CN204378962U - 一种咖啡壶 - Google Patents

Abstract

本实用新型的咖啡壶，包括电源转换模块，功率控制模块，温度采样电路，按键模块和主控模块；该咖啡壶可设定加热时间和加热温度；根据温度采样模块的数据，主控模块可控制咖啡壶由全功率加热进入低功率加热，避免了加入咖啡粉时泡沫外溢，同时节约了电能。该咖啡壶的电路简单且工作可靠。

Description

一种咖啡壶

【技术领域】

本实用新型涉及小家电领域，具体涉及一种智能咖啡壶电路。

【背景技术】

现有的电咖啡壶煮咖啡或开水的加热温度和持续时间参数单一，不能根据个性化设定，满足不同使用者的口感需求；并且其电路可靠性差。

【发明内容】

有鉴于此，本实用新型提供一种改进的咖啡壶。

本实用新型采用如下技术方案，构造咖啡壶，包括电源转换模块，功率控制模块，温度采样电路，按键模块和主控模块；电源转换模块，和220V交流市电连接，用于将高压交流电转换成低压直流电；功率控制模块，用于控制咖啡壶全功率或低功率或无功率输出，其输入端连接交流电的一极，其控制端连接主控模块，其输出端连接咖啡壶的加热丝；温度采样模块，用于检测咖啡壶内的液体温度，其输出端连接主控模块；按键模块，用于用户选择功能类型，设定加热温度和加热时间，开/关机，其输入端连接主控模块；主控模块，用于根据温度采样模块和按键模块的输入，控制功率控制模块输出全功率、低功率或无功率输出。

优选的，所述功率控制模块包括双向可控硅K1、电阻R1和电阻R5；双向可控硅K1的T1极连接交流电的一极，其G极串联电阻R1后与主控模块的一I/O脚连接，其T2极连接咖啡壶的加热丝；电阻R5一端连接交流电的一极，另一端连接主控模块的另一I/O脚。

优选的，在电阻R5连接主控模块的一端和主控模块的地之间并联稳压二极管D4，D4的正极连接主控模块的地；D4的稳定电压最大值不大于主控模块电源的最大值。

优选的，它还包括显示模块；显示模块，用于显示咖啡壶加热设定时长的剩余时间和设定温度，其输入端连接主控模块。

本实用新型的有益技术效果是：该咖啡壶可设定加热时间和加热温度；根据温度采样模块的数据，主控模块可控制咖啡壶由全功率加热进入低功率加热，避免了加入咖啡粉时泡沫外溢，同时节约了电能。该咖啡壶的电路简单且工作可靠。

【附图说明】

图1实施例一中的咖啡壶的电路组成框图；

图2实施例一中的咖啡壶的电路原理图。

【具体实施方式】

为了使本专利的技术方案和技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利的具体实施方式进行详细描述。

实施例一：

如图1至图2，本实施例中的咖啡壶，包括电源转换模块，滤波模块，声音提示模块，功率控制模块，温度采样电路，显示模块，灯光提示模块，按键模块，主控模块。

电源转换模块，和220V交流市电连接，用于将高压交流电转换成低压直流电，包括防护电路，整流电路和稳压电路；保险丝T1用于后级电路的过流保护；二极管D1和D2构成半波整流电路，稳压二极管D3将半波整流电路输出的的半波电压稳定成5.1V直流电压输出。

滤波模块，用于电源转换模块输出电压的滤波，其输入端连接电压转换模块的输出端。其中R2，C2构成RC滤波电路。

声音提示模块，用于给予用户按键操作或者咖啡壶工作状态时的声音提示，其电源输入端连接滤波模块的输出端，其控制端连接主控模块的一I/O脚；电路主要由蜂鸣器完成。

功率控制模块，用于控制咖啡壶全功率或低功率或无功率输出，其输入端连接交流电的一极，其控制端连接主控模块的一I/O脚，其输出端连接咖啡壶的加热丝。在本实施例中，主要由型号为BT137的双向可控硅和电阻R5构成，BT137的T1极连接交流电的一极，其G极串联电阻R1后与主控模块的一I/O脚连接，其T2极连接咖啡壶的加热丝。电阻R5一端连接交流电的一极，另一端连接主控模块的一个I/O脚，用于交流电的过零检测。

温度采样模块，用于检测咖啡壶内的液体温度，其输出端连接主控模块。该模块采用现有技术中的NTC电阻作为感温元件，咖啡壶内液体温度不同时，NTC电阻对应不同的电阻值，与R6上拉电阻分压，经过主控模块内的模数转换单元就能计算咖啡壶内的液体温度。R7与CX构成RC滤波电路，用于温度采样模块输出的模拟信号的滤波。

显示模块，用于显示咖啡壶加热设定时长的剩余时间和设定温度，其输入端连接主控模块；采用数码管完成显示。

灯光提示模块，用于显示咖啡壶的工作状态，其输入端端连接主控模块；采用不同颜色的LED来区分不同的工作状态，譬如绿色对应加热状态，红色对应异常状态，黄色对应低功率状态等。

按键模块，用于用户选择功能类型，设定加热温度和加热时间，开/关等操作，其输入端连接主控模块。本实施例中的咖啡壶具有煮咖啡，烧开水，加热温度和加热时间设定，开关机等功能，每个功能采用单独的按键，操作简便。

主控模块，用于根据温度采样模块和按键模块的输入，控制声音提示模块，功率控制模块，显示模块，灯光提示模块的工作。其采用型号为SN8P2722的集成电路。

现以煮咖啡为例说明本实施例中的咖啡壶工作原理：

S1：用户向咖啡壶内加水，按压“开/关机”键，咖啡壶开始工作。按“煮咖啡”键，进入煮咖啡模式。

S2：继续按压“时间设置键”或者“温度设置键”设定煮咖啡的加热时间或者加热温度；本实施例中时间设置有20分钟，15分钟，10分钟，5分钟四项可选；温度设置有100度，95度，85度，65度四项可选。例如：全功率加热直至温度采样模块检测到壶内液体温度达到设置温度后，主控模块控制功率控制模块转至低功率工作；在低功率加热时，每个时间档次递减到最后，显示模块显示加热时间剩余2分钟的时候,声音提示模块会发出声音，以提醒用户,提示时间只有余下的2分钟。

S3：煮咖啡模式包括三个工作过程：全功率加热，低功率加热和保温。设置完毕后，按压按键“煮咖啡”将进入煮咖啡工作模式；如按压按键“烧开水”将进入烧开水工作模式。咖啡壶以全功率状态加热。此时，主控模块的第3脚输出低电平给双向可控硅，双向可控硅的T1极与主控模块第3脚之间产生5V压差，从而有约12mA的电流从双向可控硅的T1极流向G极，从而使可控硅导通。在全功率加热模式下，显示模块，声音提示模块，灯光提示模块会同步工作，具体的工作方式可根据需求进行，在此不再赘述。

S4：根据温度采样模块的输入，主控模块判断咖啡壶内的液体达到设定温度后，给电阻R5的检测的交流过零信号计数，每7个全波为一个周期，第1个全波控制第3脚输出低电平给双向可控硅，使其导通，后6个全波控制第3脚输出高电平给双向可控硅使其截至，从而实现咖啡壶低功率加热功能。低功率加热的目的是在壶内水温沸腾后，如继续用全功率加热，加入咖啡粉时，过高的水温会造成泡沫涌出壶外。

S5：低功率煮咖啡结束后，咖啡壶进入保温模式，保温一定时间后自动关机。温度采样模块采样到壶内液体温度低于(设置温度-2度)时，主控模块将控制功率控制模块输出低功率，低功率的输出工作过程参照S4；否则第3较输出高电平给双向可控硅，控制功率控制模块不输出功率。

烧开水工作模式和煮咖啡工作模式相似，不同之处在于，用户向咖啡壶内加水，按压“开/关机”键，咖啡壶开始工作。按“烧开水”键，进入烧开水模式；全功率加热到设置温度后直接转保温模式工作。

以上所述仅为本专利的优选实施例而已，并不用于限制本专利，对于本领域的技术人员来说，本专利可以有各种更改和变化。凡在本专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种咖啡壶，包括电源转换模块，功率控制模块，温度采样电路，按键模块和主控模块；

电源转换模块，和220V交流市电连接，用于将高压交流电转换成低压直流电；

功率控制模块，用于控制咖啡壶全功率或低功率或无功率输出，其输入端连接交流电的一极，其控制端连接主控模块，其输出端连接咖啡壶的加热丝；

温度采样模块，用于检测咖啡壶内的液体温度，其输出端连接主控模块；

按键模块，用于用户选择功能类型，设定加热温度和加热时间，开/关机，其输入端连接主控模块；

主控模块，用于根据温度采样模块和按键模块的输入，控制功率控制模块输出全功率、低功率或无功率输出。

2.如权利要求1所述的咖啡壶，其特征在于：所述功率控制模块包括双向可控硅K1、电阻R1和电阻R5；双向可控硅K1的T1极连接交流电的一极，其G极串联电阻R1后与主控模块的一I/O脚连接，其T2极连接咖啡壶的加热丝；电阻R5一端连接交流电的一极，另一端连接主控模块的另一I/O脚。

3.如权利要求2所述的咖啡壶，其特征在于：在电阻R5连接主控模块的一端和主控模块的地之间并联稳压二极管D4，D4的正极连接主控模块的地；D4的稳定电压最大值不大于主控模块电源的最大值。

4.如权利要求1所述的咖啡壶，其特征在于：它还包括显示模块；显示模块，用于显示咖啡壶加热设定时长的剩余时间和设定温度，其输入端连接主控模块。