專利名稱：一種用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)斷電裝置，具體地說(shuō)，涉及一種用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置。
背景技術(shù)：
電熱水壺分為非自動(dòng)式普通型電水壺和自動(dòng)控溫型電水壺，非自動(dòng)式普通型電水壺在水燒沸后，水蒸氣通過(guò)壺蓋發(fā)出鳴叫聲發(fā)出聲音提醒，但不會(huì)自動(dòng)切斷電源，需要人工拔下電源插頭；而自動(dòng)控溫型電水壺接通電源5分鐘左右后，水溫逐步上升到100度左右，水開始沸騰，水蒸氣沖擊蒸汽開關(guān)上面的雙金屬片，由于熱脹冷縮的作用，雙金屬片膨脹變形，頂開開關(guān)觸點(diǎn)斷開電源。從市場(chǎng)上現(xiàn)有的各種電水壺進(jìn)行分析I、非自動(dòng)式普通型電水壺在燒水時(shí)，當(dāng)水燒沸后，需要人工將電水壺從市電220V電源上斷開。2、自動(dòng)控溫型電水壺在燒水時(shí)，當(dāng)水燒沸后一部分是利用機(jī)械裝置來(lái)將電水壺電源從市電220V電源上斷開；另外一部分是利用溫度傳感器檢測(cè)將電水壺電源從市電220V電源上斷開。目前常用的這兩種電水壺在使用過(guò)程中存在以下不足之處1、非自動(dòng)式普通型電水壺在燒水時(shí)，人不可遠(yuǎn)離，使用不方便，以至當(dāng)人們遺忘外出時(shí)，不但導(dǎo)致電能的大量浪費(fèi)和燒壞電水壺，甚至可能會(huì)存在安全隱患；2、非自動(dòng)式普通電水壺當(dāng)水燒沸后，壺蓋上的水蒸氣鳴叫裝置比較容易壞，換一個(gè)新的大概需要5元左右，且更換后的也許會(huì)存在型號(hào) 不匹配的情況，因此不太可靠；3、自動(dòng)控溫型電水壺雖然在水燒沸以后會(huì)自動(dòng)斷開電源，但溫控裝置與電水壺都是一體化的，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格比較貴。當(dāng)溫控裝置壞掉之后，電水壺需要重返廠家維修，因此費(fèi)用較高，并且比較麻煩，絕大部分家庭或單位都是在電水壺出現(xiàn)這種情況后將電水壺進(jìn)行報(bào)廢處理，比較浪費(fèi)資源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種使用方便、造價(jià)低廉、性能可靠，且在水燒沸后能自動(dòng)斷開電源的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置。本發(fā)明的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，包括自動(dòng)切斷電源控制電路(3)和接在自動(dòng)切斷電源控制電路(3)上的顯示面板，所述的顯示面板上設(shè)有指示燈和蜂鳴器(9)，所述的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)包括降壓、整流、濾波電路(10)、傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)、放大電路(13 )、自動(dòng)斷電且保持電路(14 )、光電隔離電路(15 )和輸出控制電路(16 )。所述的指示燈包括水未燒沸綠色指示燈(7 )和水已燒沸紅色指示燈(8 )。所述的降壓、整流、濾波電路(10)包括變壓器(Tl)、四個(gè)整流二極管(D9、D10、D11、D12 )組成的橋式整流電路、濾波電路(C7、C8、C9、CIO )和三端穩(wěn)壓器(U5 )。自動(dòng)切斷電源控制電路(3)中的所需的直流電源都是從降壓、整流、濾波電路(10)輸出后獲取，直流電壓值都一樣大。[0011]所述的傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)包括自激多諧振蕩電路、電容(Cl)、接線端口 Jl
(12)和濕度傳感器探頭(5)。所述的放大電路(13)包括接線端口 Jl (12)、由LM324 (U2)和兩個(gè)整流二極管(D2，D3)組成的對(duì)數(shù)變換電路、電阻(R3)、LM324 (U2)和電位器(RP)組成的相同輸入比較器。所述的自動(dòng)斷電且保持電路(14 )包括繼電器(KI)、CD4013B (U3 )及電阻(R8，R9 )、電容(C5，C6)組成的單穩(wěn)態(tài)電路和雙穩(wěn)態(tài)電路、晶體管Q1、繼電器(K1)。將⑶4013B (U3)的輸入信號(hào)從濕度傳感器探頭(5)感測(cè)到的信號(hào)相隔離是通過(guò)繼電器(Kl)來(lái)實(shí) 現(xiàn)。所述的光電隔離電路(15)包括光耦(U4)、電阻(R11)、整流二極管(D8)和晶體管(Q2)。所述的輸出控制電路(16)包括輸出控制繼電器(K2)、電水壺的電熱管(RL)和電源線(4)。本發(fā)明的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，具有如下技術(shù)效果當(dāng)電水壺水燒沸時(shí)，濕度傳感器探頭(5)的信號(hào)連接至外接自動(dòng)切斷電源控制電路(3)，此時(shí)外接自動(dòng)切斷電源控制電路(3)會(huì)將電水壺從市電上斷開，蜂鳴器(9)發(fā)聲且指示燈亮，提醒用戶水燒沸了 ；如果沒有人來(lái)，本發(fā)明會(huì)一直發(fā)出聲光提醒，同時(shí)自動(dòng)斷開電源電路，只要不停電，電水壺便不會(huì)繼續(xù)燒水；當(dāng)要燒第二壺水時(shí)，只需要斷開市電電源，自動(dòng)切斷電源控制電路(3)便會(huì)自動(dòng)復(fù)位，恢復(fù)正常狀態(tài)。同時(shí)，本發(fā)明中所使用的電源器件價(jià)格便宜，成本低，整個(gè)電源保護(hù)裝置設(shè)計(jì)合理，使用方便，杜絕電能的浪費(fèi)，并且安全可靠，避免事故的發(fā)生，對(duì)整個(gè)電水壺產(chǎn)業(yè)將是一個(gè)偉大的革新。

圖I是本發(fā)明的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置與電水壺接線示意總圖。圖2是本發(fā)明的顯示面板的示意圖。圖3是本發(fā)明的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)原理總圖。圖3-1是本發(fā)明的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)中的降壓、整流、濾波電路(10)的電路圖。圖3-2是本發(fā)明的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)中的傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)的電路圖。圖3-3是本發(fā)明的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)中的放大電路(13)的電路圖。圖3-4是本發(fā)明的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)中的自動(dòng)斷電且保持電路(14)的電路圖。圖3-5是本發(fā)明的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)中的光電隔離電路(15)和輸出控制電路(16)。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3、3-1、3-2、3-3、3_4和3_5所示，本發(fā)明的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，包括自動(dòng)切斷電源控制電路(3)和接在自動(dòng)切斷電源控制電路(3)上的顯示面板，所述的顯示面板上設(shè)有指示燈和蜂鳴器(9)，所述的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)包括降壓、整流、濾波電路(10)、傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)、放大電路(13)、自動(dòng)斷電且保持電路(14)、光電隔離電路(15)和輸出控制電路(16)。指示燈包括水未燒沸綠色指示燈(7)和水已燒沸紅色指示燈(8)。降壓、整流、濾波電路(10)包括變壓器(Tl)、四個(gè)整流二極管(D9、D10、D11、D12)組成的橋式整流電路、濾波電路(C7、C8、C9、ClO)和三端穩(wěn)壓器(U5)。自動(dòng)切斷電源控制電路(3)中的所需的的直流電源都是從降壓、整流、濾波電路(10)輸出后獲取，直流電壓值都一樣大。傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)包括自激多諧振蕩電路、電容(Cl)、接線端Jl (12)和濕度傳感器探頭(5)。放大電路(13)包括接線端Jl (12)、由LM324 (U2)和D2、D3組成的對(duì)數(shù)變換電路、電阻(R3)、LM324 (U2)和電位器(RP)組成的相同輸入比較器。自動(dòng)斷電且保持電路(14)包括繼電器(Kl)、CD4013B (U3)及電阻R8、R9、電容C5、C6組成的單穩(wěn)態(tài)電路和雙穩(wěn)態(tài)電路、晶體管Q1、繼電器(K1)。將⑶4013B (U3)的輸入信號(hào)從濕度傳感器器探頭(5)感測(cè)到的信號(hào)相隔離是通過(guò)利用繼電器(Kl)的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。光電隔離電路(15)包括光耦(U4 )、電阻(Rl I)、整流二極管(D8 )和晶體管(Q2 )。輸出控制電路(16 )包括輸出控制繼電器(K2)、電水壺的電熱管(RL)和電源線(4)。本發(fā)明在使用時(shí)，在電水壺(O)的壺蓋上方，安裝濕度傳感器探頭(5)，濕度傳感器探頭(5 )的信號(hào)引出線(6 )連接至外接的自動(dòng)切斷電源控制電路(3 )輸入接頭，交流電經(jīng)插座(2)連接至自動(dòng)切斷電源控制電路(3)，再利用電源線(4)連接至電水壺(O)。具體實(shí)施過(guò)程如下I、市電220V交流電經(jīng)過(guò)變壓器(Tl)降壓得到9V交流電，再通過(guò)四個(gè)整流二極管(D9、DIO、DlU D12)組成的橋式整流電路、濾波電路(C7、C8、C9、C10)進(jìn)行整流與濾波，再通過(guò)7809三端穩(wěn)壓器(U5 )進(jìn)行穩(wěn)壓得到9V直流電，此直流電提供整個(gè)自動(dòng)切斷電源控制電路(3)所用。2、傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)由555 (Ul)等組成的自激多諧振蕩電路產(chǎn)生的對(duì)稱方波經(jīng)過(guò)電容(Cl)，此電平信號(hào)(17)經(jīng)過(guò)接線端口 Jl (12)加至濕度傳感器探頭(5)上；濕度傳感器探頭(5)將感測(cè)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)接線端口 Jl (12)返傳送至后續(xù)放大電路(18)上。3、當(dāng)電水壺水燒沸時(shí)，傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)通過(guò)濕度傳感器探頭(5 )感測(cè)出的電平信號(hào)經(jīng)過(guò)引出線(6)連接至外接的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)的放大電路(13)上，將電平信號(hào)傳送給繼電器(Kl)的常閉觸點(diǎn)，再送到自動(dòng)斷電且保持電路(14)。此電平信號(hào)傳送給自動(dòng)斷電且保持電路(14)時(shí)，先將信號(hào)送給LM324 (U2)和D2、D3組成的對(duì)數(shù)變換電路，再經(jīng)過(guò)電阻(R3)輸送給LM324 (U2)和電位器(RP)組成的相同輸入比較器后輸出電平信號(hào)(由于水燒沸后，濕度傳感器探頭5電阻發(fā)生變化)，所以相同輸入比較器后輸出電平信號(hào)(19)由低電平信號(hào)變成高電平信號(hào)。4、高電平信號(hào)(19即20)再輸送至繼電器(Kl)的常閉觸點(diǎn)的一端。繼電器(Kl)常閉觸點(diǎn)的另外一端將高電平信號(hào)(19)傳輸給自動(dòng)斷電且保持電路(14)，此高電平信號(hào)
(19)經(jīng)繼電器(Kl)輸出的信號(hào)到CD4013B (U3)的信號(hào)端(D)，通過(guò)CD4013B (U3)單穩(wěn)態(tài)電路對(duì)繼電器(Kl)輸出的信號(hào)進(jìn)行脈波寬度整形，再經(jīng)過(guò)⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路的輸出端(Q即U3的引腳23)輸出高電平信號(hào)(21)。5、在繼電器(Kl)得到高電平信號(hào)(20)后，繼電器(Kl)常閉觸點(diǎn)斷開、常開觸點(diǎn)閉合，將CD4013B (U3 )雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的高電平信號(hào)(21)從放大電路(13 )后斷開，使后續(xù)信號(hào)(21)不再受前面信號(hào)(19)的影響，從而使⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的高電平信號(hào)(21)保持不變。6、⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的高電平信號(hào)(21即22)再繼續(xù)傳送給光電隔離電路(15 )。在光電隔離電路(15 )中，此高電平信號(hào)(22 )經(jīng)過(guò)光耦(U4 )、電阻(Rl I)組成的光電隔離電路(15)來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電路(16)中的晶體管Q2，因?yàn)榇藭r(shí)經(jīng)RlI輸出的電平變成高電平，所以可以驅(qū)動(dòng)晶體管Q2導(dǎo)通。繼而輸出控制繼電器(K2)由常閉變成斷開，進(jìn)而使電水壺的電熱管(RL)從市電220V電源上失電而斷開，電水壺失電不再工作，電水壺不再燒水。因?yàn)槔^電器(Kl)將⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的高電平信號(hào)(21)從放大電路(13)后斷開，⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的高電平信號(hào)(21)不再受輸入比較器后輸出電平信號(hào)(19)的影響，從而使⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的高電平信號(hào)(21)保持不變。7、輸出控制繼電器(K2)開始處于常閉狀態(tài)，電水壺的電熱管(RL)與輸出控制繼電器(K2)相互串聯(lián)，進(jìn)而可以從市電220V電源上直接獲得電能而接通。9、當(dāng)電水壺水未燒沸時(shí)，傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)通過(guò)濕度傳感器探頭(5)感測(cè)出的電平信號(hào)(17)經(jīng)過(guò)引出線(6)連接至外接自動(dòng)切斷電源控制電路(3)的放大電路
(13)上。此電平信號(hào)(17)傳送給自動(dòng)斷電且保持電路(14)時(shí)，先將信號(hào)送給LM324 (U2)和D2、D3組成的對(duì)數(shù)變換電路，再經(jīng)過(guò)電阻(R3)輸送給LM324 (U2)和電位器(RP)組成的相同輸入比較器后輸出低電平信號(hào)(19)。然后此低電平信號(hào)(20)再輸送至繼電器(Kl)的常閉觸點(diǎn)的一端。繼電器(Kl)常閉觸點(diǎn)的另外一端將低電平信號(hào)傳輸給自動(dòng)斷電且保持電路(14)，此低電平信號(hào)再經(jīng)繼電器(Kl)輸出的信號(hào)至⑶4013B (U3)的信號(hào)端(D)，通過(guò)⑶4013B (U3)單穩(wěn)態(tài)電路對(duì)繼電器(Kl)輸出的信號(hào)進(jìn)行脈波寬度整形和⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路輸出低電平信號(hào)(21)。此低電平信號(hào)(21)再繼續(xù)傳送給光電隔離電路(15)。在光電隔離電路(15)中，低電平信號(hào)(21)經(jīng)過(guò)光耦(U4)、電阻(Rll)組成的光電隔離電路(15)來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電路(16)中的晶體管Q2，因?yàn)槭堑碗娖?，所以Q2不導(dǎo)通。繼而輸出控制繼電器(K2)為處于開始所接的常閉狀態(tài)，進(jìn)而使電水壺的電熱管(RL)可以從市電220V電源上獲得電能而接通，電水壺得電工作可以燒開水。從整個(gè)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明創(chuàng)造的功能，在水燒沸時(shí)，將電水壺的電熱管(RL)從市電220V電源上失電而斷開。因?yàn)槔^電器(Kl)將⑶4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路輸出的高電平信號(hào)(21)從放大電路(13)后斷開，所以CD4013B (U3)雙穩(wěn)態(tài)電路不會(huì)再得到高電平信號(hào)而發(fā)生觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了使電水壺自動(dòng)切斷電源控制電路功能。
權(quán)利要求1.一種用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，包括自動(dòng)切斷電源控制電路(3)和接在自動(dòng)切斷電源控制電路(3)上的顯示面板，所述的顯示面板上設(shè)有指示燈和蜂鳴器(9)，所述的自動(dòng)切斷電源控制電路(3)包括降壓、整流、濾波電路(10)、傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)、放大電路(13)、自動(dòng)斷電且保持電路(14)、光電隔離電路(15)和輸出控制電路(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，所述的指示燈包括水未燒沸綠色指示燈(7)和水已燒沸紅色指示燈(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，所述的降壓、整流、濾波電路(10 )包括變壓器(TI)、四個(gè)整流二極管(D9、D10、D11、D12 )組成的橋式整流電路、濾波電路(C7、C8、C9、ClO)和三端穩(wěn)壓器(U5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，所述的傳感器信號(hào)發(fā)生電路(11)包括自激多諧振蕩電路、電容(Cl)、接線端口 Jl (12)和濕度傳感器探頭(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，所述的放大電路(13)包括接線端口 Jl (12)、由LM324 (U2)和兩個(gè)整流二極管(D2，D3)組成的對(duì)數(shù)變換電路、電阻(R3 )、LM324 (U2 )和電位器(RP )組成的相同輸入比較器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，所述的自動(dòng)斷電且保持電路(14)包括繼電器(K1)、CD4013B (U3)及電阻(R8，R9)、電容(C5，C6)組成的單穩(wěn)態(tài)電路和雙穩(wěn)態(tài)電路、晶體管(QI)、繼電器(KI)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，所述的光電隔離電路(15 )包括光耦(U4 )、電阻(Rl I)、整流二極管(D8 )和晶體管(Q2 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，其特征在于，所述的輸出控制電路(16)包括輸出控制繼電器(K2)、電水壺的電熱管(RL)和電源線(4)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于電水壺的自動(dòng)斷電裝置，包括自動(dòng)切斷電源控制電路(3)和接在自動(dòng)切斷電源控制電路(3)上的顯示面板，所述的顯示面板上設(shè)有指示燈和蜂鳴器(9)。本實(shí)用新型具有如下技術(shù)效果當(dāng)電水壺水燒沸時(shí)，濕度傳感器探頭(5)的信號(hào)連接至外接自動(dòng)切斷電源控制電路(3)，此時(shí)外接自動(dòng)切斷電源控制電路(3)會(huì)將電水壺從市電上斷開，蜂鳴器(9)發(fā)聲且指示燈亮，提醒用戶水燒沸了；如果沒有人來(lái)，本實(shí)用新型會(huì)一直發(fā)出聲光提醒，同時(shí)自動(dòng)斷開電源電路，只要不停電，電水壺便不會(huì)繼續(xù)燒水；當(dāng)要燒第二壺水時(shí)，只需要斷開市電電源，自動(dòng)切斷電源控制電路(3)便會(huì)自動(dòng)復(fù)位，恢復(fù)正常狀態(tài)。
文檔編號(hào)A47J36/00GK202761024SQ20122014077
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者吉小輝 申請(qǐng)人:吉小輝