一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路的制作方法

本技术属于家用电器电子电路，尤其涉及一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路。

背景技术：

1、在养生壶、煮茶器等产品中，壶身底部通常设有一个耦合器，通过与底座上的对应触点连接来实现供电和控制。该耦合器一般包含5个金属圈，其中两个专用于连接壶体内的温度传感器（通常为ntc热敏电阻）。

2、如图4所示（传统方案），现有技术中，vcc是电源正极，cn1是接温度传感器的1/2脚，gnd是电源负极，ntc是接到控制芯片的引脚读取温度信号。工作时主回路是vcc到cn1，再到r18电阻，回到gnd，ntc就是读取温度的电压信号。

3、然而，在实际使用过程中，壶底与底座耦合器之间极易因水分蒸发、环境潮湿而聚集水汽。在上述单向持续供电的回路中，两个金属触点之间存在持续的直流电势差，这为水的电解创造了条件。在电解作用下，作为阳极的金属触点会逐渐发生氧化反应，生成不导电的氧化层，导致触点电阻增大，最终引起温度采样不准、控制失灵甚至完全接触不良等问题，严重影响了产品的使用寿命和可靠性。

4、为了解决电极氧化问题，现有技术中提出了一些方案。例如，对比文件1（cn114244342a）公开了一种采用四个开关管构成的h桥电路来周期性切换待保护器件两端极性的方法，但该方案电路结构复杂、元件数量多、成本高，难以在成本敏感的小家电产品中广泛应用。对比文件2（cn217202989u）则采用双继电器方案来切换电解水设备中电极的极性，同样存在体积大、成本高且不适用于低功耗信号采样回路的问题。

5、为此，本实用新型提出一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：为了解决背景技术中存在的至少一个问题，而提出的一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，包括控制单元、温度传感器和信号采集单元，所述温度传感器通过壶身耦合器的第一金属电极和第二金属电极接入电路，所述控制单元包括第一输出引脚和第二输出引脚；

3、所述第一输出引脚连接至所述第二金属电极；

4、所述第二输出引脚通过第一电阻连接至所述第一金属电极；

5、所述信号采集单元的输入端连接在所述第一电阻与第二金属电极之间的节点上；

6、所述控制单元被配置为能够周期性地切换所述第一输出引脚和第二输出引脚的电平状态，以使得流经所述温度传感器、第一金属电极及第二金属电极的电流方向发生交替变化。

7、作为上述技术方案的进一步描述：

8、所述控制单元为微控制器，所述信号采集单元的的输出端连接至所述微控制器的adc引脚。

9、作为上述技术方案的进一步描述：

10、所述控制单元执行的控制逻辑包括交替的采样阶段和反向清洗阶段：

11、在所述采样阶段，所述第一输出引脚输出高电平，所述第二输出引脚输出低电平，所述控制单元在此时段内通过所述信号采集单元读取电压信号；

12、在所述反向清洗阶段，所述第一输出引脚输出低电平，所述第二输出引脚输出高电平。

13、作为上述技术方案的进一步描述：

14、所述采样阶段与所述反向清洗阶段的持续时间相等。

15、作为上述技术方案的进一步描述：

16、从所述采样阶段开始到下一个采样阶段开始之间的时间间隔构成一个完整的工作周期，所述工作周期的时长为0.5秒至10秒。

17、作为上述技术方案的进一步描述：

18、所述温度传感器为负温度系数热敏电阻。

19、作为上述技术方案的进一步描述：

20、所述电路应用于养生壶、煮茶器或电热水壶中，用于保护其壶身与底座之间连接温度传感器的金属电极。

21、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

22、1.有效防止氧化：通过将单向直流供电改为低频交变供电，使两个金属电极的极性周期性互换，不再持续作为阳极，从而彻底消除了电化学氧化反应发生的条件，从根本上解决了触点氧化问题。

23、2.电路结构简单：无需额外的继电器、开关管或复杂的h桥电路，仅利用mcu的两个通用io口和少量外围电阻即可实现，极大地简化了电路设计，降低了硬件成本。

1.一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，包括控制单元、温度传感器（rt1）和信号采集单元，所述温度传感器（rt1）通过壶身耦合器的第一金属电极（cn1-1）和第二金属电极（cn1-2）接入电路，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，其特征在于，所述控制单元为微控制器（mcu），所述信号采集单元的输出端连接至所述微控制器（mcu）的adc引脚。

3.根据权利要求1所述的一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，其特征在于，所述控制单元执行的控制逻辑包括交替的采样阶段和反向清洗阶段：

4.根据权利要求3所述的一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，其特征在于，所述采样阶段与所述反向清洗阶段的持续时间相等。

5.根据权利要求3所述的一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，其特征在于，从所述采样阶段开始到下一个采样阶段开始之间的时间间隔构成一个完整的工作周期，所述工作周期的时长为0.5秒至10秒。

6.根据权利要求1所述的一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，其特征在于，所述温度传感器（rt1）为负温度系数热敏电阻。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种基于交变供电的金属电极氧化防护电路，其特征在于，所述电路应用于养生壶、煮茶器或电热水壶中，用于保护其壶身与底座之间连接温度传感器的金属电极。