專利名稱：電飯鍋控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電飯鍋的控制裝置，尤其是由降壓整流電路，工作狀態(tài)顯示電路，以及擴展功能電路組成的控制裝置。
目前市場上出售的電飯鍋的控制系統(tǒng)有磁鋼控制和電腦控制兩種，磁鋼控制是利用特定磁鋼的居里點在100℃以上時磁性消失，在彈簧作用下分離并帶動電源觸點斷離，自動切斷電源，當鍋內溫度降至70℃～75℃時，由溫控器保溫。這種鍋功能單一，只適于自動煮干飯，煮湯或煮稀飯時必須由人直接控制。優(yōu)點是成本低廉，制造容易，使用方便因而被大量使用。電腦控制的電飯鍋采用電腦技術控制食物的燒煮過程，功能齊全，使用方便，設定好工作過程后自動按照食物的最佳燒煮需要完成燒煮過程。但在市場上售價較貫，普及率不高。
本實用新型的任務是提供一種電飯鍋的控制裝置，它的可調節(jié)保溫功能和雙溫度燒煮功能，以及擴展功能可以達到電腦控制電飯鍋的相似功能，電路采用普通元器件，具有與磁鋼控制的電飯鍋相近的低廉成本。
為解決上述任務，本實用新型采用的解決方案是控制電路包括溫度檢測比較級，雙溫度燒煮控制級，燒煮功率選擇級和工作狀態(tài)顯示級，以及擴展功能。溫度檢測比較級由一級運算放大器構成比較器，負輸入端輸入溫度檢測電壓，正輸入端分別通過二極管接保溫溫度電位設置輸出端和雙溫度燒煮電位輸出端；雙溫度燒煮控制級由三只電阻Ra、Rb、Rc構成雙溫度電位分配器，電阻Ra一端接燒煮延時控制器的輸出端，Rb的一端接升溫控制器的輸出端，Rc的一端接地，三只電阻的另一端連接為雙溫度燒煮電位輸出端；在保溫狀態(tài)，燒煮延時控制器輸出低電位，升溫控制器輸出高電位，雙溫度燒煮電位輸出端輸出低于最低保溫溫度電位的溫度電位，由保溫溫度電位設定輸出端控制溫度檢測比較級工作；按動《燒煮》按鈕，燒煮延時控制器輸出高電位，升溫控制器輸出低電位，雙溫度燒煮電位輸出端輸出略低于100℃的燒煮轉換溫度電位；燒煮轉換溫度的最佳范圍在95℃～99℃之間；達到燒煮轉換溫度，溫度檢測比較器的輸出端在輸出低電位的瞬間使升溫控制器翻轉為輸出高電位，雙溫度燒煮溫度輸出端輸出105℃～145℃之間的燒煮結束溫度電位，溫度檢測比較器的輸出端立即又輸出高電位，同時燒煮延時開始計時。
當燒煮延時時間達到設定值，燒煮延時控制器翻轉輸出低電位；當溫度達到燒煮結束溫度，溫度檢測比較電路輸出端輸出低電位，經(jīng)復原電路短暫延時后，燒煮延時控制器翻轉輸出低電位；在燒煮過程中，按動《保溫》按鈕，復原電路立即使燒煮延時控制器輸出低電位，升溫控制器輸出高電位，電路立即回復到可調節(jié)恒溫保持狀態(tài)。
溫度檢測電壓由熱敏電阻隨溫度變化的阻值產(chǎn)生的變化電壓作為溫度檢測電壓或由測溫半導體的PN結隨溫度變化的壓降經(jīng)放大器改變?yōu)檫m宜于比較器工作的電壓作為溫度檢測電壓，輸入比較器的負輸入端。
在燒煮延時期間，燒煮功率選擇電路若選擇了弱火或微火，在燒煮延時期間，電路將以間斷驅動可控硅的方式，降低功率輸出，改變占空比可改變可控硅的輸出功率，也可以不選擇弱火或微火，電路以連續(xù)方式驅動可控硅，以全功率燒煮。
工作狀態(tài)顯示電路串聯(lián)在降壓整流電路和穩(wěn)壓電路之間，串聯(lián)的發(fā)光二極管分別與三極管或開關并聯(lián)，三極管截止或開關斷開使發(fā)光二極管發(fā)光反之發(fā)光二極管熄滅，三極管的開關狀態(tài)由燒煮延時控制器和升溫控制器分別控制，開關的通斷由功能需要設定，結合面板的指示顯示出電路的工作狀態(tài)。
還可以增加定時啟動電路，電路的輸出端在延時期間輸出低電位，通過《定時》開關接在可控硅的控制級或功率選擇振蕩器的正輸入端，鎖閉對可控硅的功率驅動，直至延時時間結束，輸出端解除對可控硅功率驅動的鎖閉，電路按原設定功能開始工作。
改變燒煮延時計時器的計時時間達到改變延時計時的目的，可增加燉湯用的《長煮》延時檔位。
由于上述解決方案采用的電路功能已能滿足絕大多數(shù)食物的燒煮需要，應用范圍與電腦控制的電飯鍋相當，而且還有現(xiàn)有電飯鍋所沒有的可調節(jié)保溫功能，因而比現(xiàn)有電飯鍋使用面更寬，電路采用通用集成電路和普通元器件構成，具有與磁鋼控制的電飯鍋基本相當?shù)牡土杀尽?br> 以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
圖一是實施例一的電路原理圖；圖二是實施例一的面板功能示意圖；圖三是電飯鍋外觀示意圖；圖四是實施例二的電路原理圖；圖五是實施例二的面板功能示意圖；圖六是實施例三的電路原理圖。
在圖一所示電路原理圖中，溫度檢測比較級(3)由一級運算放大器(A2)構成的比較器，在負輸入端輸入溫度檢測電壓，正輸入端與二極管(D10)、(D11)正極連接，二極管(D10)負極接保溫溫度電位設置輸出端。溫度檢測可以使用熱敏電阻或半導體PN結，或其他測溫元件，本實施例中采用熱敏電阻(Rt)與電阻(R14)串聯(lián)在電源之間，熱敏電阻的電阻值隨溫度變化而產(chǎn)生的電壓變化輸入比較器負輸入端，當溫度檢測電壓高于保溫設定電壓時，溫度檢測比較器(A2)輸出低電位，停止驅動可控硅(BCR )，反之輸出高電位驅動可控硅升溫。
雙溫度燒煮控制級(4)中，由三只電阻(Ra)、(Rb)、(Rc)構成雙溫度燒煮電位分配器，電阻(Ra)一端接燒煮延時控制器(A3)的輸出端，電阻(Rb)一端接升溫控制器(A4)的輸出端，電阻(Rc)的一端接地，三只電阻的另一端與二極管(D11)負極連接，輸出燒煮溫度控制電位。升溫控制器(A4)是一只雙穩(wěn)態(tài)控制器，在初始態(tài)由于本級內復原電路的作用設置為輸出高電位，與保溫狀態(tài)時輸出一致。升溫控制器(A4)輸出端接二極管(D13)正極，二極管(D13)負極接燒煮延時控制器(A3)的負輸入端，延時電容器(C5)一端接在電源止極，另一端串聯(lián)電阻(R22)后接在燒煮延時控制器(A3)的負輸入端。在初始態(tài)和保溫態(tài)時，延時電容器(C5)未充電，電位高于正輸入端的時間設定電位，延時控制器(A3)輸出端輸出低電位，使雙溫度電位分配器輸出的電位低于最低保溫溫度電位，即保溫調節(jié)對溫度檢測比較級(A2)進行控制。《燒煮》按鈕(AN2)點動接觸使升溫控制器(A4)輸出并保持低電位，通過二極管(D13)使燒煮延時控制器(A3)輸出高電位，雙溫度電位分配器輸出的電位經(jīng)二極管(D11)后為略低于于100℃的燒煮結束溫度，溫度檢測比較器(A2)立即又輸出高電位，繼續(xù)驅動可控硅導通。由于二極管(D13)反相截止，燒煮延時電容器(C5)電位作用于燒煮延時控制器(A3)負輸入端，由三極管(BG5)構成的恒流源緩慢放電，使燒煮延時電容器(C5)電位逐漸升高，當超過正輸入端的時間設定電位時，燒煮延時控制器(A3)翻轉輸出低電位，電路結束燒煮過程，返回保溫狀態(tài)。在燒煮過程中，當檢測溫度達到燒煮結束溫度，溫度檢測比較器(A2)持續(xù)輸出低電位，復原延時電容器(C4)經(jīng)電阻(R19)逐漸放電，達到一定程度時，使一端與電阻(R19)和復原延時電容器(C4)連接串聯(lián)后另一端接在電源正極的電阻(R20)、(R21)的抽頭連接的三極管(BG4)導通，使延時電容器(C5)放電，燒煮延時控制器(A3)輸出低電位，電路返回保溫狀態(tài)。在燒煮過程中，若《保溫》按鈕(AN1)點動接觸，立即通過二極管(D12)使升溫控制器(A4)翻轉輸出高電位，同時復原延時電容器(C4)放電并使三極管(BG4)導通使燒煮延時電容器(C5)放電，導致延時控制器(A3)輸出低電位，電路返回保溫狀態(tài)。
電源和工作狀態(tài)顯示級(1)采用無變壓器整施電路，由電阻(R1)降壓，二極管(D1)半波整流，濾波電容器(C1)濾波，構成降壓整流級。工作狀態(tài)顯示級由發(fā)光二極管串聯(lián)連接在整流電路和穩(wěn)壓電路之間，經(jīng)電阻(R2)串聯(lián)的發(fā)光二極管分別與開關和三極管并聯(lián)，由開關的斷開或閉合使與之并聯(lián)的發(fā)光二極管發(fā)光或熄滅，由燒煮延時控制器(A3)，升溫控制器(A4)輸出端的電位高低通過串聯(lián)在整流電路之后的電阻(R3)、(R4)或(R5)、(R6)使與發(fā)光二極管并聯(lián)的三極管截止或導通使發(fā)光二極管發(fā)光或熄滅，由控制面板的指示顯示出工作狀態(tài)。功率輸出級串聯(lián)顯示功率輸出端發(fā)光二極管(D6)啟動可控硅時發(fā)光二極管發(fā)光顯示正在加熱。
強弱火選擇電路由振蕩器(A1)構成，電阻(R12)和電容器(C3)構成RC延時電路。二極管(D8)、(D9)負極接振蕩器(A1)負輸入端，二極管(D9)正極接燒煮延時控制器(A3)輸出端，二極管(D8)正極通過強弱火選擇開關(K2)可分別接通升溫控制器(A4)正輸入端或地，溫度檢測比較器(A2)輸出端串聯(lián)電阻(R10)、(R11)接地，電阻(R10)和(R11)抽頭處接振蕩器(A1)正輸入端和反饋電阻(R9)的一端，反饋電阻(R9)和反饋電阻(R8)串聯(lián)接在振蕩器(A1)輸出端。二極管(D7)正極接溫度檢測比較器(A2)輸出端，負極接電阻(R8)、(R9)的抽頭處。選擇弱火燒煮，開關(K2)將電阻(R8)正極接升溫控制器(A4)輸出端，在燒煮延時期間，燒煮延時控制器(A3)、升溫控制器(A4)均輸出高電位時，兩只二極管反相截止，振蕩器(A1)振蕩，在保溫狀態(tài)，升溫過程中，燒煮延時控制器(A3)、升溫延時器(A4)之一輸出低電位時，振蕩器(A1)停止振蕩，振蕩器(A1)輸出端電位跟隨溫度檢測比較級(A2)輸出端電位。在選擇強火時開關(K2)便二極管(D8)正極接地，燒煮延時期間以全功率燒煮。溫度檢側比較器(A2)輸出低電位時振蕩器(A1)也隨之輸出低電位。
圖二是實施例一的面板示意圖，圖中(5)是保溫顯示設定區(qū)，其中發(fā)光二極管對應于圖一中的(D4)，保溫按鈕對應于(AN2)，溫度調節(jié)旋鈕對應于(W1)。發(fā)光二極管發(fā)光顯示電路處于保溫狀態(tài)，保溫溫度是旋鈕所設定的溫度。在燒煮過程中按動保溫按鈕使電路返回保溫狀態(tài)。圖中(6)是強弱火選擇區(qū)，發(fā)光二極管對應于(D2)開關對應于(K1)和(K2)，發(fā)光二極管發(fā)光顯示選擇了弱火功能，在燒煮延時期間以間斷加溫方式降低功率輸出。圖中(7)是燒煮延時顯示設定區(qū)，延時發(fā)光二極管對應于(D3)，升溫發(fā)光二極管對應于(D5)，旋鈕對應于(W2)，啟動按鈕對應于(AN2)，按動燒煮按鈕，延時和升溫兩只發(fā)光二極管同時發(fā)光，電路以全功率升溫，達到燒煮轉換溫度時，鍋內開始沸騰，升溫發(fā)光二極管熄滅，電路開始計時，燒煮時間達到旋鈕設定的時間，延時發(fā)光二極管熄滅，保溫發(fā)光二極管發(fā)光，電路返回保溫狀態(tài)。在燒煮過程中，溫度達到燒煮結束溫度，不等燒煮時間到達，即返回保溫狀態(tài)。圖中(8)是加熱顯示，驅動可控硅加熱時發(fā)光二極管發(fā)光，否則不發(fā)光。
使用中可靈活選擇各功能，燒煮各種食物，例如選擇燒煮時間為30分鐘，弱火，可以燒煮干飯或稀飯；選擇燒煮時間為5分鐘，強火弱火均可，可蒸出可口的蒸蛋；設定溫度在40℃左右，冬天小孩吃飯就不怕食物冷卻；設定溫度在80℃冬天鍋內食物保持不冷，等等。
圖三是電飯鍋的外觀示意圖，圖中(9)是鍋體，(10)是控制面板。
圖四是實施例二的電路原理圖，是在實施例一的基礎上增加若干附屬功能使之使用范圍更寬。圖中(11)是延時啟動級的選擇和顯示電路，選擇開關(K3)接二極管(D15)負極，與之聯(lián)動的開關(K4)斷，電壓經(jīng)電阻(R32)和(R33)分壓使圖中(12)的二進制分頻延時器(CD4060)清零，發(fā)光二極管(D14)不發(fā)光，顯示延時啟動功能沒有使用。開關(K3)接通發(fā)光二極管(D14)，開關(K4)將二極管(D17)負極與可控硅觸發(fā)級接通，電路開始振蕩并分頻計時輸出端(Q14)輸出低電位，使驅動可控硅的電流旁路，所有燒煮功能暫時被鎖閉不能執(zhí)行，延時結束，輸出端(Q14)輸出高電位，二極管(D17)反相截止，解除了對電路功能的鎖閉，電路按原設定功能開始執(zhí)行。
圖中(13)是強弱火選擇的另一種方式，開關(K2)分別接通振蕩器(A1)或溫度檢測比較器(A2)的輸出端，圖中(14)中的二極管(D8)直接接升溫控制器輸出端，在燒煮延時期間，振蕩器(A1)振蕩，通過開關(K2)選擇輸出全功率或弱火功率。
圖中(15)是微火選擇電路，開關(K8)、電阻(R35)，二極管(D19)串聯(lián)后與電阻(R12)并聯(lián)，開關(K8)接通，燒煮延時期間，由于占空比的改變，燒煮功率大約以額定功率的25％燒煮，適用于微火久燉的食物。圖中(16)是發(fā)光二極管顯示電路，與開關(K8)聯(lián)動的開關(K9)閉合則發(fā)光二極管(D20)熄滅，否則發(fā)光顯示微火燒煮狀態(tài)。
圖中(17)是燒煮時間選擇電路，可分別選擇普通延時和長延時時間，與圖中(18)恒流源電流選擇電路配合，到達選擇普通延時和長延時的目的。
圖中(19)是兩只三極管(BG6)、(BG7)組成的雙穩(wěn)態(tài)升溫控制器，啟動按鈕(AN2)串聯(lián)電阻(R46)接在電源正極和三極管(BG6)的基極之間，三極管(BG7)的集電極通過電阻(R18)接在溫度檢測控制器(A2)的輸出端。
圖五是實施例二的面板功能示意圖，圖中(22)是延時啟動控制區(qū)其中發(fā)光二極管對應于圖四中的(D14)，開關對應于開關(K3)、(K4)時間設置旋鈕對應于電位器(W3)，圖中(23)是微火控制區(qū)，開關對應于(K8)、(K9)，發(fā)光二極管對應于(D16)，圖中(24)是長延時燒煮控制區(qū)，發(fā)光二極管對應于(D20)，開關對應于(K5)、(K6)、(K7)，時間調節(jié)旋鈕對應于(W4)。
圖六是實施例三的電飯鍋控制電路，圖中(20)是強弱火選擇電路，利用二進制分頻集成電路(CD4060)在燒煮延時期間的振蕩輸出由開關(K2)選擇是否使驅動可控硅的電流間斷旁路，集成電路(CD4060)的輸出端(Q5)通過電阻(R18)驅動三極管(BG4)間斷導通，當開關(K2)接通時，可控硅間斷導通，完成強弱火選擇，輸出端(Q6)通過開關(K8)串聯(lián)電阻(R35)與電阻(R18)并聯(lián)，開關閉時，電路輸出微火功率。開關(K1)與開關(K2)聯(lián)動，選擇弱火則發(fā)光二極管亮指示功能。圖中(21)是雙溫度控制級電路，兩只雙穩(wěn)態(tài)控制器(A3)、(A4)在初始態(tài)由復原延時電容器(C4)設置為(A3)輸出低電位，(A4)輸出高電位，雙溫度電位分配器輸出低于最低保溫溫度電位，《燒煮》按鈕(AN2)點動接觸，使(A3)輸出高電位，(A4)輸出低電位，雙溫度電位分配器輸出燒煮轉換溫度電位，達到此電位，(A2)瞬間輸出低電位通過二極管(D12)使雙穩(wěn)態(tài)控制器(A4)翻轉輸出高電位雙溫度電位分配器輸出燒煮結束溫度電位，同時，與兩只雙穩(wěn)態(tài)控制器輸出端連接的二極管(D14)、(D15)反相截止，由三極管(BG5)構成的反相器使集成電路(CD4060)的清零端結束清零開始振蕩分頻計時，電位器(W2)調節(jié)燒煮延時時間，電阻(R18)、(R35)引出振蕩電壓供強弱火選擇電路使用，當延時時間結束輸出端(Q14)輸出高電位，經(jīng)二極管(D13)使(A3)翻轉輸出低電位，電路回復到保溫狀態(tài)。在延時期間、溫度達到燒煮結束溫度溫度檢測比較器(A2)輸出低電位，通過電阻(R19)使電容器(C4)電位逐漸降低、達到一定程度電路復原返回可調節(jié)保溫狀態(tài)。
當然雙溫度控制電路滿足雙溫度電位分配器工作的電路不局限于上述形式，還可以有其他形式。
在本實施例中所述略低于100℃的燒煮轉換溫度的最佳范圍在95℃～99℃之間；高于100℃的燒煮轉換溫度的最佳范圍在105℃～145℃之間；普通燒煮延時時間為0分鐘～60分鐘之間；長延時燒煮時間在0.5小時-3小時之間；弱火功率約為額定功率的50％；微火功率約為額定功率的25％。
權利要求1．一種由降壓整流電路，功率選擇電路，工作狀態(tài)顯示電路以及擴展功能電路組成的電飯鍋控制裝置，其特征在于溫度檢測比較級由一級比較器(A2)構成，負輸入端輸入溫度檢測電壓，正輸入端輸與二極管(D10)、(D11)的正極連接，二極管(D10)負級連接保溫溫度電位設置輸出端，二極管(D11)負極連接雙溫度設置電位輸出端；雙溫度燒煮控制級中的電阻(Ra)一端與燒煮延時控制器(A3)的輸出端連接，電阻(Rb)的一端與升溫控制器(A4)的輸出端連接，電阻(Re)的一端接地，這三只電阻的另一端連接為雙溫度燒煮電位輸出端；在保溫態(tài)，燒煮延時控制器(A3)輸出低電位，升溫控制器(A4)輸出高電位，雙溫度電位分配器的輸出端輸出低于最低保溫溫度的溫度電位；在升溫過程中燒煮延時控制器(A3)輸出高電位，升溫控制器(A4)輸出低電位，雙溫度電位分配器的輸出端輸出略低于100℃的燒煮轉換溫度電位；達到燒煮轉換溫度電位，溫度檢測比較器(A2)輸出的低電位使升溫控制器(A4)輸出高電位，雙溫度電位分配器的輸出端輸出高于100℃的燒煮結束溫度電位。
2．由權利要求1所述電飯鍋控制裝置，其特征在于在燒煮延時過程中，溫度檢測比較級(A2)輸出低電位，復原延時電容器(C4)經(jīng)電阻(R19)逐漸放電，經(jīng)延時后使燒煮延時控制器(A3)輸出低位。
3．由權利要求1所述電飯鍋控制裝置，其特征在于燒煮功率選擇開關(K2)選擇燒煮延時期間的功率輸出以全功率或一定占空比的部分功率輸出；開關(K8)閉合使輸出功率更小。
4．由權利要求1所述電飯鍋控制裝置，其特征在于工作狀態(tài)顯示電路串聯(lián)在降壓整流電路和穩(wěn)壓電路之間，經(jīng)電阻(R2)串聯(lián)的發(fā)光二極管分別與三極管或開關并聯(lián)，三極管導通或開關閉合，并聯(lián)的發(fā)光二極管熄滅，反之發(fā)光二極管發(fā)光，電阻(R3)、(R4)串聯(lián)，一端接電阻(R2)與降壓整流電路的連接處，另一端接升溫控制器(A4)輸出端，電阻(R5)、(R6)串聯(lián)一端接電阻(R2)與降壓整流電路的連接處另一端接燒煮時間控制器(A3)的輸出端，抽頭接三極管(BG2)、(BG3)的基極。
5．由權利要求1或2所述電飯鍋控制裝置，其特征在于在開關(K2)選擇弱火，開關(K8)閉合使輸出功率更小。
6．由權利要求1所述電飯鍋控制裝置。其特征在于延時啟動輸出端與電阻(R7)與發(fā)光二極管(D6)連接點連接或與振蕩器(A1)正輸入端連接。
7．由權利要求1所述電飯鍋控制裝置，其特征在于熱敏電阻(Rt)與電阻(R14)串聯(lián)接在電源之間，抽頭輸出溫度檢測電壓，或反相放大器(A0)的輸入端輸入二極管(Dt)的電壓降，輸出端輸出溫度檢測電壓接溫度檢測比較器負輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有控制電路的電飯鍋,它具有可調節(jié)保溫功能、雙溫度燒煮功能,能夠設定燒煮延時時間和保溫溫度,能夠選擇燒煮功率的大小,有啟動燒煮功能的按鈕和回復到保溫狀態(tài)的按鈕,還可以增加延時啟動功能,設定后自動完成燒煮過程,燒煮結束后自動返回保溫功能。所有功能由發(fā)光二極管顯示工作狀態(tài)。電路結構合理,使用方便,成本低廉,能適應絕大多數(shù)食物的燒煮需要。
文檔編號A47J36/00GK2346358SQ9824345
公開日1999年11月3日 申請日期1998年9月19日 優(yōu)先權日1998年9月19日
發(fā)明者顧曉青 申請人:顧曉青