一种洗碗机电热管防干烧保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及智能家电控制集成电路技术领域，更具体地说，它涉及一种洗碗机电热管防干烧保护电路。


背景技术：

2.洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟、刀、叉等餐具的设备。在市面上的全自动洗碗机可以分为家用和商用两类，家用全自动洗碗机只适用于家庭，主要有柜式、台式、水槽一体式及集成式。商用洗碗机按结构可分为柜式、罩式、篮传式、带传式、超声波5大类，为餐厅、宾馆、机关单位食堂的炊事人员减轻了劳动强度，提高了工作效率，增进清洁卫生。
3.传统的工业洗碗机在洗碗过程中需要大量的热水循环，而目前热水的来源主要采用电加热的方式，需要大功率的加热器，现有的加热器多数采用电热管，实现对水箱内的冷水进行加热，而现有电热管防干烧通常采用温控开关直接串联在电热管主电路上保护方式，而此方式用于低功率5kw以下较为适用，当功率超过5kw的电热管工作时，由于功率大容易导致温控开关在长期使用时出现失灵而影响对电热管防干烧的目的，存在安全隐患。
4.因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种洗碗机电热管防干烧保护电路。
6.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种洗碗机电热管防干烧保护电路，其特征在于：包括
7.液位检测电路，用于获取水箱内的液位水平以输出脉冲信号的液位检测信号；
8.脉宽调制电路，与液位检测电路耦接，接收液位检测信号以调制输出供给电热管的驱动电压；
9.电热管驱动电路，与脉宽调制电路耦接，响应于驱动电压以调制电热管的工作功率；
10.多级电压比较电路，与液位检测电路耦接，接收液位检测信号以逐级输出为数字信号的电平信号；
11.指示电路，与多级电压比价电路的输出端耦接，响应于逐级的电平信号以提示液位水平。
12.通过采用上述技术方案，液位检测电路对水箱内的液位进行检测，输出为脉冲信号的液位检测信号给脉宽调制电路，实现脉宽调制电路在接收液位检测信号时，对驱动电压进行调制，从而调整对电热管的供电功率，实现在液位低时，能降低电热管的工作功率，在液位升高时，提高电热管的工作功率，提高水液的加热效率，同时避免水量过小而导致电热管干烧出现烧毁的情况，并且通过多级电压比较电路的设置，能对液位进行分档，并通过指示电路与多级电压比较电路耦接，能对水箱内液位的状况进行显示，便于人们了解水位
情况而及时关闭电源或进行维修。
13.本实用新型进一步设置为：所述液位检测电路的输出端耦接有信号放大电路，所述信号放大电路用于倍数放大接收的液位检测信号以输出至脉宽调制电路。
14.通过采用上述技术方案，信号放大电路与液位检测电路耦接，能倍数放大从液位检测电路接收的液位检测信号，提高信号传输的稳定性和精度，同时减小外界杂波对信号的影响。
15.本实用新型进一步设置为：所述信号放大电路包括基于放大三极管组成的晶体管放大电路，所述放大三极管的基极与液位检测电路的输出端耦接有耦合电容。
16.通过采用上述技术方案，三极管放大电路具有成本低，增益大的特点，经济实用，并且通过耦合电容的连接，能减小信号传输过程中直流信号的干扰，具有良好的抗干扰性能。
17.本实用新型进一步设置为：所述脉宽调制电路包括可控硅以及固定电阻，所述可控硅的控制端与信号放大电路的输出端耦接，响应于倍数放大后的液位检测信号以调制可控硅的导通角，所述可控硅串联于电热管驱动电路中。
18.通过采用上述技术方案，选用可控硅以及固定电阻，能在信号放大电路输出的液位检测信号对可控硅的导通角进行调节，从而实现对电热管工作的功率进行调节，电路简单实用，且便于技术人员的检修维护。
19.本实用新型进一步设置为：所述电热管驱动电路包括与交流电源耦接的桥式整流电路以及电热管，所述可控硅和固定电阻串联于桥式整流电路的输出端。
20.通过采用上述技术方案，桥式整流电路的设置，能将交流电转换为脉冲直流电给可控硅等电子元件进行供电，同时也能对电热管进行供电，实现功率调节的目的。
21.本实用新型进一步设置为：所述多级电压比较电路包括若干并联设置的电压比较器，所述电压比较器的同向输入端耦合至液位检测电路的输出端，若干所述电压比较器的反向输入端耦接有基准源电路，所述基准源电路用于提供若干电压比较器逐级递增的基准电压。
22.通过采用上述技术方案，并联设置的电压比较器能实现多级电压的比较，通过基准源电路的设置，能提供若干电压比较器呈倍数设置的基准电压，具有良好的集成度。
23.本实用新型进一步设置为：所述基准源电路包括若干等阻值的分压电阻，若干所述分压电阻串联于电源与接地端，相邻所述分压电阻连接的电位点分别与若干电压比较器的反向输入端耦接。
24.通过采用上述技术方案，选用等阻值的分压电阻，能在若干分压电阻之间的电位点输出逐级倍增的电压大小，供给若干电压比较器逐级递增的基准电压。
25.本实用新型进一步设置为：所述指示电路包括若干与电压比较器输出端耦接的发光二极管，所述电压比较器输出端耦接有三极管开关电路，响应于液位低于临界液位以断开电热管驱动电路的供电。
26.通过采用上述技术方案，通过三极管开关电路，能在液位降低至临界液位时，导通三极管开关电路并控制电热管驱动电路断路，断开电热管的供电，以避免电热管出现干烧损坏的情况。
27.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
28.液位检测电路对水箱内的液位进行检测，输出为脉冲信号的液位检测信号给脉宽调制电路，实现脉宽调制电路在接收液位检测信号时，对驱动电压进行调制，从而调整对电热管的供电功率，实现在液位低时，能降低电热管的工作功率，在液位升高时，提高电热管的工作功率，提高水液的加热效率，同时避免水量过小而导致电热管干烧出现烧毁的情况，并且通过多级电压比较电路的设置，能对液位进行分档，并通过指示电路与多级电压比较电路耦接，能对水箱内液位的状况进行显示，便于人们了解水位情况而及时关闭电源或进行维修。
附图说明
29.图1为本实用新型的系统框图；
30.图2为本实用新型中液位检测电路的电路原理图；
31.图3为本实用新型中脉宽调制电路的电路原理图；
32.图4为本实用新型中多级电压比较电路的电路原理图。
33.图中：1、液位检测电路；2、脉宽调制电路；3、电热管驱动电路；4、多级电压比较电路；5、指示电路；6、信号放大电路；7、桥式整流电路；8、基准源电路；9、三极管开关电路。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
35.一种洗碗机电热管防干烧保护电路，如图1所示，包括液位检测电路1、脉宽调制电路2、电热管驱动电路3、多级电压比较电路4和指示电路5，其中，液位检测电路1用于获取水箱内的液位水平以输出脉冲信号的液位检测信号；脉宽调制电路2与液位检测电路1耦接，接收液位检测信号以调制输出供给电热管的驱动电压，且电热管驱动电路3与脉宽调制电路2耦接，响应于驱动电压以调制电热管的工作功率，而多级电压比较电路4与液位检测电路1耦接，接收液位检测信号以逐级输出为数字信号的电平信号，同时指示电路5与多级电压比价电路的输出端耦接，响应于逐级的电平信号以提示液位水平。
36.如图2和图3所示，液位检测电路1的输出端耦接有信号放大电路6，信号放大电路6用于倍数放大接收的液位检测信号以输出至脉宽调制电路2，信号放大电路6包括基于放大三极管组成的晶体管放大电路，放大三极管的基极与液位检测电路1的输出端耦接有耦合电容，具体的，液位检测电路1为基于电容式吸液探针作为电容与芯片ne555耦接的多谐振荡电路，实现多谐振荡电路输出脉冲信号。
37.如图3所示，脉宽调制电路2包括可控硅以及固定电阻，可控硅的控制端与信号放大电路6的输出端耦接，响应于倍数放大后的液位检测信号以调制可控硅的导通角，可控硅串联于电热管驱动电路3中，电热管驱动电路3包括与交流电源耦接的桥式整流电路7以及电热管，可控硅和固定电阻串联于桥式整流电路7的输出端。
38.如图4所示，多级电压比较电路4包括若干并联设置的电压比较器，电压比较器的同向输入端耦合至液位检测电路1的输出端，若干电压比较器的反向输入端耦接有基准源电路8，基准源电路8用于提供若干电压比较器逐级递增的基准电压，其中，基准源电路8包括若干等阻值的分压电阻，若干分压电阻串联于电源与接地端，相邻分压电阻连接的电位点分别与若干电压比较器的反向输入端耦接。
39.如图4所示，指示电路5包括若干与电压比较器输出端耦接的发光二极管，电压比较器输出端耦接有三极管开关电路9，响应于液位低于临界液位以断开电热管驱动电路3的供电，具体的，开关三极管与电源之间串联继电器，且继电器的受控开关为常闭型的的触发开关。
40.工作原理：液位检测电路1中的电容式吸液探针放置在洗碗机内的水箱内，随着水箱内液位的变化，电容式吸液探针的电容值随之发生改变，由于液位检测电路1以芯片ne555构成的多谐振荡电路，在接通电源时，持续输出脉冲信号，而电容值的变化会改变脉冲信号输出的占空比以及频率或周期，将多谐振荡电路输出的脉冲信号作为液位检测信号，能客观反映水箱内液位的深浅，在液位检测信号输送至由可控硅和固定电阻组成的脉宽调制电路2时，通过基于三极管的信号放大电路6能对液位检测信号进行倍数放大，同时通过滤波电容过滤液位检测信号中直流信号的部分，从而提高信号传输过程中的抗干扰能力，在倍数放大后的液位检测信号输出至可控硅的控制端时，由于液位检测信号的占空比虽液位发生改变，从而导致可控硅的导通角在液位检测信号的触发下发生改变，实现液位降低时，增大可控硅的导通角，从而降低可控硅输出电压的有效值，降低电热管的工作功率，实现液位较低时，电热管处于低功率的工作状态，避免液位过低出现电热管裸露部分干烧而出现损坏的情况，同时液位升高能提高电热管的工作功率，对水箱内的液体进行加热，维持洗碗机的正常使用。
41.并且并联设置的电压比较器能实现多级电压的比较，通过基准源电路8的设置，能提供若干电压比较器呈倍数设置的基准电压，具有良好的集成度，而等阻值的分压电阻，能在若干分压电阻之间的电位点输出逐级倍增的电压大小，供给若干电压比较器逐级递增的基准电压，在液位检测信号输出的有效电压输送至多级电压比较器时，通过多级的比较，在液位检测信号的电压大小大于基准电压时，电压比较器输出高电平信号，而当水位低于限定液位时，输出信号给开关三极管，是开关三极管导通，继电器得电断开电热管驱动电路3中的继电器的受控开关，实现对电热管的断电，解决水过少而存在干烧的情况，延长洗碗机的使用寿命。
42.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。