一种蒸汽发生器及手持式挂烫机
技术领域
本实用新型涉及挂烫机领域，特别是一种使用110VAC和220VAC的双电压的蒸汽发生器及带有该蒸汽发生器的手持式挂烫机。
背景技术
手持式挂烫机和电熨斗是居家旅行常用的家电，不论是在家里还是在旅馆，使用电熨斗都可以很方便地把自己的衣物熨平，深受广大消费者欢迎。
作为家用电器，与电熨斗直接将衣服按压在熨衣板上熨衣服不同，手持式挂烫机采用蒸汽发生器，产生蒸汽喷射到挂着的衣服上，可以将衣服熨平的同时，还不变形。与电熨斗等一切采用市电作为电源的电器，一般采用市电作为工作电源，不论是在家里还是在旅馆里，基本上都预留有壁插，人们通过壁插获得市电，目前，国内的手持式挂烫机基本上都是额定电压为220VAC的电熨斗，带着这样的手持式挂烫机在国内旅行，不论走到国内什么地方，都可以使用熨衣服。但如果出国旅游，如到美国、日本等国家供应的是110VAC市电的国家和地区旅游，额定电压为220VAC的电熨斗就没法使用了，为此业内设计出一些可以在国内外都正常使用的电熨斗。如中国专利公开号CN 206727881 U就公开了一种熨斗功率智能切换电路，通过单片机检测电源电压实现自动识别功能，再根据电源电压大小将熨斗切换到对应额定电压的档位，实现智能功率切换，而不需要通过手动旋动开关，大大提高了用户体验感且安全性能好。
目前，有些蒸汽发生器虽然与这种电熨斗一样，能够自动识别不同的输入电压，通过不同的输入电压选择额定电压与市电一致的发热器，这样如果不去某个额定电压对应的市电的国家，则这种电热器将不会使用，浪费资源。
实用新型内容
本实用新型针对目前蒸汽发生器及手持式挂烫机能够自动识别不同的输入电压，通过不同的输入电压选择额定电压与市电一致的发热器，如果不去某个额定电压对应的市电的国家，则这种电热器将不会使用，浪费资源的不足，提供一种双电压的蒸汽发生器及带有该蒸汽发生器的手持式挂烫机，该电熨斗可以在220VAC市电下工作，也可以在110VAC市电下工作。
本实用新型实现其技术目的技术方案是：一种蒸汽发生器，包括发热器，所述的发热器包括额定电压为110VAC的两个相同额定功率的第一发热负载和第二发热负载，还包括对输入的市电进行检测的检测模块和对第一发热负载和第二发热负载加电的控制电路，所述的检测模块检测到市电为110VAC时，控制电路控制第一发热负载和第二发热负载并联连接在市电的L极和N极之间；检测到市电为220VAC时，控制电路控制第一发热负载和第二发热负载串连以后连接在市电L极和N极之间。
本实用新型中，通过检测市电是110VAC还是220VAC确定发热负载怎样接入市电两相之间，不论是在220VAC的环境下还是110VAC的环境下，都可以使两个发热负载在额定电压下工作。
进一步的，上述的蒸汽发生器中：所述的控制电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器以及第一继电器的驱动电路、第二继电器的驱动电路、第三继电器的驱动电路；所述的第一继电器吸合的两端极分别接市电的AC_L相和第一发热负载的一端，第二继电器为单刀双掷开关，它的单刀一极与第一发热负载的另一端相连，另外两极分别与第二发热负载的一端和市电的AC_N相相连，在第二继电器吸合时，第一发热负载的另一端与第二发热负载的一端相连，否则第一发热负载的另一端与市电的AC_N相相连；所述的第三继电器吸合的两极分别接市电AC_L相和第二发热负载的一端，第二发热负载的另一端接市电的AC_N相；所述的检测模块检测到市电为110VAC时，产生控制信号控制第一继电器的驱动电路驱动第一继电器吸合和控制第三继电器的驱动电路驱动第三继电器吸合；所述的检测模块检测到市电为220VAC时，产生控制信号控制第一继电器的驱动电路驱动第一继电器吸合和控制第二继电器的驱动电路驱动第二继电器吸合。
进一步的，上述的蒸汽发生器中：所述的检测模块包括对市电进行采样的采样电路和单片机；
所述的采样电路包括分压电路，整流滤波电路和钳位电路，所述的分压电路将市电AC_L相和AC_N相之间的电压分压成高压部分和低压部分，所述的整流滤波电路对低压部分进行整流和滤波产生采样的直流电压信号输入到单片机内，在所述的单片机内进行判断市电是110VAC还是220VAC，所述的钳位电路限制采样的直流电压信号在5VDC以内。
进一步的，上述的蒸汽发生器中：所述的分压电路包括分压电阻R5、分压电阻R6和分压电阻R7；分压电阻R7的阻值远小于分压电阻R5、分压电阻R6的阻值的和，分压电阻R5、分压电阻R6和分压电阻R7依次串连，分压电阻R7的两端形成分压输出。
进一步的，上述的蒸汽发生器中：所述的整流滤波电路包括整流二极管D3、整流二极管D4、电解电容C7、电容C8；整流二极管D3设置在分压电阻R6与分压电阻R7相连的公共端与市电AC_N相之间，整流二极管D3的P极接市电AC_N相；整流二极管D4设置在分压电阻R6与分压电阻R7之间，整流二极管D4的P极接分压电阻R6；
电解电容C7、电容C8均并联在分压电阻R7的两端，电解电容C7阴极接市电AC_N相。
进一步的，上述的电熨斗中：所述的钳位电路包括二极管D5，所述的二极管D5的N极接+5VDC，二极管D5的P极接采样的直流电压信号。
进一步的，上述的蒸汽发生器中：还包括将市电转换为+5VDC和+12VDC供检测模块和控制电路使用的电压转换电路；所述的电压转换电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；电容C1、电容C2、电解电容C3、电容C4、电解电容C5、电容C6；二极管D1、12V稳压管ZD1、5V稳压管ZD2；电阻R1和电容C1设置在市电的AC_L相与AC_N相之间，电阻R2的一端接市电的AC_N相，另一端分别与电阻R3和电容C2的一端相连，电阻R3和电容C2的另一端接二极管D1的N极，二极管D1的P极接市电的AC_N相，二极管D1的N极与电阻R3和电容C2的另一端相连的公共端接二极管D2的P极，二极管D2的N极通过12V稳压管ZD1接市电的AC_N相，在12V稳压管ZD1两端分别并联电解电容C3、电容C4滤波后形成+12VDC电源；
+12VDC电源经过电阻R4后，通过5V稳压管VT2接市电的AC_N相，在5V稳压管VT2的两端分别并联电解电容C5、电容C6滤波后形成+5VDC电源。
本实用新型还提供一种带有上述蒸汽发生器的手持式挂烫机。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型手持式挂烫机中蒸汽发生器控制电路图。
图2为本实用新型手持式挂烫机中蒸汽发生器采样电路原理图。
图3为本实用新型中使用的+12VDC和+5VDC电源原理图。
具体实施方式
本实用新型是一种可以在110V市电下工作，又能在220V市电下工作，并且可以自动识别110V市电和220V市电的蒸汽发生器，它在手持式挂烫机中使用，旅行时，带着本实施例的手持式挂烫机在中国等以220VAC工频电压做市电的国家旅游，也可以到美国、日本等以110VAC作为市电标准的国家旅行，并且在使用时，可以识别市电是110VAC还是220VAC，以采用不同的控制方式使其接入市电。不论是220V还是110V都是本实施例的手持式挂烫机的额定功率。本实施例的蒸汽发生器不但可以手持式挂烫机中使用，也可以在其它需要蒸汽的装置中。
本实施例的手持式挂烫机中的蒸汽发生器，包括额定电压为110VAC的两个相同额定功率的第一发热负载和第二发热负载组成的发热器，还包括对输入的市电进行检测的检测模块和对第一发热负载和第二发热负载加电的控制电路，检测模块检测到市电为110VAC时，控制电路控制第一发热负载和第二发热负载并联连接在市电的L极和N极之间；检测到市电为220VAC时，控制电路控制第一发热负载和第二发热负载串连以后连接在市电L极和N极之间。本实施例中，第一发热负载和第二发热负载其实就是两个一样规格的发热的电阻丝。
如图1所示，控制电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器以及第一继电器的驱动电路、第二继电器的驱动电路、第三继电器的驱动电路；所述的第一继电器吸合的两端极分别接市电的AC_L相和第一发热负载的一端，第二继电器为单刀双掷开关，它的单刀一极与第一发热负载的另一端相连，另外两极分别与第二发热负载的一端和市电的AC_N相相连，在第二继电器吸合时，第一发热负载的另一端与第二发热负载的一端相连，否则第一发热负载的另一端与市电的AC_N相相连；所述的第三继电器吸合的两极分别接市电AC_L相和第二发热负载的一端，第二发热负载的另一端接市电的AC_N相；所述的检测模块检测到市电为110VAC时，产生控制信号控制第一继电器的驱动电路驱动第一继电器吸合和控制第三继电器的驱动电路驱动第三继电器吸合；此时，市电AC_L相分别与第一发热负载和第二发热负载的一端相连，而市电AC_N相分别与第一发热负载和第二发热负载的另一端相连，这样，第一发热负载和第二发热负载就并联在市电的两相之间。此时，两个发热负载都工作在额定电压下。
检测模块检测到市电为220VAC时，产生控制信号控制第一继电器的驱动电路驱动第一继电器吸合和控制第二继电器的驱动电路驱动第二继电器吸合，此时，市电的AC_L相线经第一继电器加到第一发热负载的一端，第一发热负载另一端通过第二继电器接第二发热负载的一端，而由于第三继电器不吸合，则第二发热负载的另一端接市电的AC_N相，形成回路，此时，第一发热负载和第二发热负载串连在220VAC的市电中，由于它们具有相同的电阻，所以加到每个发热负载上的电压都一样都是110VAC，因此，两个发热负载都工作在额定电压下。
本实施例中，检测模块包括对市电进行采样的采样电路和单片机，单片机产生驱动信号，通过驱动电路对继电器进行驱动，有驱动信号的，继电器吸合；如图1所示，继电器是由驱动电路驱动，驱动电路在单片机的控制下，实现对继电器的控制，控制电路非常简单，每个继电器的线圈一端接+12VDC电源，另一端接三极管有集电极，三极管的发射极接地，当单片机产生的控制信号有效时(这里是高电平)三极管基极为高电平，这样三极管导通，继电器线圈中有电流，则继电器吸合。如图1所示，为了增加单片机驱动能力，在单片机的控制信号输出端还设置有限流电阻。
采样电路包括分压电路，整流滤波电路和钳位电路如图2所示，分压电路将市电AC_L相和AC_N相之间的电压分压成高压部分和低压部分，所述的整流滤波电路对低压部分进行整流和滤波产生采样的直流电压信号输入到单片机内，在单片机内进行判断市电是110VAC还是220VAC，钳位电路限制采样的直流电压信号在5VDC以内。实际上，在单片机内先对输入的采样信号进行数字化，然后对它进行比较，在单片机内设置一个规定的电压值，如果采样信号数字化以后的值大于这个设定的数值时，则表示市电是220VAC，否则就是110VAC。
分压电路包括分压电阻R5、分压电阻R6和分压电阻R7；分压电阻R7的阻值远小于分压电阻R5、分压电阻R6的阻值的和，分压电阻R5、分压电阻R6和分压电阻R7依次串连，分压电阻R7的两端形成分压输出。本实施例中，分压电阻R5、分压电阻R6选择最常用的620K的电阻，而分压电阻R7也选择27K，根据电路原理，分压电阻R7的电压在110VAC的市电时是小于2.5VAC，经过整流滤波以后应该小于3VDC，同样，分压电阻R7的电压在220VAC的市电时是小于5VAC，经过整流滤波以后应该小于6VDC，因此，在单片机内设置一个规定的电压值就可以是4V或者3.5V等，处在3VDC到6VDC之间的数，如果大于这个数说明市电是220VAC，否则就是110VAC。
整流滤波电路如图2所示，包括由整流二极管D3、整流二极管D4组成的整流电路，滤波电容包括电解电容C7、电容C8组成的滤波电路。整流二极管D3设置在分压电阻R6与分压电阻R7相连的公共端与市电AC_N相之间，整流二极管D3的P极接市电AC_N相；整流二极管D4设置在分压电阻R6与分压电阻R7之间，整流二极管D4的P极接分压电阻R6；这样，只有市电AC_L相为正时，才有电源加到分压电阻R7的两端，实际上是一种半波整流。
电解电容C7、电容C8均并联在分压电阻R7的两端，电解电容C7阴极接市电AC_N相。经过半波整流和电解电容C7、电容C8滤波以后，分压电阻R7的两端输出的直流电压就是需要采集的电压，它实际上要小于分压电阻R7两端的交流电压。
本实施例中钳位电路包括二极管D5，二极管D5的N极接+5VDC，二极管D5的P极接采样的直流电压信号。有钳位电路存在，则表示输入到单片机的电压只能小于或者等于5V，是对单片机的保护。
另外，本实施例中，因为还有单片机和继电器，它们本身是需要有电源的，因此，在手持式挂烫机插入市电时，还有将市电转换成单片机和继电器工作所需要的5VDC和12VDC电源。电压转换电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；电容C1、电容C2、电解电容C3、电容C4、电解电容C5、电容C6；二极管D1、12V稳压管ZD1、5V稳压管ZD2；电阻R1和电容C1设置在市电的AC_L相与AC_N相之间，电阻R2的一端接市电的AC_N相，另一端分别与电阻R3和电容C2的一端相连，电阻R3和电容C2的另一端接二极管D1的N极，二极管D1的P极接市电的AC_N相，二极管D1的N极与电阻R3和电容C2的另一端相连的公共端接二极管D2的P极，二极管D2的N极通过12V稳压管ZD1接市电的AC_N相，在12V稳压管ZD1两端分别并联电解电容C3、电容C4滤波后形成+12VDC电源。
+12VDC电源经过电阻R4后，通过5V稳压管VT2接市电的AC_N相，在5V稳压管VT2的两端分别并联电解电容C5、电容C6滤波后形成+5VDC电源。
相对手持式挂烫机的两个发热负载几百瓦上千瓦的功率，只有几瓦功率的单片机和继电器的功耗基本上可以不计，因此，5VDC和12VDC电源可以直接利用12V稳压管ZD1直接从市电中分出12V的电压来进行滤波产生12VDC供继电器使用，也可以在12DC中采用5.1V稳压管VT2分出来再滤波形成5VDC电源供单片机使用。这两个电源电路结构非常简单，虽然较由较普通的整流滤波电可能转换效率稍低，但对于电熨斗这样发热的负载来说，没有任何影响，它效率低产生的热量也可以加入到加热负载所产生的热量一起，不会产生浪费。
