电水壶自动断电控制器的研究与设计

分享到:

为了实现电水壶的自动断电控制,通过介绍一种新型的电水壶自动断电控制器,该产品能有效地在水烧沸后将电水壶从电源上自动断开,并进行声光报警提醒。产品设计结构合理、安全可靠,且使用极为方便,投入量产后,必将引起电水壶产业的又一次革新。

市场上的电水壶基本可分为两大类型:非自动式普通型和自动控温型电水壶。前一种电水壶当水烧沸后,需要手动将电水壶从电源上断开,使用极不方便,当人外出遗忘断电后,不但会导致电能的浪费和烧坏电水壶,甚至可能会存在安全隐患;后一种电水壶的温控装置与电水壶都是一体化的,维修不易,且价格比较贵,绝大部分家庭或单位在出现这种情况后都是将电水壶作报废处理,这样做比较浪费资源。

1 产品优点
根据国家标准GB4706.4《家用和类似用途电器的安全电水壶的特殊要求》中的有关规定,该产品(专利号:201210098217)在非自动式普通型电水壶的基础上,克服以往产品的设计缺陷,设计了一种新型的电水壶自动断电控制器,该产品在电水壶内水烧沸后能实现自动切断电源,且进行声光报警提醒,电路设计结构合理、安全可靠;且该控制器为外接装置,维修、更换方便,而且价格相对比较便宜。

2 产品电路设计
电水壶自动断电控制器包括控制器供电电路、传感信号发生电路、放大电路、自动断电且保持电路和光电隔离电路及输出控制电路。
控制器电路中还兼设有声光报警电路:
1)指示灯包括水未烧沸绿色指示灯和水已烧沸红色指示灯;
2)当水烧沸后,蜂鸣器会发出声音进行报警;
3)利用红、绿指示灯的显示变化及声音报警的双从提示,提醒用户水是否烧开。
2.1 控制器供电电路
控制器供电电路是由变压器、4个整流二极管组成的桥式整流电路、滤波电路和三端稳压器组成,自动断路控制器中的所需的直流电源都是从此供电电路输出后获取。控制器供电电路如图1所示。

 


2.2 传感信号发生电路
本设计中的传感器用的是湿敏电阻传感器,工作时需1.5V AC的正弦波信号,因此如何获取1.5 V AC的正弦波信号也是本控制器设计的关键。
方案一:使用220 V市电经变压器变压后获取此正弦波,但200 V市电由于相对1.5 V AC太大,且市对相对而言不是太稳定,这样就会造成获取正弦波信号不稳定,给电路的稳定性造成极大的影响。
方案二:可由NE555等组成的自激多谐振荡电路产生,通过电容C2的充、放电,从而在NE555输出端得到正弦波信号。
本设计选用方案二,如图2所示。

 


将NE555的2脚与6脚直接相连,组成的自激多谐振荡电路将产生对称方波,经过电容C2,此电平信号经过接线端口J1一端加至湿敏传感器探头上;湿度传感器探头将感测出的信号经过接线端口J1的另一端返传送至后续放大电路。
湿度传感器接在NE555自激多谐振荡电路与放大电路之间(即接线端口J1上),用于检测电水壶产生的水蒸气湿度信号。

2.3 放大电路
放大电路主要由LM324构成,如图3所示。

 


1)由LM324和D2、D3组成的对数变换电路,其输出电位随相对湿度的增加而增加。
2)输出信号再经过R3和C3滤去干扰短脉冲后,加至LM324的同相输入端,当相对湿度变化时,LM324输出端的电位将随之改变,当传感器感知到相对湿度变大时,放大电路的输出将变成高电平;反之为低电平。
3)通过调节电位器RP,可以设定相对湿度的参考值,此设定值比较关键。
通过这样的设计就可以实时检测到电水壶中的水是否烧沸。
2.4 自动断电且保持电路
自动断电且保持电路由继电器K1、晶体管Q1、CD4013及电阻R8、R9、电容C5、C6组成的单稳态电路和双稳态电路组成,如图4所示。

 

继续阅读
电水壶自动断电控制器的研究与设计

为了实现电水壶的自动断电控制,通过介绍一种新型的电水壶自动断电控制器,该产品能有效地在水烧沸后将电水壶从电源上自动断开,并进行声光报警提醒。产品设计结构合理、安全可靠,且使用极为方便,投入量产后,必将

两大热点带动汽车电子革新

安全性是汽车不断追求的目标,并日益成为衡量汽车优越性的重要指标之一,围绕提升汽车安全性的竞争也在不断升级。而随着汽车排放法规的不断严格,车载自诊断系统也将进入发动机、变速箱、ABS等系统电子控制单元(ECU)中,以读取故障码和其它相关数据,使汽车的检测、维护和管理合为一体,从而满足环境保护要求,这对其可靠性和标定技术提出更高挑战。