電炊具的制作方法
【專利摘要】電炊具，包括鍋體，鍋蓋，內(nèi)鍋，加熱裝置，控制裝置和開關(guān)電源，加熱裝置包括繼電器溫控機構(gòu)和可控硅溫控機構(gòu)，繼電器溫控機構(gòu)包括繼電器和與繼電器連接的第一發(fā)熱管，可控硅溫控機構(gòu)包括可控硅和受控于可控硅的第二發(fā)熱管，繼電器和可控硅均受控于控制裝置。本實用新型具有能夠避免可控硅溫升過高的優(yōu)點。
【專利說明】電炊具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電炊具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上的智能電飯煲通常使用繼電器連接一個發(fā)熱盤，根據(jù)控制器中預(yù)存的食物烹飪曲線通過改變發(fā)熱盤加熱周期的占空比來調(diào)節(jié)發(fā)熱片的平均功率?；蛘呤鞘褂每煽毓柽B接一個發(fā)熱盤，根據(jù)控制器中預(yù)存的食物烹飪曲線通過改變可控硅的觸發(fā)時間來調(diào)節(jié)發(fā)熱盤的功率。這種控溫方式存在的缺陷是:1、發(fā)熱盤功率輸出不均勻，隨著繼電器的開和關(guān)溫度存在較大的波動。2、由于市電的電壓會發(fā)生波動，食物即使采用相同的加熱占空比，其平均功率也不相同，影響烹飪效果。當(dāng)電壓過高時，由于平均功率變大，鍋內(nèi)的水沸騰過于劇烈而導(dǎo)致食物變爛甚至溢出；當(dāng)電壓過低時，由于平均功率變小，鍋內(nèi)的水溫度不足導(dǎo)致食物無法烹調(diào)到位。3、單獨使用可控硅控溫時，調(diào)節(jié)大功率發(fā)熱體功率會使得可控硅通過的電流過大，導(dǎo)致可控硅的發(fā)熱損耗變大，需要較大尺寸散熱器配合使用，導(dǎo)致電炊具的電路板要做很大，電炊具的體積大。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有電飯煲的控溫方式的上述缺陷，本實用新型提供了一種能夠避免可控硅溫升過高的電炊具。
[0004]電炊具，包括鍋體，鍋蓋，內(nèi)鍋，加熱裝置，控制裝置和開關(guān)電源；加熱裝置包括繼電器溫控機構(gòu)和可控娃溫控機構(gòu)，繼電器溫控機構(gòu)包括繼電器和與繼電器連接的第一發(fā)熱管，可控硅溫控機構(gòu)包括可控硅和受控于可控硅的第二發(fā)熱管，繼電器和可控硅均受控于控制裝置；繼電器溫控機構(gòu)和可控硅溫控機構(gòu)配合提供加熱功率。
[0005]進(jìn)一步，所述的控制裝置包括與檢測電路的當(dāng)前電壓的電壓有效值檢測電路，檢測電壓的過零點、且每次當(dāng)電壓過零點時產(chǎn)生一個上升沿或者下降沿的過零中斷信號的過零檢測電路和控制芯片，電壓有效值檢測電路輸出的實時電壓輸入至控制芯片中，電壓過零檢測電路發(fā)出的過零中斷信號輸入控制芯片中，控制芯片中設(shè)有過零中斷信號計數(shù)器，控制芯片的輸出端分別連接可控硅和繼電器；
[0006]控制芯片包括根據(jù)當(dāng)前電壓計算第一發(fā)熱管功率Pr的第一計算單元，根據(jù)當(dāng)前電壓計算第二發(fā)熱管功率Pt的第二計算單元，存儲有設(shè)定功率Ptl的存儲單元，和比較設(shè)定功率Po與第一發(fā)熱管功率Pr的比較單元；
[0007]比較單元計算P。與Pr的差值、并將該差值與Pt的比值P、轉(zhuǎn)換為可控硅觸發(fā)的半波數(shù)N ;
[0008]控制芯片累計過零中斷信號的個數(shù)到達(dá)半波數(shù)時，控制芯片停止觸發(fā)可控硅。
[0009]進(jìn)一步，第一發(fā)熱管和第二發(fā)熱管安裝于同一個發(fā)熱盤中。
[0010]進(jìn)一步，所述的開關(guān)電源包括與市電輸入端子連接的安全保護(hù)電路，與該安全保護(hù)電路連接的整流濾波電路，與整流濾波電路連接、能將高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的非隔離開關(guān)電源，和與非隔離開關(guān)電源連接的穩(wěn)壓電路；電壓有效值檢測電路和電壓過零檢測電路均與安全保護(hù)電路連接，控制芯片連接將電源輸出的高紋波直流電壓轉(zhuǎn)換為控制芯片所需的低紋波直流電壓的穩(wěn)壓電路。
[0011]進(jìn)一步，電壓有效值檢測電路包括第二整流二極管，第一分壓電阻，第二分壓電阻，第三分壓電阻，第三鉗位二極管，第四濾波電阻和第八濾波電容以及第九濾波電容；第二整流二極管與安全保護(hù)電路連接；
[0012]第二整流二極管、第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)連接，鉗位二極管一端與第二分壓電阻連接、另一端接穩(wěn)壓電路，第九濾波電容與第四濾波電阻串聯(lián)形成的串聯(lián)模塊與第三分壓電阻、第八濾波電容并聯(lián)，第四濾波電阻與第九濾波電容連接的一端通過導(dǎo)線與控制芯片連接；第三分壓電阻、第八濾波電容和第九濾波電容一端接地。
[0013]進(jìn)一步，電壓過零檢測電路包括第五限流電阻，第六限流電阻，第七限流電阻，第四鉗位二極管和第五鉗位二極管；第五限流電阻、第六限流電阻和第七限流電阻串聯(lián)連接，第四鉗位二極管的正極接地、負(fù)極連接第七限流電阻，第五鉗位二極管的正極連接第七限流電阻，負(fù)極連接穩(wěn)壓電路，第七限流電阻與控制芯片的輸入端連接。
[0014]進(jìn)一步，繼電器與繼電器驅(qū)動電路連接，繼電器驅(qū)動電路包括第八電阻、第九電阻和第六二極管，第八電阻一端連接控制芯片的輸出端、另一端連接第一三極管的基極，第九電阻一端連接第一三極管的基極、另一端連接第一三極管的發(fā)射極，第一三極管的集電極連接繼電器；繼電器與第六二極管并聯(lián)。
[0015]進(jìn)一步，可控硅與可控硅觸發(fā)電路連接，可控硅觸發(fā)電路包括第二三極管，第十電阻、第十一電阻和第十二電阻，第十電阻一端連接控制芯片的輸出端、另一端連接第二三極管的基極，第十一電阻一端連接第二三極管的基極、另一端連接第二三極管的發(fā)射極，第十二電阻一端連接第二三極管的集電極、另一端連接可控硅。
[0016]本實用新型的技術(shù)構(gòu)思是:采用繼電器和可控硅分別控制一個發(fā)熱管，能夠根據(jù)市電電壓變化及時調(diào)節(jié)兩發(fā)熱管功率，使總的輸出功率恒定。同時功率輸出靈活，可以根據(jù)不同烹飪需要，輸出合適的恒定功率?？煽毓韬屠^電器配合使用，可控硅只通過一個較小的電流，溫升不至于過高，同時可以實現(xiàn)大功率調(diào)節(jié)?？煽毓枵{(diào)功使用過零觸發(fā)方式，功率因數(shù)高，電磁干擾小。
[0017]本實用新型具有能夠大功率調(diào)節(jié)又避免可控硅溫升過高的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的示意圖。
[0019]圖2是本實用新型的控制電路框圖。
[0020]圖3是本實用新型的控制電路圖。
[0021]圖4是加熱裝置的示意圖。
[0022]圖5是本實用新型的加熱控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]參照附圖，進(jìn)一步說明本實用新型:
[0024]電炊具，包括鍋體A，鍋蓋，內(nèi)鍋C，加熱裝置，控制裝置和開關(guān)電源，加熱裝置包括繼電器溫控機構(gòu)和可控硅溫控機構(gòu)，繼電器溫控機構(gòu)包括繼電器Kl和與繼電器連接的第一發(fā)熱管Hl,可控娃溫控機構(gòu)包括可控娃Tl和受控于可控娃的第二發(fā)熱管H2,繼電器Kl和可控硅Tl均受控于控制裝置；繼電器溫控機構(gòu)和可控硅溫控機構(gòu)配合提供加熱功率。
[0025]繼電器溫控機構(gòu)可以是由一個繼電器Kl和一個第一發(fā)熱管Hl組成；也可以是由多個繼電器Kl和多個第一發(fā)熱管Hl組成，每個繼電器Kl控制一個對應(yīng)的第一發(fā)熱管Hl。當(dāng)繼電器溫控機構(gòu)僅包含一個繼電器Kl和一個第一發(fā)熱管Hl時，繼電器Kl和可控硅Tl同時開啟。當(dāng)繼電器溫控機構(gòu)包含多個繼電器Kl和多個發(fā)熱管Hl時，控制芯片先計算需要開啟的繼電器數(shù)量，再同時開啟相應(yīng)的繼電器Kl和可控硅Tl。
[0026]所述的控制裝置包括與檢測電路的當(dāng)前電壓的電壓有效值檢測電路6，檢測電壓的過零點、且每次當(dāng)電壓過零點時產(chǎn)生一個上升沿或者下降沿的過零中斷信號的過零檢測電路7，和控制芯片8，電壓有效值檢測電路6輸出的實時電壓輸入至控制芯片8中，電壓過零檢測電路7發(fā)出的過零中斷信號輸入控制芯片8中，控制芯片8中設(shè)有過零中斷信號計數(shù)器，控制芯片8的輸出端分別連接可控硅Tl和繼電器Kl ；
[0027]控制芯片8包括根據(jù)當(dāng)前電壓計算第一發(fā)熱管Hl功率Pr的第一計算單元，根據(jù)當(dāng)前電壓計算第二發(fā)熱管H2功率Pt的第二計算單元，存儲設(shè)定功率P。的存儲單元，和比較設(shè)定功率Ptl與第一發(fā)熱管Hl功率Pr的比較單元；
[0028]比較單元計算P。與Pr的差值、以及該差值與Pt的比值g、并將於轉(zhuǎn)換為可控硅Tl
觸發(fā)的半波數(shù)N。半波數(shù)指的是過零中斷信號的個數(shù)，電壓過零檢測電路7每發(fā)出一個過零中斷信號則計數(shù)器自加1，當(dāng)計數(shù)器累計達(dá)到可控硅Tl觸發(fā)的半波數(shù)時，控制芯片8停止觸發(fā)可控硅Tl。
[0029]第一發(fā)熱管Hl和第二發(fā)熱管H2安裝于同一個發(fā)熱盤12中。
[0030]所述的開關(guān)電源包括與市電輸入端子I連接的安全保護(hù)電路2，與該安全保護(hù)電路連接的整流濾波電路3，與整流濾波電路3連接、能將高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的非隔離開關(guān)電源4，和與非隔離開關(guān)電源4連接的穩(wěn)壓電路5 ;電壓有效值檢測電路6和電壓過零檢測電路7均與安全保護(hù)電路2連接，控制芯片8連接將市電輸出的高紋波直流電壓轉(zhuǎn)換為控制芯片8所需的低紋波直流電壓的穩(wěn)壓電路5。
[0031]電壓有效值檢測電路6包括第二整流二極管D2，第一分壓電阻R1，第二分壓電阻R2，第三分壓電阻R3，第三鉗位二極管D3，第四濾波電阻R4和第八濾波電容CS以及第九濾波電容C9 ;第二整流二極管D2與安全保護(hù)電路2連接；
[0032]第二整流二極管D2、第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2串聯(lián)連接，鉗位二極管一端與第二分壓電阻R2連接、另一端接穩(wěn)壓電路，第九濾波電容C9與第四濾波電阻R4串聯(lián)形成的串聯(lián)模塊與第三分壓電阻R3、第八濾波電容CS并聯(lián)，第四濾波電阻與第九濾波電容C9連接的一端通過導(dǎo)線與控制芯片8連接；第三分壓電阻R3、第八濾波電容CS和第九濾波電容C9 一端接地。
[0033]電壓過零檢測電路7包括第五限流電阻R5，第六限流電阻R6，第七限流電阻R7，第四鉗位二極管D4和第五鉗位二極管D5 ;第五限流電阻R5、第六限流電阻R6和第七限流電阻R7串聯(lián)連接，第四鉗位二極管D4的正極接地、負(fù)極連接第七限流電阻R7，第五鉗位二極管D5的正極連接第七限流電阻R7，負(fù)極連接穩(wěn)壓電路5，第七限流電阻R7與控制芯片8的輸入端連接。[0034]繼電器Kl與繼電器驅(qū)動電路9連接，繼電器驅(qū)動電路9包括第八電阻R8、第九電阻R9和第六二極管D6，第八電阻R8 —端連接控制芯片8的輸出端、另一端連接第一三極管Ql的基極，第九電阻R9 —端連接第一三極管Ql的基極、另一端連接第一三極管Ql的發(fā)射極，第一三極管Ql的集電極連接繼電器Kl ；
[0035]繼電器Kl與第六二極管D6并聯(lián)。
[0036]可控硅Tl與可控硅10觸發(fā)電路連接，可控硅觸發(fā)電路10包括第二三極管Q2，第十電阻R10、第^ 電阻Rll和第十二電阻R12,第十電阻RlO —端連接控制芯片8的輸出端、另一端連接第二三極管Q2的基極，第十一電阻Rll —端連接第二三極管Q2的基極、另一端連接第二三極管Q2的發(fā)射極，第十二電阻R12 —端連接第二三極管Q2的集電極、另一端連接可控硅Tl。
[0037]安全保護(hù)電路2包括保險絲Fuse，壓敏電阻ZNR和安規(guī)電容Cl ;保險絲Fuse與市電輸入端子串聯(lián)，壓敏電阻ZNR和安規(guī)電容Cl并聯(lián)于電源輸入端子的兩極之間。當(dāng)電路故障引起過流，自身熔斷切斷電流，防止安全事故發(fā)生。壓敏電阻ZNR并聯(lián)在電源輸入端子L極和N極之間，起浪涌抑制作用。安規(guī)電容Cl也并在電源輸入端子L極和N極之間，起濾波作用，提高電路可靠性。
[0038]整流濾波電路3包括第一整流二極管Dl，濾波電感LI，第二高壓濾波電容C2和第三高壓濾波電容C3，該整流濾波電路3為π型濾波電路。第一整流二極管Dl將市電進(jìn)行半波整流，市電經(jīng)整流濾波后提供開關(guān)電源直流輸入電壓。
[0039]穩(wěn)壓電路5包括第四前置濾波電容C4，第五前置濾波電容C5，穩(wěn)壓器件，第六后置濾波電容C6和第七后置濾波電容C7 ;第四前置濾波電容C4、第五前置濾波電容C5、第六后置濾波電容C6和第七后置濾波電容C7并聯(lián)于電源輸出端子的兩極之間，兩個前置濾波電容均與穩(wěn)壓器件的輸入端連接，兩個后置濾波電容均與穩(wěn)壓器件的輸出端連接，穩(wěn)壓器件的輸入與市電輸入端子的L極連接。穩(wěn)壓電路5的作用是將開關(guān)電源輸出的高紋波直流電壓Vl轉(zhuǎn)換成控制芯片8需要的`低紋波直流電壓V2。
[0040]所述非隔離開關(guān)電源4將高壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，是一個高效率的能量轉(zhuǎn)換裝置。其輸出端連接與電源輸入端L極之間無阻抗，便于驅(qū)動可控硅Tl。
[0041]本實用新型的技術(shù)構(gòu)思是:采用繼電器Kl和可控硅Tl分別控制發(fā)熱管，能夠根據(jù)市電電壓變化及時調(diào)節(jié)兩發(fā)熱管功率，使總的輸出功率恒定。同時功率輸出靈活，可以根據(jù)不同烹飪需要，輸出合適的恒定功率。該方案通過可控硅來實時調(diào)節(jié)加熱功率，能減少繼電器Kl開關(guān)次數(shù)，延長了繼電器Kl的使用壽命，同時，本方案減小了流過可控硅Tl的電流，避免可控硅的溫升過高，可以無需使用散熱裝置或者使用較小的散熱裝置，以解決需要足夠大的散熱裝置帶來的電路板容置空間過大，成本過高的問題，有利于電炊具的小型化?？煽毓鑄l調(diào)功使用過零觸發(fā)方式，功率因數(shù)高，電磁干擾小。
[0042]所述的電炊具的加熱控制方法，包括以下步驟:
[0043]I)、控制芯片8根據(jù)用戶選擇的烹飪模式及烹飪階段設(shè)置相應(yīng)的輸出功率Ptl，該輸出功率Po預(yù)存于控制芯片8的存儲單元中；
[0044]2)、電壓有效值檢測電路6測得當(dāng)前電壓，并將當(dāng)前電壓輸入控制芯片8中，第一計算單元計算當(dāng)前電壓下第一發(fā)熱管Hl功率Pr，第二計算單元計算當(dāng)前電壓下第二發(fā)熱管Η2功率Pt ；[0045]3)、比較單元比較P。和Pr、計算P。與Pr的差值、以及該差值與Pt的比值”最后將”轉(zhuǎn)換為可控硅Tl觸發(fā)的半波數(shù)N;
[0046]4)、可控硅Tl開啟時，定時器從O開始計數(shù)，控制芯片8每接收到一個過零中斷信號定時器自加一，當(dāng)定時器的計數(shù)到達(dá)可控硅Tl觸發(fā)的半波數(shù)時、停止觸發(fā)可控硅Tl ；
[0047]5)、判斷電炊具的當(dāng)前狀態(tài)，獲取當(dāng)前所需的輸出功率，將當(dāng)前所需的輸出功率存入存儲單元，重復(fù)執(zhí)行步驟2) -4)。
[0048]本實用新型可適用于如電飯煲，電壓力鍋，電燉鍋，電蒸鍋，面包機等各種電炊具。
[0049]本實用新型具有能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)繼電器Kl和可控硅Tl的輸出功率，達(dá)到烹飪所需的恒定功率，使發(fā)熱盤12的功率輸出均勻的優(yōu)點。
[0050]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.電炊具，包括鍋體，鍋蓋，內(nèi)鍋，加熱裝置，控制裝置和開關(guān)電源，其特征在于:加熱裝置包括繼電器溫控機構(gòu)和可控硅溫控機構(gòu)，繼電器溫控機構(gòu)包括繼電器和與繼電器連接的第一發(fā)熱管，可控硅溫控機構(gòu)包括可控硅和受控于可控硅的第二發(fā)熱管，繼電器和可控硅均受控于控制裝置；繼電器溫控機構(gòu)和可控硅溫控機構(gòu)配合提供加熱功率。
2.如權(quán)利要求1所述的電炊具，其特征在于:所述的控制裝置包括與檢測電路的當(dāng)前電壓的電壓有效值檢測電路，檢測電壓的過零點、且每次當(dāng)電壓過零點時產(chǎn)生一個上升沿或者下降沿的過零中斷信號的過零檢測電路和控制芯片，電壓有效值檢測電路輸出的實時電壓輸入至控制芯片中，電壓過零檢測電路發(fā)出的過零中斷信號輸入控制芯片中，控制芯片中設(shè)有過零中斷信號計數(shù)器，控制芯片的輸出端分別連接可控硅和繼電器；控制芯片包括根據(jù)當(dāng)前電壓計算第一發(fā)熱管功率Pr的第一計算單元，根據(jù)當(dāng)前電壓計算第二發(fā)熱管功率Pt的第二計算單元，存儲有設(shè)定功率Ptl的存儲單元，和比較設(shè)定功率Ptl與第一發(fā)熱管功率Pr的比較單元；比較單元計算P。與Pr的差值、并將該差值與Pt的比值7轉(zhuǎn)換為可控硅觸發(fā)的半波數(shù)N ;控制芯片累計過零中斷信號的個數(shù)到達(dá)半波數(shù)時，控制芯片停止出發(fā)可控硅。
3.如權(quán)利要求2所述的電炊具，其特征在于:第一發(fā)熱管和第二發(fā)熱管安裝于同一個發(fā)熱盤中。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的電炊具，其特征在于:所述的開關(guān)電源包括與市電輸入端子連接的安全保護(hù)電路，與該安全保護(hù)電路連接的整流濾波電路，與整流濾波電路連接、能將高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的非隔離開關(guān)電源，和與非隔離開關(guān)電源連接的穩(wěn)壓電路；電壓有效值檢測電路和電壓過零檢測電路均與安全保護(hù)電路連接，控制芯片連接將市電輸出的高紋波直流電壓轉(zhuǎn)換為控制芯片所需的低紋波直流電壓的穩(wěn)壓電路。
5.如權(quán)利要求4所述的電炊具，其特征在于:電壓有效值檢測電路包括第二整流二極管，第一分壓電阻，第二分壓電阻，第三分壓電阻，第三鉗位二極管，第四濾波電阻和第八濾波電容以及第九濾波電容；第二整流二極管與安全保護(hù)電路連接；第二整流二極管、第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)連接，鉗位二極管一端與第二分壓電阻連接、另一端接穩(wěn)壓電路，第九濾波電容與第四濾波電阻串聯(lián)形成的串聯(lián)模塊與第三分壓電阻、第八濾波電容并聯(lián)，第四濾波電阻與第九濾波電容連接的一端通過導(dǎo)線與控制芯片連接；第三分壓電阻、第八濾波電容和第九濾波電容一端接地。
6.如權(quán)利要求5所述的電炊具，其特征在于:電壓過零檢測電路包括第五限流電阻，第六限流電阻，第七限流電阻，第四鉗位二極管和第五鉗位二極管；第五限流電阻、第六限流電阻和第七限流電阻串聯(lián)連接，第四鉗位二極管的正極接地、負(fù)極連接第七限流電阻，第五鉗位二極管的正極連接第七限流電阻，負(fù)極連接穩(wěn)壓電路，第七限流電阻與控制芯片的輸入端連接。
7.如權(quán)利要求6所述的電炊具，其特征在于:繼電器與繼電器驅(qū)動電路連接，繼電器驅(qū)動電路包括第八電阻、第九電阻和第六二極管，第八電阻一端連接控制芯片的輸出端、另一端連接第一三極管的基極，第九電阻一端連接第一三極管的基極、另一端連接第一三極管的發(fā)射極，第一三極管的集電極連接繼電器；繼電器與第六二極管并聯(lián)。
8.如權(quán)利要求7所述的電炊具，其特征在于:可控硅與可控硅觸發(fā)電路連接，可控硅觸發(fā)電路包括第二三極管，第十電阻、第十一電阻和第十二電阻，第十電阻一端連接控制芯片的輸出端、另一端連接第二三極管的基極，第十一電阻一端連接第二三極管的基極、另一端連接第二三極管的發(fā)射 極，第十二電阻一端連接第二三極管的集電極、另一端連接可控硅。
【文檔編號】A47J36/00GK203524492SQ201320467862
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】吳勇, 孟城城, 樊杜平 申請人:浙江蘇泊爾家電制造有限公司