第四继电器J4的线圈与控制器电连接；第四继电器J4的开关连接在第一发热元器件2的电连接通路上。即第四继电器J4的开关与第一发热元器件2串联后再与第二发热元器件3并联连接。

该宽电压的蒸汽发生器的工作过程为：当电源提供的电压为高电压时，电压采样单元4采集获取高电压信号进而传送给控制器，控制器通过驱动单元7控制第四继电器J4的开关打开，如此使得第一发热元器件2断开电连接，第二发热元器件3独立进行工作。当电源提供的电压为低电压时，电压采样单元4采集获取低电压信号进而传送给控制器，控制器通过驱动单元7控制第四继电器J4的开关闭合，进而使得第一发热元器件2、第二发热元器件3并联进行工作。

该宽电压的蒸汽发生器在高电压、低电压供电情况下能够自动识别电压，进而自动切换电路连接关系以保证正常工作的基础上，控制电路板上仅使用一个继电器，降低了产品的成本。另外，低电压供电情况的工作过程中，第一发热元器件2、第二发热元器件3均能启动工作，提高了宽电压的蒸汽发生器的表面温度均匀性。该宽电压的蒸汽发生器特别适用于长期居住在低电压供电标准的国家、而至高电压供电标准国家出行的用户。

Claims (8)

1.一种宽电压的蒸汽发生器，包括蒸汽发生单元以及与蒸汽发生单元电连接的控制电路板，其特征在于：所述蒸汽发生单元包括电源接头、与电源接头第一供电极(L)电连接的温控开关(1)、以及电连接在温控开关(1)与电源接头的第二供电极(N)之间的第一发热元器件(2)、第二发热元器件(3)；

所述控制电路板包括电压采样单元(4)、用于切换第一发热元器件(2)、第二发热元器件(3)连接状态的连接状态切换单元(5)以及控制器，所述电压采样单元(4)与电源接头电连接，所述连接状态切换单元(5)分别与第一发热元器件(2)、第二发热元器件(3)电连接，所述控制器分别与电压采样单元(4)、连接状态切换单元(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的宽电压的蒸汽发生器，其特征在于：所述连接状态切换单元(5)包括均具有双向开关的第一继电器(J1)、第二继电器(J2)，第一继电器(J1)和第二继电器(J2)的线圈的一端电连接；

所述第一继电器(J1)的线圈的另一端与控制器电连接，第一继电器(J1)的开关的第一端与第一发热元器件(2)的一端电连接、第二端与电源接头的第二供电极(N)电连接；

所述第二继电器(J2)的线圈的另一端与控制器电连接，第二继电器(J2)的开关的第一端与第二发热元器件(3)的一端电连接、第二端与电源接头的第一供电极(L)电连接、第三端与第一继电器(J1)的开关的第三端电连接；

所述第一发热元器件(2)的另一端与温控开关(1)电连接，第二发热元器件(3)的另一端与电源接头的第二供电极(N)电连接。

3.根据权利要求1所述的宽电压的蒸汽发生器，其特征在于：所述第一发热元器件(2)与第二发热元器件(3)串联连接在温控开关(1)和电源接头的第二供电极(N)之间，并且第一发热元器件(2)的一端与温控开关(1)电连接，第二发热元器件(3)的一端与电源接头的第二供电极(N)电连接；

所述连接状态切换单元(5)包括第三继电器(J3)，所述第三继电器(J3)的线圈与控制器电连接，所述第三继电器(J3)的开关一端与第一发热元器件(2)、第二发热元器件(3)的连接端电连接，所述第三继电器(J3)的开关一端的另一端与电源接头的第二供电极(N)电连接。

4.根据权利要求1所述的宽电压的蒸汽发生器，其特征在于：所述第一发热元器件(2)和第二发热元器件(3)并联连接在温控开关(1)和电源接头的第二供电极(N)之间；

所述连接状态切换单元(5)包括第四继电器(J4)，所述四继电器(J4)的线圈与控制器电连接；第四继电器(J4)的开关连接在第一发热元器件(2)的电连接通路上。

5.根据权利要求2至4任一权利要求所述的宽电压的蒸汽发生器，其特征在于：所述控制电路板还包括控制器供电单元(6)以及驱动单元(7)，所述控制器供电单元(6)分别与电源接头、控制器电连接，所述驱动单元(7)分别与控制器、各继电器的线圈电连接。

6.根据权利要求5所述的宽电压的蒸汽发生器，其特征在于：所述电压采样单元(4)包括第三二极管(D3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)以及第三电容(C3)，所述第三二极管(D3)、第四电阻(R4)串联连接在电源接头的第一供电极(L)和控制器的采样端之间，并且第三二极管(D3)的负极与第四电阻(R4)电连接，所述第五电阻(R5)、第三电容(C3)并联连接在电源接头的第二供电极(N)和控制器的采样端之间。

7.根据权利要求5所述的宽电压的蒸汽发生器，其特征在于：所述控制器供电单元(6)包括降压电路(61)、整流电路(62)、滤波电路(63)以及降压稳压电路(64)，所述降压电路(61)包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)以及第一电容(C1)，所述整流电路(62)包括第一二极管(D1)和第二二极管(D2)，所述滤波电路(63)包括第二电容(C2)，所述降压稳压电路(64)包括第六电阻(R6)、稳压二极管(ZD1)、第四电容(C4)、第五电容(C5)；

其中第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第一二极管(D1)、第二电容(C2)依次串联连接在电源接头的第一供电极(L)和第二供电极(N)之间，第一电容(C1)与串联后的第二电阻(R2)、第三电阻(R3)并联连接，所述第二二极管(D2)与串联后的第一二极管(D1)、第二电容(C2)并联连接；其中第二二极管(D2)的正极与电源接头的第二供电极(N)电连接，第二二极管(D2)的负极与第一二极管(D1)的正极电连接，第一二极管(D1)的负极与第二电容(C2)的正极电连接；

稳压二极管(ZD1)、第四电容(C4)、第五电容(C5)并联连接，所述第六电阻(R6)一端与第二电容(C2)的正极电连接，第六电阻(R6)的另一端与稳压二极管(ZD1)的负极、第四电容(C4)的正极、第五电容(C5)的一极电连接，稳压二极管(ZD1)的正极、第四电容(C4)的负极、第五电容(C5)的另一极与电源接头的第二供电极(N)电连接，控制器的供电段与第四电容(C4)的正极电连接。

8.根据权利要求5所述的宽电压的蒸汽发生器，其特征在于：所述驱动单元(7)包括第七电阻(R7)、三极管(Q1)和第四二极管(D4)，其中第七电阻(R7)的一端与控制器的驱动信号输出端电连接，第七电阻(R7)的另一端与三极管(Q1)的基极电连接，三极管(Q1)的集电极与第四二极管(D4)的正极电连接，三极管(Q1)的发射极与电源接头的第二供电极(N)电连接，第四二极管(D4)的负极与电源接头的第一供电极(L)电连接，继电器的线圈的两端电连接在第四二极管(D4)的两端。

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