TW201239294A - Water machine control circuit and control method - Google Patents

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Description

201239294 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 特別涉及一種飲水機控制電路 [0001] 本發明涉及一種钦水機 和控制方法。 【先前技術3 _2]飲水機已經成為人們生活巾的/種必需的家電，而市面 上的飲水機大夕數都是採用迴圈加熱的方式，其 工作原 在於田使用者開啟加熱鏠後，飲水機中的加熱元件就 開始對水進行加熱，當水加熱到〆第—溫度後所述加熱 元件停止進行加熱，當表冷卻到—第二溫度後所述加熱 兀件再次自動啟動進行加熱，並且保持循環。 _3]為了解決上述問題，研發人㈣發出卜種具有紅外感 測功能的飲水機’其工作原理在於當飲細感測到使用 者存在時，就啟動加熱元件對水進行加熱；當飲水機感 ' J不到使用者時’就關閉加熱元件。而如果飲水機需要 較長時間才能將水加熱到第_溫度時，這就使得使用者 必須長時間的處於飲水機的感測範圍内，不然飲水機將 會停止加熱。 【發明内容】 [0004]有鑑於此，有必要提供一種只有感測到使用者後才對水 加熱且直接將水加熱到設定溫度的飲水機控制電路和控 制方法。 [0005] —種飲水機控制電路，其包括一感測電路、一加熱電路 、一水溫監測電路及一電源電路；所述感測電路用於减 測是否存在使用者進入其感測區域’所述加熱電路用於 100110006 表單編號A010丨 第5頁/共18頁 1〇〇2〇16888-0 201239294 對水進行加熱，所述水溫監測電路用於對水溫進行監測 ，所述電源電路用於向所述感測電路、水溫監測電路及 加熱電路供電；當有使用者進入所述感測電路的感測區 域時，該感測電路控制開啟所述加熱電路對水進行加熱 ，直至所述水溫監測電路監測到水溫達到一設定溫度後 ，該水溫監測電路才控制關閉所述加熱電路。 [0006] 一種飲水機控制方法，其包括以下步驟： [0007] 感測是否有使用者進入飲水機的感測區域； [0008] 當有使用者進入飲水機的感測區域時，飲水機開始並持 續對水進行加熱； [0009] 監測水溫是否達到一預設溫度； [0010] 當水溫達到所述預設溫度時，停止加熱。 [0011] 與先前技術相比，本發明提供的钦水機控制電路和方法 通過感測電路控制加熱電路的開啟和水溫監測電路控制 加熱電路的關閉，使得飲水機只有在感測到使用者後才 對水加熱且直接將水加熱到設定溫度，從而在節約用電 的同時也能保證使用者方便的取得熱水。 【實施方式】 [0012] 下面將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說 明。 [0013] 如圖1所示，為本發明實施方式提供的一種飲水機控制電 路1 0 0，其包括一感測電路1 0、一加熱電路2 0、一水溫監 測電路3 0及一電源電路4 0。所述感測電路1 0用於在感測 100110006 表單編號A0101 第6頁/共18頁 1002016888-0 201239294 至有使用者進行其感測區域時控制開啟所述加熱電路20 對進行加熱’所述水溫監測電路30用於在監測至水溫達 到—預設溫度時控制關閉加熱電路20，所述電源電路40 用於向所述感測電路10、加熱電路20及水溫監測電路30 提供電能。 [0014] Ο ο 所述感測電路1〇包括一第一運算放大器Α1、一感測器Τ1 、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3、一第 四電阻R4及一第五電阻R5。所述第一運算放大器Α1包括 一通過所述第一電阻R1與一第一參考電壓VI相連接的第 一正向輸入端，一通過所述第三電阻R3與一第二參考電 壓V2相連接的第一負向輸入:埃、>通過所述第二電阻R2 與所述第一正向輸入端相連接的第一輪出端、一連接一 第三參考電壓V3的電源端及一接地端。所述第四電阻R4 與第三電阻R3串聯，並連接在第三電阻R3與第一負向輸 入端之間。所述第一、第二及第三參考電壓VI、V2及V3 與第一、第二電阻r 1、R2的阻值之間的滿足關係：（ V3-V1 ) *R1/ (R1+輯）+V1>V2。所述感測器T1 的一端 連接在第三電阻R3與第四電阻R4之間，另一端通過所述 第五電阻R 5接地。所述感測器T1在感測到有使用者存在 時導通，否則截止》本實施方式中，所述感測器T1為紅 外感測器，其具有一感測區域。 [0015] 所述加熱電路20包括一第一二極官Ul、一第六電阻R6、 一二極體D1 ' —繼電器RL1、一防幹燒元件WK及一加熱器 H1。所述第_三極管U1包括一與所述第三參考電壓”相 連接的第一集電極、一與所述二極體D1的陽極相連接的 100110006 表單編號A0101 第7頁/共丨8頁 !〇〇2016888-〇 201239294 第—發射極及一通過所述第六電阻R6與所述第一運算放 大器A1的第一輪出端相連接的第—基極。所述第一三極 官U1為NPN型三極管。所述繼電器Ru包括一通過所述防 幹燒元件Μ與-外部交流電源Vae相連接的移動端、一與 所述加熱器H1相連接的固定端、—與所述二極體pi的陰 極的電控端及-接地端。所述繼電器RU的電控端輸入高 電平時所述移動端與固定端相導通。所述外部交流電源 Vac包括一火線及一零線，所述防幹燒元件訐與火線相連 接。所述加熱器H1的一端與所述繼電器RL1的固定端相連 接，另一端與零線相速接。所述防幹塢元件WK在飲水機 中的水用完後且加熱器H1仍然保持加熱時自動斷開，以 防止加熱器H1燒毀飲水機。 [0016] 所述水溫監測電路30包括一溫控電阻ntc、一第二運算放 大器A2、一第二三極管U2、一第七電阻R7、一第八電阻 R8、一第九電阻R9、一第十電阻R1〇及一第十一電阻RU 。所述溫控電阻NTC的一端通適辦遠第七電阻π與所述第 二參考電壓V2相連接，其另一接地。所述第二運算放 大器A2包括一與所述第一參考電壓V1連接的第二正向輸 入端、一連接在所述溫控電阻NTC與第七電阻R7之間的第 二負向輸入端及一第二輸出端。所述第二三極管U2包括 一連接在第一電阻R1和第二電阻R2之間的第二集電極、 一接地的第二發射極及一通過第十電阻R1〇與所述第二輸 出端相連接的第二基極。所述第二三極管U2為NpN型三極 管。所述第九電阻R9連接在第二正向輸入端與第二輸出 端之間。所述第十一電阻R11的一端與所述第二三極管U2 100110006
表單編號A0HU 第8頁/共18頁 1002016888-0 201239294 的第二基極相連接，另一端接地。所述溫控電阻ntc用於 對水溫進行監測，水溫越高時溫控電阻^^的阻值越低， 水溫越低時溫控電阻NTC的阻值越高；當水溫高於所述設 定溫度時，所述第二負向輸入端的電壓低於第一參考電 壓VI。 [0017] ❹ [0018] Ο [0019] 100110006 所述電源電路40包括一交直流轉換模組4丨及一分壓模組 42所述父直流轉換模組41用於將外部交流電源Vac的電 壓轉化為直流的第三參考電壓V3，所述分壓模組42將第 二參考電壓V3分別轉化成第—參考電壓η和第三參考電 壓V3。 在使用過程中’當-個使用者進人到感測訊的感測區 域後，所述感測器T1導通，所述第一運算放大器八丨的第 一負向輸入端被拉低為〇，而由於第一正向輸入端的電壓 高於第一負向輸入端，則第一輸出端输出一電壓與第三 參考電壓相等的高電平。由於所述第一三植管Μ的第一 基極為高電平，則所述第一集電極與第一發射極相導通 。所述繼電器RL1的電控端為高電平，所述移動端與固定 端相連通，使得所述加熱器Η1與所述外部交流電源Vac相 接通’從而開始對飲水機中的水進行加熱。 在所述加熱器H1在對水進行加熱的過程中，如果使用者 一直處於所述感測器τι的感測區域内，所述繼電器RL1將 一直處於導通狀態，所述加熱器H1將保持在加熱狀態， 直至將水加熱到所述設定溫度。當使用者離開所述感測 器T1的感測區域後’所述感測器T1截止，所述第一運算 放大器A1的第一負向輸入端與第二參考電壓…相連接。 表單編號A0101 第9頁/共18頁 ^)02016888-0 201239294 由於所述第一運算放大器A1的第一輸出端的輸出電壓與 第三參考電壓V3相等，使得第一電阻R1和第二電阻R2連 接在第三參考電壓V3和第一參考電壓VI之間。在經第一 電阻R1和第二電阻R2分壓後，所述第一正向輸入端的電 壓高於第二參考電壓V2，所述第一輸出端保持輸出與第 三參考電壓V3相等的高電平，所述繼電器RL1保持處於導 通狀態，所述加熱器Η1處在加熱狀態。 [0020] 當飲水機中的水被加熱器Η1加熱到高於所述設定溫度時 ，所述溫控電阻NTC的電阻值減小，使所述第二運算放大 器Α2的第二負向輸入端的電壓低於第一參考電壓VI，則 第二輸出端輸出高電平至第二三極管U2的第二基極。所 述第二集電極和第二發射極相導通，從而將第一運算放 大器Α1的第一輸出端的電壓拉低為0。所述第一三極管U1 截止，所述繼電器RL1斷開，所述加熱器Η1停止加熱。由 於第一運算放大器Α1的第一輸出端的電壓為0，從而使得 第一負向輸入端的電壓高於第一正向輸入端的電壓，則 第一輸出端保持輸出低電平。當飲水機中的水的溫度低 於所述設定溫度後，所述第二運算放大器Α2的第二輸出 端輸出低電平。雖然此時第二三極管U2處於截止狀態， 但由於第一運算放大器Α1的第一輸出端輸出低電平，使 得加熱器Η1不會再自動進行加熱。 [0021] 如圖2所示，本發明還提供一種飲水機控制方法，其包括 以下步驟： [0022] S20 1 :感測是否有使用者進入飲水機的感測區域； 100110006 表單編號Α0101 第10頁/共18頁 1002016888-0 201239294 [0023] [0024] [0025] [0026] Ο [0027] ❹ [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] 5202 :當有使用者進入飲水機的感測區域時，飲水機開 始並持續對水進行加熱；如果該使用者立即從该感測區 域離開’保持對水進行加熱； 5203 :監測水溫是否達到一預設溫度； 5204 :當水溫達到所述預設溫度時’停止加熱；返回 S201。 本發明提供的飲水機控制電路和方法通過感測電路控制 加熱電路的開啟和水溫監測電珞控制加熱電路的關閉’ 使得飲水機只有在感測到使用者辣才對水加熱且直接將 水加熱到設定溫度，從而在節約用電的同時也能保證使 用者方便的取得熱水。 .： 综上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式’自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本 V %. :，·.. . .. 案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化 ，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明實施方式提供的飲水機控制電路的電路圖。 圖2為本發明實施方式提供的飲水機控制方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 飲水機控制電路100 感測電路10 第一運算放大器Α1 100110006 表單編號Α0101 第11頁/共18頁 1002016888-0 201239294 [0033] 感測器T1 [0034] 第一電阻R1 [0035] 第二電阻R2 [0036] 第三電阻R3 [0037] 第四電阻R4 [0038] 第五電阻R5 [0039] 加熱電路20 [0040] 第一三極管U1 [0041] 第六電阻R6 [0042] 二極體D1 [0043] 繼電器RL1 [0044] 防幹燒元件WK [0045] 加熱器Η1 [0046] 水溫監測電路30 [0047] 溫控電阻NTC [0048] 第二運算放大器Α2 [0049] 第二三極管U2 [0050] 第七電阻R7 [0051] 第八電阻R8 100110006 表單編號A0101 第12頁/共18頁 1002016888-0 201239294 [0052] 第九電阻R9 [0053] 第十電阻R1 0 [0054] 第十一電阻R11 [0055] 電源電路40 [0056] 交直流轉換模組41 [0057] 分壓模組42
[0058] 第一參考電壓VI 〇 [0059] 第二參考電壓V2 [0060] 第三參考電壓V3 [0061] 外部交流電源Vac ❹ 100110006 表單編號A0101 第13頁/共18頁 1002016888-0

Claims (1)

  1. 201239294 七、申請專利範圍： 1 . 一種飲水機控制電路，其包括一感測電路、一加熱電路、 一水溫監測電路及一電源電路；所述感測電路用於感測是 否存在使用者進入其感測區域，所述加熱電路用於對水進 行加熱，所述水溫監測電路用於對水溫進行監測，所述電 源電路用於向所述感測電路、水溫監測電路及加熱電路供 電；當有使用者進入所述感測電路的感測區域時，該感測 電路控制開啟所述加熱電路對水進行加熱，直至所述水溫 監測電路監測到水溫達到一設定溫度後，該水溫監測電路 才控制關閉所述加熱電路。 2 .如申請專利範圍第1項所述的飲水機控制電路，其中：所 述感測電路包括一第一運算放大器、一感測器、一第一電 阻、一第二電阻及一第三電阻；所述第一運算放大器包括 一通過所述第一電阻與一第一參考電壓相連接的第一正向 輸入端，一通過所述第三電阻與一第二參考電壓相連接的 第一負向輸入端、一通過所述第二電阻與所述第一正向輸 入端相連接的第一輸出端、一連接一第三參考電壓的電源 端及一接地端；所述感測器的一端與所述第一負向輸入端 相連接，另一端接地。 3 .如申請專利範圍第2項所述的飲水機控制電路，其中：所 述感測器在感測到使用者時導通，否則截止。 4 .如申請專利範圍第3項所述的飲水機控制電路，其中：所 述第一、第二及第三參考電壓與第一、第二電阻的阻值之 間滿足關係： (V3-V1 ) *R1/ (R1+R2) +V1>V2 100110006 表單編號A0101 第14頁/共18頁 1002016888-0 201239294 其中’ VI為第一參考電壓，V2氣常-a 土而 為第一參考電壓，V3為第 三參考電壓，R1為第一電阻的 J丨且值，R 2為第二電阻的阻 值。 5 .如申請專利範圍第4項所述的飲水機控制電路，其中所 述=電路包括-第_三極管、—繼電器及_加熱器；所 述第—極s包括與所述第三參考電壓相連接的第一集 電極:-與所述繼電器相連接的第一發射極及一與所述第 ^運算放大器的第一輪出端相連接的第一基極；所述繼電 器匕括肖夕卜部交流電源相連接的移動端、一與所述加
    熱器連接的固定端士—與所述第—三極管的第一發射極相 連接的電控端，當所述電控端輸入高電平時所述移動端與 固疋端相導通〇 Ά 6 .如中清專利範圍第5項所述的飲水機控制電路，其中：所 述水溫監測電路包括一溫控電阻、一第七電阻、一第二運 算放大器及-第二三極管；所述溫控電阻的一端通過所述 第七電阻與所述第二參考電壓相連接，其另一端接地；所 述第二運算放大器包榜一與所述第一參考電壓連接的第二 正向輸入端、一連接在溫控電阻與第七電阻之間的第二負 向輸入端及一第二輪出端；所述第二三極管包括一連接在 第一電阻和第二電阻之間的第二集電極、一接地的第二發 射極及一與所述第二輸出端相連接的第二基極。 7 .如申請專利範圍第6項所述的飲水機控制電路’其中：所 述第一三極管和第二三極管都為Npn型三極管。 8 .如申請專利範圍第6項所述的飲水機控制電路，其中：所 述溫控電阻用於對水溫進行監測，水温越高時溫控電阻的 阻值越低，水溫越低時溫控電阻的阻值越高，當水溫尚於 100110006 表單編號A0101 第15冥/共18頁 1002016888-0 201239294 所述設定溫度時，所述第二負向輸入端的電壓低於第一參 考電壓。 9 .如申請專利範圍第2項所述的飲水機控制電路，其中：所 述電源電路包括一交直流轉換模組及一分壓模組，所述交 直流轉換模組用於將外部交流電源的電壓轉化為直流的第 三參考電壓，所述分壓模組將第三參考電壓分別轉化成第 一參考電壓和第二參考電壓。 10 . —種飲水機控制方法，其包括以下步驟： 感測是否有使用者進入飲水機的感測區域； 當有使用者進入飲水機的感測區域時，飲水機開始並持續 對水進行加熱； 監測水溫是否達到一預設溫度； 當水溫達到所述預設溫度時，停止加熱。 100110006 表單編號A0101 第16頁/共18頁 1002016888-0
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