專利名稱：多用節(jié)能電磁熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用于家庭使用的多用節(jié)能電磁熱水器，由外殼、蛇形加熱管、儲 水罐、隔熱材料、磁化線圈、高頻感應加熱圈、蓄電池、充電器、逆變電路、單片機控制器 組成。 '技術背景家庭中使用的燃燒可燃氣體的熱水器，火焰直接加熱蛇形管，冷水流過蛇形管時被加 熱。燃料的熱能以熱輻射方式傳遞，熱能利用率較低；可燃氣體、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化 碳既污染環(huán)境，又容易產(chǎn)生一氧化碳使人中毒，使用不安全。由于熱水器沒有儲水罐，短時 使用熱水需要反復開啟熱水器，造成冷水和可燃氣體的浪費。由于沒有凈化器件，水中的碳 酸鈣、碳酸鎂易結(jié)垢堵塞蛇形管。家庭中使用的以電阻熱方式加熱的電熱水器，經(jīng)絕緣隔離的電阻發(fā)熱體直接放入水內(nèi)加 熱。電能產(chǎn)生的熱能首先加熱隔離的絕緣體，絕緣體再將熱能以熱傳導方式傳遞。因絕緣體 熱傳導系數(shù)比較低，電能、熱能轉(zhuǎn)換效率低，加熱時間長。因直接使用220V交流電壓，"水""電"沒有完全真正隔離，使用安全性差。由于沒有凈化器件，水中的碳酸鈣、碳酸 鎂易結(jié)垢堵塞水管。家庭中使用的電磁超導熱水器，直接將220V工頻交流電轉(zhuǎn)化成超音頻交變電磁場，以 感應加熱方式使水筒壁發(fā)熱，再由熱超導將端部熱能傳導到整個水筒。雖然利用了電磁感應 加熱，但由于電磁盤安裝在不銹鋼水筒的一端，加熱方式是平面感應加熱，沒有利用超音頻 電流的環(huán)狀效應，電能、熱能轉(zhuǎn)換也比較差。因直接使用220V交流電逆變，使用安全性 差。由于水筒是整體加熱，短時使用熱水，預先加熱時間長。使用熱超導材料，價格貴。實用新型內(nèi)容針對采用現(xiàn)有技術的可燃氣體熱水器，各種電阻加熱的熱水器在家庭中使用存在的不 足。本實用新型的目的是提供一種既具有電磁加熱功能，又具有備用電源功能，節(jié)省電 能，使用安全，在電網(wǎng)停電時也能使用的多用節(jié)能電磁熱水器，為家庭生活提供便利。本實用新型的上述目的是這樣實現(xiàn)的由外殼、蛇形加熱管、儲水罐、磁化線圏、高頻感應加熱圈、隔熱材料、蓄電池、充電器、逆變電路、單片機控制器組成多用節(jié)能電磁熱水器。具體結(jié)構(gòu)是在長方形外殼的中上部安裝板上用嫘釘安裝儲水罐，蛇形加熱管點焊在 儲水罐上，磁化線圈、高頻感應加熱圈套裝在蛇形加熱管和儲水罐上，并與蛇形加熱管和儲 水罐保持5毫米的間距。將隔熱材料聚胺脂泡沫澆鑄在蛇形加熱管、儲水罐和外殼之間的空間，將蛇形加熱管和儲水罐包裹，在蛇形加熱管部分形成一個空間。蓄電池從側(cè)面安裝在外 殼內(nèi)的下部，充電器和單片機控制器安裝在外殼內(nèi)的中下部。逆變電路安裝在蛇形加熱管形 成的空間內(nèi)，散熱風扇安裝在外殼的上部對逆變電路散熱。逆變電路的逆變變壓器次級線圈 的一路輸出串接電容連接高頻感應加熱圈，逆變電路的逆變變壓器次級線圈的另一路輸出串 接電感連接插座作為220伏交流輸出。充電器通過單片機控制器的一路輸出固態(tài)繼電器觸頭 與逆變電路連接，為其提供電源，充電器通過另一路固態(tài)繼電器觸頭與磁化線圈連接，為其 提供電源。蓄電M過單片機控制器的另一路輸出固態(tài)繼電器觸頭與逆變電路連接，為其提 供電源。充電器和蓄電池經(jīng)串接的啟動按鈕開關、定時開關與單片機控制器的控制電源連 接，為其提供電源。狀態(tài)開關、轉(zhuǎn)換開關、定時開關、啟動開關安裝在多用節(jié)能電磁熱水 器外殼的前面板上。蛇形加熱管內(nèi)通入冷水，由高頻電流向高頻感應加熱圈供電，依照電磁 感應原理和高頻電流的環(huán)狀效應，高頻電流產(chǎn)生的磁力線"切割"蛇形加熱管壁和儲水罐 壁，在壁內(nèi)產(chǎn)生"渦流"。"渦流"加熱是"透入式"方式加熱，電、熱轉(zhuǎn)換效率最高。 "渦流"劇烈加熱蛇形加熱管和儲水罐產(chǎn)生大量熱量，熱量使水溫度升高。儲水罐由隔熱材 料保溫可隨時供應熱水。磁化線圈通入直流電流磁化熱水，磁化水既有益健康，又消除了水 中碳酸鈣、碳酸鎂的結(jié)垢。由單片機控制器控制，充電器提供的低壓直流電，由逆變電路逆 變?yōu)楦哳l電流向高頻感應加熱圈供電。根據(jù)溫度設定，控制高頻感應加熱圏產(chǎn)生的熱量；電 網(wǎng)停電時，蓄電池提供的低壓直流電，由逆變電路逆變?yōu)楦哳l電流向高頻感應加熱圈供電。 根據(jù)溫度設定，控制高頻感應加熱圈產(chǎn)生的熱量，并輸出220V5!流電。采用上述技術的多用節(jié)能電磁熱水器，由單片機控制器控制，在電網(wǎng)高峰期，蓄電池經(jīng) 逆變電路向高頻感應加熱圈供電；蓄電池供電后，在電網(wǎng)低谷期，充電器向蓄電池充電；電 網(wǎng)停電時，蓄電池經(jīng)逆變電路向高頻感應加熱圈供電，輸出220V交流電作為備用電源。由 于不直接使用220V交流電壓，使用安全。由上所述，多用節(jié)能電磁熱水器，不向電網(wǎng)爭電，能緩解電網(wǎng)供電狀態(tài)，調(diào)整電網(wǎng)峰谷 區(qū)，降低發(fā)電廠能源消耗；在相同制熱功率下，電、熱轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)省電能；不產(chǎn)生燃燒的有害氣體，符合綠色環(huán)保；體積小、使用安全，因此，非常適宜在家庭中使用。


以下結(jié)合附圖對采用本實用新型的實施例進行具體描述，其中 圖l是采用本實用新型的多用節(jié)能電磁熱水器的剖視圖。圖l中標號l是熱水器外殼、2是蓄電池、3是聚胺脂泡沫、4是磁化線圈、5是蛇形加 熱管、6是儲水罐、7是進管接頭、8是散熱風扇、9是散熱片、IO是逆變電路板、ll是充 電器、12是磁化線圑、13是出水管接頭開關、14是高頻感應加熱圉、15是蓄電池。
具體實施方式
下面以實施例來說明采用本實用新型的多用節(jié)能電磁熱水器圖l所示是由外殼、蛇形加熱管、儲水罐、磁化線圉、高頻感應加熱圈、隔熱材料、蓄 電池、充電器、逆變電路、單片機控制器組成的多用節(jié)能電磁熱水器。外殼采用2亳米鋼板，壓制成帶底、帶頂?shù)牧骈L方形，用點焊方法在靠近底部焊接安
裝板，外殼兩側(cè)面靠近底部加工凹進的方孔。蛇形加熱管采用直徑12毫米的不銹鋼管，煨制成蛇形，再將蛇形管繞成長方形。在蛇 形管的 -端焊接三道閉合的不銹鋼管。蛇形管一端安裝進水管接頭，另一端出水管與儲水罐 焊接連接。儲水罐采用2毫米厚的不銹鋼板沖壓成帶底長方形，焊接頂蓋。儲水罐的底部焊接出水 管接頭。磁化線圈采用直徑2毫米漆包線，根據(jù)磁化需要繞成多匝空心線圈，線圈間J^2毫米， 用絕緣板固定，串聯(lián)連接限流電阻。高頻感應加熱圈采用直徑8毫米的銅管，在銅管外纏繞絕緣膠帶，涂刷絕緣漆，根據(jù) 蛇形加熱管、儲水罐外形繞成多匝空心線圏，線圏間距8亳米，用絕緣板固定。隔熱材料采用聚胺脂泡沫。逆變電路的原理和硬件制作如《開關電路技術》、《開關電源》、《新型穩(wěn)壓電源及 應用實例》文中所述，其具體制作方法，本專業(yè)的技術人員對此已相當熟悉，不用贅述。實 施例中，逆變電路由PWM集成芯片及外圍電阻、電容、驅(qū)動放大管、逆變開關管、逆變變 壓器組成。PWM集成芯片選用TL494,驅(qū)動放大管選用NPN型三極管，逆變開關管選用N溝 道MOSFET開關管。在TL494集成芯片的時基5、 6引腳外接電阻、電容組成脈寬調(diào)制電路 由不同阻值的電阻和不同容量的電容組成兩組電路，由一個狀態(tài)開關K3轉(zhuǎn)換分別單路連 接，使一個電容連接TL494的第5腳，一個電阻連接TL494的第6腳，脈寬調(diào)制電路工作在 20000Hz;轉(zhuǎn)換狀態(tài)開關K3，使另一個電容連接TL494的第5腳，另一個電阻連接TL494的第 6腳，脈寬調(diào)制電路工作在50Hz。 TL494集成芯片的一路脈沖輸出引腳9輸出的脈寬控制信 號，連接一支驅(qū)動放大管NPN型三極管的基極；TL494集成芯片的另一路脈沖輸出引腳10輸 出的脈寬控制信號，連接另一支驅(qū)動放大管NPN型三極管的基極，兩支驅(qū)動放大管NPN型三 極管的集電極連接成推挽連接形式連接蓄電池的負端，兩支NPN型三極管的基極與發(fā)射極之 間分別正向并聯(lián)二極管。 一支逆變開關管N溝道MOSFET開關管的柵極，連接一支驅(qū)動放大 管NPN型三極管的發(fā)射極，另一支逆變開關管N溝道MOSFET開關管的柵極，連接另一支驅(qū) 動放大管NPN型三極管的發(fā)射極，兩支逆變開關管N溝道MOSFET開關管的源極連接后接蓄 電池的負端，兩支逆變開關管N溝道MOSFET開關管的漏極，分別與逆變變壓器初級線圈連 接成推挽形式組成逆變主電路，初級線圏的中心抽頭與蓄電池的正^接。逆變變壓器選用 鐵氧體磁芯繞制，容量600VA,磁芯攀面50X70平方毫米。初級繞組用直徑1.2毫米漆包 線，兩根并繞2X20匝。逆變變壓器次級線圈有兩個繞組，其中一個繞組用直徑4毫米銅管 繞5匝，經(jīng)串接電容器后連接高頻感應加熱圈； 一個繞組用直徑0.8毫米漆包線繞400匝， 串接電感連接插座作為220V^流輸出，作為備用電源。N溝JIMOSFET開關管安裝在散熱片 上，散熱片安裝在蛇形加熱管形成的空間里，由散熱風扇散熱。單片機控制器由單片機系統(tǒng)、輸入接口電路、輸出驅(qū)動電路組成。實施例中，單片機芯 片選用AT89C51,輸入輸出接口芯片選用82C55，輸入接口電路八組，輸出功率驅(qū)動電路八 組。將單片機系統(tǒng)，輸入接口電路，以及兩組雙列二十腳插座制作在主電路板上。 一組直流 電動機，七組開關控制的輸出驅(qū)動電路，都分別單獨制作單元電路板。兩電路板以上下重疊 的形式放置，兩電路板之間通過兩組雙列二十腳插座，并行電纜插頭連接。單片機控制器硬件的制作如《MC&51/96系列單片微型計算機及其應用》、《單片機原 理及制作》、《單片機應用系統(tǒng)設計與實踐》、《微型計算機控制基礎》文中所述。在選定 單片機芯片、輸入輸出接口芯片后，地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線、片選信號可按規(guī)定連 接，其具體方法，本專業(yè)的技術人員對此已相當熟悉，不用贅述。僅對輸入輸出接口82C55 的端口分配，輸入接口電路和輸出驅(qū)動單元電路板作說明。82C55的PA0、 PA1、 PA2、 PA3、 PA4、 PA5、 PA6、 PA7口作為開關量輸入端，PBO、 PB1、 PB2、 PB3、 PB4、 PB5、 PB6、 PB7作為開關量輸出端，PCO、 PC1、 PC2、 PC3作為輸入端，PC4、 PC5、 PC6、 PC7 作為輸出端。輸入接口電路具有相同的結(jié)構(gòu)82C55的PA0、 PA1、 PA2、 PA3、 PA4、 PA5、 PA6、 PA7口分別接上拉電阻后再接開關的一端，以一路為例光電藕合隔離選用 4N25，輸入插口選用單列三腳插座，采集的輸入信號經(jīng)4N25隔離后，連接到82C55的一路 輸入端口。輸出功率驅(qū)動電路八組，以一組為例，光電隔離選用4N25,集成驅(qū)動選用 74LS06,開關控制管選用TIP127,繼電器選用固態(tài)繼電器，輸出插口選用單列四腳插座。 82C55的一路輸出信號接光電藕合4N25,經(jīng)隔離后的信號接集成驅(qū)動74LS06的一個單元， 集成驅(qū)動74LS06的一個單元輸出信號推動功率放大管TIP127，功率放大管T1P127的開關回 路串接固態(tài)繼電器，控制固態(tài)繼電器JK J2的通、斷。在單片機控制器的控制電源正極與負 極之間經(jīng)串接的四個電阻分壓獲得三個基準電壓，三個基準電壓經(jīng)三位轉(zhuǎn)換開關G1，連接 到TL494集成芯片輸出控制1端。低基準電壓控制高頻感應加熱圉較高制熱量，中值基準電 壓控制高頻感應加熱圈較低制熱量，髙基準電壓控制備用電源的輸出電壓為220V。充電器由電源變壓器、大功率二極管、大容量電容器、穩(wěn)壓管組成，電源變壓器、二極 管、電容器、穩(wěn)壓管均采用符合電氣標準的元件。電源變壓器有兩個次級繞組， 一個次級繞 組輸出連接大功率二極管全橋整流，整流后經(jīng)大容量電容器濾波，由三端穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后經(jīng) 固態(tài)繼電器J1向蓄電池充電，經(jīng)固態(tài)繼電器J2向逆變主電路供電。 一個次級輸出連接二極管 全橋整流，整流后經(jīng)電容器濾波，正極連接到由電阻、穩(wěn)壓值為5V的穩(wěn)壓管、電阻串聯(lián)組 成的分壓電路，穩(wěn)壓管負極與電阻連接處連接到單片機控制器中輸入輸出接口芯片82C55的 一個輸入端口。單片機控制器通過輸入輸出接口芯片82C55輸入端口采集分壓電壓值，當分 壓電壓高于5V時，單片機控制器的固態(tài)繼電器J2得電動作，觸頭J2連接充電器向逆變電路供 電；當分壓電壓為零時，單片機控制器的固態(tài)繼電器觸頭J11連接蓄電池向逆變電路供電。蓄電池選用兩組免維護12V蓄電池，兩組髙性能蓄電池由雙聯(lián)開關轉(zhuǎn)換輪流供電。蓄電 池正極連接到由電阻、穩(wěn)壓值為5V的穩(wěn)壓管、電阻串聯(lián)組成的分壓電路，穩(wěn)壓管負極與電
阻連接處連接到單片機控制器中輸入輸出接口芯片82C55的一個輸入端口 。單片機控制器通 過輸入輸出接口芯片82C55輸入端口采集分壓電壓值，當分壓電壓低于5V時，單片機控制 器的固態(tài)繼電器J1、 J2得電動作，互鎖觸頭J12斷開，蓄電池停止向逆變電路供電，觸頭Jll 連接充電器向蓄電池充電，觸頭J2連接充電器向逆變電路供電；當分壓電壓高于5V時，單 片機控制器的固態(tài)繼電器J1、 J2失電，觸頭J11斷開，充電器停止向蓄電池充電，互鎖觸頭 J12恢復，蓄電池向逆變電路供電，觸頭J2斷開，充電器停止向逆變電路供電。單片機控制器的控制電源經(jīng)串接的啟動按鈕開關K4、定時開關S1連接12V蓄電池或充 電器，由12V蓄電池或充電器提供。多用節(jié)能電磁熱水器的裝配如圖1所示蛇形加熱管點焊在儲水罐上，磁化線圈、高 頻感應加熱圈套裝在蛇形加熱管和儲水罐上，并與蛇形加熱管和儲水罐保持5毫米的間距。 蛇形加熱管和儲水罐放入外殼的中上部，用嫘釘固定在外殼的安裝板上，將隔熱材料聚胺脂 泡沫澆鑄在蛇形加熱管、儲水罐和外殼之間的空間，將蛇形加熱管和儲水瞎包裹，在蛇形加 熱管部分形成一個空間。蓄電池從側(cè)面安裝在外殼內(nèi)的下部，充電器和單片機控制器安裝在 外殼內(nèi)的中下部。逆變電路是工作核心，安裝在蛇形加熱管形成的空間內(nèi)，散熱風扇安裝在 外殼的上部對逆變電路散熱。逆變電路的逆變變壓器次級線圈的一路輸出串接電容連接高頻 感應加熱圈，逆變電路的逆變變壓器次級線圈的另一路輸出串接電感連接插座作為220伏交 流輸出。單片機控制器是控制核心，單片機控制器的兩路輸出的固態(tài)繼電器觸頭分別連接充 電器和蓄電池。充電器和蓄電池是電源，充電器ilii單片機控制器的一路輸出固態(tài)繼電器觸 頭與逆變電路連接，為其提供電源，充電器通過另一路固態(tài)繼電器觸頭與磁化線圈連接，為 其提供電源。蓄電池通過單片機控制器的另一路輸出固態(tài)繼電器觸頭與逆變電路連接，為其 提供電源。充電器和蓄電池經(jīng)串接的啟動按鈕開關K4、定時開關S1與單片機控制器的控制 電源連接，為其提供電源。狀態(tài)開關、轉(zhuǎn)換開關、定時開關、啟動開關安裝在多用節(jié)能電 磁熱水器外殼的前面板上。多用節(jié)能電磁熱水器的軟件編程，在PC微型計算機上，根據(jù)單片機控制器的控制功能 要求1、 編寫實現(xiàn)控制功能的源程序；2、 交叉匯編控制源程序3、 將調(diào)試正確的控制程序代碼，固化在AT89C51芯片內(nèi)。多用節(jié)能電磁熱水器使用時，由AT89C51芯片內(nèi)固化的控制軟件控制實現(xiàn)各項功能。 在多用節(jié)能電磁熱水器的面板上，通過旋鈕開關G1選擇制熱量，通過開關S1選擇時 間。
1、白天使用多用節(jié)能電磁熱水器時，不插A220V交流輸入插頭。啟動按鈕開關K4 后，單片機控制器開始工作。由固化的控制程序控制，單片機控制器檢測220VH入電壓不 存在，單片機控制器的固態(tài)繼電器觸頭H2連接蓄電池向逆變電i^電。2、 ah使用多用節(jié)能電磁熱水器時，插A220V^流輸入插頭。啟動按鈕開關K4后，單
片機控制器開始工作。由固化的控制程序控制，單片機控制器檢測220V輸入電壓存在，單片機控制器的固態(tài)繼電器J2、 Jl得電動作，觸頭J2連接充電器向逆變主電路供電；觸頭J11連接充電器向蓄電池充電。單片機控制器檢測蓄電池儲存電能的狀態(tài)，蓄電池充電充足后，單 片機控制器的固態(tài)繼電器J1失電，停止向蓄電池充電。3、電網(wǎng)停電時，在多用節(jié)能電磁熱水器的面板上，通過旋鈕開關K1先選擇交流輸出 220V,通過開關S1選擇時間。啟動按鈕開關K4后，單片機控制器開始工作，由固化的控制 程序控制輸出220V交流電壓。以上所述的僅是采用本實用新型原理，制作節(jié)省電能，緩解電網(wǎng)供電狀態(tài)，調(diào)整電網(wǎng)峰 谷區(qū)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，使用安全，適宜在家庭中使用的多用節(jié)能電磁熱水器的優(yōu)化實施 例。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作 出若干變型和改進，以至開發(fā)出其它的產(chǎn)品，也應視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種多用節(jié)能電磁熱水器，所述的多用節(jié)能電磁熱水器包括外殼、蛇形加熱管、儲水罐，其特征是還具有磁化線圈、高頻感應加熱圈、隔熱材料、蓄電池、充電器、逆變電路、單片機控制器；具體結(jié)構(gòu)是在長方形外殼的中上部安裝板上用螺釘安裝儲水罐，蛇形加熱管點焊在儲水罐上，磁化線圈、高頻感應加熱圈套裝在蛇形加熱管和儲水罐上，隔熱材料聚胺脂泡沫澆鑄在蛇形加熱管、儲水罐和外殼之間的空間，在蛇形加熱管部分形成一個空間；蓄電池從側(cè)面安裝在外殼內(nèi)的下部，充電器和單片機控制器安裝在外殼內(nèi)的中下部，逆變電路安裝在蛇形加熱管形成的空間內(nèi)，散熱風扇安裝在外殼的上部；狀態(tài)開關、定時開關、啟動開關安裝在外殼前面板上；逆變變壓器次級線圈的一路輸出串接電容連接高頻感應加熱圈，逆變變壓器次級線圈的另一路交流輸出串接電感連接插座；單片機控制器的一路輸出固態(tài)繼電器觸頭將充電器與逆變電路連接，單片機控制器的另一路輸出固態(tài)繼電器觸頭將蓄電池與逆變電路連接，充電器通過另一路固態(tài)繼電器觸頭與磁化線圈連接；充電器和蓄電池經(jīng)串接的啟動開關、定時開關與單片機控制器的控制電源連接。
2、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是外殼采用鋼板壓制成帶底、帶 頂?shù)牧骈L方形，在靠近底部焊接安裝板，外殼兩側(cè)面靠近底部加工凹進的方孔。
3、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是蛇形加熱管采用直徑12亳米的 不銹鋼管，煨制成蛇形，再將蛇形管繞成長方形，在蛇形管的一端焊接三道閉合的不銹鋼 管，蛇形管一端安裝進水管接頭，另一端出水管與儲水罐焊接連接。
4、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是儲水罐采用不銹鋼板沖壓成帶 底長方形，焊接頂蓋，儲水罐的底部焊接出水管接頭。
5、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是磁化線圈采用直徑2毫米漆包 線，根據(jù)磁化需要繞成多匝空心線圈，用絕緣板固定，串聯(lián)連接限流電阻。
6、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是高頻感應加熱圈使用直徑8毫 米的銅管，在銅管外纏繞絕緣膠帶，涂刷絕緣漆，根據(jù)蛇形加熱管、儲水罐外形繞成多匝空 心線圈，線圈間距8亳米，用絕緣板固定。
7、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是充電器由電源變壓器、大功率 二極管、大容量電容器、穩(wěn)壓管組成；電源變壓器有兩個次級繞組， 一個次級繞組輸出連接 大功率二極管全橋整流，整流后經(jīng)大容量電容器濾波，由三端穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后經(jīng)固態(tài)繼電器'的觸頭連接向蓄電池充電，經(jīng)另一個固態(tài)繼電器的觸頭連接向逆變電路供電；一個次級輸出 連接二極管全橋整流，整流后經(jīng)電容器濾波，正極連接到由電阻、穩(wěn)壓管、電阻串聯(lián)組成的 分壓電路，穩(wěn)壓管負極與電阻連接處連接到單片機控制器中輸入輸出接口芯片82C55的一個輸入端口。
8、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是逆變電路由PWM集成芯片及外 圍電阻、電容、驅(qū)動放大管、逆變開關管、逆變變壓器組成；PWM集成芯片選用TL494, 驅(qū)動放大管選用NPN型三極管，逆變開關管選用N溝道MOSFET開關管；TL494集成芯片的 時基引腳接一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關，狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關分別連接兩組由電容、電阻組成的脈寬調(diào)制電 路；TL494集成芯片的一路脈沖輸出引腳輸出的脈寬控制信號，連接一支驅(qū)動放大管NPN型 三極管的基極，TL494集成芯片的另一路脈沖輸出引腳輸出的脈寬控制信號，連接另一支驅(qū) 動放大管NPN型三極管的基極，兩支驅(qū)動放大WNPN型三極管的集電極連接成推挽連接形式 連接蓄電池的負端，兩支NPN型三極管的基極與發(fā)射極之間分別正向并聯(lián)二極管； 一支逆變 開關管N溝道MOSFET開關管的柵極，連接一支驅(qū)動放大管NPN型三極管的發(fā)射極，另一支 逆變開關管N溝道MOSFET開關管的柵極，連接另一支驅(qū)動放大管NPN型三極管的發(fā)射極， 兩支逆變開關管N溝道MOSFET開關管的源極連接后接蓄電池的負端，兩支逆變開關管N溝 道MOSFET開關管的漏極，分別與逆變變壓器初級線圈連接成推挽形式組成逆變主電路，初 級線圈的中心抽頭與蓄電池的正端連接；逆變變壓器選用鐵氧體磁芯繞制，容量600VA,磁 芯截面50X70平方毫米，初級繞組用直徑1.2毫米漆包線，兩根并繞2X20匝。逆變變壓器 次級線圈有兩個繞組， 一個繞組用直徑4亳米銅管繞5匝，經(jīng)串接電容器后連接高頻感應 加熱圈，一個繞組用直徑0.8亳米,線繞400匝，串接電感連接插座。
9、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是單片機控制器由單片機系統(tǒng)、 輸入接口電路、輸出驅(qū)動電路組成；單片機系統(tǒng)芯片選用AT89C51,輸入輸出接口芯片選用 82C55,輸入接口電路八組，輸出功率驅(qū)動電路八組；單片機系統(tǒng)、輸入接口電路、兩組雙 列二十腳插座制作在主電路板上， 一組直流電動機，七組開關控制的輸出驅(qū)動電路，分別單 獨制作單元電路板，兩電路板之間通過兩組雙列二十腳插座，并行電纜插頭連接；輸入接口 電路具有相同的結(jié)構(gòu)82C55的PA0、 PA1、 PA2、 PA3、 PA4、 PA5、 PA6、 PA7口分別接上 拉電阻后再接輸入接口的一端，光電藕合隔離選用4N25,采集的輸入信號經(jīng)4N25隔離后， 連接到82C55的一路輸入端口；輸出功率驅(qū)動電路八路，光電隔離選用4N25,集成驅(qū)動選用 74LS06,開關控制管選用TIP127，繼電器選用固態(tài)繼電器，82C55的一路輸出信號接光電藕 合4N25，經(jīng)隔離后的信號接集成驅(qū)動74LS06的一個單元，集成驅(qū)動74LS06的一個單元輸出 信號推動功率放大管TIP127，功率放大管TIP127的開關回路串接固態(tài)繼電器；在單片機控 制器的控制電源正極與負極之間經(jīng)串接的四個電阻分壓獲得三個基準電壓，三個基準電壓經(jīng) 三位轉(zhuǎn)換開關，連接到TL494集成芯片輸出控制端。
10、 如權利要求l所述的多用節(jié)能電磁熱水器，其特征是兩個高性能蓄電池由雙聯(lián)開關 轉(zhuǎn)換；蓄電池正極連接到由電阻、穩(wěn)壓管、電阻串聯(lián)組成的分壓電路，穩(wěn)壓管負極與電阻連 接處連接到單片機控制器中輸入輸出接口芯片82C55的一個輸入端口。
專利摘要本實用新型涉及一種家庭使用的多用節(jié)能電磁熱水器，由外殼、蛇形加熱管、儲水罐、隔熱材料、磁化線圈、高頻感應加熱圈、蓄電池、充電器、逆變電路、單片機控制器組成。由于采用新型電力電子器件，改變了現(xiàn)有的電加熱熱水器的電氣和機械結(jié)構(gòu)，在電網(wǎng)高峰期或電網(wǎng)停電時，由蓄電池供電；在電網(wǎng)低谷期，由220V交流電源供電使用，并對蓄電池充電。節(jié)省電能，使用安全，因此，非常適宜在家庭中使用。
文檔編號F24H9/20GK201028799SQ200620034979
公開日2008年2月27日 申請日期2006年7月20日 優(yōu)先權日2006年7月20日
發(fā)明者炯 陳 申請人:炯 陳