本實用新型涉及電子電路領域,尤其是一種液體加熱裝置的控溫電路。
背景技術:
現有技術中的液體加熱裝置的常采用PID算法進行溫度控制,但是在PID控溫過程中需要對繼電器開關頻繁開啟和關閉,因此對繼電器的壽命要求較高,也可能因此導致控溫電路控制精度下降以及繼電器使用壽命的降低。
技術實現要素:
為了解決上述技術問題,本實用新型的目的是:提供一種避免繼電器頻繁開關導致壽命降低和精度下降的液體加熱裝置的控溫電路。
本實用新型所采用的技術方案是:一種液體加熱裝置的控溫電路,包括有控制芯片、過零檢測電路、繼電器模塊、可控硅緩沖電路和溫度檢測電路,所述過零檢測電路的輸入端用于接入交流電源,所述過零檢測電路的輸出端連接至控制芯片的外部中斷輸入端,所述控制芯片的第一輸出端連接至繼電器模塊的控制端,所述繼電器模塊的開關觸點的一端用于接入交流電源,所述繼電器模塊的開關觸點的另一端與可控硅緩沖電路連接,所述控制芯片的第二輸出端連接至可控硅緩沖電路的控制端,所述溫度檢測電路的輸出端連接至控制芯片的輸入端, 所述溫度檢測電路包括有精密電阻、分壓電阻、第一電容和精密NTC熱敏電阻。
進一步,所述過零檢測電路包括有第一分壓模塊和第一輸出模塊;所述第一分壓模塊包括有第一電阻、第二電阻和第一二極管,所述第一電阻的一端作為過零檢測電路的輸入端,所述第一電阻的另一端分別連接至第二電阻的一端和第一二極管的陰極,所述第二電阻的另一端和第一二極管的陽極接地;所述第一輸出模塊包括有NPN三極管、上拉電阻和輸出電阻,所述第一電阻的另一端還連接至NPN三極管的基極,所述NPN三極管的集電極分別連接至上拉電阻的一端和輸出電阻的一端,所述上拉電阻的另一端接高電平,所述輸出電阻的另一端作為過零檢測電路的輸出端,所述NPN三極管的射極接地。
進一步,所述可控硅緩沖電路包括有可控硅緩沖模塊、直流隔離模塊和控制模塊,所述可控硅緩沖模塊包括有雙向可控硅、第三電阻和第二電容,所述繼電器模塊的開關觸點的另一端與雙向可控硅的第一主電極連接,所述雙向可控硅的第二主電極接地,所述雙向可控硅的第一主電極依次通過第三電阻和第二電容接地,所述控制芯片的第二輸出端依次通過控制模塊和直流隔離模塊連接至雙向可控硅的門極。
進一步,所述直流隔離模塊包括有第四電阻、第三電容和第四電容,所述第三電容的一端連接至雙向可控硅的門極,所述第三電容的一端還分別通過第三電容和第四電阻接地,所述控制芯片的第二輸出端通過控制模塊連接至第三電容的另一端。
進一步,所述控制模塊包括有PNP三極管、第五電阻、第六電阻、第五電容、第七電阻和第八電阻,所述控制芯片的第二輸出端連接至第五電阻的一端,所述第五電阻的另一端分別連接至第六電阻的一端和PNP三極管的基極,所述PNP三極管的集電極連接至第七電阻的一端,所述第七電阻的另一端分別連接至第三電容的另一端和第八電阻的一端,所述第八電阻的另一端與第五電容的一端均接地,所述第五電容的另一端、PNP三極管的射極和第六電阻的另一端均連接高電平。
進一步,所述精密電阻的一端接高電平,所述精密電阻的另一端分別連接至分壓電阻的一端和精密NTC熱敏電阻的一端,所述精密電阻的精度不低于千分之一,所述第一電容的一端與精密NTC熱敏電阻的另一端均接地,所述第一電容的另一端和分壓電阻的另一端連接并作為溫度檢測電路的輸出端與控制芯片的輸入端連接。
本實用新型的有益效果是:本實用新型通過過零檢測電路檢測負載過零點,同時結合高精度溫度檢測電路,從而能夠實現控制芯片對繼電器閉合和斷開的精確控制,大大延長繼電器的使用壽命;還采用可控硅緩沖電路吸收消弧,避免繼電器開關次數過于頻繁導致壽命減少,適用于電熱水壺、咖啡機、飲料沖泡裝置等領域。
附圖說明
圖1為本實用新型結構框圖;
圖2為本實用新型具體實施例電路原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明:
參照圖1,一種液體加熱裝置的控溫電路,包括有控制芯片、過零檢測電路、繼電器模塊、可控硅緩沖電路和溫度檢測電路,所述過零檢測電路的輸入端用于接入交流電源的零線,所述過零檢測電路的輸出端連接至控制芯片的外部中斷輸入端,所述控制芯片的第一輸出端連接至繼電器模塊的控制端,所述繼電器模塊的開關觸點的一端用于接入交流電源的火線,所述繼電器模塊的開關觸點的另一端與可控硅緩沖電路連接,所述控制芯片的第二輸出端連接至可控硅緩沖電路的控制端,所述溫度檢測電路的輸出端連接至控制芯片的輸入端。
參照圖2,進一步作為優選的實施方式,所述過零檢測電路包括有第一分壓模塊和第一輸出模塊;所述第一分壓模塊包括有第一電阻、第二電阻RX7和第一二極管D6,所述第一電阻即串聯的RX3和RX4,所述第一電阻的一端作為過零檢測電路的輸入端,所述第一電阻的另一端分別連接至第二電阻RX7的一端和第一二極管D6的陰極,所述第二電阻RX7的另一端和第一二極管D6的陽極接地;所述第一輸出模塊包括有NPN三極管Q1、上拉電阻R10和輸出電阻R11,所述第一電阻的另一端還連接至NPN三極管Q1的基極,所述NPN三極管Q1的集電極分別連接至上拉電阻R10的一端和輸出電阻R11的一端,所述上拉電阻R10的另一端接高電平,所述輸出電阻R11的另一端作為過零檢測電路的輸出端,所述NPN三極管Q1的射極接地。
如圖2所示,過零檢測電路的第一分壓模塊用于將輸入的交流電壓從高壓轉換成小于1V的驅動電壓,驅動第一輸出模塊的NPN極管Q1導通,從而輸出低電平至控制芯片的外部中斷輸入端INT0,用于判斷輸入交流電壓的過零點;其中控制芯片可采用如型號為SH79F1612A的單片機。
在本實用新型具體實施例電路具體工作時,控制芯片通過過零檢測電路負載電壓過零點,通過PID處理得到繼電器線圈掉電到繼電器觸點開關斷開的時間,在負載電壓過零點斷開繼電器,從而大大延長繼電器的使用壽命。
參照圖2,進一步作為優選的實施方式,所述可控硅緩沖電路包括有可控硅緩沖模塊、直流隔離模塊和控制模塊,所述可控硅緩沖模塊包括有雙向可控硅TR1、第三電阻RX9和第二電容C12,所述繼電器模塊的開關觸點的另一端與雙向可控硅TR1的第一主電極A2連接,所述雙向可控硅TR1的第二主電極A1接地,所述雙向可控硅TR1的第一主電極A2依次通過第三電阻RX9和第二電容C12接地,所述控制芯片IC2的第二輸出端TRIAC依次通過控制模塊和直流隔離模塊連接至雙向可控硅TR1的門極G。
在繼電器觸電斷開時會產生高壓脈沖,由于增加了上述可控硅緩沖電路,該電路可實現吸收消弧的作用,即吸收繼電器觸電斷開時的高壓脈沖,從而延長繼電器的使用壽命。
參照圖2,進一步作為優選的實施方式,所述直流隔離模塊包括有第四電阻R53、第三電容C10和第四電容C11,所述第三電容C10的一端連接至雙向可控硅TR1的門極G,所述第三電容C10的一端還分別通過第三電容C11和第四電阻R53接地,所述控制芯片IC2的第二輸出端TRIAC通過控制模塊連接至第三電容C10的另一端。
參照圖2,進一步作為優選的實施方式,所述控制模塊包括有PNP三極管Q3、第五電阻R15、第六電阻R14、第五電容C9、第七電阻R55和第八電阻R54,所述控制芯片IC2的第二輸出端TRIAC連接至第五電阻R15的一端,所述第五電阻R15的另一端分別連接至第六電阻R14的一端和PNP三極管Q3的基極,所述PNP三極管Q3的集電極連接至第七電阻R55的一端,所述第七電阻R55的另一端分別連接至第三電容C10的另一端和第八電阻R54的一端,所述第八電阻R54的另一端與第五電容C9的一端均接地,所述第五電容C9的另一端、PNP三極管Q3的射極和第六電阻R14的另一端均連接+5V高電平。
參照圖2,進一步作為優選的實施方式,所述溫度檢測電路包括有精密電阻RN1、分壓電阻RN2、第一電容C8和精密NTC熱敏電阻CN1,所述精密電阻RN1的一端接+5V高電平,所述精密電阻RN1的另一端分別連接至分壓電阻RN2的一端和精密NTC熱敏電阻CN1的一端,所述精密電阻RN1的精度不低于千分之一。所述第一電容C8的一端與精密NTC熱敏電阻CN1的另一端均接地,所述第一電容C8的另一端和分壓電阻RN2的另一端連接并作為溫度檢測電路的輸出端與控制芯片IC2的輸入端NTC-AD連接。
溫度檢測電路中采用精密電阻和精密NTC熱敏電阻保證了溫度測量的精確性,若配合PID閉環控制算法,可進一步實現液體加熱裝置的精準控溫。
以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明,但本實用新型創造并不限于所述實施例,熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可以作出種種的等同變換或替換,這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。