CN201177768Y - 电热水器用恒温控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种恒温控制装置，特别是一种由单片机控制，具有漏电检测电路、过热保护开关的电热水器用恒温控制装置，其包括变压整流稳压电路、漏电检测电路、电压过零检测电路、入水温度检测电路、出水温度检测电路、水流量检测电路、高热保护检测电路、键盘检测电路、单片机电路、继电器驱动电路、可控硅驱动电路、继电器输出电路、可控硅输出电路、LCD显示电路；单片机检测各电路的参数，超过额定之后，通过继电器驱动电路切断加热器负载的电源，实现对电热水器的恒温保护，其可为热水器产品提供出水温度不随水流量、电源电压、入水温度等变化而变化的基本恒定输出温度的控制装置，并提多种安全保护措施。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种恒温控制装置，特别是一种由单片机控制，具有漏电检测电路、高温保护电路的电热水器用恒温控制装置。
背景技术
电热水器是指采用各种发热体，如电热丝、电加热管、PTC发热体、石英电阻膜加热管等使水加热的电器产品，其加热方式主要有快热式和即热式两种。近年来快热式和即热式电热水器产品因其体积小、节能、舒适、随时出热水的优点在我国热水器市场得到了快速的发展。而目前市场上的快热式和即热式电热水器产品大多采用固定的功率档位调节功率方式，此类产品在使用时出水温度会随水流量的变化、电源电压的波动、入水温度的波动等同时变化，导致用户使用的舒适度降低，现有的热水器产品上没有能使出水温度不随水流量、电源电压、入水温度等变化而变化的控制装置，对于供电源异常保护，热水器过热异常保护，出水温度过热保护等多种安全保护措施也不完善。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使热水器的出水温度不随水流量、电源电压、入水温度的变化而变化，并具有电源异常保护，热水器过热异常保护，出水温度过热保护等多种安全保护措施的电热水器用恒温控制装置。
为解决上述技术问题，本实用新型是按如下的方式来实现的：本实用新型所述的电热水器用恒温控制装置包括变压整流稳压电路、漏电检测电路、电压过零检测电路、入水温度检测电路、出水温度检测电路、水流量检测电路、高热保护检测电路、键盘检测电路、单片机电路、继电器驱动电路、可控硅驱动电路、继电器输出电路、可控硅输出电路、LCD显示电路；电源输入极通过电流互感器后分出两路与变压整流稳压电路和漏电检测电路相连接，变压整流稳压电路为控制器内的电子元件提供工作用的5V和12V电源，5V电源为入水温度检测电路、出水温度检测电路、水流量检测电路、高热保护检测电路、键盘检测电路和LCD显示电路提供电压，12V电源为电压比较器、三极管开关控制电路、继电器驱动电路和可控硅驱动电路提供电源；漏电检测电路、电压过零检测电路、入水温度检测电路、出水温度检测电路、水流量检测电路、高热保护检测电路、键盘检测电路分别与单片机相连；单片机引出线路与继电器驱动电路、可控硅驱动电路、继电器输出电路、可控硅输出电路和LCD显示电路相联接，单片机检测个电路的参数，超过额定之后，通过继电器驱动电路切断加热器负载的电源，实现对电热水器的恒温保护。
所述变压整流稳压电路由变压器BK、桥式整流电路(D1-D4)、二极管D5、7085三端稳压器、电容C1-C5滤波电路组成，220VAC经过变压器BK降压，桥式整流电路(D1-D4)整流以后，得到周期是交流输入信号2倍幅值为12V的全波脉动信号，该信号一路经过二极管D5单向限流提供给C2、C3滤波得到12V电源信号，同时经过7805稳压输出端产生5V电压，经过C4、C5滤波得到5V电源信号。
所述漏电检测电路由ZCT零序电流互感器、漏电流检测集成电路IC01、光电藕合器IC02、IC03组成的电压差检测装置、三极管Q3、Q4驱动开关电路、LED01发光管指示电路等组成；工作时，热水器的交流电源L、N输入信号线穿过ZCT零序电流互感器为热水器供电，当热水器出现漏电时，L、N两线的合成电流等于漏电流，当漏电流达到10MA时ZCT零序电流互感器产生感应输出电压，在负载电阻R01的两端产生10MV的电压，该电压经过D01、D01限幅、电容C01、C02电阻R02、R03滤波提供给IC01的信号输入端口，IC01的输出端口产生高电平输出，经过R04连接三极管Q01的基极，三极管Q01的集电极产生低电平；Q01的集电极信号分三路连接，一路连接单片机的输入端口5，提供给单片机漏电检测信号；三极管Q01的集电极另一路连接D7的负极，并通过R28、R29连接三极管Q4的基极，Q4的集电极经过R30连接Q3的基极；三极管Q01的集电极另一路连接R05、和发光管LED01；当漏电流达到10MA时，三极管Q01的集电极产生低电平，一方面使得LED01导通发光产生报警指示，另一方面使得Q4、Q3同时截止，切断继电器KJ1、KJ2的线包和可控硅驱动电路IC4、IC5的驱动电源，使得继电器的可控硅断开，热水器停止工作；同时单片机检测到漏电信号后，执行保护关机及报警动作，将单片机的1、2、28、29端口输出低电平，关断继电器和可控硅的驱动电路IC3，断开继电器KJ1、KJ2和可控硅SCR1、SCR2，停止加热工作，并进行报警保护；光电藕合器IC02、IC03组成电压差检测装置，IC02、IC03的两个输入端1、2脚反方向并联，一路连接热水器金属外壳接地点PE，并与外部电源引入的PE接地线相连，另一路经过限流电阻R8与N线相连；IC02、IC03的两个输出脚3、4并联，4脚接地，3脚连接三极管Q01的集电极，同时与二极管D7的负极、电阻R5、单片机的端口5连接；当外壳或N线之一带电时，PE线和N线之间产生电位差，经过限流电阻R8限流后驱动IC02、IC03导通，3脚产生低电平信号，同样一方面使得LED01导通发光产生报警指示，另一方面使得Q4、Q3同时截止，切断继电器KJ1、KJ2的线包和可控硅驱动电路IC4、IC5的驱动电源，使得继电器的可控硅断开。热水器停止工作。同时单片机检测到漏电信号后，立即关断继电器和可控硅的控制端口，断开加热器电源，并进行报警保护。
所述电压过零检测电路由分压电阻R1、R2、R3、滤波电容C6、开关三极管Q1、上拉电阻R4组成；电压过零检测电路得到周期是交流输入信号2倍幅值为12V的全波脉动信号，该信号经过电阻R1、R2、R3分压，电容C6滤波，控制三极管Q1的基极，在Q1的发射极整形成与交流电源电压过零点同步的脉冲方波信号，该脉冲方波信号给单片机的脉冲检测输入端口，单片机就能检测到交流电源的电压过零点。
所述入水温度检测电路由NTC热敏电阻温度传感器SR1和分压电阻R16、滤波电容C13组成，SR1一端接5V，另一端和R16、C13、单片机的A/D输入端口25连接，R16的另一端接地。当入水温度变化时，SR1的阻值发生相应的变化，SR1和R16组成的分压电路，在单片机的A/D输入端口25上产生电压变化，单片机通过检测端口25的电压值来检测入水温度。
所述出水温度检测电路由NTC热敏电阻温度传感器SR2和分压电阻R17、滤波电容C14组成，SR2一端接5V，另一端和R17、C14、单片机的A/D输入端口24连接，R17的另一端接地。当入水温度变化时，SR2的阻值发生相应的变化，SR2和R17组成的分压电路，在单片机的A/D输入端口24上产生电压变化，单片机通过检测端口24的电压值来检测出水温度。
所述水流量检测电路由流量传感器FLUX SENSOR、三极管Q2、电阻R13、R14、R15、滤波电容C10、C11组成。流量传感器的1、3号端口接入5V电源，2号端口为输出信号，连接R15，R15连接Q2的基极，Q2的发射极连接单片机的端口14。流量传感器接入热水器的入水管中，当有水流流过时带动传感器中的涡轮转动，流量传感器中的电子检测装置产生脉冲信号从2号端口输出，经过由三极管Q2、电阻R13、R14、R15、滤波电容C10、C11组成的整形电路将脉冲信号形成标准信号由Q2的发射极输入到单片机的端口14，由于流量的大小与脉冲的宽度成一定的关系。单片机通过检测脉冲的宽度就能检测到入水的流量。
所述高热保护检测电路由过热保护开关K1和三极管Q5、电阻R25、R26、R27组成，Q5的集电极连接单片机的I/O输入端口6，提供过热保护信号；过热保护开关安装在加热体的外壳上，正常情况下，过热保护开关闭合，Q5的基极为低电平，Q5截止，Q5的集电极为高电平；当外壳体温度出现超温时，Q5的基极为高电平，Q5导通，Q5的集电极为低电平，单片机检测到低电平信号，执行过热执行保护关机及报警动作。
所述LCD显示电路由LCD显示屏、LCD驱动芯片IC2组成，IC2的21-24端口与LCD屏的COM1-COM4引脚连接，IC2的8-35端口与LCD屏的SEG脚连接，IC2的9、111、12端口与单片机的21、22、23端口对应连接，单片机将需要显示的状态信息通过21、22、23端口传送给IC2，IC2便能使LCD屏显示热水器的状态信息。
所述键盘检测电路由三只按键开关ON/OFF、DEC、INC及电容C7、C8、C9、电阻R10、R11、R12组成，每只按键开关的一脚连接5V电源的地端，另一只脚连接到单片机的对应端口12、11、26。当无按键操作时，单片机的对应端口12、11、26为高电平，当有键按下时，单片机的对应端口为低电平，单片机通过检测端口电平的变化就能检测出按件的操作。ON/OFF按键用于开机和关机操作，DEC、INC按键用于调节出水温度。
本实用新型的积极效果在于，其可为热水器产品提供出水温度不随水流量、电源电压、入水温度等变化而变化的基本恒定输出温度的控制装置，并提供电源异常保护，热水器过热异常保护，出水温度过热保护等多种安全保护措施。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型优选实施方式的电路方框图
图2是本实用新型优选实施方式的电路原理图
图中，1变压整流稳压电路 2漏电检测电路
3电压过零检测电路 4入水温度检测电路
5出水温度检测电路 6水流量检测电路
7高热保护检测电路 8键盘检测电路
9单片机 10继电器驱动电路
11可控硅驱动电路 12继电器输出电路
13可控硅输出电路 14LCD显示电路
15电流互感器
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的电热水器用恒温控制装置包括变压整流稳压电路1、漏电检测电路2、电压过零检测电路3、入水温度检测电路4、出水温度检测电路5、水流量检测电路6、高热保护检测电路7、键盘检测电路8、单片机电路9、继电器驱动电路10、可控硅驱动电路11、继电器输出电路12、可控硅输出电路13、LCD显示电路14；电源输入极通过电流互感器15后分出两路与变压整流稳压电路1和漏电检测电路2相连接，变压整流稳压电路1为控制器内的电子元件提供工作用的5V和12V电源，5V电源为入水温度检测电路4、出水温度检测电路5、水流量检测电路6、高热保护检测电路7、键盘检测电路8和LCD显示电路14提供电压，12V电源为继电器驱动电路10和可控硅驱动电路11提供电源；漏电检测电路2、电压过零检测电路3、入水温度检测电路4、出水温度检测电路5、水流量检测电路6、高热保护检测电路7、键盘检测电路8分别与单片机9相连；单片机9引出线路与继电器驱动电路10、可控硅驱动电路11、继电器输出电路12、可控硅输出电路13和LCD显示电路14相联接，单片机检测个电路的参数，超过额定之后，通过继电器驱动电路10切断加热器负载的电源，实现对电热水器的恒温保护。
如图2所示，所述变压整流稳压电路1由变压器BK、桥式整流电路(D1-D4)、二极管D5、7085三端稳压器、电容C1-C5滤波电路组成，220VAC经过变压器BK降压，桥式整流电路(D1-D4)整流以后，得到周期是交流输入信号2倍幅值为12V的全波脉动信号，该信号一路经过二极管D5单向限流提供给C2、C3滤波得到12V电源信号，同时经过7805稳压输出端产生5V电压，经过C4、C5滤波得到5V电源信号。
所述漏电检测电路2由ZCT零序电流互感器15、漏电流检测集成电路IC01、光电藕合器IC02、IC03组成的电压差检测装置、三极管Q3、Q4驱动开关电路、LED01发光管指示电路等组成；工作时，热水器的交流电源L、N输入信号线穿过ZCT零序电流互感器为热水器供电，当热水器出现漏电时，L、N两线的合成电流等于漏电流，当漏电流达到10MA时ZCT零序电流互感器产生感应输出电压，在负载电阻R01的两端产生10MV的电压，该电压经过D01、D01限幅、电容C01、C02电阻R02、R03滤波提供给IC01的信号输入端口，IC01的输出端口产生高电平输出，经过R04连接三极管Q01的基极，三极管Q01的集电极产生低电平；Q01的集电极信号分三路连接，一路连接单片机的输入端口5，提供给单片机漏电检测信号；三极管Q01的集电极另一路连接D7的负极，并通过R28、R29连接三极管Q4的基极，Q4的集电极经过R30连接Q3的基极；三极管Q01的集电极另一路连接R05、和发光管LED01；当漏电流达到10MA时，三极管Q01的集电极产生低电平，一方面使得LED01导通发光产生报警指示，另一方面使得Q4、Q3同时截止，切断继电器KJ1、KJ2的线包和可控硅驱动电路IC4、IC5的驱动电源，使得继电器的可控硅断开，热水器停止工作；同时单片机检测到漏电信号后，执行保护关机及报警动作，将单片机的1、2、28、29端口输出低电平，关断继电器和可控硅的驱动电路IC3，断开继电器KJ1、KJ2和可控硅SCR1、SCR2，停止加热工作，并进行报警保护；光电藕合器IC02、IC03组成电压差检测装置，IC02、IC03的两个输入端1、2脚反方向并联，一路连接热水器金属外壳接地点PE，并与外部电源引入的PE接地线相连，另一路经过限流电阻R8与N线相连；IC02、IC03的两个输出脚3、4并联，4脚接地，3脚连接三极管Q01的集电极，同时与二极管D7的负极、电阻R5、单片机的端口5连接；当外壳或N线之一带电时，PE线和N线之间产生电位差，经过限流电阻R8限流后驱动IC02、IC03导通，3脚产生低电平信号，同样一方面使得LED01导通发光产生报警指示，另一方面使得Q4、Q3同时截止，切断继电器KJ1、KJ2的线包和可控硅驱动电路IC4、IC5的驱动电源，使得继电器的可控硅断开。热水器停止工作。同时单片机检测到漏电信号后，立即关断继电器和可控硅的控制端口，断开加热器电源，并进行报警保护。
所述电压过零检测电路3由分压电阻R1、R2、R3、滤波电容C6、开关三极管Q1、上拉电阻R4组成；电压过零检测电路得到周期是交流输入信号2倍幅值为12V的全波脉动信号，该信号经过电阻R1、R2、R3分压，电容C6滤波，控制三极管Q1的基极，在Q1的发射极整形成与交流电源电压过零点同步的脉冲方波信号，该脉冲方波信号给单片机的脉冲检测输入端口，单片机就能检测到交流电源的电压过零点。
所述入水温度检测电路4由NTC热敏电阻温度传感器SR1和分压电阻R16、滤波电容C13组成，SR1一端接5V，另一端和R16、C13、单片机的A/D输入端口25连接，R16的另一端接地。当入水温度变化时，SR1的阻值发生相应的变化，SR1和R16组成的分压电路，在单片机的A/D输入端口25上产生电压变化，单片机通过检测端口25的电压值来检测入水温度。
所述出水温度检测电路5由NTC热敏电阻温度传感器SR2和分压电阻R17、滤波电容C14组成，SR2一端接5V，另一端和R17、C14、单片机的A/D输入端口24连接，R17的另一端接地。当入水温度变化时，SR2的阻值发生相应的变化，SR2和R17组成的分压电路，在单片机的A/D输入端口24上产生电压变化，单片机通过检测端口24的电压值来检测出水温度。
所述水流量检测电路6由流量传感器FLUX SENSOR、三极管Q2、电阻R13、R14、R15、滤波电容C10、C11组成。流量传感器的1、3号端口接入5V电源，2号端口为输出信号，连接R15，R15连接Q2的基极，Q2的发射极连接单片机的端口14。流量传感器接入热水器的入水管中，当有水流流过时带动传感器中的涡轮转动，流量传感器中的电子检测装置产生脉冲信号从2号端口输出，经过由三极管Q2、电阻R13、R14、R15、滤波电容C10、C11组成的整形电路将脉冲信号形成标准信号由Q2的发射极输入到单片机的端口14，由于流量的大小与脉冲的宽度成一定的关系。单片机通过检测脉冲的宽度就能检测到入水的流量。
所述高热保护检测电路7由过热保护开关K1和三极管Q5、电阻R25、R26、R27组成，Q5的集电极连接单片机的I/O输入端口6，提供过热保护信号；过热保护开关安装在加热体的外壳上，正常情况下，过热保护开关闭合，Q5的基极为低电平，Q5截止，Q5的集电极为高电平；当外壳体温度出现超温时，Q5的基极为高电平，Q5导通，Q5的集电极为低电平，单片机检测到低电平信号，执行过热执行保护关机及报警动作。
所述LCD显示电路14由LCD显示屏、LCD驱动芯片IC2组成，IC2的21-24端口与LCD屏的COM1-COM4引脚连接，IC2的8-35端口与LCD屏的SEG脚连接，IC2的9、111、12端口与单片机的21、22、23端口对应连接，单片机将需要显示的状态信息通过21、22、23端口传送给IC2，IC2便能使LCD屏显示热水器的状态信息。
所述键盘检测电路8由三只按键开关ON/OFF、DEC、INC及电容C7、C8、C9、电阻R10、R11、R12组成，每只按键开关的一脚连接5V电源的地端，另一只脚连接到单片机的对应端口12、11、26。当无按键操作时，单片机的对应端口12、11、26为高电平，当有键按下时，单片机的对应端口为低电平，单片机通过检测端口电平的变化就能检测出按件的操作。ON/OFF按键用于开机和关机操作，DEC、INC按键用于调节出水温度。
所述继电器驱动电路10及继电器输出电路11由IC3反向驱动器和继电器KJ1、KJ2组成。IC3反向驱动器的输入端分别连接单片机的输出控制端口28、29，IC3对应通道的输出端分别连接继电器的控制线包，继电器的控制线包的另一端连接Q3的集电极(12V)，继电器的输出触点连接加热器的交流输入电源。当单片机需要打开继电器的输出时，将控制端口28、29输出高电平，经IC3的对应通道导通，继电器线包被接通，继电器得电输出触点导通，将加热器的交流供电电源接通。当单片机需要关断继电器的输出时，将控制端口28、29输出低电平，经IC3的对应通道断开，继电器线包被断开，继电器失电输出触点断开，将加热器的交流供电电源断开。
所述可控硅驱动电路12及可控硅输出电路13由IC3反向驱动器、光藕IC4、IC5、可控硅SCR1、SCR2组成，IC3反向驱动器的输入端分别连接单片机的输出控制端口1、2，IC3对应通道的输出端分别连接光藕IC4、IC5的2号端口，IC4、IC5的1号端口通过电阻连接到Q3的集电极(12V)。IC4、IC5的4号端口与可控硅的控制端3连接，可控硅1号端口连接继电器的输出触点，可控硅2号端口连接加热管。当单片机需要打开可控硅的输出时，将控制端口1、2输出高电平，经IC3的对应通道导通，光藕IC4、IC5的输入端接通，光藕IC4、IC5的输出端接通控制可控硅导通，加热器P1、P2通电加热。当单片机需要关闭可控硅的输出时，将控制端口1、2输出低电平，经IC3的对应通道断开，光藕IC4、IC5的输入端断开，光藕IC4、IC5的输出端断开，可控硅在输出电压过零点处关断，加热器P1、P2停止加热。
本实用新型的控制过程如下，开机时，单片机通过检测输入状态符合启动加热条件时，启动加热器加热，并采用以下四种控制方式：
(1)温度控制：加热器的初始输出功率由当前水流量、设定温度与进水温度差值来确定，计算公式P＝K*Q*(Tout-Tin)，P为加热功率，Q为流量，Tout为出水温度，Tin为入水温度，K为常数；此后根据当前出水温度和设定的温度对比结果，通过模糊PID控制方法调整加热器的即时输出功率，来保持出水温度恒定不变。
(2)功率调节：每组电加热器通过可控硅导通占空比调节方法调整输出功率大小，占空比调节范围为0-1，并根据使用的加热器个数按以下分档原则对加热器调节：
当使用两个加热器时，其一个采用粗调方式，另一个采用细调方式。
当使用三个加热器时，其中两个采用粗调方式，另一个采用细调方式，或则其一个采用粗调方式，另两个采用细调方式。
当使用四个加热器时，其中三个采用粗调方式，另一个采用细调方式，或则其两个采用粗调方式，另两个采用细调方式。
加热器粗调分成三档，即0、1/3组功率、2/3组功率、全组功率，对应的可控硅导通占空比为0、1/3、2/3、1。
加热器细调根据控温精度要求可均分成24-240档，若加热器组功率为4000W，选择240档调节方式时，最小功率调节单位为4000/240＝16.7W，
(3)可控硅占空比与交流过零同步调节：由于采用了交流电压过零检测电路，对于可控硅的占空比调节采用与交流电源电压过零点同步的控制方法，可控硅的最小开关周期与交流半波周期相同，这样可以确保精确的占空比调节，控制实际输出功率的准确性。
(4)控制装置具有以下多种报警保护措施：当单片机检测到以下保护信号时，立即关断加热器的输出，LCD显示保护代码。漏电保护、出水温度超过设定保护值时保护、加热器外壳超温保护、流量低于设定保护值时保护、温度传感器故障保护、加热器异常保护。
Claims (10)
1、一种电热水器用恒温控制装置，其特征在于：其包括变压整流稳压电路、漏电检测电路、电压过零检测电路、入水温度检测电路、出水温度检测电路、水流量检测电路、高热保护检测电路、键盘检测电路、单片机电路、继电器驱动电路、可控硅驱动电路、继电器输出电路、可控硅输出电路、LCD显示电路；电源输入极通过电流互感器后分出两路与变压整流稳压电路和漏电检测电路相连接，变压整流稳压电路为控制器内的电子元件提供工作用的5V和12V电源，5V电源为入水温度检测电路、出水温度检测电路、水流量检测电路、高热保护检测电路、键盘检测电路和LCD显示电路提供电压，12V电源为继电器驱动电路和可控硅驱动电路提供电源；漏电检测电路、电压过零检测电路、入水温度检测电路、出水温度检测电路、水流量检测电路、高热保护检测电路、键盘检测电路分别与单片机相连；单片机引出线路与继电器驱动电路、可控硅驱动电路、继电器输出电路、可控硅输出电路和LCD显示电路相联接，单片机检测个电路的参数，超过额定之后，通过继电器驱动电路切断加热器负载的电源，实现对电热水器的恒温保护。
2、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述变压整流稳压电路由变压器BK、桥式整流电路(D1-D4)、二极管D5、7085三端稳压器、电容C1-C5滤波电路组成，220VAC经过变压器BK降压，桥式整流电路(D1-D4)整流以后，得到周期是交流输入信号2倍幅值为12V的全波脉动信号，该信号一路经过二极管D5单向限流提供给C2、C3滤波得到12V电源信号，同时经过7805稳压输出端产生5V电压，经过C4、C5滤波得到5V电源信号。
3、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述漏电检测电路由ZCT零序电流互感器(15)、漏电流检测集成电路IC01、光电藕合器IC02、IC03组成的电压差检测装置、三极管Q3、Q4驱动开关电路、LED01发光管指示电路组成；工作时，热水器的交流电源L、N输入信号线穿过ZCT零序电流互感器为热水器供电，当热水器出现漏电时，L、N两线的合成电流等于漏电流，当漏电流达到10MA时ZCT零序电流互感器产生感应输出电压，在负载电阻R01的两端产生10MV的电压，该电压经过D01、D01限幅、电容C01、C02电阻R02、R03滤波提供给IC01的信号输入端口，IC01的输出端口产生高电平输出，经过R04连接三极管Q01的基极，三极管Q01的集电极产生低电平；Q01的集电极信号分三路连接，一路连接单片机的输入端口(5)，提供给单片机漏电检测信号；三极管Q01的集电极另一路连接D7的负极，并通过R28、R29连接三极管Q4的基极，Q4的集电极经过R30连接Q3的基极；三极管Q01的集电极另一路连接R05、和发光管LED01；当漏电流达到10MA时，三极管Q01的集电极产生低电平，一方面使得LED01导通发光产生报警指示，另一方面使得Q4、Q3同时截止，切断继电器KJ1、KJ2的线包和可控硅驱动电路IC4、IC5的驱动电源，使得继电器的可控硅断开，热水器停止工作；同时单片机检测到漏电信号后，执行保护关机及报警动作，将单片机的1、2、28、29端口输出低电平，关断继电器和可控硅的驱动电路IC3，断开继电器KJ1、KJ2和可控硅SCR1、SCR2，停止加热工作，并进行报警保护；光电藕合器IC02、IC03组成电压差检测装置，IC02、IC03的两个输入端1、2脚反方向并联，一路连接热水器金属外壳接地点PE，并与外部电源引入的PE接地线相连，另一路经过限流电阻R8与N线相连；IC02、IC03的两个输出脚3、4并联，4脚接地，3脚连接三极管Q01的集电极，同时与二极管D7的负极、电阻R5、单片机的端口5连接；当外壳或N线之一带电时，PE线和N线之间产生电位差，经过限流电阻R8限流后驱动IC02、IC03导通，3脚产生低电平信号，同样一方面使得LED01导通发光产生报警指示，另一方面使得Q4、Q3同时截止，切断继电器KJ1、KJ2的线包和可控硅驱动电路IC4、IC5的驱动电源，使得继电器的可控硅断开；热水器停止工作，同时单片机检测到漏电信号后，立即关断继电器和可控硅的控制端口，断开加热器电源，并进行报警保护。
4、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述电压过零检测电路(3)由分压电阻R1、R2、R3、滤波电容C6、开关三极管Q1、上拉电阻R4组成；电压过零检测电路得到周期是交流输入信号2倍幅值为12V的全波脉动信号，该信号经过电阻R1、R2、R3分压，电容C6滤波，控制三极管Q1的基极，在Q1的发射极整形成与交流电源电压过零点同步的脉冲方波信号，该脉冲方波信号给单片机的脉冲检测输入端口，单片机就能检测到交流电源的电压过零点。
5、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述入水温度检测电路由NTC热敏电阻温度传感器SR1和分压电阻R16、滤波电容C13组成，SR1一端接5V，另一端和R16、C13、单片机的A/D输入端口(25)连接，R16的另一端接地，当入水温度变化时，SR1的阻值发生相应的变化，SR1和R16组成的分压电路，在单片机的A/D输入端口(25)上产生电压变化，单片机通过检测端口(25)的电压值来检测入水温度；所述出水温度检测电路(5)由NTC热敏电阻温度传感器SR2和分压电阻R17、滤波电容C14组成，SR2一端接5V，另一端和R17、C14、单片机的A/D输入端口24连接，R17的另一端接地，当入水温度变化时，SR2的阻值发生相应的变化，SR2和R17组成的分压电路，在单片机的A/D输入端口(24)上产生电压变化，单片机通过检测端口(24)的电压值来检测出水温度；所述水流量检测电路(6)由流量传感器FLUX SENSOR、三极管Q2、电阻R13、R14、R15、滤波电容C10、C11组成，流量传感器的1、3号端口接入5V电源，2号端口为输出信号，连接R15，R15连接Q2的基极，Q2的发射极连接单片机的端口(14)，流量传感器接入热水器的入水管中，当有水流流过时带动传感器中的涡轮转动，流量传感器中的电子检测装置产生脉冲信号从2号端口输出，经过由三极管Q2、电阻R13、R14、R15、滤波电容C10、C11组成的整形电路将脉冲信号形成标准信号由Q2的发射极输入到单片机的端口(14)，由于流量的大小与脉冲的宽度成一定的关系，单片机通过检测脉冲的宽度就能检测到入水的流量。
6、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述高热保护检测电路由过热保护开关K1和三极管Q5、电阻R25、R26、R27组成，Q5的集电极连接单片机的I/O输入端口(6)，提供过热保护信号；过热保护开关安装在加热体的外壳上，正常情况下，过热保护开关闭合，Q5的基极为低电平，Q5截止，Q5的集电极为高电平；当外壳体温度出现超温时，Q5的基极为高电平，Q5导通，Q5的集电极为低电平，单片机检测到低电平信号，执行过热执行保护关机及报警动作。
7、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述LCD显示电路由LCD显示屏、LCD驱动芯片IC2组成，IC2的21-24端口与LCD屏的COM1-COM4引脚连接，IC2的8-35端口与LCD屏的SEG脚连接，IC2的9、111、12端口与单片机的21、22、23端口对应连接，单片机将需要显示的状态信息通过21、22、23端口传送给IC2，IC2便能使LCD屏显示热水器的状态信息。
8、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述键盘检测电路由三只按键开关ON/OFF、DEC、INC及电容C7、C8、C9、电阻R10、R11、R12组成，每只按键开关的一脚连接5V电源的地端，另一只脚连接到单片机的对应端口12、11、26，当无按键操作时，单片机的对应端口12、11、26为高电平，当有键按下时，单片机的对应端口为低电平，单片机通过检测端口电平的变化就能检测出按件的操作，ON/OFF按键用于开机和关机操作，DEC、INC按键用于调节出水温度。
9、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述继电器驱动电路及继电器输出电路由IC3反向驱动器和继电器KJ1、KJ2组成；IC3反向驱动器的输入端分别连接单片机的输出控制端口28、29，IC3对应通道的输出端分别连接继电器的控制线包，继电器的控制线包的另一端连接Q3的集电极，继电器的输出触点连接加热器的交流输入电源；当单片机需要打开继电器的输出时，将控制端口28、29输出高电平，经IC3的对应通道导通，继电器线包被接通，继电器得电输出触点导通，将加热器的交流供电电源接通；当单片机需要关断继电器的输出时，将控制端口28、29输出低电平，经IC3的对应通道断开，继电器线包被断开，继电器失电输出触点断开，将加热器的交流供电电源断开。
10、根据权利要求1所述的电热水器用恒温控制装置，其特征在于：所述可控硅驱动电路及可控硅输出电路由IC3反向驱动器、光藕IC4、IC5、可控硅SCR1、SCR2组成，IC3反向驱动器的输入端分别连接单片机的输出控制端口1、2，IC3对应通道的输出端分别连接光藕IC4、IC5的2号端口，IC4、IC5的1号端口通过电阻连接到Q3的集电极12V，IC4、IC5的4号端口与可控硅的控制端3连接，可控硅1号端口连接继电器的输出触点，可控硅2号端口连接加热管；当单片机需要打开可控硅的输出时，将控制端口1、2输出高电平，经IC3的对应通道导通，光藕IC4、IC5的输入端接通，光藕IC4、IC5的输出端接通控制可控硅导通，加热器P1、P2通电加热；当单片机需要关闭可控硅的输出时，将控制端口1、2输出低电平，经IC3的对应通道断开，光藕IC4、IC5的输入端断开，光藕IC4、IC5的输出端断开，可控硅在输出电压过零点处关断，加热器P1、P2停止加热。
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