CN203386039U

CN203386039U - 水暖毯的控制电路

Info

Publication number: CN203386039U
Application number: CN201320541644.2U
Authority: CN
Inventors: 章冠华
Original assignee: NINGBO ZHIMINGXIN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NINGBO ZHIMINGXIN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-09-03

Abstract

本实用新型公开了一种水暖毯的控制电路，包括电源控制模块、单片机、以及与单片机信号连接的倾倒控制模块、温度控制模块、水位监测模块、负离子进化模块、按键模块、显示模块、加热控制模块和报警模块，且电源控制模块为各个模块提供供电电压，加热控制模块包括相互连接的可控硅控制模块和继电器控制模块，可控硅控制模块的输入端与单片机信号连接，可控硅控制模块的两个输出端一端与加热管连接，另一端接交流电源的零线，继电器控制模块的输入端与单片机信号连接，继电器控制模块的两个输出端另一端接加热管的另一端，另一端接交流电源的火线。本实用新型电路在工作时，无噪声，不会影响使用者睡眠质量，且该电路的使用更加比较安全。

Description

水暖毯的控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种水暖毯，特别是水暖毯的控制电路。

背景技术

目前，多数家庭冬季床上取暖一般使用电热毯。电热毯电热丝的加热直接引自220V 市电，存在着很大的用电安全隐患，而且电热丝的加热使室内环境干燥，让人感觉不舒服。另外电热毯还产生较强的电磁辐射，孕妇、老年人、婴幼儿不适宜使用，一般人也可能受到影响。

水暖毯则是通过循环热水而达到取暖的目的，具有受热均匀、无辐射、温度易控制、不影响环境等优点。市场上销售的水暖毯基本是将储水器里的水加热后通过循环泵输送至床垫来进行取暖的。常见的水暖床垫一般都是用220V 市电直接加热循环水，循环水泵的动力也直接取自市电，因此使用的循环水很容易发生漏电等现象，对人体造成伤害。而且这类取暖设备大多产生较大的噪声，影响人的睡眠。还有一些采用将市电进行变压后用于恒温的直流电并通过单片机控制继电器的吸合来开启加热管的，这种加热方式虽然安全，但是在晚上比较安静，人们睡觉时常常会是不是听到继电器吸合的申声音，影响睡眠质量，因此需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种使用安全、无噪声，不会影响使用者睡眠质量的水暖毯的控制电路。

为了实现上述目的，本实用新型所设计的水暖毯的控制电路，单片机控制模块、倾倒控制模块、温度控制模块、水位监测模块、负离子进化模块、按键模块、显示模块、加热控制模块和报警模块，且电源控制模块为各个模块提供供电电压，所述的单片机控制模块核心为单片机U8，所述的单片机U8分别与倾倒控制模块、温度控制模块、水位监测模块、显示模块、加热控制模块和报警模块信号连接，所述的加热控制模块包括相互连接的可控硅控制模块和继电器控制模块，可控硅控制模块的输入端与单片机U8的串行口信号连接，可控硅控制模块的两个输出端一端与加热管连接，另一端接交流电源的零线N，继电器控制模块的输入端与单片机U8串行口信号连接，继电器控制模块的两个输出端另一端接加热管的另一端，另一端接交流电源的火线L。

通过上述的设计，打破了传统的采用继电器的吸合控制加热管加热的原理，本实用新型采用可控硅控制，实现当电路接通时，由于继电器控制模块一开始一直处于接通状态，因此加热管的一端一直与交流电源的火线连接，另一端与交流电源的零线连接，因此通电时，加热管进行加热，当热水传感器感应到温度到达一定时，将信号输送给单片机，由单片机控制可控硅控制模块断开，此时加热管停止加热，从而实现整体电路在工作时，无噪声，不会影响使用者睡眠质量，且该电路采用继电器和可控硅双重控制，使得电路的使用更加比较安全。

为了电路的结构更加简单，所述的可控硅控制模块包括光隔离三端双向可控硅驱动器IC5、双向可控硅TR2、电阻器R29和电阻器R27，所述的光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的发光二极管的正极端通过电阻器R27与5V的供电电压连接，所述的光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的发光二极管的负极端通过电阻器R6与单片机U8的串行口连接，且光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的光敏硅双向开关的6脚通过电阻器R29与加热管一端连接连接，且双向可控硅TR2的2脚连接在电阻器R29与加热管连接的公共端上，光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的光敏硅双向开关的4脚与双向可控硅TR2的3脚连接，双向可控硅TR2的1脚接交流电源的零线N，所述的继电器控制模块包括继电器RY2、二极管D14、三极管Q2、电阻器R8、电阻器R14和温控连接端J2，所述的温控连接端J2一端与12V的电源供给电压连接，另一端与二极管D14负极连接，二极管D14的两端还连接与继电器RY2的线圈端连接，继电器RY2的开关端一端连接加热管的另一端，继电器RY2的开关端另一端连接交流电源的火线L，二极管的正极端连接三极管的集电极、三极管的基极通过电阻器R8与单片机U8串行口连接，电阻器R14的一端连接在电阻器R8与单片机U8串行口的公共端。

为了达到稳压的目的，所述的电源控制模块包括整流单元、开关控制单元、变压器和集成恒压模块，整流单元的输入端与电源的交流电源信号连接，整流单元的输出端与变压器的初级绕组连接，且变压器TR1的次级绕组作为输出电压信号，集成恒压模块连接在变压器TR1的次级绕组上，所述的开关控制单元包括开关电源芯片、光耦、可控精密稳压源和***电路。

本实用新型得到的水暖毯的控制电路，打破了传统的采用继电器的吸合控制加热管加热的原理，本实用新型采用可控硅控制，实现当电路接通时，由于继电器控制模块一开始一直处于接通状态，因此加热管的一端一直与交流电源的火线连接，另一端与交流电源的零线连接，因此通电时，加热管进行加热，当热水传感器感应到温度到达一定时，将信号输送给单片机，由单片机控制可控硅控制模块断开，此时加热管停止加热，从而实现整体电路在工作时，无噪声，不会影响使用者睡眠质量，且该电路采用继电器和可控硅双重控制，使得电路的使用更加比较安全。

附图说明

图1是实施例中电源控制模块、负离子进化模块、报警模块以及加热控制模块的电路原理图；

图2是实施例中倾倒控制模块、单片机控制模块、温度控制模块、水位监测模块、显示模块以及按键模块的电路原理图；

图3是实施例中加热控制模块的电路原理图；

图4是实施例中单片机控制模块的电路原理图；

图5是实施例中电源控制模块的电路原理图。

图中：单片机控制模块1、电源控制模块2、倾倒控制模块3、温度控制模块4、水位监测模块5、负离子进化模块6、按键模块7、显示模块8、加热控制模块9、报警模块10、可控硅控制模块11、继电器控制模块12、整流单元13、开关控制单元14、变压器TR1、集成恒压模块15。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例：

如图1、图2、图4所示，本实施例提供的水暖毯的控制电路，包括单片机控制模块1、倾倒控制模块3、温度控制模块4、水位监测模块5、负离子进化模块6、按键模块7、显示模块8、加热控制模块9和报警模块10，且电源控制模块2为各个模块提供供电电压，所述的单片机控制模块1核心为单片机U8，所述的单片机U8分别与倾倒控制模块3、温度控制模块4、水位监测模块5、显示模块8、加热控制模块9和报警模块10信号连接，所述的加热控制模块9包括相互连接的可控硅控制模块11和继电器控制模块12，可控硅控制模块11的输入端与单片机U8的串行口信号连接，可控硅控制模块11的两个输出端一端与加热管连接，另一端接交流电源的零线N，继电器控制模块12的输入端与单片机U8串行口信号连接，继电器控制模块12的两个输出端另一端接加热管的另一端，另一端接交流电源的火线L。本实施例中的倾倒控制模块3、温度控制模块4、水位监测模块5、负离子进化模块6、按键模块7、显示模块8和报警模块10为现有技术，因此其具体的电路是本技术人员所熟知的技术因此不做具体详述。

如图3所示，所述的可控硅控制模块11包括光隔离三端双向可控硅驱动器IC5、双向可控硅TR2、电阻器R29和电阻器R27，所述的光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的发光二极管的正极端通过电阻器R27与5V的供电电压连接，所述的光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的发光二极管的负极端通过电阻器R6与单片机U8的串行口连接，且光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的光敏硅双向开关的6脚通过电阻器R29与加热管一端连接连接，且双向可控硅TR2的2脚连接在电阻器R29与加热管连接的公共端上，光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的光敏硅双向开关的4脚与双向可控硅TR2的3脚连接，双向可控硅TR2的1脚接交流电源的零线N，所述的继电器控制模块12包括继电器RY2、二极管D14、三极管Q2、电阻器R8、电阻器R14和温控连接端J2，所述的温控连接端J2一端与12V的电源供给电压连接，另一端与二极管D14负极连接，二极管D14的两端还连接与继电器RY2的线圈端连接，继电器RY2的开关端一端连接加热管的另一端，继电器RY2的开关端另一端连接交流电源的火线L，二极管的正极端连接三极管的集电极、三极管的基极通过电阻器R8与单片机U8串行口连接，电阻器R14的一端连接在电阻器R8与单片机U8串行口的公共端。

具体的工作原理是：当交流信号接入时，通过电源控制模块2得到12V供电电压和5V供电电压，此时按下按键模块中的电源按键，就可以进行加热加热管，此时由于加热管一端连接可控硅控制模块11，另一端连接继电器控制模块12，同时由于继电器控制模块12中的继电器RY2一开始是得电状态的，因此加热管的一端始终接通的是交流电源的火线L，因此当电源按键按下时，单片机U8给可控硅控制模块11触发信号，此时使得加热管两端有电流流过，对水进行加热，当温度控制模块4检测到温度到达一定时，给单片机U8信号，此时单片机U8触发可控硅控制模块11，使得加热管断电停止加热，由于继电器控制模块12的作用是，当外接的温度过高导致可控硅控制模块11中的可控硅出现故障短路或者断开时，单片机U8可以触发继电器控制模块12断电，保护使用的安全性，同时继电器控制模块12中设有温控连接端J2，由于在温控连接端J2上可以连接温控开关，当温度过高时，温控开关可以断开继电器，也对整个电路起到保护的作用。

如图5所示，所述的电源控制模块2包括整流单元13、开关控制单元14、变压器TR1和集成恒压模块15，整流单元13的输入端与电源的交流电源信号连接，整流单元13的输出端与变压器TR1的初级绕组连接，且变压器TR1的次级绕组作为输出电压信号，集成恒压模块15连接在变压器TR1的次级绕组上，所述的开关控制单元14包括开关电源芯片U2、光耦U3、可控精密稳压源U4和***电路。电路原理实现：两电阻器串联取样到可控精密稳压源U4正极与内部比较器进行比较然后根据比出的信号再控制可控精密稳压源U4的负极对地的电阻，然后达到控制光耦U3内部发光二极管的亮度。(光耦U3内部一边是一发光二极管,一边是一光敏三极管)通过发光的强度控制另一端三极管的CE端的电阻也就是改变了开关电源芯片U2检测脚的电流（1脚：电压反馈引脚，通过连接光耦U3到地来调整占控比）根据电流的大小，开关电源芯片U2就会自动调整输出信号的占空比，达到稳压的目的。

Claims

1.一种水暖毯的控制电路，包括单片机控制模块（1）、倾倒控制模块（3）、温度控制模块（4）、水位监测模块（5）、负离子进化模块（6）、按键模块（7）、显示模块（8）、加热控制模块（9）和报警模块（10），且电源控制模块（2）为各个模块提供供电电源，所述的单片机控制模块（1）核心为单片机U8，所述的单片机U8分别与倾倒控制模块（3）、温度控制模块（4）、水位监测模块（5）、显示模块（8）、加热控制模块（9）和报警模块（10）信号连接，其特征是：所述的加热控制模块（9）包括相互连接的可控硅控制模块（11）和继电器控制模块（12），可控硅控制模块（11）的输入端与单片机U8的串行口信号连接，可控硅控制模块（11）的两个输出端一端与加热管连接，另一端接交流电源的零线N，继电器控制模块（12）的输入端与单片机U8串行口信号连接，继电器控制模块（12）的两个输出端另一端接加热管的另一端，另一端接交流电源的火线L。

2.根据权利要求1所述的水暖毯的控制电路，其特征是：所述的可控硅控制模块（11）包括光隔离三端双向可控硅驱动器IC5、双向可控硅TR2、电阻器R29和电阻器R27，所述的光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的发光二极管的正极端通过电阻器R27与5V的供电电压连接，所述的光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的发光二极管的负极端通过电阻器R6与单片机U8的串行口连接，且光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的光敏硅双向开关的6脚通过电阻器R29与加热管一端连接连接，且双向可控硅TR2的2脚连接在电阻器R29与加热管连接的公共端上，光隔离三端双向可控硅驱动器IC5的光敏硅双向开关的4脚与双向可控硅TR2的3脚连接，双向可控硅TR2的1脚接交流电源的零线N；所述的继电器控制模块（12）包括继电器RY2、二极管D14、三极管Q2、电阻器R8、电阻器R14和温控连接端J2，所述的温控连接端J2一端与12V的电源供给电压连接，另一端与二极管D14负极连接，二极管D14的两端还连接与继电器RY2的线圈端连接，继电器RY2的开关端一端连接加热管的另一端，继电器RY2的开关端另一端连接交流电源的火线L，二极管的正极端连接三极管的集电极、三极管的基极通过电阻器R8与单片机U8串行口连接，电阻器R14的一端连接在电阻器R8与单片机U8串行口的公共端。

3.根据权利要求1或2所述的水暖毯的控制电路，其特征是：所述的电源控制模块（2）包括整流单元（13）、开关控制单元（14）、变压器TR1和集成恒压模块（15），整流单元（13）的输入端与电源的交流电源信号连接，整流单元（13）的输出端与变压器TR1的初级绕组连接，且变压器TR1的次级绕组作为输出电压信号，集成恒压模块（15）连接在变压器TR1的次级绕组上，所述的开关控制单元（14）包括开关电源芯片U2、光耦U3、可控精密稳压源U4和***电路。