一種熱水器控制系統的製作方法
2023-09-17 15:37:15
專利名稱：一種熱水器控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱水器，尤其是涉及一種熱水器的控制系統。
背景技術：
目前「電子式」電熱水器等電器由於方便實用得到了廣泛的使用，其興起的原因在於電熱水器外觀美感的較大改善，另外在我國實施的峰谷電價制度。「電子式」溫控器可以實現電熱水器的自動定時運行，而「機械式」溫控器卻做不到這一點。因此「電子式」電熱水器的發展前景越來越好，但是目前「電子式」電熱水器的控制板設計方案非常多，不同型號的熱水器控制板需要不同的設計來適應不同的成本要求，給供應商管理帶來非常多的的麻煩，而且要做到電量顯示，漏電保護，地線檢測，鎂棒檢測等等複雜功能，整個控制板的成本比較昂貴，主要原因是每個功能都需要不同的晶片來實現，加上每個晶片的外圍電路，整個控制板非常複雜。而且因為採用了太多的元器件，可靠性也必然降低，返修率提高。
發明內容本實用新型主要是解決現有技術所存在的熱水器的控制系統過於複雜、成本過高、操作比較麻煩等的技術問題，提供一種結構簡單、操作方便、可靠性高的熱水器控制系統。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種熱水器控制系統，包括主電源控制開關、微處理器、電流檢測裝置、實時時鐘，其特徵在於所述的微處理器分別與電量計量電路、電源反接及地線帶電檢測電路、漏電保護電路、電源控制開關、 顯示裝置以及溫度傳感器相連，微處理器內置有實時定時器。該控制系統將電源控制、電量計量、電源反接有地線帶電的檢測、漏電保護等功能的控制都集於微處理器的控制之中。使得其結構極為簡單、操作非常方便，而且提高了其可靠性。作為優選，所述的電量計量電路設有一個電量計量模塊，該電量計量模塊與所述的微處理器的電流、電壓信號輸入端相連，所述的電源線路的火線上設有一個繼電器，繼電器的信號輸入端與微處理器相連。微處理器根據電流電壓信號的輸入可以判斷出當時的用電量和功率，如果電流、電壓以及實際功率大於插座所能承受的範圍，微處理器便控制繼電器切斷電路，以達到對熱水器的保護作用。作為優選，所述的電源反接及地線帶電檢測電路包括採樣電路，所述的採樣電路包括零線採樣端和地線採樣端，採樣電路的信號輸出端與一個模數轉換器相連，模數轉換器的信號輸出端與一個電壓有效值計算電路相連，電壓有效值計算電路分別與所述的微處理器和一個數字比較器相連，數字比較器分別與所述的微處理器和一個閾值寄存器相連， 閾值寄存器與所述的微處理器相連。零線N和地線PE間的電壓差經採樣電路進行採樣，採樣後的交流電壓直接給模數轉換器，模數轉換器的轉換結果進入電壓有效值計算電路，得到電壓有效值，該值跟閾值寄存器進行比較，這個比較過程由數字比較電路實現，如果電壓有效值大於閾值寄存器裡的值，數字比較電路會輸出控制信號給微處理器(微處理器)，微處理器相應做報警指示，也可以直接輸出到外部做斷電處理。微處理器同時可以讀取電壓有效值計算電路的電壓值，將該值轉換為實際電壓的大小，通過顯示裝置顯示出來。作為優選，所述的漏電保護電路包括一個電流互感電路，電流互感器通過採樣電路分別與電源零線火線相連，電流互感器與增益放大器、模-數解調器、數字濾波器以及電壓有效值計算器依次順序連接，電壓有效值計算器分別與數字比較器以及所述的微處理器相連，微處理器分別與一個閾值寄存器和所述的數字比較器相連，微處理器的控制信號輸出端與所述的繼電器的控制電路相連。採樣電路採集零線、火線的電流信號，由電流互感器獲得，電流互感器將其轉換在電壓信號輸入增益放大器，增益放大器的輸出接模數解調器， 模數解調器將模擬信號轉換為數位訊號，並由數字濾波器進行濾波處理，處理的結果進入電壓有效值計算電路，得到電壓有效值，該值跟閾值寄存器進行比較，這個比較過程由數字比較電路實現，如果電壓有效值大於閾值寄存器裡的值，微處理器會輸出控制信號控制斷電器進行斷電操作，完成對電源的斷電保護。微下裡器可以進行閾值寄存器的數值設定。電壓有效值的計算只需要50HZ電源信號的半個周期就可以，所以時間只需要10MS。作為優選，所述的電源控制開關設有一個遙控信號接收電路。作為優選，所述的微處理器與一個鎂棒檢測電路相連，該鎂棒檢測電路設有採樣電路，採樣電路通過兩個電流檢測端分別與鎂棒和內膽相連，採樣電路、模-數解調器、數字濾波器以及電壓有效值計算器依次順序連接，電壓有效值計算器分別與數字比較器以及所述的微處理器相連，微處理器分別與一個閾值寄存器和所述的數字比較器相連，微處理器信號輸出端與所述的顯示裝置相連。鎂棒與內膽之間存在一個電流，並且會隨著鎂棒消耗量的變化而變化，採樣電路採集鎂棒與內膽之間的電流信號，並將其輸入模數解調器，模數解調器將模擬信號轉換為數位訊號，並由數字濾波器進行濾波處理，處理的結果進入電壓有效值計算電路，得到電壓有效值，該值跟閾值寄存器進行比較，這個比較過程由數字比較器實現，如果電壓有效值超出閾值寄存器裡的值，微處理器會輸出控制信號由顯示裝置對鎂棒的消耗量進行報警。使得使用者能及時了解鎂棒的情況，並進行有效處理。作為優選，所述的微處理器分別與流量脈衝檢測電路、晶振停振自切換時鐘電路、 電源切換電路、溫度檢測保護電路相連。流量脈衝檢測電路即可以檢測流量傳感器的脈衝寬度，從而判斷水流量；又可以檢測是否有脈衝並進行脈衝的累計，可以實現用水量的計算。這些計算值提供微處理器做分析控制用。晶振停振自動切換時鐘電路可以檢測晶振電路是否出現故障，並且在出現故障時自動切換到內部環形振蕩器。溫度檢測保護電路採用晶片內部自帶的溫度傳感器進行溫度實時監測，當檢測溫度超過一定閾值時，會輸出相關指示信號，該信號也可以送給微處理器，讓微處理器做相關判斷。作為優選，所述的電源切換電路分別與一個電池和一個交流電源相連。電源切換電路可以在電池和交流電源得到的穩壓電源間自由切換當交流電掉電時，晶片切換為電池供電；當有交流電時，晶片自動切換為交流電源得到的穩壓電源。另外電源切換電路裡有電池電壓檢測，當電池電壓過低時，會提供給微處理器指示信號。本實用新型的帶來的有益效果是，解決了現有技術所存在的熱水器的控制系統過於複雜、成本過高、操作比較麻煩等的技術問題，實現了一種結構簡單、操作方便、可靠性高的熱水器控制系統。
附圖1是本實用新型的一種結構示意圖；附圖2是本實用新型的電量計量電路的一種結構示意圖；附圖3是本實用新型的電源反接及地線帶電檢測電路的一種結構示意圖；附圖4是本實用新型的漏電保護電路的一種結構示意圖；附圖5是本實用新型的鎂棒檢測電路的一種結構示意具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型是一種熱水器控制系統， 包括主電源控制開關、微處理器、電流檢測裝置、實時時鐘，所述的微處理器分別與電量計量電路、電源反接及地線帶電檢測電路、流量脈衝檢測電路、晶振停振自切換時鐘電路、電源切換電路、溫度檢測保護電路、漏電保護電路、鎂棒檢測電路、電源控制開關、顯示裝置以及溫度傳感器相連，微處理器內置有實時定時器。所述的電源控制開關設有一個遙控信號接收電路。所述的溫度傳感器設於熱水器內膽內。所述的電源切換電路分別與一個電池和一個交流電源相連。所述的電量計量電路設有一個電量計量模塊，該電量計量模塊與所述的微處理器的電流、電壓信號輸入端相連，所述的電源線路的火線上設有一個繼電器， 繼電器的信號輸入端與微處理器相連。所述的電源反接及地線帶電檢測電路包括採樣電路，所述的採樣電路包括零線採樣端和地線採樣端，採樣電路的信號輸出端與一個模數轉換器相連，模數轉換器的信號輸出端與一個電壓有效值計算電路相連，電壓有效值計算電路分別與所述的微處理器和一個數字比較器相連，數字比較器分別與所述的微處理器和一個閾值寄存器相連，閾值寄存器與所述的微處理器相連。所述的漏電保護電路包括一個電流互感電路，電流互感器通過採樣電路分別與電源零線火線相連，電流互感器與增益放大器、模-數解調器、數字濾波器以及電壓有效值計算器依次順序連接，電壓有效值計算器分別與數字比較器以及所述的微處理器相連，微處理器分別與一個閾值寄存器和所述的數字比較器相連，微處理器的控制信號輸出端與所述的繼電器的控制電路相連。所述的微處理器與一個鎂棒檢測電路相連，該鎂棒檢測電路設有採樣電路，採樣電路通過兩個電流檢測端分別與鎂棒和內膽相連，採樣電路、模-數解調器、數字濾波器以及電壓有效值計算器依次順序連接，電壓有效值計算器分別與數字比較器以及所述的微處理器相連，微處理器分別與一個閾值寄存器和所述的數字比較器相連，微處理器信號輸出端與所述的顯示裝置相連。所以本實用新型具有結構簡單、成本底、操作方便、可靠性高等特徵。
權利要求1.一種熱水器控制系統，包括主電源控制開關、微處理器、電流檢測裝置、實時時鐘，其特徵在於所述的微處理器分別與電量計量電路、電源反接及地線帶電檢測電路、漏電保護電路、電源控制開關、顯示裝置以及溫度傳感器相連，微處理器內置有實時定時器。
2.根據權利要求1所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的電量計量電路設有一個電量計量模塊，該電量計量模塊與所述的微處理器的電流、電壓信號輸入端相連，所述的電源線路的火線上設有一個繼電器，繼電器的信號輸入端與微處理器相連。
3.根據權利要求1所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的電源反接及地線帶電檢測電路包括採樣電路，所述的採樣電路包括零線採樣端和地線採樣端，採樣電路的信號輸出端與一個模數轉換器相連，模數轉換器的信號輸出端與一個電壓有效值計算電路相連，電壓有效值計算電路分別與所述的微處理器和一個數字比較器相連，數字比較器分別與所述的微處理器和一個閾值寄存器相連，閾值寄存器與所述的微處理器相連。
4.根據權利要求1所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的漏電保護電路包括一個電流互感電路，電流互感器通過採樣電路分別與電源零線火線相連，電流互感器與增益放大器、模-數解調器、數字濾波器以及電壓有效值計算器依次順序連接，電壓有效值計算器分別與數字比較器以及所述的微處理器相連，微處理器分別與一個閾值寄存器和所述的數字比較器相連，微處理器的控制信號輸出端與所述的繼電器的控制電路相連。
5.根據權利要求1所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的電源控制開關設有一個遙控信號接收電路。
6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的微處理器與一個鎂棒檢測電路相連，該鎂棒檢測電路設有採樣電路，採樣電路通過兩個電流檢測端分別與鎂棒和內膽相連，採樣電路、模-數解調器、數字濾波器以及電壓有效值計算器依次順序連接，電壓有效值計算器分別與數字比較器以及所述的微處理器相連，微處理器分別與一個閾值寄存器和所述的數字比較器相連，微處理器信號輸出端與所述的顯示裝置相連。
7.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的微處理器分別與流量脈衝檢測電路、晶振停振自切換時鐘電路、電源切換電路、溫度檢測保護電路相連。
8.根據權利要求6所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的微處理器分別與流量脈衝檢測電路、晶振停振自切換時鐘電路、電源切換電路、溫度檢測保護電路相連。
9.根據權利要求8所述的一種熱水器控制系統，其特徵在於所述的電源切換電路分別與一個電池和一個交流電源相連。
專利摘要本實用新型涉及一種熱水器的控制系統。包括主電源控制開關、微處理器、電流檢測裝置、實時時鐘，其特徵在於所述的微處理器分別與電量計量電路、電源反接及地線帶電檢測電路、漏電保護電路、電源控制開關、顯示裝置以及溫度傳感器相連，微處理器內置有實時定時器。該控制系統將電源控制、電量計量、電源反接有地線帶電的檢測、漏電保護等功能的控制都集於微處理器的控制之中。使得其結構極為簡單、操作非常方便，而且提高了其可靠性。
文檔編號F24H9/20GK202119119SQ20102060916
公開日2012年1月18日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者呂堯明 申請人:杭州晶華微電子有限公司