專利名稱：一種防溢防干燒傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種傳感裝置，特別涉及一種應(yīng)用于全自動豆?jié){機中帶隔離的防 溢防干燒傳感裝置。
技術(shù)背景目前，傳統(tǒng)的全自動豆?jié){機無源隔離傳感裝置中，通常采用由線性電源變壓器和 全波橋式整流器共同組成的整流電路給單片機供電，因此連接單片機的防溢傳感器、防干 燒傳感器工作時均帶弱電，較為安全。然而目前少數(shù)全自動豆?jié){機隔離傳感裝置中，為了減 少功耗而采用非隔離的開關(guān)電源線路進行供電。由于電源電路中無隔離變壓器，無法對交 流電進行有效的隔離，因此這類全自動豆?jié){機隔離傳感裝置中，防溢傳感器和防干燒傳感 器工作時其傳感頭上均帶有強電，很不安全
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于全自動豆?jié){機中防 溢防干燒傳感裝置，安全有效的對交流電進行隔離。為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種防溢防干燒傳感裝置，應(yīng) 用于全自動豆?jié){機中，包括藉由無隔離變壓器的降壓整流濾波線路給單片機提供電源的電 源部分、防溢傳感器、防干燒傳感器。防溢傳感器、防干燒傳感器均為交流電隔離傳感器。本實用新型中比較器U5為雙電壓比較器，分為比較器U5-A、U5-B兩個分離式電 源，U5為防溢傳感電路和防干燒電路提供電壓。防溢傳感器包括防溢電極A、帶隔離藕合電感、光電藕合器U3和比較器TO-A。藕合 電感由兩個線圈Ll和L2藕合組成，其中電感線圈Ll的一端連接開關(guān)電源Ul的1，2腳，另 一端連接整流二極管D6的陽極；而電感線圈L2的一端接電容CE5的陰極、比較器U5-A的 VCC-端PIN4，另一端接整流二極管D7的陽極，整流后連接到電容CE5的陽極、比較器U5-A 的VCC+端的PIN8，形成U5-A比較器的電源端；從比較器TO-A的PIN2腳接出R6，R7 ；R7另 一端與比較器U5-A的VCC-端PIN4、PE保護大地相接；R6另一端與比較器U5-A的VCC+端、 電阻R5的一端相連。電阻R8—端接光電藕合器U3的發(fā)光二極管D9陽極，另一端接比較 器U5-A的VCC+端；發(fā)光二極管D9的陰極接比較器U5-A的Pim。光電藕合器U3的光電 三極管發(fā)射極接地，集電極通過R12接電源正極，R13接到MCU的I/O 口 POl。防干燒傳感器包括防干燒電極B、光電藕合器U2和比較器TO-B。防干燒傳感器與 防溢傳感器共用比較器U5 (U5是雙電壓比較器)的電源，比較器U5-B的PIN5腳接R4，R3 ； R4另一端與U5-B的VCC-端PIN4、PE (保護大地)相接，R3的另一端與U5-B的VCC+端 PIN8、R2 一端相接；R2另一端與TO-B的PIN6腳、防干燒電極B相接。電阻R9 —端接光電 藕合器的發(fā)光二極管陽極，另一端接比較器的VCC+端；發(fā)光二極管的陰極接U5-B的PIN7 腳。光電藕合器U2的光電三極管發(fā)射極接地，集電極通過RlO接電源正極，Rll接到MCU的 I/O 口 P02。[0008]無隔離變壓器整流濾波線路(BUCK線路)為集成IC開關(guān)電源電路，降壓整流濾波 電路為BUCK開關(guān)電源電路。從交流電源進來經(jīng)D1，D2，D3，D4橋式整流后，經(jīng)過電阻Rl，電 容CEl濾波，電容CEl的正極接到開關(guān)電源Ul的PIN5, PIN6, PIN7, PIN8腳；PIN1, PIN2腳 接到二極管D5的陰極；二極管D5的陽極接地。Cl，CE2 —端接開關(guān)電源Ul的PIN1，PIN2 腳、藕合電感的一端；Cl的另一端接開關(guān)電源Ul的PIN3腳，CE2的另一端接開關(guān)電源Ul的 PIN4腳。穩(wěn)壓二極管ZDl接在開關(guān)電源Ul的PIN3、PIN4之間。整流二極管D6接在藕合 電感的另一端與開關(guān)電源Ul的PIN4腳之間。從藕合電感與整流二極管D6之間接出的為 用U4做的三端線性穩(wěn)壓器，提供給單片機做電源電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是在防溢防干燒傳感裝置中，由于傳感 器均采用了帶隔離藕合電感、光電藕合器對交流電進行隔離，使得防溢電極和防干燒電極 這兩個傳感頭在工作時本身均不帶電，因而消除了本實用新型在電源電路中未采用隔離變 壓器而帶來的風(fēng)險，進一步提高了產(chǎn)品安全性。

圖1為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的設(shè)計方案在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種防溢防干燒傳感裝 置，應(yīng)用于全自動豆?jié){機中，傳感器均采用了帶隔離藕合電感、光電藕合器對交流電進行隔 離，安全有效的對交流電進行隔離。下面結(jié)合實施例參照附圖進行詳細說明，以便對本實用 新型的技術(shù)特征及優(yōu)點進行更深入的詮釋。本實用新型的原理圖如圖1所示，它包括交流電源、BUCK開關(guān)電源電路11、防溢防 干燒傳感控制裝置12。交流電源為220V市電，其一輸入端L接火線，另一輸入端N接零線，在火線和電路 之間接入保險絲Fl。在BUCK開關(guān)電源電路11中，從交流電源進來經(jīng)過Dl，D2，D3，D4橋式整流后，經(jīng) 過電阻R1，電容CEl濾波，電容CEl的正極接到開關(guān)電源Ul的PIN5，PIN6, PIN7, PIN8腳； Pim，PIN2腳接到二極管D5的陰極；二極管D5的陽極接地。Cl，CE2 —端接開關(guān)電源Ul的 PIN1, PIN2腳、藕合電感的一端；Cl的另一端接開關(guān)電源Ul的PIN3腳，CE2的另一端接開 關(guān)電源Ul的PIN4腳。穩(wěn)壓二極管ZDl接在開關(guān)電源Ul的PIN3、PIN4之間。整流二極管 D6接在藕合電感的另一端與開關(guān)電源Ul的PIN4腳之間。從藕合電感與整流二極管D6之 間接出的為用U4做的三端線性穩(wěn)壓器，提供給單片機做電源電壓。防溢防干燒傳感控制裝置12由防溢傳感器和防干燒傳感器共同組成，且防溢傳 感器和防干燒傳感器均為交流電隔離傳感器。防溢傳感器通過隔離藕合電感線圈L2 —端 接電容CE5的陰極、比較器U5-A的VCC-的PIN4腳，另一端接整流二極管D7的陽極，整流 后連接到電容CE5的陽極、比較器U5-A的VCC+端的PIN8，形成比較器U5-A的電源端；從 比較器U5-A的PIN2接出R6，R7。R7的另一端與比較器U5-A的VCC-端的PIN4、PE相接； R6的另一端與比較器U5-A的VCC+端、R5的一端相連。電阻R8 —端接光電藕合器U3的發(fā) 光二極管D9陽極，另一端接比較器TO-A的VCC+端；發(fā)光二極管D9的陰極接比較器TO-A的Pim。光電藕合器U3的光電三極管發(fā)射極接地，集電極通過R12接電源正極，R13接到 MCU 的 I/O 口 POl。防溢傳感器的工作原理如下帶隔離藕合線圈L2從線圈Ll處獲取能量，經(jīng)D7、 CE5整流濾波后給比較器TO提供電源VO。當杯體里的液面沒有接觸到防溢電極A時，U5-A 的PIN3腳電壓約為V0，而此時PIN2腳電壓約為f vq。VPIN2 < Vpin3，此時Pim腳輸出高電
平，光電藕合器U3的發(fā)光二極管D9不導(dǎo)通，則光電三極管也不導(dǎo)通，此時MCU的I/O 口偵測 為高電平，定義為無溢出發(fā)生。反之，當杯體里的水液面接觸到防溢電極A時，U5-A的PIN3
腳電壓通過液體與保護地相連，約為零電平，而此時PIN2腳電壓仍約為f Y0oVpin2 > Vpin3， 此時Pim腳輸出低電平，光電藕合器U3的發(fā)光二極管D9導(dǎo)通，則光電三極管也導(dǎo)通，此時 MCU的I/O 口偵測為低電平，定義為有溢出發(fā)生，后續(xù)執(zhí)行防止溢出程序。防干燒傳感器與防溢傳感器共用比較器U5的電源，比較器TO-B的PIN5腳接R4， R3 ；R4另一端與比較器TO-B中PIN4的VCC-端、PE相接，R3的另一端與TO-B的VCC+端、 R2 一端相接；R2另一端與TO-B的PIN6腳、防干燒電極B相接。電阻R9 —端接光電藕合 器U2的發(fā)光二極管D8陽極，另一端接比較器的VCC+端；發(fā)光二極管D8的陰極接U5-B的 PIN7腳。光電藕合器U2的光電三極管發(fā)射極接地，集電極通過RlO接電源正極，Rll接到 MCU 的 I/O 口 P02。防干燒傳感器的工作原理如下防干燒傳感器與防溢傳感器共用一個比較器U5， 使用其另一部分。當液面接觸到防干燒電極B時，U5-B的PIN6腳電壓通過液面與保護地
相連，約為零電平。而此時PIN5腳電壓約為γ" VG。v 5 > Vpin6，此時PIN7腳輸出高電平， 光電藕合器U2的發(fā)光二極管D8不導(dǎo)通，則光電三極管也不導(dǎo)通，此時MCU的I/O 口偵測為 高電平，定義為無干燒發(fā)生。反之，當杯體里的水液面沒有接觸到防干燒電極B時，U5-B的 PIN6腳電壓約為V0，而此時PIN5腳電壓仍約為+VQ。Vpin5 < Vpin6，此時PIN7腳輸出低電 平，光電藕合器U2的發(fā)光二極管D8導(dǎo)通，則光電三極管也導(dǎo)通，此時MCU的I/O 口偵測為 低電平，定義為有干燒發(fā)生，后續(xù)執(zhí)行防止干燒程序。盡管本實用新型通過具體實施例對其作出了清晰而完整的描述，但是實用新型不 僅僅限于所述實施例，并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，基于本實用新型而作出的所有的改 進和選擇，是可能發(fā)生的并且都包括在本實用新型之中。
權(quán)利要求一種防溢防干燒傳感裝置，置于全自動豆?jié){機中，包括藉由無隔離變壓器的降壓整流濾波線路給單片機提供電源的電源部分、防溢傳感器、防干燒傳感器，其特征在于防溢傳感器、防干燒傳感器均為交流電隔離傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于所述防溢傳感器包括防 溢電極A、帶隔離的藕合電感、光電藕合器U3和比較器U5-A。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于帶隔離藕合電感由兩個 線圈Ll和L2藕合組成，其中電感線圈Ll的一端連接開關(guān)電源Ul的1，2腳，另一端連接整 流二極管D6的陽極；電感線圈L2的一端接電容CE5的陰極、比較器TO-A中PIN4的VCC-端， 另一端接整流二極管D7的陽極，整流二極管D7接到電容CE5的陽極、比較器U5-A中PIN8 的VCC+端，形成比較器U5-A的電源端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于所述的比較器TO-A的 PIN2腳接出的R6，R7 ；R7的另一端與比較器TO-A中的PIN4的VCC-端、PE相接；R6的另 一端與VCC+端、R5的一端相連；電阻R8 —端接比較器U5-A的VCC+端，另一端接光電藕合 器U3的發(fā)光二極管D9的陽極，發(fā)光二極管D9的陰極接比較器U5-A的Pim腳，光電藕合 器U3的光電三極管發(fā)射極接地，集電極通過R12接電源正極，R13接到MCU的I/O 口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于所述防干燒傳感器包括 防干燒電極B、光電藕合器U2和比較器TO-B ；比較器TO-B的PIN5腳接R4，R3 ；R4另一端 與比較器TO-B中PIN4的VCC-端、PE相接，R3的另一端與比較器TO-B的VCC+端、R2 —端 相接，R2另一端與比較器U5-B的PIN6腳、防干燒電極B相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于所述的比較器TO-B的 VCC+端接電阻R9，R9另一端接光電藕合器U2的發(fā)光二極管D8陽極，發(fā)光二極管D8的陰 極接比較器U5-B的PIN7，光電藕合器U2的光電三極管發(fā)射極接地，集電極通過RlO接電源 正極，Rll接到MCU的I/O 口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于所述比較 器TO-A、U5-B為雙電壓比較器TO的兩個分離式比較器，U5為防溢傳感電路和防干燒電路 提供電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于所述無隔離變壓器降壓 整流濾波線路為集成IC開關(guān)電源電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于所述降壓整流濾波電路 為BUCK開關(guān)電源電路，從交流電源進來經(jīng)過二極管D1、D2、D3、D4橋式整流后，經(jīng)過電阻R1， 電容CEl濾波，電容CEl的正極接到開關(guān)電源Ul的PIN5，PIN6，PIN7，PIN8腳，Ul的PIN1， PIN2腳接到二極管D5的陰極，二極管D5的陽極接地，C1，CE2 —端接開關(guān)電源Ul的PIN1， PIN2腳、藕合電感的一端，Cl的另一端接開關(guān)電源Ul的PIN3腳，CE2的另一端接開關(guān)電源 Ul的PIN4腳，穩(wěn)壓二極管ZDl接在開關(guān)電源Ul的PIN3、PIN4之間，整流二極管D6接在藕 合電感的另一端與開關(guān)電源Ul的PIN4腳之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防溢防干燒傳感裝置，其特征在于從藕合電感與整流二極 管之間接出的為三端穩(wěn)壓器U4做線性穩(wěn)壓。
專利摘要本實用新型公開了一種防溢防干燒傳感裝置，置于全自動豆?jié){機中，包括藉由無隔離變壓器的降壓整流濾波線路給單片機提供電源的電源部分、防溢傳感器、防干燒傳感器。防溢傳感器、防干燒傳感器均為交流電隔離傳感器。防溢傳感器包括防溢電極A、帶隔離的藕合電感、光電藕合器U3和比較器U5-A。防干燒傳感器包括防干燒電極B、光電藕合器U2和比較器U5-B。本實用新型較之現(xiàn)有技術(shù)，兩個傳感器均采用了隔離藕合電感、光電藕合器對交流電進行隔離，使得防溢電極A、防干燒電極B這兩個傳感頭在工作時本身均不帶電，因而消除了傳統(tǒng)工藝上在電源電路中未采用隔離變壓器而帶來的風(fēng)險，進一步提高了產(chǎn)品安全性。
文檔編號A23C11/10GK201683742SQ2010201631
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者陸英武 申請人:東莞市步步高家用電器有限公司