专利名称：一种安全型家用电热电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及家用电热电器的技术领域，特别是涉及一种安全型家用电热电器。
背景技术：
随着科学技术的发展和进步，越来越多的家用电热电器，走进了千家万户。 家用电热电器，其种类很多，比如有电热焖烧炉、电饭煲、电炒锅、电 热锅、电取暧器、电热毯、电热玻璃台板、电热杯子垫板等等，还有很多。它 们的耗电功率通常为80瓦至2000瓦。
现有技术中的家用电热电器，其不足之处有1.直接使用220V等交流市 电，包括炉内各用电元器件、电热丝等都直接使用了交流市电，尽管厂家在设 计和生产中已采取了种种的安全防范措施，但可能发生触电的安全隐患依然存 在，特别是一些家用电热电器在使用时，如果不小心进了水、并浸润至带电部 件，会导致绝缘部件失效，就有可能发生触电事故；2.电热丝等发热零部件在 生产、运输和使用中，容易损坏。
发明的内容
为了消除现有技术的家用电热电器可能发生的触电隐患，解决电热丝等发 热零部件容易损坏的问题，本发明提出以下的技术方案。
1. 一种安全型家用电热电器，包括电路，电器主体和设置在电器主体 上的电热部件；所述的电热部件是碳纤维、或者所述的电热部件是内含电热丝 的绝缘电热管、或者所述的电热部件是电热丝及其绝缘外层；所述的家用电热 电器与交流市电电源相连；
所述的家用电热电器还包括将交流市电电压变换成安全特低电压的电源 变换器；
所述的电源变换器，其输入端与交流市电电源相连、其安全特低电压的输
5出端与电热部件相连；
所述的电热丝为低阻值、粗线径的电热丝，或者所述的碳纤维为低阻值、 粗线径的碳纤维。
2. 所述的家用电热电器包括专用插座和带连线的专用插头，专用插座和 专用插头二者尺寸配合；所述的专用插座设置在电器主体上、专用插座的接线 桩通过电器主体内的电路与电热部件相连；
所述的电源变换器是一独立部件、设置在电器主体外，其输入端与交流市 电电源相连，其输出端与带连线的专用插头相连，专用插头与专用插座相连。
3. 所述的家用电热电器包括发热盘、支架； 发热盘通过支架与电器主体底部隔空固定联接； 所述的电热部件与发热盘固定联接。
4. 所述的绝缘外层是以下四者中任意一个，
a. 所述的绝缘外层为绝缘细丝，其紧密编织在所述的电热丝的四周；
b. 所述的绝缘外层为绝缘套管，所述的电热丝位于绝缘套管之中；
c. 所述的绝缘外层为绝缘扁带，其缠绕在所述的电热丝的四周；
d. 所述的绝缘外层为云母片，云母片为二层以上，电热丝被包裹在其中。
5. 所述的家用电热电器包括高温保护电路；高温保护电路包括高温保 护元件，高温保护元件安装在电热部件所在的部位；所述的高温保护元件和电 热部件串联后、再跨接在电源变换器的安全特低电压输出端。
6. 所述的高温保护元件，包括可恢复热保护断路器和一次性过热保护熔 断器；可恢复热保护断路器、 一次性过热保护熔断器、电热部件三者串联连接 后再跨接在电源变换器的输出端；
可恢复热保护断路器的动作温度和一次性过热保护熔断器的熔断温度，前 者的温度低于后者的温度。
7. 所述的电器主体，其壁体结构由内到外依序为耐高温薄膜的内层、 泡沫塑料的中间层、薄膜的外层。
8. 所述的电器主体为圆筒的形状；其底部内侧为一倾斜面，在倾斜面的 最低处开设泄漏通孔；所述的发热盘，其为一圆盘，由圆平面和周边突起的圆 圈组成，圆平面上开设泄漏孔。
9. 所述的电源变换器，包括整流电路、振荡电路、主变压器； 所述的整流电路为半波整流电路或者为桥式整流电路；
交流市电电源和整流电路相连，整流电路和振荡电路相连，振荡电路和主变压器的初级绕组相连；主变压器的次级低压绕组为电源变换器的输出端； 初级绕组和次级绕组二者单独绕制、且二者之间设置安全隔离层。
10. 所述的振荡电路包括包括第一电容、第二电容、第一三极管及其偏 置电阻、第二三极管及其偏置电阻、振荡变压器、电位分电路；
所述的偏置电阻跨接在三极管的基极和发射极之间； 所述的第一电容和第二电容串联后跨接在整流电路正负输出端； 整流电路输出端正极、第一三极管集电极、发射极、第二三极管集电极、 发射极、整流电路输出端负极依次串联连接；
上述二个三极管的共同连接点为中间连接点；
所述的振荡变压器，包括:a.采用铁氧体材料或者采用非晶态材料的铁芯; b.含有三个绕组的线圈，所述的三个绕组为第一绕组、第二绕组和第三绕组；
第一绕组的同名端与中间连接点相连、非同名端与主变压器初级绕组的一 端相连，主变压器初级绕组的另一端与第一电容和第二电容的共同连接点相 连；
第二绕组的同名端与第一三极管的基极相连、非同名端与第一三极管的发 射极相连；
第三绕组的同名端与第二三极管的发射极相连、非同名端与第二三极管的 基极相连；
电位分电路有四个连接点二个与整流电路的正负输出端相连，第三个与 第一三极管的发射极相连、第四个与第二三极管的基极相连。
11. 所述的分电位电路包括充电电阻、充电电容、钳位二极管和钳位双向 二极管；
充电电阻和充电电容串联后跨接在整流电路的输出端，充电电阻和充电电 容的公共接点与钳位二极管的正极、钳位双向二极管的一端相连，钳位二极管 的负极与第一三极管的发射极相连，钳位双向二极管的另一端与第二三极管的 基极相连。
12. 所述的家用电热电器，包括换档开关；所述的换档开关包含输入接线 端和输出端，换档开关的换档位数为二位以上；
所述的主变压器，其次级绕组是抽头式绕组；所述的抽头式绕组，有二个 以上的电压档接线端和一个公共接线端；
电压档接线端与换档开关的输入接线端分别相连，换档开关的输出端与发 热部件的一端相连；抽头式绕组的公共接线端与发热部件的另一端相连。13. 所述的家用电热电器，包括二个以上的LED指示灯及其配套数量的电
感；
LED指示灯和电感一对一的并联连接后再串接在主变压器次级绕组的电 压档接线端和换档开关的输入接线端之间。
14. 所述的振荡电路，其振荡频率为20KHz以上。
15. 所述的家用电热电器包括起连接和切断电路作用的定时器； 定时器、电源变换器串联连接后，再跨接在交流市电电源的二端。
本发明的有益效果是
消除现有技术中的家用电热电器可能发生的触电隐患，并采用粗线径的电 热丝等从而使电热部件能经久耐用。
另外，还提供了众多可供选择的技术方案。采用二重过热保护的技术方案， 使用时更安全；电源变换器采用将交流电经整流后再逆变的技术方案，在逆变 环节采用20kHz以上的振荡频率、双三极管推挽式交替导通、主变压器铁芯 采用铁氧体材料或者非晶态材料等，大大降低了电路的能量损耗，明显节约制 造费用，电源变换器又轻、又小、无噪声；指示灯电路的技术方案与众不同， 不仅省电，而且能正确反映全功率、半功率等不同的使用状况，还能显示使用 不正确或者有故障，等等。
图1是本发明安全型家用电热电器的示意图，在本图中安全型家用电热电 器是一个焖烧炉，电源变换器为一独立部件、设置在电器主体外即炉体外；
图2是焖烧炉的壁体结构示意图，在本图中壁体结构为三层，分别为耐高 温薄膜的内层、泡沫塑料的中间层、薄膜的外层；
图3是实施例三的电路图4是实施例二的电路图5是实施例一的电路图。 图中标号说明
l.安装螺钉；2.发热盘；3.炉体；4.炉盖；5.盖钮；6.专用插座；7.专用 插头；8.独立电源变换器；9.耐高温薄膜内层；IO.泡沫塑料中间层；11薄膜外层。
A.中间连接点；BG1.第一三极管；BG2.第二三极管；Bt.—次性过热保护熔断器；Cl.电容；C2.电容；C3.充电电容；C4.滤波电容；Dl.整流二极管； D2.整流二极管；D3.整流二极管；D4.整流二极管；D5.钳位二极管；D6.钳位 双向二极管；D7.全功率LED指示灯；D8.半功率LED指示灯；D9.整流二极管；
K.换档开关；Kt.可恢复热保护断路器；Ll.第一绕组；L2.第二绕组；L3.第三 绕组；L4.全功率电感；L5.半功率电感；Rl.偏置电阻；R2.偏置电阻；R3.充 电电阻；RL.发热部件；Tl.主变压器；T2.振荡变压器；Ui.交流市电；"+ ". 正极；"-".负极。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式
交流市电电源，又称交流市电或市网电源；在中国和其他一些国家，它是 220V/50Hz正弦波交流电，而在欧美等国，是110V/60Hz正弦波交流电，在其
它的国家或地区，还使用其他制式的交流电。上述交流市电电源，在给人们带
来使用便利的同时，还存在一个缺陷，就是不论是220V的交流电还是110V
的交流电或其他制式的交流电，对人身都存在安全上的隐患， 一旦触电，就有 可能会造成死亡事故。所以，人们在使用家用电热电器的时候，也同样存在上 述隐患。
安全特低电压，从广义上来讲，是指不会对人身带来死亡或伤害威胁或痛 苦感觉的安全低电压。实施本发明必须遵循有关的国际标准和国家标准，如果 地区标准或行业标准有更高要求的，应当遵循地区标准或行业标准。
为了给实施者带来方便，现将中华人民共和国国家标准的相关内容摘抄如 下，供实施者了解。
标准号GB 4706. 1-1998
标准名称家用和类似用途电器的安全第一部分通用要求
等效国际标准eqv IEC 60335-1: 1991 标准摘要
2定义
2.5.1 特低电压 extra-low voltage 器具内部的一个电源供给的电压，当器具在额定电压下工作时，该电压在
导线之间以及在导线与地之间均不超过50V。
2.5.2 安全特低电压 safety extra-low voltage导线之间以及导线与地之间不超过42V的电压，其空载电压不超过50V。 当安全特低电压从电网获得时，应通过一个安全隔离变压器或一个带分离
绕组的转换器，此时安全隔离变压器和转换器的绝缘应符合双重绝缘或加强绝
缘的要求。
注这里规定的电压限值是假定此隔离变压器是以它的额定电压为基础
■ ■…:丄;"'i'i'i';;^i ;。
实施本发明时，在设计和生产中，可以将安全特低电压，设定为36V或低 于36V。这样可以留有一定的余地，但是，如果设定为37V等等，也还是属于 本发明保护的范围。
以下继续对本发明进行说明。
首先，需要特别指明的是本发明所称的家用电热电器，不包括穿戴在人 们身上的电热用品(即不包括电热的鞋、帽、衣、裤、手套、袜子、围巾、批 肩、马甲、腰带、护膝等等)，也不包括电热理疗用品。
本发明的一种安全型家用电热电器，包括电路，电器主体和设置在电器 主体上的电热部件；所述的电热部件是碳纤维、或者所述的电热部件是内含电 热丝的绝缘电热管、或者所述的电热部件是电热丝及其绝缘外层；所述的家用
电热电器与交流市电电源相连。
所谓的电器主体，其主体一词一般可以作身体来理解，比如，对电热焖烧
炉、电饭煲、电炒锅、电热锅、电取暖器来讲，电器主体就是炉体；再比如， 对电热毯来讲，电器主体就是毛毯这个物体；还有，对电热玻璃台板、电热杯 子垫板来讲，电器主体就是台板、垫板。
所谓的碳纤维，又称为碳纤维发热线、或碳素发热纤维、或碳素纤维加热 线。它属于一种新型的电加热丝，或称为非金属的电热丝。它具有高强度、高 模量、耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、导电、导热、远红外辐射、 重量轻等诸多优异性能。它具有的特点还有发热体热惯性小，发热迅速， 电热转换效率达98%以上，省电节能。
碳纤维的常规性能有
最高使用温度80°C -- 300°C;使用环境温度-30°C -- +45°C;线 径规格2 mm — 5mm。
市场上有多种型号、规格的碳纤维出售。在实施本发明的时候，应根据实施内容的具体情况，选购合适的碳纤维。
所谓的内含电热丝的绝缘电热管一句中，绝缘一词是指在金属管和位于 金属管内的电热丝，二者不短路，在二者之间是有绝缘材料的或作了绝缘处理 的。
所谓的家用电热电器与交流市电电源相连，其最常见的相连方法是交流 市电电源与插座连接，插座和插头接触连接，插头通过连线与家用电热电器连 接。
与现有技术的不同之处，本发明还有一个将交流市电电压变换成安全特低 电压的电源变换器。本技术方案的好处， 一是安全特低电压对人体无危害，二 是电热部件能经久耐用。前者的道理是显而易见的，对于后者，举例进行说明。
假设，功率同样为100瓦的电热丝， 一根用于220V的电压，另一根用于36V 的电压，则相对而言，前者电热丝的阻值高、必然使得电热丝的线径细，在运 输、生产和使用中容易断裂损坏，而后者电热丝阻值低、线径粗，不容易损坏。 这是本发明的有益处之一。如果使用碳纤维，上述二个好处同样存在，既一是 安全特低电压对人体无危害，二是电热部件能经久耐用。 以下对本发明可供选择的技术方案进行说明。
1. 可供选择的技术方案。所述的家用电热电器包括专用插座和带连线的 专用插头，专用插座和专用插头二者尺寸配合；如果尺寸不配合，比如专用 插头太大则无法插入专用插座，太小则会出现松动、不能可靠的实现连接。
所述的专用插座设置在电器主体上、专用插座的接线桩通过电器主体内的 电路与电热部件相连；具体电路视情况而设计，最简单的电路就是电线，接线 桩通过电器主体内的电线与电热部件相连。
所述的电源变换器是一独立部件、设置在电器主体外，其输入端与交流市 电电源相连，其输出端与带连线的专用插头相连，专用插头与专用插座相连。 独立部件有壳体，电源变换器的零部件安装在壳体内。可以在壳体上设置作为 插头使用的插脚，插脚的前部插入电源插座、其后部与电源变换器主体电连接; 电源插座与交流市电相连，如此，能将电能输入进来。
可以结合图l，理解上述的描述。
2. 可供选择的技术方案。所述的家用电热电器包括发热盘、支架；发 热盘通过支架与电器主体底部隔空固定联接；所述的电热部件与发热盘固定联 接。
隔空固定联接也可说成是架空固定联接，如此联接的方法，是为了防止将大量的热能传递给炉体， 一可避免热能损耗、二可防止炉体烫坏或变形。
发热盘如果使用金属材料制作，发热盘需要通过绝缘安装零件与电热丝等 进行机械性质的固定和连接，可以防止电热丝等短路；对于电热管等，已经作 了绝缘处理的，可以进一步提高绝缘性能。
3. 可供选择的技术方案。所述的家用电热电器包括高温保护电路；高 温保护电路包括高温保护元件，高温保护元件安装在电热部件所在的部位；所 述的高温保护元件和电热部件串联后、再跨接在电源变换器的安全特低电压输 出端。
高温保护元件，具体联接部位可视情况而定，比如，有发热盘的家用电热 电器，可以固定联接在发热盘的底部外侧，如果发热盘的温度上升太高出现异 常，高温保护元件就能检测到相关信息，从而切断电路，进行安全保护。
4. 可供选择的技术方案。所述的高温保护元件，包括可恢复热保护断路 器和一次性过热保护熔断器；可恢复热保护断路器、 一次性过热保护熔断器、 电热部件三者串联连接后再跨接在电源变换器的输出端；可恢复热保护断路器 的动作温度和一次性过热保护熔断器的熔断温度，前者的温度低于后者的温 度。
此为双重保护的方法， 一般的情况下，当发热盘等出现异常的高温，可恢 复热保护断路器发挥作用，进行切断保护，并可反复使用；特殊的情况下，可 恢复热保护断路器失灵，则一次性过热保护熔断器发挥作用、进行切断保护， 并且一次性过热保护熔断器发挥作用后，不可再使用，需要进行修理，解决可 恢复热保护断路器失灵的故障、更换一次性过热保护熔断器，以消除安全隐患。
5. 可供选择的技术方案。所述的电器主体，其壁体结构由内到外依序为 耐高温薄膜的内层、泡沫塑料的中间层、薄膜的外层。
有的家用电热电器产品，其内层和外层可以采用吸塑工艺的方法进行生 产，将制成的内层、外层套在中间层上。 可以结合图2，理解上述的描述。
6. 可供选择的技术方案。所述的电器主体为圆筒的形状；其底部内侧为 一倾斜面，在倾斜面的最低处开设泄漏通孔；所述的发热盘，其为一圆盘，由 圆平面和周边突起的圆圈组成，圆平面上开设泄漏孔。
上述技术方案的好处是在焖烧炉、电热炉之类的产品中，如果发生汤水 漫溢，则汤水可以很快地泄漏、排除，不会积存在炉内浸润至带电部件，可以 讲又多了一个安全保障措施。7，可供选择的技术方案。所述的电源变换器，包括整流电路、振荡电 路、主变压器；所述的整流电路为半波整流电路或者为桥式整流电路；交流市 电电源和整流电路相连，整流电路和振荡电路相连，振荡电路和主变压器的初 级绕组相连；主变压器的次级低压绕组为电源变换器的输出端；初级绕组和次 级绕组二者单独绕制、且二者之间设置安全隔离层。
整流电路中，可以不使用滤波电容。
本技术方案中的主变压器，初级绕组和次级绕组二者单独绕制，是指初级 绕组和次级绕组二者之间没有直接的电连接，初级绕组和次级绕组之间不发生 直接的电流流动。
安全隔离层可以如此考虑选择使用阻燃、耐高温的塑料等骨架，骨架上 设有初级绕组空间区域和次级绕组空间区域，二个区域之间有塑料等隔离层。 初级绕组和次级绕组之间、绕组和铁心之间要进行耐压试验，试验应根据国家 标准规定的电压进行。
如果标准不清楚的，建议施加4000V正弦波交流电进行一分钟的耐压试 验。如有标准的， 一定要按照标准执行。
8.可供选择的技术方案。所述的振荡电路包括包括第一电容、第二电 容、第一三极管及其偏置电阻、第二三极管及其偏置电阻、振荡变压器、电位 分电路；
所述的偏置电阻跨接在三极管的基极和发射极之间； 所述的第一电容和第二电容串联后跨接在整流电路正负输出端； 整流电路输出端正极、第一三极管集电极、发射极、第二三极管集电极、 发射极、整流电路输出端负极依次串联连接；
上述二个三极管的共同连接点为中间连接点；
所述的振荡变压器，包括:a.采用铁氧体材料或者采用非晶态材料的铁芯; b.含有三个绕组的线圈，所述的三个绕组为第一绕组、第二绕组和第三绕组；
第一绕组的同名端与中间连接点相连、非同名端与主变压器初级绕组的一 端相连，主变压器初级绕组的另一端与第一电容和第二电容的共同连接点相 连；
第二绕组的同名端与第一三极管的基极相连、非同名端与第一三极管的发 射极相连；
第三绕组的同名端与第二三极管的发射极相连、非同名端与第二三极管的 基极相连；电位分电路有四个连接点二个与整流电路的正负输出端相连，第三个与 第一三极管的发射极相连、第四个与第二三极管的基极相连。
9. 可供选择的技术方案。所述的分电位电路包括充电电阻、充电电容、 钳位二极管和钳位双向二极管；充电电阻和充电电容串联后跨接在整流电路的 输出端，充电电阻和充电电容的公共接点与钳位二极管的正极、钳位双向二极 管的一端相连，钳位二极管的负极与第一三极管的发射极相连，钳位双向二极 管的另一端与第二三极管的基极相连。
10. 可供选择的技术方案。所述的家用电热电器，包括换档开关；所述的 换档开关包含输入接线端和输出端，换档开关的换档位数为二位以上；
所述的主变压器，其次级绕组是抽头式绕组；所述的抽头式绕组，有二个 以上的电压档接线端和一个公共接线端；
电压档接线端与换档开关的输入接线端分别相连，换档开关的输出端与发 热部件的一端相连；抽头式绕组的公共接线端与发热部件的另一端相连。
采用上述技术方案，可以通过拨动换档开关，使家用电热电器加热状态处 于二种以上的状态。比如，二种状态的， 一个是40瓦小功率加热、另一个80 瓦大功率加热。再比如，三种状态的，第一个是50瓦小功率加热、第二个是 75瓦中功率加热、第三个是100瓦大功率加热。
11. 可供选择的技术方案。所述的家用电热电器，包括二个以上的LED 指示灯及其配套数量的电感；LED指示灯和电感一对一的并联连接后再串接在 主变压器次级绕组的电压档接线端和换档开关的输入接线端之间。
当家用电热电器接通电源并处于加热状态时，就有交流电流从主变压器次 级绕组电压档接线端流出，流过上述的电感时，电感二端出现感应电压，驱动 LED指示灯发亮。如果家用电热电器、如焖烧炉未处于加热状态，或者电源插 头接触不良，或者加热部件出现断路故障，或者发热盘温度太高高温保护元件 切断电路，都会造成LED指示灯不亮。
需要指出的是，二个以上的LED指示灯，可以在外表形式上做成一个LED 指示灯，比如， 一个红色的LED指示灯、 一个蓝色的LED指示灯，可以在外表 形式上做成一个LED指示灯的外表形式，即做成一个红蓝双色灯，市场上也有 现成的产品出售，但它们在电路原理上，和原来做成二个外表形式的LED指示 灯还是一样的。即采用双色灯或三色灯，依然还是在本技术方案保护的范围内。
12. 可供选择的技术方案。所述的家用电热电器包括起连接和切断电路 作用的定时器；定时器、电源变换器串联连接后，再跨接在交流市电电源的二媳 顺。
定时器可以使用完全机械性质的定时器，如类似电风扇上使用的老式机械
定时器；定时器也可以由电子定时电路加继电器构成；定时器还可以由计算机 软件程序加上执行元器件构成，软件程序计算时间、元器件执行接通和切断电 路的任务。
执行元器件可以是继电器或三极管或可控硅等等。
本技术方案中的定时器，可以使用一个，也可以使用二个甚至多个，其功 能也可以实现多种多样化。比如a.自动定时开；b.自动定时关；C.自动定 时开启加热后保持若干小时、再自动切断。
13.可供选择的技术方案。所述的振荡电路，其振荡频率为20KHz以上。 采用频率为20KHz以上的振荡电路，效果更好。振荡电路和主变压器，如 果频率为20KHz以下，出现的噪声人耳可以听到；如果频率为20KHz以上，出 现的噪声人耳听不到，而且处于此种状态，电能的转换效率也更高、变压器更 小、重量更轻、成本更低。
实施例一
结合图5进行说明。
先对图中的标号进行说明，其中，括号内的是型号或规格。 A是中间连接点；BG1是第一三极管(13007); BG2是第二三极管(13007); Bt是一次性过热保护熔断器；Cl是电容(150nF/630V); C2是电容 (150nF/630V); C3是充电电容(22nF/歸);Dl是整流二极管咖7); D2 是整流二极管(4007); D3是整流二极管(4007); D4是整流二极管(4007); D5是钳位二极管(4007); D6是钳位双向二极管(DB1); D7是全功率LED指 示灯；D8是半功率LED指示灯；K.是换档开关；Kt是可恢复热保护断路器； Ll是第一绕组；L2是第二绕组；L3是第三绕组；L4是全功率电感；L5是半 功率电感；Rl是偏置电阻(270Q); R2是偏置电阻(270Q); R3是充电电阻
(200kQ); RL是发热部件；Tl是主变压器;T2是振荡变压器；Ui是交流市
电。"+"是正极；"-"是负极。
在主变压器T1中，采用铁氧体材料或者采用非晶态材料的铁芯，初级绕 组为0.38mm的线径、100匝；次级绕组为0. 29咖的线径、三股并绕25匪后 抽头，再三股并绕ll匝。
在振荡变压器T2中，采用铁氧体材料或者采用非晶态材料的铁芯，在同一个铁芯上绕制三个独立的绕组，Ll为1匝、L2为3匝、L3为3匝。 电路说明和分析。
桥式整流电路输出的是带波动的直流电。整流电路的正极通过充电电阻 R3向充电电容C3充电、使得充电电容C3的电位逐步升高。D6的管压降大约 为20V远大于D5正向管压降(约为0. 5V)，
假设，在某一 tl时刻，BG1三极管被导通，中间连接点A的电位拉高到 接近于整流电路输出"+"正极端的电位，如此变化造成Ll、 L2和L3的同 名端电压全部为高。
在上述的tl时刻，有下列情况随之出现:a. Ll和主变压器T1的初级绕 组是串联连接的，所以电流沿"+"正极、BG1、 Ll、 Tl的初级绕组、C2的方 向和路径进行流动，同时对C2进行充电，C2的电位逐步提髙；b.L2同名端为 高，造成BG1饱和导通；c.L3同名端为高、异名端为低，使得BG2深度截止； (1.二极管D5反向截止；e.电容C3继续充电、升高，但双向二极管尚未导通。
在上述tl时刻之后，随着时间的推移，Ll、 L2、 L3上的电磁能量逐步减 小，有下列情况出现:a. C2的电位越来越高、积累的电荷越来越多；b. BG1 导通越来越浅、趋向截止；c. BG2截止越来越浅；d.电容C3上的电位越来 越高。
当电容C3上的充电电压达到能使D6导通之际，BG1已经截止。 一旦D6 从左至右正向导通、BG2导通，则中间连接点A的电位降低到接近于整流电路 输出"-"负极端的零电位，此一突然变化造成L1、 L2和L3的异名端电压全 部为高(即L1、 L2和L3的同名端电压全部为低)。假设此变化的时刻为t2。
在上述的t2时刻，有下列情况出现:a.电容C2释放电荷，电流沿C2、 Tl的初级绕组、Ll、 BG2、"-"负极的方向和路径进行流动，电容C2的电位 逐步降低；b.L2同名端为低，加上A的电位大幅下降造成BG1深度截止；c. L3 异名端为高，再加上从D6流过来的电流，使得BG2饱和导通；d.二极管DS 正向导通，并将电容C3上的电位逐步下拉。
在上述t2时刻之后，随着时间的推移，Ll、 L2、 L3上的电磁能量逐步减 小，有下列情况出现:a. C2的电位越来越低、；b. BG2导通越来越浅、趋向截 止；c. BG1截止越来越浅；d.电容C3上的电位越来越低。
当BG2截止时，A的电位被迅速提高(此时电容C3上电压约有20V、 D5 正向导通)，Ll、 L2、 L3的同名端为高，电路进行翻转，重新进行上述tl时 刻开始的过程，如此循环往复。电路中，偏置电阻R1、 R2还具有傍路作用，吸纳L1、 L2上过高的电磁能 量，保护三极管BG1、 BG2不被击穿。
从上面的介绍中知道，主变压器的初级绕组，是不断通过正方向的电容充 电电流和电容放电电流，即交变电流，所以在主变压器的次级绕组必然会出现 感应电动势，在带有负载的情况下，就出现电流。
在本实施例中，次级绕组有二档输出功率供选择。后续的电路，在具体实 施方式中已经作了介绍，不再赘述。
实施例二
结合图4进行说明。
先对图中的标号进行说明A是中间连接点；BG1是第一三极管；BG2是第
二三极管；Cl是电容；C2是电容；C3是充电电容；C4是滤波电容；D5是钳
位二极管；D6是钳位双向二极管；D9是整流二极管；Ll是第一绕组；L2是第 二绕组；L3是第三绕组；Rl是偏置电阻；R2是偏置电阻；R3是充电电阻；Tl 是主变压器；T2是振荡变压器；Ui是交流市电。"+ "是正极；"-"是负极。
滤波电容C4可以用、也可以不用，但对电路的其他参数有影响，需要根
据实施例一描述的原理，进行调整。 本实施例中，采用半波整流。
实施例三
结合图3进行说明。
先对图中的标号进行说明。A是中间连接点；BG1是第一三极管；BG2是
第二三极管；Cl是电容；C2是电容；Ll是第一绕组；L2是第二绕组；L3是 第三绕组；Rl是偏置电阻；R2是偏置电阻；Tl是主变压器；T2是振荡变压器; Ui是交流市电。"+ "是正极；"-"是负极。
本实施例中，电位分电路输入端接整流电路的输出端，电位分电路有二个 输出端点，对该二个输出端点的电位变化情况、对电位分电路以外的其它电路 的电位变化情况，实施例一中已经描述清楚了。
所以，可以根据实施例一中讲的原理，设计出不同的电位分电路。
权利要求
1.一种安全型家用电热电器，包括电路，电器主体和设置在电器主体上的电热部件；所述的电热部件是碳纤维、或者所述的电热部件是内含电热丝的绝缘电热管、或者所述的电热部件是电热丝及其绝缘外层；所述的家用电热电器与交流市电电源相连；其特征在于所述的家用电热电器还包括将交流市电电压变换成安全特低电压的电源变换器；所述的电源变换器，其输入端与交流市电电源相连、其安全特低电压的输出端与电热部件相连；所述的电热丝为低阻值、粗线径的电热丝，或者所述的碳纤维为低阻值、粗线径的碳纤维。
2. 根据权利要求l所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的家用 电热电器包括专用插座和带连线的专用插头，专用插座和专用插头二者尺寸配 合；所述的专用插座设置在电器主体上、专用插座的接线桩通过电器主体内的 电路与电热部件相连；所述的电源变换器是一独立部件、设置在电器主体外，其输入端与交流市 电电源相连，其输出端与带连线的专用插头相连，专用插头与专用插座相连。
3. 根据权利要求l所述的安全型家用电热电器，其特征是， 所述的家用电热电器包括发热盘、支架； 发热盘通过支架与电器主体底部隔空固定联接；所述的电热部件与发热盘固定联接。
4. 根据权利要求l所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的绝缘 外层是以下四者中任意一个，a. 所述的绝缘外层为绝缘细丝，其紧密编织在所述的电热丝的四周；b. 所述的绝缘外层为绝缘套管，所述的电热丝位于绝缘套管之中； C.所述的绝缘外层为绝缘扁带，其缠绕在所述的电热丝的四周；d.所述的绝缘外层为云母片，云母片为二层以上，电热丝被包裹在其中。
5. 根据权利要求1所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的家用 电热电器包括高温保护电路；高温保护电路包括高温保护元件，高温保护元 件安装在电热部件所在的部位；所述的高温保护元件和电热部件串联后、再跨 接在电源变换器的安全特低电压输出端。
6. 根据权利要求5所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的高温 保护元件，包括可恢复热保护断路器和一次性过热保护熔断器；可恢复热保护 断路器、 一次性过热保护熔断器、电热部件三者串联连接后再跨接在电源变换 器的输出端；可恢复热保护断路器的动作温度和一次性过热保护熔断器的熔断温度，前 者的温度低于后者的温度。
7. 根据权利要求l所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的电器 主体，其壁体结构由内到外依序为耐高温薄膜的内层、泡沫塑料的中间层、 薄膜的外层。
8. 根据权利要求1或3所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的 电器主体为圆筒的形状；其底部内侧为一倾斜面，在倾斜面的最低处开设泄漏 通孔；所述的发热盘，其为一圆盘，由圆平面和周边突起的圆圈组成，圆平面 上开设泄漏孔。
9. 根据权利要求l所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的电源 变换器，包括整流电路、振荡电路、主变压器；所述的整流电路为半波整流电路或者为桥式整流电路；交流市电电源和整流电路相连，整流电路和振荡电路相连，振荡电路和主 变压器的初级绕组相连；主变压器的次级低压绕组为电源变换器的输出端； 初级绕组和次级绕组二者单独绕制、且二者之间设置安全隔离层。
10. 根据权利要求9所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的振荡 电路包括包括第一电容、第二电容、第一三极管及其偏置电阻、第二三极管 及其偏置电阻、振荡变压器、电位分电路；所述的偏置电阻跨接在三极管的基极和发射极之间； 所述的第一电容和第二电容串联后跨接在整流电路正负输出端； 整流电路输出端正极、第一三极管集电极、发射极、第二三极管集电极、 发射极、整流电路输出端负极依次串联连接；上述二个三极管的共同连接点为中间连接点；所述的振荡变压器，包括:a.采用铁氧体材料或者采用非晶态材料的铁芯； b.含有三个绕组的线圈，所述的三个绕组为第一绕组、第二绕组和第三绕组；第一绕组的同名端与中间连接点相连、非同名端与主变压器初级绕组的一 端相连，主变压器初级绕组的另一端与第一电容和第二电容的共同连接点相 连；第二绕组的同名端与第一三极管的基极相连、非同名端与第一三极管的发射极相连；第三绕组的同名端与第二三极管的发射极相连、非同名端与第二三极管的 基极相连；电位分电路有四个连接点二个与整流电路的正负输出端相连，第三个与 第一三极管的发射极相连、第四个与第二三极管的基极相连。
11. 根据权利要求10所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的分 电位电路包括充电电阻、充电电容、钳位二极管和钳位双向二极管；充电电阻和充电电容串联后跨接在整流电路的输出端，充电电阻和充电电 容的公共接点与钳位二极管的正极、钳位双向二极管的一端相连，钳位二极管 的负极与第一三极管的发射极相连，钳位双向二极管的另一端与第二三极管的 基极相连。
12. 根据权利要求1或9所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的 家用电热电器，包括换档开关；所述的换档开关包含输入接线端和输出端，换 档开关的换档位数为二位以上；所述的主变压器，其次级绕组是抽头式绕组；所述的抽头式绕组，有二个 以上的电压档接线端和一个公共接线端；电压档接线端与换档开关的输入接线端分别相连，换档开关的输出端与发 热部件的一端相连；抽头式绕组的公共接线端与发热部件的另一端相连。
13. 根据权利要求12所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的家 用电热电器，包括二个以上的LED指示灯及其配套数量的电感；LED指示灯和电感一对一的并联连接后再串接在主变压器次级绕组的电 压档接线端和换档开关的输入接线端之间。
14. 根据权利要求9所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的振荡 电路，其振荡频率为20KHz以上。
15. 根据权利要求l所述的安全型家用电热电器，其特征是，所述的家用 电热电器包括起连接和切断电路作用的定时器；定时器、电源变换器串联连接后，再跨接在交流市电电源的二端。
全文摘要
本发明涉及家用电热电器的技术领域，公开了一种安全型家用电热电器。为了消除现有技术的家用电热电器可能发生的触电隐患，解决电热丝等发热零部件容易损坏的问题，本发明提出以下的技术方案一种安全型家用电热电器，包括电路，电器主体和设置在电器主体上的电热部件；其特征在于所述的家用电热电器还包括将交流市电电压变换成安全特低电压的电源变换器；所述的电源变换器，其输入端与交流市电电源相连、其安全特低电压的输出端与电热部件相连。有益效果是消除现有技术中的家用电热电器可能发生的触电隐患，并采用粗线径的电热丝等从而使电热部件能经久耐用。另外，还提供了众多可供选择的技术方案等。
文档编号H03B5/24GK101562912SQ20081003611
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者甦 张, 徐雅国, 舟 梁, 汤乃申 申请人:徐雅国