CN201788431U - 一种额定功率可改变的电热水器控制电路 - Google Patents

Abstract

一种额定功率可改变的电热水器控制电路，包括加热电路；主控电路；第一输入电路；其特征在于：控制电路还包括有用于限定加热电阻组合后的最大功率值的第二输入电路，主控电路还包括有第二信号输入端，其中，第二输入电路具有能分别产生高电平或低电平信号的控制开关，第二输入电路的输出端和所述主控电路的第二信号输入端相连。与现有技术相比，本实用新型增设了具有能发送高电平和低电平两种不同信号控制开关的第二输入电路，其和第一输入电路共同作用于主控电路控制继电器的工作，可以根据用户需要选择控制开关发送高电平或低电平信号，主控电路根据第二输入电路发送的电平信号设定电热水器的额定功率，使得电热水器在安装时可以根据实际安装环境选择合适的额定功率工作。

Description

一种额定功率可改变的电热水器控制电路 

技术领域

本实用新型涉及一种电热水器控制电路，特别是一种额定功率可以改变的电热水器控制电路。 

背景技术

传统的储水式电热水器通常在产品的铭牌上都标示有额定功率和额定电流，为了满足用户的不同使用需求，电热水器还设置有多挡功率选择，用户可以根据实际需要选择合适的工作模式。 

虽然现有的电热水器具有多挡功率选择，但是电热水器的额定功率往往只有一个，一般在产品出厂时已经确定且无法改变，普通家庭用户在选购电热水器时，只能选择额定功率大小和当前家庭的用电环境相适配的一款产品安装，如一开始安装环境配置较高，用户选择了额定功率较大的一款电热水器进行安装，但是，如果以后因为搬家或者家里添置多了几台大功率机器而降低了安装配置，此时，用户安装布线的配置环境可能就无法达到大功率电器的安装条件，造成原先额定功率较大的电热水器无法在低配置的安装环境下正常使用，只有更换额定功率较小的电热水器才能够适用。这样一来，就使得用户在装修时对安装环境的配置要求很高，而且还要预期到今后添置的其他电器的发展趋势，一旦配置环境降低，原先购买的较大额定功率的电热水器或其他家电就可能无法正常使用，给用户带来很大的不便。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够根据实际安装环境改变额定功率的电热水器控制电路。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该额定功率可改变的电热水器控制电路，包括有 

加热电路，由多个并联设置的加热电阻和串接在每一所述加热电阻回路中的继电器组成； 

主控电路，控制每一所述继电器的开闭，该主控电路包括有第一信号输入端和输出端，每一所述继电器的线圈和所述主控电路的输出端相连； 

第一输入电路，用于设定所述加热电阻的组合方式，该第一输入电路的输入信号取自所述电热水器操作面板上的按键，该第一输入电路的输出端和所述主控电路的第 一信号输入端相连； 

其特征在于：所述控制电路还包括有用于限定所述加热电阻组合后的最大功率值的第二输入电路，所述主控电路还包括有第二信号输入端，其中，所述第二输入电路具有能分别产生高电平或低电平信号的控制开关，所述第二输入电路的输出端和所述主控电路的第二信号输入端相连。 

为了能够改变电热水器的额定功率，作为优选，所述第二输入电路包括有电阻、电容和作为所述控制开关的拨码开关，其中，所述的拨码开关为包括有第一挡位和第二挡位的两挡拨码开关，该拨码开关的一端接地，该拨码开关的另一端分三路，一路和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述电容接地，第三路经所述电阻连接+5V电源正极。于是，拨码开关在拨动到第一挡位和第二挡位时能够产生不同的电平信号，主控电路可以根据不同的电平信号设定两种不同值的电热水器额定功率，从而使得电热水器的额定功率具有两种选择，在必要的时候通过拨动拨码开关即能改变电热水器的额定功率。 

为保证拨码开关的正常工作，作为另一优选，所述的第二输入电路包括有第四电阻、第五电阻和作为所述控制开关的拨码开关，其中，所述的拨码开关为包括有第一挡位和第二挡位的两挡拨码开关，该拨码开关的一端接地，该拨码开关的另一端经所述的第四电阻分两路，一路直接和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述第五电阻连接+5V电源正极。在拨码开关一端设置电阻或电阻电容的组合，使得拨码开关的挡位变化时，输出电平能够发生变化，达到改变额定功率的目的。 

作为进一步优选，所述的第二输入电路包括有电阻、电容和作为所述控制开关的电气接插件，其中，所述的电气接插件由插件和接件组成，所述接件接地，所述插件一路直接和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述电容接地，第三路经所述电阻连接+5V电源正极。当电气接插件的插件和接件合二为一时，电路导通，当电气接插件的插件和接件分离时，电路断开，于是，根据电路导通和断开可以产生不同的电平信号，使得电气接插件具有和拨码开关同样的作用，主控电路根据不同的电平信号限定电热水器的当前额定功率值，用户无论怎样选择加热模式，电热水器的加热功率都只能在额定功率范围内。 

作为优选，所述的第二输入电路包括有第四电阻、第五电阻和作为所述控制开关的电气接插件，其中，所述的电气接插件由插件和接件组成，所述接件接地，所述插件经所述的第四电阻分两路，一路直接和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述第五电阻连接+5V电源正极。 

电热水器的加热电路可以采用现有技术中的各种电路实现，作为优选，所述的加热电路包括有第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，其中，所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的触点分别为动 合触点，所述第四继电器的触点为包括有动触点、第一静触点和第二静触点的转换触点，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器的线圈分别和所述主控电路的输出端相连；所述第一继电器触点的一端和市电零线相连，该第一继电器触点的另一端分为三路，第一路经所述的第一电阻和所述第四继电器的第一静触点相连，第二路经所述第二电阻和所述第三继电器触点的一端相连，第三路经所述第三电阻和所述第四继电器的第二静触点相连，所述第四继电器的动触点和所述第二继电器的触点一端相连，该第二继电器触点的另一端和市电火线相连，所述第三继电器触点的另一端连接所述的市电火线。 

主控电路也可以采用现有技术中的各种电路实现，作为优选，所述的主控电路包括有型号为S3F9488的单片机，所述单片机和所述继电器之间串接有驱动所述继电器工作的驱动电路。由于单片机的输出管脚不能直接连接继电器线圈，为了保证继电器的正常工作，必须在继电器和单片机之间设置驱动电路，驱动电路为现有技术，实现继电器驱动的电路多种多样，可以采用现有技术中的各种电路实现。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：增设了第二输入电路，第二输入电路和第一输入电路共同作用于主控电路，进而控制继电器的工作，该第二输入电路具有能够发送高电平和低电平两种不同信号的控制开关，可以根据用户需要选择控制开关发送高电平或低电平信号，主控电路根据第二输入电路的控制开关发送的两种信号确定电热水器的两种不同大小的额定功率值，使得电热水器的额定功率不止一个，电热水器在安装时可以根据实际安装环境选择合适的额定工作，当安装环境变化的时候，通过对控制开关的操作可以改变电热水器的额定功率，保证电热水器的正常工作，能够使得同一台电热水器既满足高配置安装环境的用户需求，也能够满足低配置安装环境的用户需求，使得产品的安装更为灵活、适用性更强。 

附图说明

图1为本实用新型实施例一的控制电路原理图。 

图2为本实用新型实施例二的控制电路原理图。 

图3为本实用新型实施例三的控制电路原理图。 

图4为本实用新型实施例四的控制电路原理图。 

图5为本实用新型实施例的电热水器操作面板按键示意图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 

实施例一，如图1所示： 

本实施例的电热水器控制电路包括有加热电路1、主控电路2、第一输入电路3和第 二输入电路4，其中，加热电路1由多个并联设置的加热电阻和串接在每一加热电阻回路中的继电器组成；主控电路2用于控制每一继电器的开闭，该主控电路2以三星公司型号为S3F9488的单片机21为核心，单片机21包括有两个输入端分别作为主控电路2的第一信号输入端211和第二信号输入端212，并且，第一输入电路3的输出端和主控电路2的第一信号输入端211相连，第二输入电路4的输出端和主控电路2的第二信号输入端212相连，由于继电器通常不能直接连接到单片机21的管脚上，还需要在单片机21和每个继电器之间分别设置一个驱动继电器工作的驱动电路22，驱动电路22可以采用现有技术中的各种电路结构，不是本专利所要保护的内容，在此不做详述，驱动电路22的输入端和单片机21输出管脚连接，驱动电路22的输出端则作为整个主控电路2的输出端连接加热电路1的继电器线圈。 

具体地，本实施例的加热电路1包括有第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4，其中，第一电阻R1的功率为2500W，第二电阻R2的功率为2000W，第三电阻R3的功率为2500W，第一继电器J1、第二继电器J2和第三继电器J3的触点分别为动合触点，第四继电器J4的触点为包括有动触点a、第一静触点b1和第二静触点b2的转换触点，第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4的线圈分别和主控电路2的输出端相连； 

第一继电器J1触点的一端和市电零线N相连，该第一继电器J1触点的另一端分为三路，第一路经第一电阻R1和第四继电器J4的第一静触点b1相连，第二路经第二电阻R2和第三继电器J3触点的一端相连，第三路经第三电阻R3和第四继电器J4的第二静触点b2相连，第四继电器J4的动触点a和第二继电器J2的触点一端相连，第二继电器J2触点的另一端和市电火线L相连，第三继电器J3触点的另一端连接市电火线L。 

第一输入电路3的输入信号主要来自于电热水器操作面板上的按键，用户通过操作面板上的按键，可以选择不同的加热模式，如普通加热、极速加热或增容加热等，这些不同的加热模式是通过电热水内加热电阻的不同组合方式实现的； 

第二输入电路是本实施例的发明点，该第二输入电路4内设置有一个能分别产生高电平或低电平信号的控制开关，第二输入电路4用于限定加热电阻组合后的最大功率值，具体地，第二输入电路4优选可以为以下电路结构：该第二输入电路4包括有一个10KΩ电阻R、一个10000pF电容C和一个作为控制开关的拨码开关T，其中，拨码开关T为包括有第一挡位A和第二挡位B的两挡拨码开关，该拨码开关T的一端接地，拨码开关T的另一端分三路，第一路和主控电路2的第二输入端(即单片机的其中一个输入端)相连，第二路经电容C接地，第三路经电阻R连接+5V电源正极。这里，电容C和电阻R的目的是为了能够实现拨码开关T的挡位转换，保证拨码开关T拨到第一挡位A时，能向单片机21发送低电平信号，拨码开关T拨到第二挡位B时，能向单片机21发送高电平信号。 

当拨码开关T拨到第一挡位A时，单片机21收到一个低电平信号，此时电热水器的额定功率限定为2500W，即电热水器内的加热电阻无论怎么组合，最大功率都不能超过2500W；当拨码开关T拨到第二挡位B时，单片机21收到一个高电平信号，电热水器的额定功率限定为4500W，即电热水器的加热电阻组合后，最大功率不能超过4500W。 

实施例二，如图2所示： 

实施例二和实施例一的加热电路1、主控电路2和第一输入电路3的电路结构都相同，本实施例和实施例一的区别在于，第二输入电路4中的拨码开关T和单片机21之间的连接电路进行了改变，用两个电阻替代了原先的电阻和电容的组合。 

具体地，本实施例的第二输入电路4包括有1KΩ的第四电阻R4、10KΩ的第五电阻R5和作为控制开关的拨码开关T，其中，拨码开关T仍然为包括有第一挡位A和第二挡位B的两挡拨码开关，该拨码开关T的一端接地，该拨码开关T的另一端经第四电阻R4分两路，第一路直接和主控电路2的第二输入端相连，第二路经第五电阻R5连接+5V电源正极。 

实施例三，如图3所示： 

本实施例将拨码开关T换成了电气接插件T′，电气接插件T′由插件T1′和接件T2′组成，接件T2′接地，插件T1′一路直接和主控电路2的第二输入端相连，第二路经10000pF电容C接地，第三路经10KΩ电阻R连接+5V电源正极。 

当插件T1′和接件T2′插接在一起时，此时，相当于拨码开关T拨到第一挡位A，单片机21接收到一个低电平信号，电热水器的额定功率限定为2500W；当插件T1′和接件T2′断开时，此时，相当于拨码开关T拨到第二挡位B，单片机21接收到一个高电平信号，电热水器的额定功率限定为4500W。 

实施例四，如图4所示： 

本实施例是在实施例三的基础上，将10KΩ电阻R和10000pF电容替换为1KΩ的第四电阻R4和10KΩ的第五电阻R5，此时，接件T2′接地，插件T1′经第四电阻R4分两路，第一路直接和主控电路2的第二输入端相连，第二路经第五电阻R5连接+5V电源正极。 

上述实施例一至实施例四是第二输入电路4的四种不同的电路结构，但基本工作原理相同，拨码开关T和电器接插件T1′都能实现电热水器两种不同额定功率(2500W和4500W)的选择，一般地，额定功率的选择在产品出厂前根据顾客需要只能由专业人 员调节，一旦选择安装后电热水器的额定功率就不做改变，直到下一次重新安装时，才可以进行额定功率的再一次选择。 

如图5所示，为本实施电热水器的操作面板按键示意图，其中，K1为开机键，K2为三种加热模式(极速加热、增容加热和普通加热)选择键，K3为向上移动键，K4为向下移动键，K5为确认键，以下结合该操作面板详述本实施例电热水器的工作原理： 

1、在安装前，若将拨码开关T拨到第一挡位A或将电气接插件T′的插件T1′和接件T2′连接上，此时，单片机21接收到一个低电平信号，电热水器的额定功率选择为2500W。 

(1)、按K1键开机，开机后电热水器按上一次关机前的加热模式工作，且极速加热、增容加热两种加热模式的图标之一保持常亮； 

(2)、按K2键，在额定功率为2500W时，只有极速加热、增容加热两种加热模式的图标之一会闪烁； 

(3)、按K3或K4键进行极速加热、增容加热两种加热模式的选择； 

(4)、按K5键进行确认，确认后极速加热、增容加热两种加热模式图标之一会停止闪烁，且保持常亮，若不确认，则5秒后自动恢复到原先的加热模式。 

当电热水器工作在额定功率为2500W时，选择极速加热的加热模式下，只有第一电阻R1加热，工作功率为2500W；选择增容加热的加热模式下，只有第三电阻R3加热，工作功率为2500W，因此，将拨码开关T拨到第一挡位A或将电气接插件T′的插件T1′和接件T2′连接上时，无论工作在哪种加热模式下，电热水器的最大功率都只能限定在2500W之内。 

2、在安装前，若将拨码开关T拨到第二挡位B或将电气接插件T′的插件T1′和接件T2′断开，此时，单片机21接收到一个高电平信号，电热水器的额定功率选择为4500W。 

(1)、按K1键开机，开机后电热水器按上一次关机前的加热模式工作，且极速加热、增容加热、普通加热三种加热模式图标之一保持常亮； 

(2)、按K2键，在额定功率为4500W时，极速加热、增容加热和普通加热三种加热模式的图标之一均会闪烁； 

(3)、按K3或K4键进行极速加热、增容加热和普通加热三种加热模式的选择； 

(4)、按K5键进行确认，确认后极速加热、增容加热和普通加热三种加热模式的图标之一会停止闪烁，且保持常亮，若不确认，则5秒后自动恢复到原先的加热模式。 

当电热水器工作在额定功率为4500W时，选择极速加热的加热模式下，可以使第一电阻R1、第二电阻R2同时加热，工作功率为4500W；选择增容加热的加热模式下， 可以使第二电阻R2、第三电阻R3同时加热，工作功率为4500W；选择普通加热的加热模式下，可以使第三电阻R3单独加热，工作功率为2500W，因此，将拨码开关T拨到第二挡位B或将电气接插件T′的插件T1′和接件T2′断开时，无论工作在哪种加热模式下，电热水器的最大功率都只能限定在4500W之内。 

Claims (7)

1.一种额定功率可改变的电热水器控制电路，包括有

加热电路，由多个并联设置的加热电阻和串接在每一所述加热电阻回路中的继电器组成；

主控电路，控制每一所述继电器的开闭，该主控电路包括有第一信号输入端和输出端，每一所述继电器的线圈和所述主控电路的输出端相连；

第一输入电路，用于设定所述加热电阻的组合方式，该第一输入电路的输入信号取自所述电热水器操作面板上的按键，该第一输入电路的输出端和所述主控电路的第一信号输入端相连；

其特征在于：所述控制电路还包括有用于限定所述加热电阻组合后的最大功率值的第二输入电路，所述主控电路还包括有第二信号输入端，其中，所述第二输入电路具有能分别产生高电平或低电平信号的控制开关，所述第二输入电路的输出端和所述主控电路的第二信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的额定功率可改变的电热水器控制电路，其特征在于：所述第二输入电路包括有电阻、电容和作为所述控制开关的拨码开关，其中，所述的拨码开关为包括有第一挡位和第二挡位的两挡拨码开关，该拨码开关的一端接地，该拨码开关的另一端分三路，一路和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述电容接地，第三路经所述电阻连接+5V电源正极。

3.根据权利要求1所述的额定功率可改变的电热水器控制电路，其特征在于：所述的第二输入电路包括有第四电阻、第五电阻和作为所述控制开关的拨码开关，其中，所述的拨码开关为包括有第一挡位和第二挡位的两挡拨码开关，该拨码开关的一端接地，该拨码开关的另一端经所述的第四电阻分两路，一路直接和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述第五电阻连接+5V电源正极。

4.根据权利要求1所述的额定功率可改变的电热水器控制电路，其特征在于：所述的第二输入电路包括有电阻、电容和作为所述控制开关的电气接插件，其中，所述的电气接插件由插件和接件组成，所述接件接地，所述插件一路直接和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述电容接地，第三路经所述电阻连接+5V电源正极。

5.根据权利要求1所述的额定功率可改变的电热水器控制电路，其特征在于：所述的第二输入电路包括有第四电阻、第五电阻和作为所述控制开关的电气接插件，其中，所述的电气接插件由插件和接件组成，所述接件接地，所述插件经所述的第四电阻分两路，一路直接和所述主控电路的第二输入端相连，第二路经所述第五电阻连接+5V电源正极。

6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的额定功率可改变的电热水器控制电 路，其特征在于：所述的加热电路包括有第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，其中，所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的触点分别为动合触点，所述第四继电器的触点为包括有动触点、第一静触点和第二静触点的转换触点，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器的线圈分别和所述主控电路的输出端相连；

所述第一继电器触点的一端和市电零线相连，该第一继电器触点的另一端分为三路，第一路经所述的第一电阻和所述第四继电器的第一静触点相连，第二路经所述第二电阻和所述第三继电器触点的一端相连，第三路经所述第三电阻和所述第四继电器的第二静触点相连，所述第四继电器的动触点和所述第二继电器的触点一端相连，该第二继电器触点的另一端和市电火线相连，所述第三继电器触点的另一端连接所述的市电火线。

7.根据权利要求1所述的额定功率可改变的电热水器控制电路，其特征在于：所述的主控电路包括有型号为S3F9488的单片机，所述单片机和所述继电器之间串接有驱动所述继电器工作的驱动电路。 

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