專利名稱：電磁爐電腦控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁爐電腦控制器，特別是一種具有恒功率控制的電磁爐電腦控制器，屬電子技術領域。
背景技術：
經過檢索、查新找到三種已申報專利的電磁爐控制器的相關文件1、《電磁爐控制器》專利號為CN2217290Y，該控制器的微處理器內程序可控制斷電自動還原及控制加熱，包括間歇性能電加熱保溫；2、《帶頻率自動跟蹤的電磁爐》專利號為CN2181780Y，文獻中提到控制器根據反饋的信號，不斷地調整負載線圈的工作頻率，直到反饋信號產生最大值，使負載線圈工作在最高效率狀態(tài)；3、《一種帶自動煮食程序控制芯片的智慧型電磁爐》專利號為CN1215821A，提到由于在電磁爐內部電路中增加了自動煮食程序控制芯片，向中央控制電路發(fā)出指令，從而實現自動定溫、自動加熱、自動煮食功能。
從現有國內外產品及上述三種專利技術看，尚未有對電磁爐大功率管進行保護的產品，而電磁爐的大功率管往往容易損壞，影響電磁爐的使用壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種采用單片機來控制保護大功率管，恒功率運行的電磁爐電腦控制器。
本發(fā)明包括硬件及軟件兩部份，硬件部份包括微電腦控制器、鍋底溫度檢測電路、大功率管表面溫度檢測電路、按鍵輸入電路、復位電路、時鐘電路、冷卻風扇控制電路、聲音提示電路、顯示電路、輸出開關電路、輸出功率控制電路、PWM電路、驅動電路換能器、整流濾波電路、瞬變脈沖保護電路、電壓取樣電路、同步電路、高壓取樣電路、反壓控制電路、電流取樣電路、電流反饋電路。
上述電路分裝在三件線路板上，第一件是功率板，第二件是控制板，第三件是按鍵板，用接插座將它們連接。
功率板安裝有驅動電路、換能器、整流濾波電路、電壓取樣電路、同步電路、高壓取樣電路、電流取樣電路、驅動電源電路控制板安裝有微電腦控制器、鍋底溫度檢測電路、大功率管表面溫度檢測電路、復位電路、時鐘電路、冷卻風扇控制電路、聲音提示電路、輸出開關電路、輸出功率控制電路、PWM電路、瞬變脈沖保護電路、反壓控制電路、電流反饋電路、電源電路；按鍵板安裝有按鍵輸入電路、顯示電路。三件板之間用插接座連接，功率板中如圖2的驅動電路由電阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R24，三極管Q2、Q3、Q4、Q5組成，輸出到大功率管基極輸入端，R22與R21接點接插座LINK1第1腳；換能器由換能線圈L2，高壓電容C3，大功率管Q1組成，線圈L2與大功率管集電極串聯(lián)；整流濾波電路由保險管F1，壓敏電阻RZ1，電容C1、C2，硅橋B1，扼流線圈L1組成，硅橋B1輸出正端接扼流線圈L1，再串接線圈L2；電壓取樣電路由電阻R1、R2、R3組成，由R1與R2接點B，輸出信號到插座LINK1第3腳；同步電路由電阻R4、R5、R6、R10、R11，穩(wěn)壓管Z1組成，由電阻R11與穩(wěn)壓管Z1的接點接到LINK1第5腳，由電阻R5與電阻R6的接點A接到插座LINK1第7腳；高壓取樣電路由電阻R7、R8、R9組成，R8與R9接點接插座LINK1第4腳；電流取樣電路由電流互感器B2，電阻R23，電容C4，二極管D3、D4、D5、D6組成，二極管D3、D5的負端相接再接到插座LINK1第9腳，D4、D6的正極相接再接插座LINK1第8腳；電阻R19、R20，電容C6、C7、C8、C9、C10，二極管D1、D2，三極管Q6，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3組成驅動電源電路，三極管Q6的發(fā)射極接Q2的集電極，電路輸出+17V、-5V，插座CN3是AC220V輸入，CN1是輸出到控制板變壓器T。CN2是從控制板變壓器T輸入AC24V，LINK1是與控制板接口的連接器。
控制板中如圖3的微電腦控制器為集成電路IC1，鍋底溫度檢測電路由傳感器POT，電阻R4，電容C1組成，R4與C1并聯(lián)接點接集成電路IC1第18腳。
大功率管表面溫度檢測電路由傳感器IGBT，電阻R3，電容C2組成，R3與C2并聯(lián)接點接集成電路IC1第1腳。
復位電路由電阻R5、R6、R8、R58、R59，電容C6、C23，三極管Q1、Q8組成，Q1的集電極串接R5后接到集成電路IC1第13腳。
時鐘電路由電阻R1，電容C3、C4，石英晶體XTAL組成，R1與晶體并聯(lián)后兩端分別接IC1的第11、12腳。
冷卻風扇控制電路由電阻R48、R36，三極管Q4、Q5組成，Q5基極串接電阻R48接到集成電路IC1的第15腳。
聲音提示電路由電阻R2，蜂鳴器BUZZER組成，R2一端接集成電路IC1的第7腳。
輸出開關電路由電阻R41、R42、R43、R44、R31、R41、R47，二極管D2、D3、D13、D14，三極管Q2、Q6，集成電路IC2B組成，IC2B的負輸入端接集成電路IC1第16腳，IC2B輸出端接IC3A輸出端，再接插座LINK1第1腳。
輸出功率控制電路由電阻R9、R10、R15，電容C7組成，R10一端接IC1第10腳。
PWM電路由電阻R13、R26、R27、R28、R29，電容C11、C12、C15、C22，二極管D4，集成電路IC3A、IC3B組成，IC3A與IC3B負輸入端相接再接到輸出開關電路的二極管D3的負極。IC3B的輸出端串電容C16接到同步電路的IC3C輸出端。
瞬變脈沖保護電路由電阻R38、R39、R52、R53、R54，電容C14、C21、C29，二極管D11、D12、D14，集成電路IC2C、IC2D組成，IC2C輸出端接IC2D負輸入端，接D12負極接插座LINK1第1腳，IC2D輸出端接D14正極，D14負極接輸出開關電路D13負極。
反壓控制電路由電阻R61、R14、R37，電容C13，集成電路IC3D及功率高壓取樣電路組成，IC3D輸出端接電阻R37再接到PWM電路IC3A正輸入端。
電流取樣電路由電阻R20、R21、R22、R57，電容C9、C10，電位器VR2，二極管D1組成，電阻R22一端接D1正極，另一端接C點，再接到插座LINK1的第9腳。
電流反饋電路由電阻R16、R17、R30，電容C8，電位器VR1，集成電路IC2A組成，IC2A輸出端接電阻R30再經電阻R34接到反壓控制電路的電阻R37與IC3D輸出端連接。R11與R12串聯(lián)，一端接+5V，一端接地，R11與R12接點引出線到插座LINK1第8腳為交流取樣電路取基準電壓。冷卻風扇控制電路由電阻R48、R36、R7，三極管Q4、Q5組成，Q5基極接電阻R48再接到IC1第15腳。
由變壓器TRAN-3，二極管D5、D6、D7、D8、D9、D10，電阻R50、R51、R35、R7，電容C24、C25、C26、C27、C28，三極管Q3，三端穩(wěn)壓器IC4組成電源電路，輸出+12V、+5V和冷卻風扇電源，DRIVE是由插座CN2輸出到功率板。
按鍵板中如圖4的按鍵輸入電路由按鍵ON/OFF、FUNC、DEC、INC，電阻R11組成，按鍵分別串電阻R7～R10接到集成電路IC1的第10、11、12、13腳，通過按鍵輸入信號到集成電路IC1。
顯示電路由發(fā)光二極管TIMER、WARM、HEAT、POWER，數碼管LED，三極管Q1、Q2、Q3，電阻R1、R2、R3組成，LED通過電阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10接到集成電路IC的第4、5、6、10、11、12、13腳，插座CN6B接控制板的插座LINK，由IC1送出信號控制顯示電路，顯示工作狀態(tài)。


圖1是本發(fā)明電磁灶電腦控制器原理方框圖。
圖2是本發(fā)明功率板原理電路圖。
圖3是本發(fā)明控制板原理電路圖。
圖4是本發(fā)明按鍵板原理電路圖。
圖5是本發(fā)明軟件流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明參照附圖1～圖4設計制作，本發(fā)明分三件線路板即功率板、控制板、按鍵板按分配的電路安裝，再通過接插座將三件電路板連接起來。功率板分配的電路為驅動電路、換能器、整流濾波電路、電壓取樣電路、同步電路、高壓取樣電路、電流取樣電路、驅動電源電路。換能器的大功率管Q1選用IGBT，整流濾波電路選用硅橋B1。
控制板分配的電路為微電腦控制器集成電路IC1、鍋底溫度檢測電路、大功率管表面溫度檢測電路、復位電路、時鐘電路、冷卻風扇控制電路、聲音提示電路、輸出開關電路、輸出功率控制電路、PWM電路，瞬變脈沖保護電路、反壓控制電路、電流反饋電路、電源電路和冷卻風扇電源。集成電路IC1選用DCL301，集成電路IC2A、IC2B、IC2C、IC2D、IC3A、IC3B、IC3C均選用LM339，IC4選用78L05。
按鍵板分配的電路為按鍵輸入電路、顯示電路，數碼管LED選LED888，集成電路IC選74LS164。
本發(fā)明軟件設計參照圖5流程圖編制運行。編程的流程為輸入電壓信號→輸入電流信號→計算功率P＝U×I→判斷P大于P設定+δ，則減少輸出電流，判斷P小于P設定+δ，再判斷P小于P設定-δ，則增大輸出電流。
權利要求
1.電磁爐電腦控制器包括硬件和軟件兩部份，其特征在于硬件的各電路分裝于三件線路板，即功率板、控制板、按鍵板，功率板裝有驅動電路、換能器、整流濾波電路，電壓取樣電路，同步電路，高壓取樣電路，電流取樣電路，驅動電源電路；控制板裝有微電腦控制器、鍋底溫度檢測電路、大功率管表面溫度檢測電路、復位電路、時鐘電路、冷卻風扇控制電路、聲音提示電路、輸出開關電路、輸出功率控制電路、PWM電路、瞬變脈沖保護電路、反壓控制電流、電流反饋電路、控制電路電源和冷卻風扇電源；按鍵板裝有按鍵輸入電路、顯示電路，功率板、控制板、按鍵板間用接插座連接，功率板中的驅動電路由電阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R24，三極管Q2、Q3、Q4、Q5組成，輸出到大功率管基極輸入端，R22與R21接點接插座LINK1第1腳；換能器由換能線圈L2，高壓電容C3，大功率管Q1組成，線圈L2與大功率管集電極串聯(lián)；整流濾波電路由保險管F1，壓敏電阻RZ1，電容C1、C2，硅橋B1，扼流線圈L1組成，硅橋B1輸出正端接扼流線圈L1，再串接線圈L2；電壓取樣電路由電阻R1、R2、R3組成，由R1與R2接點B，輸出信號到插座LINK1第3腳；同步電路由電阻R4、R5、R6、R10、R11，穩(wěn)壓管Z1組成，由電阻R11與穩(wěn)壓管Z1的接點接到LINK1第5腳，由電阻R5與電阻R6的接點A接到插座LINK1第7腳；高壓取樣電路由電阻R7、R8、R9組成，R8與R9接點接插座LINK1第4腳；電流取樣電路由電流互感器B2，電阻R23，電容C4，二極管D3、D4、D5、D6組成，二極管D3、D5的負端相接再接到插座LINK1第9腳，D4、D6的正極相接再接插座LINK1第8腳；電阻R19、R20，電容C6、C7、C8、C9、C10，二極管D1、D2，三極管Q6，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3組成驅動電源電路，三極管Q6的發(fā)射極接Q2的集電極，電路輸出+17V、-5V，插座CN3是AC220V輸入，CN1是輸出到控制板變壓器T，CN2是從控制板變壓器T輸入AC24V，LINK1是與控制板接口的連接器，控制板中的微電腦控制器為集成電路IC1，鍋底溫度檢測電路由傳感器POT，電阻R4，電容C1組成，R4與C1并聯(lián)接點接集成電路IC1第18腳，大功率管表面溫度檢測電路由傳感器IGBT，電阻R3，電容C2組成，R3與C2并聯(lián)接點接集成電路IC1第1腳，復位電路由電阻R5、R6、R8、R58、R59，電容C6、C23，三極管Q1、Q8組成，Q1的集電極串接R5后接到集成電路IC1第13腳，時鐘電路由電阻R1，電容C3、C4，石英晶體XTAL組成，R1與晶體并聯(lián)后兩端分別接IC1的第11、12腳，冷卻風扇控制電路由電阻R48、R36，三極管Q4、Q5組成，Q5基極串接電阻R48接到集成電路IC1的第15腳，聲音提示電路由電阻R2，蜂鳴器BUZZER組成，R2一端接集成電路IC1的第7腳，輸出開關電路由電阻R41、R42、R43、R44、R31、R41、R47，二極管D2、D3、D13、D14，三極管Q2、Q6，集成電路IC2B組成，IC2B的負輸入端接集成電路IC1第16腳，IC2B輸出端接IC3A輸出端，再接插座LINK1第1腳，輸出功率控制電路由電阻R9、R10、R15，電容C7組成，R10一端接IC1第10腳，PWM電路由電阻R13、R26、R27、R28、R29，電容C11、C12、C15、C22，二極管D4，集成電路IC3A、IC3B組成，IC3A與IC3B負輸入端相接再接到輸出開關電路的二極管D3的負極，IC3B的輸出端串電容C16接到同步電路的IC3C輸出端，瞬變脈沖保護電路由電阻R38、R39、R52、R53、R54，電容C14、C21、C29，二極管D11、D12、D14，集成電路IC2C、IC2D組成，IC2C輸出端接IC2D負輸入端，接D12負極接插座LINK1第1腳，IC2D輸出端接D14正極，D14負極接輸出開關電路D13負極，反壓控制電路由電阻R61、R14、R37，電容C13，集成電路IC3D及功率高壓取樣電路組成，IC3D輸出端接電阻R37再接到PWM電路IC3A正輸入端，電流取樣電路由電阻R20、R21、R22、R57，電容C9、C10，電位器VR2，二極管D1組成，電阻R22一端接D1正極，另一端接C點，再接到插座LINK1的第9腳，電流反饋電路由電阻R16、R17、R30，電容C8，電位器VR1，集成電路IC2A組成，IC2A輸出端接電阻R30再經電阻R34接到反壓控制電路的電阻R37與IC3D輸出端連接，R11與R12串聯(lián)，一端接+5V，一端接地，R11與R12接點引出線到插座LINK1第8腳為交流取樣電路取基準電壓，冷卻風扇控制電路由電阻R48、R36、R7，三極管Q4、Q5組成，Q5基極接電阻R48再接到IC1第15腳，由變壓器TRAN-3，二極管D5、D6、D7、D8、D9、D10，電阻R50、R51、R35、R7，電容C24、C25、C26、C27、C28，三極管Q3，三端穩(wěn)壓器IC4組成電源電路，輸出+12V、+5V和冷風扇電源，DRIVE是由插座CN2輸出到功率板，按鍵板中的按鍵輸入電路由按鍵ON/OFF、FUNC、DEC、INC，電阻R11組成，按鍵分別串電阻R7～R10接到集成電阻IC1的第10、11、12、13腳，通過按鍵輸入信號到集成電路IC1，顯示電路由發(fā)光二極管TIMER、WARM、HEAT、POWER，數碼管LED，三極管Q1、Q2、Q3，電阻R1、R2、R3組成，LED通過電阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10接到集成電路IC的第4、5、6、10、11、12、13腳，插座CN6B接控制板的插座LINK，由IC1送出信號控制顯示電路，顯示工作狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的控制器，其特征在于軟件編程的流程為輸入電壓信號→輸入電流信號→計算功率P＝U×I→判斷P大于P設定+δ，則減少輸出電流，判斷P小于P設定+δ，再判斷P小于P設定-δ，則增大輸出電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁爐電腦控制器，特別是一種具有恒功率控制的電磁爐電腦控制器，該控制器由硬件和軟件兩部份組成，具有恒功率控制的特點，保護易損壞的大功率管，控制器硬件電路分三件線路板安裝，第一件是功率板，第二件是控制板，第三件是按鍵板，用接插座將它們連接。功率板裝有驅動電路、換能器、電壓取樣、電流取樣等電路；控制板裝有微電腦控制器、鍋底溫度檢測電路、大功率管表面溫度檢測，聲音提示等電路；按鍵板裝有按鍵輸入電路，顯示電路。本發(fā)明功能完善，抗干擾強。
文檔編號F24C7/08GK1470805SQ0213441
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月23日 優(yōu)先權日2002年7月23日
發(fā)明者黎東發(fā), 曾愛良, 嚴瑋 申請人:廣州威納電子科技有限公司