專利名稱：準諧振電磁熱水器智能控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電熱水器的控制電路，具體的說，涉及一種 準諧振電磁熱水器智能控制電路。
背景技術：
現有技術中的熱水器可以分為儲水式、即熱式、燃具式，其中，儲水 式電熱水器加熱時間長，長時間使用會有供水不足的現象， 一旦儲水不能 用完，就造成熱水殘留，水變質，易繁殖細菌，不利于健康，而且浪費能 源和資源；即熱式熱水器功率太大、功耗大，熱效率低，加熱體過于集中， 易起垢，壽命短；燃具式熱水器具有不安全因素，污染比較嚴重；
針對以上所存在的問題，市場上逐步推出了一種以電磁加熱方式的熱 水器，針對該類熱水器，目前還沒有一種全新的、智能化高的、保護完善、 可自動調整功率的、整機無觸點的配套電路。
為了解決以上存在的問題，人們一直在尋找一種更趨于理想的技術解 決方案。
發明內容
本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，從而提供一種可自動調 整功率、無觸點、保護完善、智能化高的準諧振電磁熱水器智能控制電路。
本實用新型的目的是通過下面的技術方案來實現的-一種準諧振電磁熱水器智能控制電路，該智能控制電路包括主控電路、 做功電路、功率放大電路、信號控制電路、顯示電路和電源電路，所述主 控電路分別連接信號控制電路、顯示電路和電源電路，所述做功電路分別連接電源電路和功率放大電路；
其中，所述做功電路包括由高頻電磁線圈和電感組成的高頻振蕩電路
以及驅動高頻振蕩電路的IGBT模塊，其中，所述高頻電磁線圈的線圈中心 設置有做功鐵芯；
所述主控電路用于向所述信號控制電路輸出P麗控制信號；
所述信號控制電路連接做功電路，用于獲取脈沖信號、做功電路正常 工作同步信號和做功電路初始工作正常識別信號；
所述信號控制電路連接功率放大電路，所述信號控制電路用于將輸入 的P麗控制信號、脈沖信號優化后向所述功率放大電路輸入脈沖控制信號；
所述信號控制電路用于向主控電路輸入做功電路正常工作同步信號和 做功電路初始工作正常識別信號；
所述功率放大電路用于將輸入的脈沖控制信號放大并輸出給所述做功 電路；所述IGBT模塊在所述功率放大電路作用下導通，使所述高頻電磁線 圈通高頻電流以產生高頻磁場，并使做功鐵芯發熱做功；
所述顯示電路用于接受、顯示所述主控電路發送的顯示信息；所述電 源電路為該智能控制電路提供電源。
基于上述，該智能控制電路還包括過壓保護電路，所述過壓保護電路 一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電壓，所述過壓保護 電路另一端連接主控電路，用于將電源電路異常電壓信號輸出給所述主控 電路。
基于上述，該智能控制電路還包括過流保護電路，所述過流保護電路 一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電流，所述過流保護 電路另一端連接主控電路，用于將電源電路異常電流信號輸出給所述主控
基于上述，該智能控制電路還包括欠壓保護電路，所述欠壓保護電路 一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電流，所述欠壓保護電路另一端分別連接主控電路和信號控制電路，分別用于向所述主控電路 輸入同步信號和控制所述信號控制電路的信號輸出。
基于上述，該智能控制電路還包括高壓脈沖保護電路，所述高壓脈沖 保護電路一端連接所述做功電路的IGBT模塊集電極，用于采集所述做功電 路電壓，所述高壓脈沖保護電路另一端連接信號控制電路，用于控制所述 信號控制電路的信號輸出。
基于上述，該智能控制電路還包括溫度信號采集電路，所述溫度信號 采集電路連接主控電路，用于采集水溫信號并微調做功電路的做功功率。
基于上述，該智能控制電路還包括聲音報警電路，所述聲音報警電路 連接主控電路，用于異常信號報警。
基于上述，該智能控制電路還包括工作狀態指示電路，所述工作狀態 指示電路連接主控電路，用于顯示做功電路的工作狀態。
基于上述，該智能控制電路還包括輸入控制電路，所述輸入控制電路 連接主控電路，用于人工微調做功電路的做功功率。
基于上述，該智能控制電路還包括延時溫控出水電路，用于控制準諧 振電磁熱水器的出水；所述延時溫控出水電路連接所述做功電路的高頻電
磁線圈，用于采集直流電源以為所述延時溫控出水電路供電。
本實用新型相對于現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，該智
能控制電路采用電磁感應加熱，其繞在PPR熱水管外部的做功電磁線圈通
有高頻電流，在主功率管推動下，諧振電容的作用下，可產生強大的高頻
磁場，使懸在PPR熱水管中的金屬加熱體產生強大的渦流，在阻流效應下
發熱做功，其具有自動調整功率、傳熱快、熱效率高、安全節能、操作方. 便、壽命長的獨特優勢，其各種控制嚴密、準確，各種保護、識別措施到
位，智能化程度高；
該智能控制電路設有過壓、過流、欠壓、高壓脈沖等保護電路以及各種識別電路，較為全面的保障了熱水器的安全、無故障運作，而且還設有 雙層電磁屏蔽，確保人身安全；
該智能控制電路在操作面上設有觸摸按鍵，使水、電、機、人體四分 離， 一方面利于方便使用，另一方面可確保人身安全；
在大功率電子設備中，電路中的動態接觸點常常存在一定的隱患，功 率越大故障率就越高，優其是在環境條件差的地方，問題就更加突出；該 智能控制電路全機無觸點開關，電路中，各個部分連接沒有動態接觸點， 全部是用螺絲固定及插件實現每個單元的連接，其次，每個單元與元件之 間以印刷電路方式實施；S口，從電網220伏/50-60赫茲的交流電輸入直到 最終做功輸出，沒有任何接點，也就不存在接點故障的問題，包括電磁熱 水器的功率輸出、電源起動、自動出水、故障停機、正常停機、溫度調整、 風冷散熱起動關閉等電路；該智能控制電路的無觸點設計是電子電路中的 最佳設計，是電子產品、機電產品發展的趨勢。
圖1是本實用新型的工作原理框圖2是本實用新型的電路結構示意圖之一；
圖3是本實用新型的電路結構示意圖之二；
圖4是本實用新型的電路結構示意圖之三；
圖5是本實用新型所述直流低壓電源的電路示意圖6是本實用新型所述延時溫控出水電路的電路示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的詳細說明
如圖1、圖2、圖3和圖4所示， 一種準諧振電磁熱水器智能控制電路，該智能控制電路包括主控電路、做功電路、功率放大電路、信號控制電路、 顯示電路和電源電路，所述主控電路分別連接信號控制電路、顯示電路和 電源電路，所述做功電路分別連接電源電路和功率放大電路；
其中，所述主控電路是由單片機及其外圍輔助電路組成的單片機單元
電路，包括有單片機1CPU，晶振1Y。
所述做功電路包括由高頻電磁線圈3L5、 3L6和電感3C5、 3C6組成的 高頻振蕩電路以及驅動高頻振蕩電路的四組IGBT模塊3Q1、3Q2、3Q3、3Q4， 所述IGBT模塊3Q1、 3Q2驅動由高頻電磁線圈3L5和電感3C5組成的高頻 振蕩電路，所述IGBT模塊3Q3、 3Q4驅動由高頻電磁線圈3L6和電感3C6 組成的高頻振蕩電路；
其中，所述高頻電磁線圈的線圈中心設置有做功鐵芯，安裝時，將所 述高頻電磁線圈均勻纏繞在絕緣腔體外體，并將做功鐵芯設置在絕緣腔體 內，所述絕緣腔體作為熱水器盛水加熱體；
所述做功電路還包括有電阻3R1、 3R2、 3R3、 3R4、 3R5、 3R6、 3R7、 3R8，所述高頻電磁線圈3L5、3L6分別連接在L0AD接點與L0AD2接點、L0AD1 接點之間。
所述功率放大電，包括有電阻2R44，電容2C29、 2C30、 2C42， 二極管 2D15、 2D16，以及NPN型三極管2Q4、 PNP型三極管2Q5;所述NPN型三極 管2Q4、 PNP型三極管2Q5發射極相連構成推挽功率放大電路。
所述信號控制電路包括有電阻2R13、 2R18、 2R19、 2R20、 2R21、 2R22、 2R23、 2R24、 2R24、 2R35,電容2C15、 2C16、 2C17、 2C18、 2C19、 2C20、 2C21、 2C22， 二極管2D9、 2D10、 2D11，以及四電壓比較器2IC1B、 2IC1C; 所述四電壓比較器2IC1B兩輸入端從任一高頻電磁線圈兩端取不斷高頻變 化的電壓，然后輸出矩形脈沖信號，并與由電阻2R21、電阻2R22、電容 2C19及二極管2D9組成的鋸齒波發生器共同作用，使四電壓比較器2IC1C 得到具有一定頻率、相位的脈沖信號，所述四電壓比較器2IC1C將該脈沖信號與由所述主控電路輸出的P醫控制信號進行比較、優化后輸出給所述 功率放大電路。
所述主控電路用于向所述信號控制電路的四電壓比較器2IC1C " + "端 輸出P麗控制信號；
所述信號控制電路通過四電壓比較器2IC1B連接做功電路的高頻電磁 線圈兩端，用于獲取脈沖信號、做功電路正常工作同步信號和做功電路初
始工作正常識別信號；所述脈沖信號由四電壓比較器2IC1C "端獲得， 所述做功電路正常工作同步信號由四電壓比較器2IC1B輸出端輸出，所述 做功電路初始工作正常識別信號由四電壓比較器2IC1B "-"端經電容2C18 后輸出。
所述信號控制電路的四電壓比較器2IC1C輸出端連接功率放大電路輸 入端，所述信號控制電路的四電壓比較器2IC1C用于將輸入的P麗控制信 號、脈沖信號比較、優化后向所述功率放大電路輸入脈沖控制信號；
所述信號控制電路用于向主控電路輸入做功電路正常工作同步信號和 做功電路初始工作正常識別信號，以便于主控電路進行識別、判斷；
所述功率放大電路用于將輸入的脈沖控制信號放大并輸出給所述做功 電路；所述IGBT模塊基極連接所述功率放大電路輸出端，并在所述功率放 大電路作用下導通，使所述高頻電磁線圈通高頻電流以產生高頻磁場，并 使做功鐵芯發熱做功；
所述顯示電路用于接受、顯示所述主控電路發送的顯示信息；該智能 控制電路還包括輸入控制電路，所述輸入控制電路連接主控電路，用于人 工微調做功電路的做功功率；微調做功電路的做功功率是通過所述主控電 路輸出的P麗控制信號完成的；
所述顯示電路、輸入控制電路包括有TM1628顯示集成電路、4069觸 摸鍵控制集成電路、觸摸顯示屏、水流開關、加減開關、以及外圍輔助電 子元件，包括有二極管1D1、 1D2、 1D3、 1D4，電阻1R1、 1R2、 1R3、 1R4、1R5、 1R6、 1R7，觸摸屏按鍵1K1、 1K2，電容1C3、 1C7、 1C8等等。
所述電源電路包括做功電源和直流低壓電源，其為做功電路和該智能 控制電路提供電源；
該做功電源包括有全橋整流電路3DS，共軛線圈3L1，電感3L2、 3L3， 保險3F1，壓敏電阻3FR1，以及電容3C1、 3C2、 3C3、 3C4;壓敏電阻3FR1 具有涌浪吸收作用，利于保護后級電子元件；共軛線圈3L1及電容3C1、 3C2構成網電干擾吸收回路，可有效防止工作時產生的高頻信號返回網電； 電感3L2、 3L3及電容3C3、 3C4組成L型濾波電路；
如圖5所示，該直流低壓電源包括有二極管2D22、 2D23、 2D24、 2D25、 2D26、 2D27，電阻R53、 2R54、 2R52，電容2C47、 2C48、 2C39、 2C38、 2C41、 2C43、 2C44、 2C45、 2C46、 2C40，穩壓二極管2ZD2，三端穩壓塊2IC3 7805， 以及Viper 12A芯片2IC2，變壓器2T2;電源經整流濾波得直流電，直流 電經變壓器2T2變壓，再經Viper 12A芯片2IC2，由電阻2R52輸出+ 18V 直流低壓電源，另一路經三端穩壓塊2IC3 7805輸出+5V直流低壓電源。
基于上述，該智能控制電路還包括過壓保護電路，所述過壓保護電路 一端連接所述電源電路輸出端，用于采集所述電源電路輸出電壓，所述過 壓保護電路另一端連接主控電路，用于將電源電路異常電壓信號輸出給所 述主控電路，并使所述主控電路經內部處理后控制輸出的P麗控制信號；
該過壓保護電路包括有二極管2D1、 2D2、 2D3，電阻2R1、 2R2、 2R3， 以及電容2C13、 2C14。
基于上述，該智能控制電路還包括過流保護電路，所述過流保護電路 一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電流，所述過流保護 電路另一端連接主控電路，用于將電源電路異常電流信號輸出給所述主控 電路，并使所述主控電路經內部處理后控制輸出的P麗控制信號；
該過流保護電路包括有二極管2D4、 2D5、 2D6、 2D7、 2D8，電阻2R4、 2R5、 2R6、 2RV1，電容2C8、 2C9，以及交流互感器3T1。基于上述，該智能控制電路還包括欠壓保護電路，所述欠壓保護電路 一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電流，所述欠壓保護 電路另一端分別連接主控電路和信號控制電路，分別用于向所述主控電路 輸入同步信號和直接控制所述信號控制電路的信號輸出；
該欠壓保護電路包括有電阻2R7、 2R8、 2R9、 2R10、 2R11、 2R12，電 容2C10、 2C11、 2C12，以及四電壓比較器2IC1D。
基于上述，該智能控制電路還包括高壓脈沖保護電路，所述高壓脈沖 保護電路一端連接所述做功電路的IGBT模塊集電極，用于采集所述做功電 路電壓，所述高壓脈沖保護電路另一端連接信號控制電路或主控電路信號 輸出端，用于直接控制所述信號控制電路的信號輸出；
該高壓脈沖保護電路包括有電阻2R30、 2R31、 2R31、 2R33、 2R34，以 及四電壓比較器2IC1A。
基于上述，該智能控制電路還包括溫度信號采集電路，所述溫度信號 采集電路連接主控電路，用于接收所述主控電路的信號和采集水溫信號并 微調做功電路的做功功率；微調做功電路的做功功率是通過所述主控電路 輸出的P麗控制信號完成的；
該溫度信號采集電路包括有電阻2R42、 2R45、 2R46、 2R47、 2R48、 2R38, 電容2C31、 2C32、 2C23、 2C27，以及光電耦合器U2。
基于上述，該智能控制電路還包括聲音報警電路，所述聲音報警電路 連接主控電路，用于異常信號報警；
該聲音報警電路包括有電阻2R40、 2R39、 2R41，電容2C28，以及蜂鳴 器BELL和三極管2Q3。
基于上述，該智能控制電路還包括工作狀態指示電路，所述工作狀態 指示電路連接主控電路，用于顯示做功電路的工作狀態； 該工作狀態指示電路包括有電阻2R37，以及指示燈。基于上述，如圖6所示，該智能控制電路還包括延時溫控出水電路， 用于控制準諧振電磁熱水器的出水；所述延時溫控出水電路連接所述做功 電路的高頻電磁線圈，用于采集直流電源以為所述延時溫控出水電路供電；
所述延時溫控出水電路包括全橋整流電路、可控硅QT1、全橋整流電 路控制的出水電磁閥、水溫傳感器、水溫傳感器控制的三極管Q1、延時電
路、延時電路控制的三極管Q6、直流低壓電源和出水電磁閥供電電源，其
中，所述三極管控制可控硅的導通，所述可控硅連接在全橋整流電路的正
負極，所述直流低壓電源采集于高頻電磁線圈；當全橋整流電路的正負極 短接或短路，則出水電磁閥在出水電磁閥供電電源下導通，從而達到控制 熱水器何時出熱水的目的。
最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非 對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域 的普通技術人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改 或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神， 其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求1、一種準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路包括主控電路、做功電路、功率放大電路、信號控制電路、顯示電路和電源電路，所述主控電路分別連接信號控制電路、顯示電路和電源電路，所述做功電路分別連接電源電路和功率放大電路；其中，所述做功電路包括由高頻電磁線圈和電感組成的高頻振蕩電路以及驅動高頻振蕩電路的IGBT模塊，其中，所述高頻電磁線圈的線圈中心設置有做功鐵芯；所述主控電路用于向所述信號控制電路輸出PWM控制信號；所述信號控制電路連接做功電路，用于獲取脈沖信號、做功電路正常工作同步信號和做功電路初始工作正常識別信號；所述信號控制電路連接功率放大電路，所述信號控制電路用于將輸入的PWM控制信號、脈沖信號優化后向所述功率放大電路輸入脈沖控制信號；所述信號控制電路用于向主控電路輸入做功電路正常工作同步信號和做功電路初始工作正常識別信號；所述功率放大電路用于將輸入的脈沖控制信號放大并輸出給所述做功電路；所述IGBT模塊在所述功率放大電路作用下導通，使所述高頻電磁線圈通高頻電流以產生高頻磁場，并使做功鐵芯發熱做功；所述顯示電路用于接受、顯示所述主控電路發送的顯示信息；所述電源電路為該智能控制電路提供電源。
2、 根據權利要求1所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括過壓保護電路，所述過壓保護電路一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電壓，所述過壓保護電路另一端連接主控電路，用于將電源電路異常電壓信號輸出給所述主控電路。
3、 根據權利要求1所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括過流保護電路，所述過流保護電路一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電流，所述過流保護電路另一端連接主控電路，用于將電源電路異常電流信號輸出給所述主控電路。
4、 根據權利要求1所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括欠壓保護電路，所述欠壓保護電路一端連接所述電源電路，用于采集所述電源電路輸出電流，所述欠壓保護電路另一端分別連接主控電路和信號控制電路，分別用于向所述主控電路輸入同步信號和控制所述信號控制電路的信號輸出。
5、 根據權利要求l所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括高壓脈沖保護電路，所述高壓脈沖保護電路一端連接所述做功電路的IGBT模塊集電極，用于采集所述做功電路電壓，所述高壓脈沖保護電路另一端連接信號控制電路，用于控制所述信號控制電路的信號輸出。
6、 根據權利要求1所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括溫度信號采集電路，所述溫度信號采集電路連接主控電路，用于采集水溫信號并微調做功電路的做功功率。
7、 根據權利要求l一6任一項所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括聲音報警電路，所述聲音報警電路連接主控電路，用于異常信號報警。
8、 根據權利要求1—6任一項所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括工作狀態指示電路，所述工作狀態指示電路連接主控電路，用于顯示做功電路的工作狀態。
9、 根據權利要求l一6任一項所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括輸入控制電路，所述輸入控制電路連接主控電路，用于人工微調做功電路的做功功率。
10、 根據權利要求l所述的準諧振電磁熱水器智能控制電路，其特征在于該智能控制電路還包括延時溫控出水電路，用于控制準諧振電磁熱水器的出水；所述延時溫控出水電路連接所述做功電路的高頻電磁線圈，用于采集直流電源以為所述延時溫控出水電路供電。
專利摘要本實用新型提供一種準諧振電磁熱水器智能控制電路，該智能控制電路包括主控電路、做功電路、功率放大電路、信號控制電路、顯示電路和電源電路，所述主控電路分別連接信號控制電路、顯示電路和電源電路，所述做功電路分別連接電源電路和功率放大電路；其中，所述做功電路包括由高頻電磁線圈和電感組成的高頻振蕩電路以及驅動高頻振蕩電路的IGBT模塊，其中，所述高頻電磁線圈的線圈中心設置有做功鐵芯。該智能控制電路采用電磁感應加熱，其具有自動調整功率、傳熱快、熱效率高、安全節能、操作方便、壽命長的獨特優勢，其各種控制嚴密、準確，各種保護、識別措施到位，智能化程度高。
文檔編號H05B6/06GK201332516SQ200820221168
公開日2009年10月21日 申請日期2008年11月14日 優先權日2008年11月14日
發明者張軍才, 楊建昌 申請人:張軍才;楊建昌