本實用新型涉及電路結構技術領域，尤其涉及一種電水壺。

背景技術：

電水壺因具有加熱速度快、無油煙、過濾功能強、保溫效果好等優點，逐漸成為了人們日常生活中不可或缺的一種電器設備。

目前，電水壺的加熱原理是閉合電路開關，使得電水壺的加熱回路導通，電源可向發熱管供電，發熱管發熱從而將水加熱。為保證加熱效果和加熱效率，通常根據電水壺的最大盛水量設計發熱管。但是，當電水壺中的水量較小時，采用整個發熱管進行加熱，將會影響溫度檢測單元對水溫的檢測，無法實現對水溫的精準控制。

現有技術通過采用可控硅替換電路開關來控制發熱管的加熱速度，實現對水溫的精準控制。但是，可控硅本身發熱嚴重，需設置較大的散熱片以保證正常工作，從而導致可控硅單元占用空間大且成本較高。

技術實現要素：

為了解決背景技術中提到的至少一個問題，本實用新型提供一種電水壺，使用占用空間較少的半功率開關單元，具有較簡單的結構。

本實用新型提供一種電水壺，包括全功率開關單元、發熱單元、控制單元、水溫檢測單元和半功率開關單元；其中

所述全功率開關單元的一端和所述半功率開關單元的一端均與所述發熱單元連接，所述全功率開關單元的另一端和所述半功率開關單元的另一端均與市電電源連接；

所述控制單元分別與所述全功率開關單元、所述半功率開關單元和所述水溫檢測單元連接，用于根據所述水溫檢測單元檢測到的水溫確定水溫變化速率，根據所述水溫變化速率控制所述全功率開關單元和所述半功率開關單元的打開與閉合。

通過在現有電水壺的電路結構中增加一個半功率開關單元，通過控制單元控制原有的全功率開關單元或增加的半功率開關單元的閉合和打開，使得電水壺可根據水量的不同，控制發熱單元工作在全功率狀態或半功率工作狀態下，從而使得水溫檢測單元能夠及時檢測到水溫的變化，以便控制單元根據水溫的變化發出控制指令，由于半功率控制單元結構簡單、成本較低，因此可節約空間降低成本。

可選的，所述半功率開關單元包括：串聯的開關和二極管，所述開關與所述市電電源連接，所述二極管與所述發熱單元連接。

由于半功率開關單元僅由常見的開關與二極管串聯而成，故結構簡單，成本較低。

可選的，所述開關為繼電器。

可選的，所述全功率開關單元包括繼電器。

可選的，所述控制單元還用于在所述水溫變化速率小于預設變化速率時，控制所述半功率開關單元打開、所述全功率開關單元閉合，以使所述發熱單元處于工作狀態；

所述控制單元還用于在所述水溫變化速率大于預設變化速率時，控制所述全功率開關單元打開、所述半功率開關單元閉合，以使所述發熱單元在工作狀態和休息狀態間循環切換。

可選的，所述控制單元還用于在所述水溫高于預設溫度時，控制所述全功率開關單元打開、所述半功率開關單元閉合。

可選的，所述控制單元還用于在接收到加熱指令時，控制所述半功率開關單元閉合。

通過根據水溫變化速率，控制全功率開關單元和半功率開關單元的打開與閉合，可使控制單元可及時檢測到水溫的變化，采取保護措施。

可選的，還包括計時單元，所述控制單元還與所述計時單元連接，所述控制單元還用于在接收到所述水溫檢測單元發送的水溫時，記錄當前時刻所述計時單元提供的時間信息，根據至少兩個水溫和各水溫對應的時間信息確定所述水溫變化速率。

可選的，還包括濾波單元，所述全功率開關單元和所述半功率開關單元還分別與所述濾波單元的一端連接，所述濾波單元的另一端還與所述發熱單元連接。

通過在電路結構中增加濾波電路，可用于濾除電路中的異常電流，起到保護電路的作用。

本實用新型的構造以及它的其他實用新型目的及有益效果將會通過結合附圖而對優選實施例的描述而更加明顯易懂。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型第一實施例提供的電水壺的結構示意圖；

圖2為本實用新型第二實施例提供的電水壺的結構示意圖。

附圖標記：

10—全功率開關單元；20—發熱單元；30—控制單元；

40—水溫檢測單元；50—半功率開關單元；60—計時單元；

70—濾波單元；51—開關；52—二極管。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型提供一種電水壺，以解決目前常用的電水壺的可控硅開關單元占用空間大且成本較高的問題。

圖1為本實用新型第一實施例提供的電水壺的結構示意圖。如圖1所示，電水壺包括：全功率開關單元10、發熱單元20、控制單元30和水溫檢測單元40，以及半功率開關單元50；

全功率開關單元10的一端和半功率開關單元50的一端均與發熱單元20連接，全功率開關單元10的另一端和半功率開關單元50的另一端均與市電電源連接；

控制單元30分別與全功率開關單元10、半功率開關單元50和水溫檢測單元40連接，用于根據水溫檢測單元40檢測到的水溫確定水溫變化速率，根據水溫變化速率控制全功率開關單元10和半功率開關單元50的打開與閉合。

具體的，電水壺電路結構中同時設置有全功率開關單元10和半功率開關單元50。

全功率開關單元10的一端與發熱單元20連接，另一端市電電源連接，當全功率開關單元10閉合時，市電電源通過全功率開關單元10向發熱單元20供電，使得發熱單元20一直處于工作狀態從而將水燒開。

半功率開關單元50的一端與發熱單元20連接，另一端與市電電源連接，當半功率開關單元50閉合時，市電電源通過半功率開關單元50向發熱單元20供電。由于半功率開關單元50在閉合后，可控制市電電源、半功率開關單元50和發熱單元20組成的供電通路在一半時間導通，另一半時間斷開，故市電電源通過全功率開關單元10向發熱單元20供電時，發熱單元20在工作狀態和休息狀態間循環切換，發熱單元20僅能發揮半功率，燒水速度較慢。

本實用新型中的全功率開關單元10和半功率開關單元50均可采用現有的開關和半功率開關器件。

控制單元30與水溫檢測單元40連接，接收水溫檢測單元40檢測到的水溫，示例性的，可由水溫檢測單元40按預設時間間隔發送，也可由水溫檢測單元40實時發送。控制單元30可根據接收到的水溫確定水溫變化速率，當水溫變化速率為正時，說明發熱單元20處于工作狀態，水溫上升；當水溫變化速率為負時，可認為發熱單元20處于休息狀態，水溫下降；水溫變化速率的絕對值越高，說明水溫的上升和下降速度越快。

控制單元30還分別與全功率開關單元10和半功率開關單元50連接，用于控制全功率開關單元10和半功率開關單元50的打開與閉合。具體的，控制單元30根據水溫變化速率控制全功率開關單元10和半功率開關單元50的打開與閉合。

當電水壺中的水量較小時，控制單元30控制半功率開關單元50閉合，使得發熱單元20處于半功率工作狀態，燒水速度較慢，水溫變化較慢，從而避免了水溫上升過快而導致水溫檢測單元40不能及時檢測到水溫的變化。當水溫變化較快，水溫檢測單元40不能及時將水溫的變化發送給控制單元30，將會導致發熱單原20在水已經燒開的情況下，仍處于全功率工作狀態，造成資源浪費，更進一步地，可能導致電水壺中水燒干的情況。

本領域技術人員應當明白，當全功率開關單元10和半功率開關單元50均打開時，發熱單元20不工作，電水壺不工作。當全功率開關單元10或半功率開關單元50閉合時，發熱單元20處于全功率工作狀態或半功率工作狀態。可由控制單元30控制全功率開關單元10和半功率開關單元50不在同一時刻同時閉合。

本實用新型實施例提供的電水壺，通過在現有電水壺的電路結構中增加一個半功率開關單元，通過控制單元控制原有的全功率開關單元或增加的半功率開關單元的閉合和打開，使得電水壺可根據水量的不同，控制發熱單元工作在全功率狀態或半功率工作狀態下，從而使得水溫檢測單元能夠及時檢測到水溫的變化，以便控制單元根據水溫的變化發出控制指令，由于半功率控制單元結構簡單、成本較低，因此可節約空間降低成本。

進一步的，在圖1所示實施例的基礎上，對半功率開關單元50的結構進行詳細說明。

圖2為本實用新型第二實施例提供的電水壺的結構示意圖。如圖2所示，半功率開關單元50包括：串聯的開關51和二極管52，開關51與市電電源連接，二極管52與發熱單元20連接。

具體的，半功率開關單元50由開關51和二極管52串聯構成，市電電源、開關51、二極管52、發熱單元20依次連接，構成回路。

通常情況下，向發熱單元20供電的市電電源為220V的交流電，而二極管52為僅允許電流向一個方向流動的器件，當施加在二極管52的正負極兩端的電壓反相時，二極管52處于截止狀態，其電阻值無窮大，可認為回路斷開。因此，當開關51閉合時，由于二極管52的作用，使得回路在市電電源的正周期內導通，在市電電源的負周期內斷開。由于半功率開關單元50僅由常見的開關51與二極管52串聯而成，故結構簡單，成本較低。

示例性的，開關51可以為繼電器。示例性的，全功率開關單元10包括繼電器，全功率開關單元10也可以為繼電器。

進一步的，結合圖1或圖2所示實施例，控制單元30還用于在水溫變化速率小于預設變化速率時，控制半功率開關單元50打開、全功率開關單元10閉合，以使發熱單元20處于工作狀態；

控制單元30還用于在水溫變化速率大于預設變化速率時，控制全功率開關單元10打開、半功率開關單元50閉合，以使發熱單元20在工作狀態和休息狀態間循環切換。

具體的，控制單元30根據水溫檢測單元40發送的水溫確定水溫變化速率，并將水溫變化速率與預設水溫變化速率進行比較。當水溫變化速率小于預設變化速率時，認為當前水溫變化速度較慢，當前電水壺中水量較大，可選擇控制半功率開關單元50打開、全功率開關單元10閉合，使發熱單元20處于全功率的工作狀態，提高水溫變化速率，以加快電水壺工作效率。當控制單元30檢測到水溫變化速率大于預設變化速率時，認為當前水溫變化速度較快，當前電水壺中水量較少，可選擇控制全功率開關單元10打開、半功率開關單元50閉合，使發熱單元20在工作狀態和休息狀態間循環切換，降低水溫變化速率，使得控制單元30可及時檢測到水溫的變化，并采取保護措施。例如，降低水溫變化速率，控制單元30可及時檢測到水溫達到沸騰溫度，控制全功率開關單元10和半功率開關單元50均打開，即水燒開后自動斷電，避免水燒干可能導致的電水壺損壞。

進一步的，結合圖1或圖2所示實施例，控制單元30還用于在水溫高于預設溫度時，控制全功率開關單元10打開、半功率開關單元50閉合。

具體的，當控制單元30檢測到水溫高于預設溫度時，控制全功率開關單元10打開、半功率開關單元50閉合。示例性的，預設溫度可以為接近水的沸點的90攝氏度，也可以為用戶預設的其他溫度，當水溫達到預設溫度時，向全功率開關單元10發送打開指令、向半功率開關單元50發送閉合指令，使得發熱單元20在作狀態和休息狀態間循環切換，可起到降低水溫變化速率或保溫的作用。

進一步的，結合圖1或圖2所示實施例，控制單元30還用于在接收到加熱指令時，控制半功率開關單元50閉合。

具體的，當用戶未使用電水壺時，全功率開關單元10和半功率開關單元50均處于打開狀態，當用戶使用電水壺，向控制單元30發送加熱指令時，控制單元30在接收到加熱指令時，控制半功率開關單元50閉合，使得發熱單元20在初始時采用半功率的工作狀態對電水壺中的水進行加熱，避免電水壺匯中的水量過少時，水溫變化速率過大，水溫檢測單元40無法及時檢測到水溫的變化。

進一步的，如圖2所示，電水壺還包括計時單元60，控制單元30還與計時單元60連接，控制單元30還用于在接收到水溫檢測單元40發送的水溫時，記錄當前時刻計時單元60提供的時間信息，根據至少兩個水溫和各水溫對應的時間信息確定水溫變化速率。

具體的，電水壺還包括計時單元60，計時單元60與控制單元30連接，計時單元60向控制單元30提供時間信息，當控制單元30接收到水溫檢測單元40發送的水溫時，可從計時單元60獲取接收到水溫的時刻，控制30記錄一一對應的水溫和時刻，并根據至少兩個水溫和各水溫對應的時間信息確定水溫變化速率。

可選的，計時單元60還可與水溫檢測單元40連接，使得水溫檢測單元40可按照預設的時間間隔向控制單元30發送水溫，控制單元可直接根據連續接收到的兩個水溫確定水溫變化速率。

進一步的，如圖2所示，電水壺還包括濾波單元70，全功率開關單元10和半功率開關單元50還分別與濾波單元70的一端連接，濾波單元的另一端還與發熱單元20連接。

具體的，全功率開關單元10和半功率開關單元50均通過濾波單元70與發熱單元20連接，濾波單元70用于濾除電路中的異常電流，起到保護電路的作用。

示例性的，濾波單元可以采用電阻、電容或電感等電子元器件串、并連組成，比如，利用電阻和電容并聯組成高通濾波單元，利用電阻和電容T型連接，組成低通濾波單元等。

可選的，控制單元30、水溫檢測單元40和計時單元60通過電壓轉換電路直接與市電電源連接。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。