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貯水式電熱水器微電腦控制器的制作方法

文檔序號(hào):4568849閱讀:634來源:國(guó)知局
專利名稱:貯水式電熱水器微電腦控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種貯水式電熱水器微電腦控制器。
現(xiàn)有的貯水式電熱水器其加熱控制主要由雙金屬片完成,其不足之處表現(xiàn)在加熱控制溫度誤差大,且測(cè)量控制誤差與控制器的安裝幾何位置及壓力有關(guān),導(dǎo)致安裝工效低;無溫度直接顯示,設(shè)置加熱溫度偏差大;溫測(cè)控制部件壽命短;本身不具備漏電保護(hù)功能,時(shí)常發(fā)生漏電傷人事件,使用安全性得不到保障。
本實(shí)用新型的目的則是針對(duì)上述存在的問題,提供了一種工作安全可靠,使用方便,功能新穎齊全的貯水式電熱水器微電腦控制器。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種由單片微電腦芯片,溫度傳感器測(cè)量放大電路,脈寬調(diào)制PWM數(shù)據(jù)采集電路,按鍵設(shè)置電路,漏電測(cè)量電路,雙重漏電保護(hù)電路,加熱負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)自動(dòng)脫扣開關(guān)組成的貯水式電熱水器微電腦控制器,其特征在于微電腦芯片的PD7端口接受來自溫度測(cè)量、放大和以脈寬調(diào)制PWM方式采集的溫度數(shù)據(jù),PB7和PB6端口接受按鍵設(shè)置溫度的控制信息,PA0~PA6和PC0~PC6端口與雙位數(shù)碼管相接,輸出顯示實(shí)時(shí)溫度,U1的IRQ端口接受TR2和U2D漏電測(cè)量和閾值比較信號(hào),U1的PC7端口由R13,R21接三極管T2的b極,J2線圈通過電源VCC接T2的c極,U2B的7腳由R20接到T4的b極,T4的c極由R21接到T2的b極,U1的PB5端由R8按T1的b極,J1通過VCC按T1的c極,漏電自動(dòng)保護(hù)器脫扣開關(guān)(auto-swt)的輸入為市電,輸出通過J1的觸點(diǎn)接電加器RH。
本實(shí)新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到漏電保護(hù)器自動(dòng)脫扣開關(guān)的脫扣線圈J0與繼電器J2的觸點(diǎn)串聯(lián)到市電,其觸點(diǎn)J0作為本控制器的電源開關(guān),其感應(yīng)線圈TR2的次級(jí)一端接地,另一端接比較器U2B的6腳,其TR2的初級(jí)線圈、變壓器TR1次級(jí)繞組、R16和試驗(yàn)鍵TFST組成一串聯(lián)回路。
U1的TCMP端口通過R6和C2積分電路接到比較器U2C的9腳,比較器U2C的8腳接U1的PD7口,構(gòu)成PWM數(shù)據(jù)采集電路。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)它通過按鍵設(shè)置所需加熱水溫,并用數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示。獨(dú)立設(shè)計(jì)專用漏電保護(hù)器自動(dòng)脫扣開關(guān)做為電熱水器的電源開關(guān),具有雙重漏電保護(hù)功能,使其工作安全、可靠。采用專用傳感器,具有快速的熱時(shí)間常數(shù)和測(cè)量誤差小的特點(diǎn)。獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)之A/D轉(zhuǎn)換微電腦芯片的PWM數(shù)據(jù)采集方式,使控制系統(tǒng)成本降低。充分發(fā)揮微電腦芯片的潛力,根據(jù)模糊控制原理,獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)“半小時(shí)無人用水自動(dòng)關(guān)機(jī)”功能,使與之配套的貯水式電熱水器具有智能化功能。


圖1是本實(shí)用新型電原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)新作進(jìn)一步描述U1(68HC05P1),U2(LM324),按鍵設(shè)置電路(KEY BOARD),溫度顯示電路(LED SCREEN),漏電自動(dòng)脫扣開關(guān)(AUTO-SWT),負(fù)載控制電路(J1,T1及附屬元件)以及漏電測(cè)量和雙重保護(hù)電路(TR2,U2B,T4,T2,J2及附屬元件),加熱提示報(bào)警電路(T3,ALM等)組成本控制器的主體。
本實(shí)用新型的工作原理分加熱控制和漏電保護(hù)兩方面加以說明1.加熱控制電路原理首先合上電源開關(guān)AUTO-SWT,J0觸點(diǎn)閉合,系統(tǒng)上電開始工作。通過按鍵+和-設(shè)置所需加熱水溫的信息給U1的PB6和PB7端口并由U1存貯。溫度測(cè)量傳感器DT通過電阻R1給予偏量電流,其測(cè)量的溫度值轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)經(jīng)U2A射隨器的阻抗變換送至差分放大級(jí)U2D進(jìn)行放大。U1的TCMP端口輸出一組PWM波經(jīng)R6,C4濾波產(chǎn)生一直流信號(hào)與U2D的溫度放大信號(hào)通過比較器U2C進(jìn)行比較,輸出采集的溫度信號(hào),一旦兩信號(hào)相等,則U2C進(jìn)入臨界狀態(tài),U1根據(jù)輸出的PWM方波和PD7的接受信號(hào),采集到實(shí)時(shí)測(cè)量溫度,并通過PA0~PA6和PC0~PC6端口輸出給雙位數(shù)碼管(LED SCREEN)顯示出來。如果設(shè)置溫度大于開機(jī)時(shí)的水箱水溫,則U1的PB5端口輸出高電平使T1導(dǎo)通,J1吸合使加熱器得電工作,同時(shí)加熱指示燈HEAT點(diǎn)亮;反之PB5端口輸出低電平關(guān)斷加熱管工作電源。當(dāng)加熱溫度達(dá)到設(shè)置溫度時(shí),PB5端口輸出低電平,停止加熱,同時(shí)PD5端口輸出一提示報(bào)警信號(hào)告知使用者。
2.漏電保護(hù)電路原理當(dāng)線路中出現(xiàn)漏電電流且大于漏電動(dòng)作電流(由R19和R18的分壓器設(shè)定)或按TEST試驗(yàn)鍵時(shí),比較器U2B輸出低電平被U1的IRQ端口接受。U1的PB5端口立即輸出低電平使T1截止,J1線圈失電,J1觸點(diǎn)釋放,關(guān)斷加熱器RH電源,同時(shí)U1的PC7端口輸出高電平使T2飽和導(dǎo)通,J2線圈得電,使漏電保護(hù)器自動(dòng)脫扣開關(guān)的脫扣的脫扣線圈J0及電,使其脫扣,從而切斷總電源,實(shí)現(xiàn)漏電雙重保護(hù)功能。另外從附圖中看出U2B輸出的低電平使T4導(dǎo)通,亦能使T2飽和導(dǎo)通從而使漏電自動(dòng)脫扣開關(guān)脫扣,達(dá)到漏電保護(hù)的兩重實(shí)現(xiàn)。使本控制器的可靠性和安全性得到保證。
權(quán)利要求1.一種由單片微電腦芯片,溫度傳感器測(cè)量放大電路,PWM數(shù)據(jù)采集電路,按鍵設(shè)置電路,漏電測(cè)量電路,雙重漏電保護(hù)電路,加熱負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)自動(dòng)脫扣開關(guān)組成的貯水式電熱水器微電腦控制器,其特征在于微電腦芯片的PD7端口接受來自溫度測(cè)量、放大和以脈寬調(diào)制PWM方式采集的溫度數(shù)據(jù),PB7和PB6端口接受按鍵設(shè)置溫度的控制信息,PA0~PA6和PC0~PC6端口與雙位數(shù)碼管相接,輸出顯示實(shí)時(shí)溫度,U1的IRQ端口接受TR2和U2D漏電測(cè)量和閾值比較信號(hào),U1的PC7端口由R13,R21接三極管T2的b極,J2線圈通過電源VCC接T2的c極,U2B的7腳由R20接到T4的b極,T4的c極由R21接到T2的b極,U1的PB5端由R8按T1的b極,J1通過VCC按T1的c極,漏電自動(dòng)保護(hù)器脫扣開關(guān)(auto-swt)的輸入為市電,輸出通過J1的觸點(diǎn)接電加器RH。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述貯水式加熱器微電腦控制器,其特征在于漏電保護(hù)器自動(dòng)脫扣開關(guān)的脫扣線圈J0與繼電器J2的觸點(diǎn)串聯(lián)到市電,其觸點(diǎn)J0作為本控制器的電源開關(guān),其感應(yīng)線圈TR2的次級(jí)一端接地,另一端接比較器U2B的6腳,其TR2的初級(jí)線圈、變壓器TR1次級(jí)繞組、R16和試驗(yàn)鍵TEST組成一串聯(lián)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述貯水式加熱器微電腦控制器,其特征在于U1的TCMP端口通過R6和C2積分電路接到比較器U2C的9腳,比較器U2C的8腳接U1的PD7口,構(gòu)成PWM數(shù)據(jù)采集電路。
專利摘要一種由單片微電腦芯片,溫度傳感器測(cè)量放大電路,PWM數(shù)據(jù)采集電路,按鍵設(shè)顯電路、漏電測(cè)量電路,雙重漏電保護(hù)電路,加熱負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)器自動(dòng)脫扣開關(guān)組成貯水式電熱水器微電腦控制器。它采用漏電保護(hù)器自動(dòng)脫扣開關(guān)作為電熱水器的電源開關(guān),具有雙重漏電保護(hù)功能,使其工作安全可靠。無A/D轉(zhuǎn)換微電腦芯片的PWM數(shù)據(jù)方式,以降低成本。“半小時(shí)無人用水自動(dòng)關(guān)機(jī)”功能,使以之配套的貯水式電熱水器具有智能化功能。
文檔編號(hào)F24H9/20GK2231400SQ95240240
公開日1996年7月17日 申請(qǐng)日期1995年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月2日
發(fā)明者沐扣曉, 周斌 申請(qǐng)人:南京慶成電子有限公司
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