[发明专利]包含水位开关和LED提示模块的热水控制电路、安全热水器

摘要

包含水位开关和LED提示模块的热水控制电路，包括控制电路；还包括LED提示模块；还包括水位开关；还包括无线通讯模块。安全热水器，具有前述的技术方案。本发明成本低廉、使用寿命长、效率很高、应用灵活、使用方便、水电隔离、安全可靠。

主权项

1.包含水位开关和LED提示模块的热水控制电路，其特征在于：包括控制电路；还包括LED提示模块；还包括水位开关；还包括无线通讯模块；控制电路包括供电电路、控制单元、方波输出模块、驱动电路；控制电路的供电电路包括第一号电容(C1A)、第二号电容(C2A)、第三号电容(C3A)、第十一号电容(C11A)、第二十一号电容(C21A)、第三十一号电容(C31A)、第十一号二极管(D11A)、第十二号二极管(D12A)、第十三号二极管(D13A)、第十四号二极管(D14A)、第二十一号二极管(D21A)、第二十二号二极管(D22A)、第二十三号二极管(D23A)、第二十四号二极管(D24A)、第三十一号二极管(D31A)、第三十二号二极管(D32A)、第三十三号二极管(D33A)、第三十四号二极管(D34A)、第十一号隔离变压器(TR11A)、第二十一号降压变压器(TR21A)、第三十一号降压变压器(TR31A)、第一号三端稳压器(U1A)、第二十一号三端稳压器(U21A)、第三十一号三端稳压器(U31A)、地点(GND)、功率电源点(PA)、正十五伏电源点(+15V)、正五伏电源点(+5V)、负五伏电源点(‑5V)；控制电路的供电电路中：第十一号隔离变压器(TR11A)的初级的第一端与第二十一号降压变压器(TR21A)的初级第二端相连；控制电路的供电电路中：第十一号隔离变压器(TR11A)的初级的第二端与第二十一号降压变压器(TR21A)的初级第一端相连；控制电路的供电电路中：第十一号二极管(D11A)、第十二号二极管(D12A)、第十三号二极管(D13A)、第十四号二极管(D14A)构成第一号桥式整流器；控制电路的供电电路中：第一号桥式整流器的作用是整流，第十一号隔离变压器(TR11A)的次级的第一端与第一号桥式整流器的一个输入点相连，第十一号隔离变压器(TR11A)的次级的第二端与第一号桥式整流器的另一个输入点相连；控制电路的供电电路中：第一号桥式整流器的作用是整流，第一号桥式整流器的的正极与第十一号电容(C11A)的一端相连，第一号桥式整流器的负极与第十一号电容(C11A)的另一端相连；控制电路的供电电路中：第十一号电容(C11A)的作用是滤波，第十一号电容(C11A)的另一端与地点(GND)相连，第十一号电容(C11A)的一端与供电电路的功率电源点(PA)相连；控制电路的供电电路中：第二十一号降压变压器(TR21A)的初级的第一端与第三十一号降压变压器(TR31A)的初级的第一端相连；控制电路的供电电路中：第二十一号降压变压器(TR21A)的初级的第二端与第三十一号降压变压器(TR31A)的初级的第二端相连；控制电路的供电电路中：第二十一号二极管(D21A)、第二十二号二极管(D22A)、第二十三号二极管(D23A)、第二十四号二极管(D24A)构成第二号桥式整流器；控制电路的供电电路中：第二十一号降压变压器(TR21A)的次级的第一端与第二号桥式整流器的输入点相连，第二十一号降压变压器(TR21A)的次级的第二端与第二号桥式整流器的另一个输入点相连；控制电路的供电电路中：第二号桥式整流器的作用是整流，第二号桥式整流器的正极与第二十一号电容(C21A)的一端相连，第二号桥式整流器的负极与第二十一号电容(C21A)的另一端相连；控制电路的供电电路中：第一号三端稳压器(U1A)具有输入端、输出端、接地端，第二十一号三端稳压器(U21A)具有输入端、输出端、接地端；控制电路的供电电路中：第一号三端稳压器(U1A)的作用是稳压，第一号三端稳压器(U1A)具有输入端与第二十一号电容(C21A)的一端相连，第一号三端稳压器(U1A)的输出端与第二十一号三端稳压器(U21A)的输入端相连，第一号三端稳压器(U1A)的接地端与地点(GND)相连；控制电路的供电电路中：第一号电容(C1A)的作用是滤波，第一号电容(C1A)的一端与正十五伏电源点(+15V)相连，第一号电容(C1A)的另一端与地点(GND)相连；控制电路的供电电路中：第二十一号三端稳压器(U21A)的作用是稳压，第二十一号三端稳压器(U21A)的输出端与正五伏电源点(+5V)相连，第二十一号三端稳压器(U21A)的接地端与地点(GND)相连；控制电路的供电电路中：第二号电容(C2A)的作用是滤波，第二号电容(C2A)的一端与正五伏电源点(+5V)相连，第二号电容(C2A)的另一端与地点(GND)相连；控制电路的供电电路中：第三十一号降压变压器(TR31A)的初级的两端分别与交流输入的正负相连；控制电路的供电电路中：第三十一号二极管(D31A)、第三十二号二极管(D32A)、第三十三号二极管(D33A)、第三十四号二极管(D34A)构成第三号桥式整流器；控制电路的供电电路中：第三十一号降压变压器(TR31A)的次级的第一端与第三号桥式整流器的一个输入点相连，第三十一号降压变压器(TR31A)的次级的第二端与第三号桥式整流器的另一个输入点相连；控制电路的供电电路中：第三号桥式整流器的作用是整流，第三号桥式整流器的正极与第三十一号电容(C31A)的一端相连，第三号桥式整流器负极与第三十一号电容(C31A)的另一端相连；控制电路的供电电路中：第三十一号三端稳压器(U31A)具有输入端、输出端、接地端；控制电路的供电电路中：第三十一号电容(C31A)的作用是滤波，第三十一号电容(C31A)的一端与第三十一号三端稳压器(U31A)的接地端相连，第三十一号电容(C31A)的另一端与第三十一号三端稳压器(U31A)的输入端相连；控制电路的供电电路中：第三十一号三端稳压器(U31A)作用是稳压，第三十一号三端稳压器(U31A)的接地端与地点(GND)相连，第三十一号三端稳压器(U31A)的输出端与负五伏电源点(‑5V)相连；控制电路的供电电路中：第三号电容(C3A)的作用是滤波，第三号电容(C3A)的一端与负五伏电源点(‑5V)相连，第三号电容(C3A)的另一端与地点(GND)相连；控制电路中：供电电路是把220V50HZ交流输入转换成正多个直流输出，供给不同的模块使用；控制电路的控制单元包括第一编码电阻(R1M)、第二编码电阻(R2M)、第三编码电阻(R3M)、第四编码电阻(R4M)、第一编码电容(C1M)、第二编码电容(C2M)、第三编码极性电容(C3M)、第四编码电容(C4M)、单片机(U1)、数模转化器(U4)、运算放大器(U5)、第一号开关(SW1)、第二号开关(SW2)、显示屏(LCD1)、晶振(X2)、温度传感器(U2)；控制电路的控制单元中：第一编码电阻(R1M)的第一端与单片机的复位脚(RST)相连，第一编码电阻(R1M)的第二端与温度传感器(U2)的接地端相连；控制电路的控制单元中：第一编码电容(C1M)的第一端与单片机的第一时钟引脚XTAL1相连，第一编码电容(C1M)的第二端与温度传感器(U2)的接地端相连；控制电路的控制单元中：第二编码电容(C2M)的第一端与单片机的第二时钟引脚XTAL2相连；第二编码电容(C2M)的第二端与温度传感器(U2)的接地端相连；控制电路的控制单元中：第三编码极性电容(C3M)的第一端与单片机的复位脚(RST)相连，第三编码极性电容(C3M)的第二端与供电电路的正五伏电源点(+5V)相连；控制电路的控制单元中：晶振(X2)的第一端与单片机的第一时钟引脚XTAL1相连，晶振(X2)的第二端与单片机的第二时钟引脚XTAL1相连；控制电路的控制单元中：显示屏(LCD1)与单片机(U1)相连，单片机(U1)通过显示屏(LCD1)显示数据；控制电路的控制单元中：数模转化器(U4)与单片机(U1)相连，单片机(U1)向数模转化器(U4)传输数字信号，数模转化器(U4)将单片机(U1)的数字信号转化模拟信号并输出；控制电路的控制单元中：第四编码电容(C4M)的一端与数模转化器(U4)的负电压输入端(VEE)相连，第四编码电容(C4M)的另一端与数模转化器(U4)的补偿端(COMP)相连；控制电路的控制单元中：运算放大器(U5)的反相输入端与数模转化器(U4)的电流输出端(IOUT)相连，运算放大器(U5)的同相输入端与数模转化器(U4)的负向参考电压端(VREF‑)相连；控制电路的控制单元中：运算放大器(U5)的反相输入端与第三编码电阻(R3M)的一端相连，第三编码电阻(R3M)的另一端与运算放大器(U5)的输出端相连；控制电路的控制单元的运算放大器(U5)的输出端用于输出比较电压；控制电路的控制单元中：第二编码电阻(R2M)的第一端与数模转化器(U4)的正向参考电压端(VREF+)相连；控制电路的控制单元中：温度传感器(U2)具有电源端、接地端、信号输入/输出端(DQ)；控制电路的控制单元中：第四编码电阻(R4M)的一端与温度传感器(U2)的电源端相连，第四编码电阻(R4M)的另一端与温度传感器(U2)的信号输入/输出端(DQ)相连；控制电路的控制单元中：第一号开关(SW1)的一端与单片机(U1)的一个1O脚相连，第二号开关(SW2)的一端与单片机(U1)的一个IO脚相连；控制电路的控制单元的运算放大器(U5)的同相输入端与控制电路的供电电路的地点(GND)相连；控制电路的控制单元的第二编码电阻(R2M)的第二端与控制电路的供电电路的正五伏电源点(+5V)相连；控制电路的控制单元的温度传感器(U2)的作用是检测水温，温度传感器(U2)的电源端与供电电路的正五伏电源点(+5V)相连，控制单元的温度传感器(U2)的接地端与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：控制单元的第一号开关(SW1)的另一端与供电电路的地点(GND)相连，控制单元的第二号开关(SW2)的另一端与供电电路的地点(GND)相连；控制电路的供电电路的功率电源点(PA)的电压值为小于36伏特的安全电压；控制电路的方波输出模块包括第一标记电阻(R1C)、第二标记电阻(R2C)、第三标记电阻(R3C)、第五标记电阻(R5C)、第六标记电阻(R6C)、第七标记电阻(R7C)、第八标记电阻(R8C)、第十一标记电阻(R11C)、第一标记电容(C1C)、第四标记电容(C4C)、第五标记电容(C5C)、第二标记三极管(Q2C)、NE555时基芯片(U1C)、第二标记比较器(U2C)；控制电路的方波输出模块中：NE555时基芯片(U1C)具有接地端、电源端、置零信号输入端(TH)、置1信号输入端(TR)、控制信号端(CV)、信号输出端(DC)、复位信号输入端(R)；控制电路的方波输出模块中：第四标记电容(C4C)的第一端与NE555时基芯片(U1C)的控制信号端(CV)相连；控制电路的方波输出模块中：NE555时基芯片(U1C)的置零信号输入端(TH)与置1信号输入端(TR)相连；控制电路的方波输出模块中：NE555时基芯片(U1C)的置零信号输入端(TH)与第一标记电容(C1C)的一端相连；控制电路的方波输出模块中：NE555时基芯片(U1C)的电源端与复位信号输入端(R)相连；控制电路的方波输出模块中：第三标记电阻(R3C)的第一端与NE555时基芯片(U1C)的置零信号输入端(TH)相连，第三标记电阻(R3C)的第二端与NE555时基芯片(U1C)的信号输出端(DC)相连；控制电路的方波输出模块中：第六标记电阻(R6C)的一端与NE555时基芯片(U1C)的信号输出端(DC)相连，第六标记电阻(R6C)的另一端与第二标记三极管(Q2C)的基极相连；控制电路的方波输出模块中：第二标记电阻(R2C)具有第一端、第二端；控制电路的方波输出模块中：第二标记电阻(R2C)的第一端与第三标记电阻(R3C)的第二端相连，第二标记电阻(R2C)的第二端与第一标记电阻(R1C)的第一端相连；控制电路的方波输出模块中：第二标记三极管(Q2C)的集电极与NE555时基芯片(U1C)的电源端相连，第二标记三极管(Q2C)的发射极与第七标记电阻(R7C)的一端相连；控制电路的方波输出模块中：第五标记电容(C5C)的第一端与第二标记电阻(R2C)的第二端相连，第五标记电容(C5C)的第二端与第二标记三极管(Q2C)的发射极相连；控制电路的方波输出模块中：第五标记电阻(R5C)的第一端与第五标记电容(C5C)的第二端相连，第五标记电阻(R5C)的第二端与第二标记比较器(U2C)的同相输入端相连；控制电路的方波输出模块中：第二标记比较器(U2C)的作用是将比较器同相输入端的三角波和反相输入端的比较电压合成为占空比可调的方波，方波的占空比由反相输入端的电压值决定，第二标记比较器(U2C)的反相输入端与第八标记电阻(R8C)的一端相连，第十一标记电阻(R11C)的第一端与第二标记比较器(U2C)的反相输入端相连；控制电路中：方波输出模块的第二标记比较器(U2C)的接地端与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：方波输出模块的第二标记比较器(U2C)的输出端与驱动电路的反相器(U3D)的输入端相连；控制电路中：方波输出模块的第八标记电阻(R8C)另一端与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：方波输出模块的第一标记电容(C1C)的另一端与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：方波输出模块的第四标记电容(C4C)的第二端与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：方波输出模块的NE555时基芯片(U1C)的接地端与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：方波输出模块的第一标记电阻(R1C)的第二端与供电电路的正五伏电源点(+5V)相连；控制电路中：方波输出模块的第十一标记电阻(R11C)的第二端与控制单元的运算放大器(U5)的输出端相连；控制电路中：控制电路的方波输出模块的第二标记比较器(U2C)的电源端与供电电路的正五伏电源点(+5V)相连；控制电路的驱动电路包括半桥驱动器(U21D)、第十七符号电容(C17D)、反相器(U3D)、第二十四符号电容(C24D)、第五符号二极管(D5D)、第二十一符号场效应管(Q21D)、第二十三符号场效应管(Q23D)、功率输出点(P9)；控制电路的驱动电路中：半桥驱动器(U21D)的型号为IR2101；控制电路的驱动电路中：反相器(U3D)的输出端与半桥驱动器(U21D)的HIN端相连，反相器(U3D)的输入端与半桥驱动器(U21D)的LIN端相连；控制电路的驱动电路中：第五符号二极管(D5D)的正极与第二十四符号电容(C24D)的第一端相连；控制电路的驱动电路中：第五符号二极管(D5D)的负极与半桥驱动器(U21D)的VB端相连；控制电路的驱动电路中：第十七符号电容(C17D)的第一端与第五符号二极管(D5D)的负极相连：控制电路的驱动电路中：第十七符号电容(C17D)的第二端与半桥驱动器(U21D)的VS端相连；控制电路的驱动电路中：第二十一符号场效应管(Q21D)具有栅极、漏极、源极，第二十三符号场效应管(Q23D)具有栅极、漏极、源极；控制电路的驱动电路中：第二十一符号场效应管(Q21D)的作用是作为开关器件，第二十一符号场效应管(Q21D)的栅极与半桥驱动器(U21D)的HO端相连，第二十一符号场效应管(Q21D)的源极与半桥驱动器(U21D)的VS端相连；控制电路的驱动电路中：第二十三符号场效应管(Q23D)的栅极与半桥驱动器(U21D)的LO端相连，第二十三符号场效应管(Q23D)的漏极与第二十一符号场效应管(Q21D)的源极相连；控制电路的驱动电路中：第二十四符号电容(C24D)的第一端与半桥驱动器(U21D)的电源端相连，第二十四符号电容(C24D)的第二端与半桥驱动器(U21D)的公共端(COM)相连；控制电路中：驱动电路的第二十一符号场效应管(Q21D)的漏极与供电电路的功率电源点(PA)相连；控制电路中：驱动电路的第二十三符号场效应管(Q23D)的源极与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：驱动电路的半桥驱动器(U21D)的电源端与供电电路的正十五伏电源点(+15V)相连；控制电路中：驱动电路的半桥驱动器(U21D)的公共端(COM)与供电电路的地点(GND)相连；控制电路中：驱动电路的半桥驱动器(U21D)的功率输出点(P9)与半桥驱动器(U21D)的VS端相连，功率输出点(P9)用于与电磁感应线圈相连，电磁感应线圈为水中的导体提供高频磁场，使水中的导体产生大量涡流，从而使水中的导体发热，进而通过热传递达到加热水的目的；LED提示模块包括第一号发光二极管(LD1)、第二号发光二极管(LD2)、第三号发光二极管(LD3)、第四号发光二极管(LD4)；LED提示模块的第一号发光二极管(LD1)的一端与控制电路的控制单元的单片机(U1)的第一IO脚相连，LED提示模块的第一号发光二极管(LD1)的另一端与控制电路的供电电路的地点(GND)相连；LED提示模块的第二号发光二极管(LD2)的一端与控制电路的控制单元的单片机(U1)的第二IO脚相连，LED提示模块的第二号发光二极管(LD2)的另一端与控制电路的供电电路的地点(GND)相连；LED提示模块的第三号发光二极管(LD3)的一端与控制电路的控制单元的单片机(U1)的第三IO脚相连，LED提示模块的第三号发光二极管(LD3)的另一端与控制电路的供电电路的地点(GND)相连；LED提示模块的第四号发光二极管(LD4)的一端与控制电路的控制单元的单片机(U1)的第四IO脚相连，LED提示模块的第四号发光二极管(LD4)的另一端与控制电路的供电电路的地点(GND)相连；水位开关(SW3)用于感应水位从而实现防干烧；水位开关(SW3)包括绝缘管、防掉限位帽、浮体、环形磁铁、卡位柱、固定螺帽、第一号电气节点(SW3‑IN1)、第二号电气节点(SW3‑IN2)、磁力开关，浮体是环状，环形磁铁嵌在浮体内，绝缘管的最低端是防掉限位帽，防掉限位帽的半径大于浮体的内孔的半径，浮体穿在绝缘管可沿着绝缘管上下滑动，磁力开关嵌在绝缘管的下端的内部，磁力开关的一端与第一号电气节点(SW3‑IN1)相连，磁力开关的另一端与第二号电气节点(SW3‑IN2)相连，当浮体随着水位下降而下降接近磁力开关，环形磁铁的作用使磁力开关导通，反之，当浮体随着水位上升而远离磁力开关，则磁力开关就断开；水位开关(SW3)的第一号电气节点(SW3‑IN1)与控制电路的控制单元的单片机(U1)的第五IO脚相连，水位开关(SW3)的第二号电气节点(SW3‑IN2)与控制电路的供电电路的地点(GND)相连；无线通讯模块为蓝牙串口模块；无线通讯模块的蓝牙串口模块的发送端(TXD)与控制电路的控制单元的单片机(U1)的接收端(RXD)相连，蓝牙串口模块的接收端(RXD)与控制电路的控制单元的单片机(U1)的发送端(TXD)相连；无线通讯模块的蓝牙串口模块的电源端与控制电路的供电电路的正五伏电源点(+5V)相连，蓝牙串口模块的接地端与控制电路的供电电路的地点(GND)相连。