本實用新型涉及電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電水壺。

背景技術(shù)：

電水壺因具有加熱速度快、無油煙、過濾功能強、保溫效果好等優(yōu)點，逐漸成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊环N電器設(shè)備。

目前，電水壺的加熱原理是閉合電路開關(guān)，使得電水壺的加熱回路導(dǎo)通，電源可向發(fā)熱管供電，發(fā)熱管發(fā)熱從而將水加熱。為保證加熱效果和加熱效率，通常根據(jù)電水壺的最大盛水量設(shè)計發(fā)熱管。但是，當(dāng)電水壺中的水量較小時，采用整個發(fā)熱管進(jìn)行加熱，將會影響溫度檢測單元對水溫的檢測，無法實現(xiàn)對水溫的精準(zhǔn)控制。

現(xiàn)有技術(shù)通過采用可控硅替換電路開關(guān)來控制發(fā)熱管的加熱速度，實現(xiàn)對水溫的精準(zhǔn)控制。但是，可控硅本身發(fā)熱嚴(yán)重，需設(shè)置較大的散熱片以保證正常工作，從而導(dǎo)致可控硅單元占用空間大且成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中提到的至少一個問題，本實用新型提供一種電水壺，使用占用空間較少的半功率開關(guān)單元，具有較簡單的結(jié)構(gòu)。

本實用新型提供一種電水壺，包括全功率開關(guān)單元、發(fā)熱單元、控制單元、水溫檢測單元和半功率開關(guān)單元；其中

所述全功率開關(guān)單元的一端和所述半功率開關(guān)單元的一端均與所述發(fā)熱單元連接，所述全功率開關(guān)單元的另一端和所述半功率開關(guān)單元的另一端均與市電電源連接；

所述控制單元分別與所述全功率開關(guān)單元、所述半功率開關(guān)單元和所述水溫檢測單元連接，用于根據(jù)所述水溫檢測單元檢測到的水溫確定水溫變化速率，根據(jù)所述水溫變化速率控制所述全功率開關(guān)單元和所述半功率開關(guān)單元的打開與閉合。

通過在現(xiàn)有電水壺的電路結(jié)構(gòu)中增加一個半功率開關(guān)單元，通過控制單元控制原有的全功率開關(guān)單元或增加的半功率開關(guān)單元的閉合和打開，使得電水壺可根據(jù)水量的不同，控制發(fā)熱單元工作在全功率狀態(tài)或半功率工作狀態(tài)下，從而使得水溫檢測單元能夠及時檢測到水溫的變化，以便控制單元根據(jù)水溫的變化發(fā)出控制指令，由于半功率控制單元結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，因此可節(jié)約空間降低成本。

可選的，所述半功率開關(guān)單元包括：串聯(lián)的開關(guān)和二極管，所述開關(guān)與所述市電電源連接，所述二極管與所述發(fā)熱單元連接。

由于半功率開關(guān)單元僅由常見的開關(guān)與二極管串聯(lián)而成，故結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。

可選的，所述開關(guān)為繼電器。

可選的，所述全功率開關(guān)單元包括繼電器。

可選的，所述控制單元還用于在所述水溫變化速率小于預(yù)設(shè)變化速率時，控制所述半功率開關(guān)單元打開、所述全功率開關(guān)單元閉合，以使所述發(fā)熱單元處于工作狀態(tài)；

所述控制單元還用于在所述水溫變化速率大于預(yù)設(shè)變化速率時，控制所述全功率開關(guān)單元打開、所述半功率開關(guān)單元閉合，以使所述發(fā)熱單元在工作狀態(tài)和休息狀態(tài)間循環(huán)切換。

可選的，所述控制單元還用于在所述水溫高于預(yù)設(shè)溫度時，控制所述全功率開關(guān)單元打開、所述半功率開關(guān)單元閉合。

可選的，所述控制單元還用于在接收到加熱指令時，控制所述半功率開關(guān)單元閉合。

通過根據(jù)水溫變化速率，控制全功率開關(guān)單元和半功率開關(guān)單元的打開與閉合，可使控制單元可及時檢測到水溫的變化，采取保護(hù)措施。

可選的，還包括計時單元，所述控制單元還與所述計時單元連接，所述控制單元還用于在接收到所述水溫檢測單元發(fā)送的水溫時，記錄當(dāng)前時刻所述計時單元提供的時間信息，根據(jù)至少兩個水溫和各水溫對應(yīng)的時間信息確定所述水溫變化速率。

可選的，還包括濾波單元，所述全功率開關(guān)單元和所述半功率開關(guān)單元還分別與所述濾波單元的一端連接，所述濾波單元的另一端還與所述發(fā)熱單元連接。

通過在電路結(jié)構(gòu)中增加濾波電路，可用于濾除電路中的異常電流，起到保護(hù)電路的作用。

本實用新型的構(gòu)造以及它的其他實用新型目的及有益效果將會通過結(jié)合附圖而對優(yōu)選實施例的描述而更加明顯易懂。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型第一實施例提供的電水壺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型第二實施例提供的電水壺的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

10—全功率開關(guān)單元；20—發(fā)熱單元；30—控制單元；

40—水溫檢測單元；50—半功率開關(guān)單元；60—計時單元；

70—濾波單元；51—開關(guān)；52—二極管。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

本實用新型提供一種電水壺，以解決目前常用的電水壺的可控硅開關(guān)單元占用空間大且成本較高的問題。

圖1為本實用新型第一實施例提供的電水壺的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，電水壺包括：全功率開關(guān)單元10、發(fā)熱單元20、控制單元30和水溫檢測單元40，以及半功率開關(guān)單元50；

全功率開關(guān)單元10的一端和半功率開關(guān)單元50的一端均與發(fā)熱單元20連接，全功率開關(guān)單元10的另一端和半功率開關(guān)單元50的另一端均與市電電源連接；

控制單元30分別與全功率開關(guān)單元10、半功率開關(guān)單元50和水溫檢測單元40連接，用于根據(jù)水溫檢測單元40檢測到的水溫確定水溫變化速率，根據(jù)水溫變化速率控制全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50的打開與閉合。

具體的，電水壺電路結(jié)構(gòu)中同時設(shè)置有全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50。

全功率開關(guān)單元10的一端與發(fā)熱單元20連接，另一端市電電源連接，當(dāng)全功率開關(guān)單元10閉合時，市電電源通過全功率開關(guān)單元10向發(fā)熱單元20供電，使得發(fā)熱單元20一直處于工作狀態(tài)從而將水燒開。

半功率開關(guān)單元50的一端與發(fā)熱單元20連接，另一端與市電電源連接，當(dāng)半功率開關(guān)單元50閉合時，市電電源通過半功率開關(guān)單元50向發(fā)熱單元20供電。由于半功率開關(guān)單元50在閉合后，可控制市電電源、半功率開關(guān)單元50和發(fā)熱單元20組成的供電通路在一半時間導(dǎo)通，另一半時間斷開，故市電電源通過全功率開關(guān)單元10向發(fā)熱單元20供電時，發(fā)熱單元20在工作狀態(tài)和休息狀態(tài)間循環(huán)切換，發(fā)熱單元20僅能發(fā)揮半功率，燒水速度較慢。

本實用新型中的全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50均可采用現(xiàn)有的開關(guān)和半功率開關(guān)器件。

控制單元30與水溫檢測單元40連接，接收水溫檢測單元40檢測到的水溫，示例性的，可由水溫檢測單元40按預(yù)設(shè)時間間隔發(fā)送，也可由水溫檢測單元40實時發(fā)送?？刂茊卧?0可根據(jù)接收到的水溫確定水溫變化速率，當(dāng)水溫變化速率為正時，說明發(fā)熱單元20處于工作狀態(tài)，水溫上升；當(dāng)水溫變化速率為負(fù)時，可認(rèn)為發(fā)熱單元20處于休息狀態(tài)，水溫下降；水溫變化速率的絕對值越高，說明水溫的上升和下降速度越快。

控制單元30還分別與全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50連接，用于控制全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50的打開與閉合。具體的，控制單元30根據(jù)水溫變化速率控制全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50的打開與閉合。

當(dāng)電水壺中的水量較小時，控制單元30控制半功率開關(guān)單元50閉合，使得發(fā)熱單元20處于半功率工作狀態(tài)，燒水速度較慢，水溫變化較慢，從而避免了水溫上升過快而導(dǎo)致水溫檢測單元40不能及時檢測到水溫的變化。當(dāng)水溫變化較快，水溫檢測單元40不能及時將水溫的變化發(fā)送給控制單元30，將會導(dǎo)致發(fā)熱單原20在水已經(jīng)燒開的情況下，仍處于全功率工作狀態(tài)，造成資源浪費，更進(jìn)一步地，可能導(dǎo)致電水壺中水燒干的情況。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50均打開時，發(fā)熱單元20不工作，電水壺不工作。當(dāng)全功率開關(guān)單元10或半功率開關(guān)單元50閉合時，發(fā)熱單元20處于全功率工作狀態(tài)或半功率工作狀態(tài)?？捎煽刂茊卧?0控制全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50不在同一時刻同時閉合。

本實用新型實施例提供的電水壺，通過在現(xiàn)有電水壺的電路結(jié)構(gòu)中增加一個半功率開關(guān)單元，通過控制單元控制原有的全功率開關(guān)單元或增加的半功率開關(guān)單元的閉合和打開，使得電水壺可根據(jù)水量的不同，控制發(fā)熱單元工作在全功率狀態(tài)或半功率工作狀態(tài)下，從而使得水溫檢測單元能夠及時檢測到水溫的變化，以便控制單元根據(jù)水溫的變化發(fā)出控制指令，由于半功率控制單元結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，因此可節(jié)約空間降低成本。

進(jìn)一步的，在圖1所示實施例的基礎(chǔ)上，對半功率開關(guān)單元50的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖2為本實用新型第二實施例提供的電水壺的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，半功率開關(guān)單元50包括：串聯(lián)的開關(guān)51和二極管52，開關(guān)51與市電電源連接，二極管52與發(fā)熱單元20連接。

具體的，半功率開關(guān)單元50由開關(guān)51和二極管52串聯(lián)構(gòu)成，市電電源、開關(guān)51、二極管52、發(fā)熱單元20依次連接，構(gòu)成回路。

通常情況下，向發(fā)熱單元20供電的市電電源為220V的交流電，而二極管52為僅允許電流向一個方向流動的器件，當(dāng)施加在二極管52的正負(fù)極兩端的電壓反相時，二極管52處于截止?fàn)顟B(tài)，其電阻值無窮大，可認(rèn)為回路斷開。因此，當(dāng)開關(guān)51閉合時，由于二極管52的作用，使得回路在市電電源的正周期內(nèi)導(dǎo)通，在市電電源的負(fù)周期內(nèi)斷開。由于半功率開關(guān)單元50僅由常見的開關(guān)51與二極管52串聯(lián)而成，故結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。

示例性的，開關(guān)51可以為繼電器。示例性的，全功率開關(guān)單元10包括繼電器，全功率開關(guān)單元10也可以為繼電器。

進(jìn)一步的，結(jié)合圖1或圖2所示實施例，控制單元30還用于在水溫變化速率小于預(yù)設(shè)變化速率時，控制半功率開關(guān)單元50打開、全功率開關(guān)單元10閉合，以使發(fā)熱單元20處于工作狀態(tài)；

控制單元30還用于在水溫變化速率大于預(yù)設(shè)變化速率時，控制全功率開關(guān)單元10打開、半功率開關(guān)單元50閉合，以使發(fā)熱單元20在工作狀態(tài)和休息狀態(tài)間循環(huán)切換。

具體的，控制單元30根據(jù)水溫檢測單元40發(fā)送的水溫確定水溫變化速率，并將水溫變化速率與預(yù)設(shè)水溫變化速率進(jìn)行比較。當(dāng)水溫變化速率小于預(yù)設(shè)變化速率時，認(rèn)為當(dāng)前水溫變化速度較慢，當(dāng)前電水壺中水量較大，可選擇控制半功率開關(guān)單元50打開、全功率開關(guān)單元10閉合，使發(fā)熱單元20處于全功率的工作狀態(tài)，提高水溫變化速率，以加快電水壺工作效率。當(dāng)控制單元30檢測到水溫變化速率大于預(yù)設(shè)變化速率時，認(rèn)為當(dāng)前水溫變化速度較快，當(dāng)前電水壺中水量較少，可選擇控制全功率開關(guān)單元10打開、半功率開關(guān)單元50閉合，使發(fā)熱單元20在工作狀態(tài)和休息狀態(tài)間循環(huán)切換，降低水溫變化速率，使得控制單元30可及時檢測到水溫的變化，并采取保護(hù)措施。例如，降低水溫變化速率，控制單元30可及時檢測到水溫達(dá)到沸騰溫度，控制全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50均打開，即水燒開后自動斷電，避免水燒干可能導(dǎo)致的電水壺?fù)p壞。

進(jìn)一步的，結(jié)合圖1或圖2所示實施例，控制單元30還用于在水溫高于預(yù)設(shè)溫度時，控制全功率開關(guān)單元10打開、半功率開關(guān)單元50閉合。

具體的，當(dāng)控制單元30檢測到水溫高于預(yù)設(shè)溫度時，控制全功率開關(guān)單元10打開、半功率開關(guān)單元50閉合。示例性的，預(yù)設(shè)溫度可以為接近水的沸點的90攝氏度，也可以為用戶預(yù)設(shè)的其他溫度，當(dāng)水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時，向全功率開關(guān)單元10發(fā)送打開指令、向半功率開關(guān)單元50發(fā)送閉合指令，使得發(fā)熱單元20在作狀態(tài)和休息狀態(tài)間循環(huán)切換，可起到降低水溫變化速率或保溫的作用。

進(jìn)一步的，結(jié)合圖1或圖2所示實施例，控制單元30還用于在接收到加熱指令時，控制半功率開關(guān)單元50閉合。

具體的，當(dāng)用戶未使用電水壺時，全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50均處于打開狀態(tài)，當(dāng)用戶使用電水壺，向控制單元30發(fā)送加熱指令時，控制單元30在接收到加熱指令時，控制半功率開關(guān)單元50閉合，使得發(fā)熱單元20在初始時采用半功率的工作狀態(tài)對電水壺中的水進(jìn)行加熱，避免電水壺匯中的水量過少時，水溫變化速率過大，水溫檢測單元40無法及時檢測到水溫的變化。

進(jìn)一步的，如圖2所示，電水壺還包括計時單元60，控制單元30還與計時單元60連接，控制單元30還用于在接收到水溫檢測單元40發(fā)送的水溫時，記錄當(dāng)前時刻計時單元60提供的時間信息，根據(jù)至少兩個水溫和各水溫對應(yīng)的時間信息確定水溫變化速率。

具體的，電水壺還包括計時單元60，計時單元60與控制單元30連接，計時單元60向控制單元30提供時間信息，當(dāng)控制單元30接收到水溫檢測單元40發(fā)送的水溫時，可從計時單元60獲取接收到水溫的時刻，控制30記錄一一對應(yīng)的水溫和時刻，并根據(jù)至少兩個水溫和各水溫對應(yīng)的時間信息確定水溫變化速率。

可選的，計時單元60還可與水溫檢測單元40連接，使得水溫檢測單元40可按照預(yù)設(shè)的時間間隔向控制單元30發(fā)送水溫，控制單元可直接根據(jù)連續(xù)接收到的兩個水溫確定水溫變化速率。

進(jìn)一步的，如圖2所示，電水壺還包括濾波單元70，全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50還分別與濾波單元70的一端連接，濾波單元的另一端還與發(fā)熱單元20連接。

具體的，全功率開關(guān)單元10和半功率開關(guān)單元50均通過濾波單元70與發(fā)熱單元20連接，濾波單元70用于濾除電路中的異常電流，起到保護(hù)電路的作用。

示例性的，濾波單元可以采用電阻、電容或電感等電子元器件串、并連組成，比如，利用電阻和電容并聯(lián)組成高通濾波單元，利用電阻和電容T型連接，組成低通濾波單元等。

可選的，控制單元30、水溫檢測單元40和計時單元60通過電壓轉(zhuǎn)換電路直接與市電電源連接。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。