一種食品加工機小功率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明一種食品加工機小功率控制方法，所述食品加工機包括負載、以及控制所述負載功率的可控硅、以及觸發(fā)所述可控硅的主控芯片，所述負載的額定功率為P，所述可控硅的觸發(fā)包括斬波控制方式、掉波控制方式，其中，所述主控芯片在掉波控制方式的導通波內(nèi)以斬波控制方式觸發(fā)所述可控硅。避免了單獨采用掉波控制方式或者斬波控制方式時出現(xiàn)的不穩(wěn)定問題，也解決了由于過零信號檢測延遲以及器件本身精度制約等問題。使得食品加工機可以采用恒定的小功率進行工作，這樣可以提高食品制作的品質(zhì)。
【專利說明】一種食品加工機小功率控制方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及小功率控制方法的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種食品加工機小功率控制方法。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人們對于生活品質(zhì)的不斷追求，食品加工機已經(jīng)開始成為了人們的一種生活必需品，如豆?jié){機、粥機、料理機等等。
[0005]眾所周知,現(xiàn)有的家用食品加工機一般都具有加熱功能或者粉碎攪拌功能或者同時具有加熱和粉碎攪拌兩大功能。而為了使食品加工機更好的完成對食物原料的加工，對于加熱以及粉碎攪拌的功率的控制是食品加工機的重要指標。而可控硅作為一種功率調(diào)節(jié)器件，被廣泛的應(yīng)用于家用食品加工機。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，可控硅調(diào)節(jié)功率的方式主要有以下兩種:掉波控制方式和斬波控制方式，此兩種方式都能使得可控硅實現(xiàn)對負載功率的調(diào)節(jié)控制。由于器件本身、控制電路以及安規(guī)要求等限制，在食品加工機需要較小的功率時，該兩種方式都存在缺陷。若采用斬波控制方式控制可控硅時，若需要的功率越小時，可控硅的觸發(fā)點則越接近市電的過零點，而由于過零信號檢測的延遲以及控制精度等問題，則會出現(xiàn)可控硅的觸發(fā)點直接與實際過零點重合，或者過了過零點而進入下一個波，這樣可控硅不能進行觸發(fā)或者功率不穩(wěn)定的情況，不能實現(xiàn)所需的小功率。
[0007]若采用掉波控制方式控制可控硅時，雖然不會出現(xiàn)上述斬波控制方式的問題，但是其實現(xiàn)較小功率是基于長時`間的不導通，從而使得整個周期內(nèi)的平均功率降低，實際在可控硅觸發(fā)的時間段內(nèi)，負載的功率較高。并且由于安規(guī)要求中對于電源跌落方面要求，因此這種控制方式也不能滿足實際需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效實現(xiàn)小功率控制的食品加工機小功率控制方法。
[0009]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明一種食品加工機小功率控制方法，所述食品加工機包括負載、以及控制負載功率的可控硅、以及觸發(fā)所述可控硅的主控芯片，所述負載的額定功率為P，所述可控硅的觸發(fā)包括斬波控制方式、掉波控制方式，其中，所述主控芯片在掉波控制方式的導通波內(nèi)以斬波控制方式觸發(fā)所述可控硅。
[0010]優(yōu)選的，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制時間為一個可控硅觸發(fā)周期。[0011 ] 優(yōu)選的，在一個可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，所述導通波為任意一個波或者多個波。
[0012]優(yōu)選的，所述主控芯片以所述可控硅觸發(fā)周期為循環(huán)周期進行工作。[0013]優(yōu)選的，在所述可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，所述導通波的占比為η，在所述導通波內(nèi)，所述斬波控制方式觸發(fā)可控硅導通的占比為λ，所述負載的實際功率為PO，PO= λ η P。
[0014]優(yōu)選的，0.2< λ < 0.8，1/5 < η < I。
[0015]優(yōu)選的，0.3 ≤ λ ≤ 0.7，1/4 ≤ η < I。
[0016]優(yōu)選的，所述負載包括電機和/或加熱裝置。
[0017]優(yōu)選的，所述主控芯片觸發(fā)所述可控硅的包括以下步驟:
a、確定豆?jié){機運行所需的負載功率為P/nJPPO= Ρ/η=λ nP；
b、根據(jù)λη=1/η,確定λ與η的值；
C、主控芯片按照λ與η值控制所述可控硅運行。
[0018]在掉波控制方式的導通波內(nèi)以斬波控制方式觸發(fā)所述可控硅，在控制可控硅的時候，即使掉波控制方式與斬波控制方式各自對負載功率調(diào)整的幅度不大，但是整體情況下，使得負載功率變得更小。避免了單獨采用掉波控制方式或者斬波控制方式時出現(xiàn)的不穩(wěn)定問題，也解決了由于過零信號檢測延遲以及器件本身精度制約等問題。使得食品加工機可以采用恒定的小功率進行工作，這樣可以提高食品制作的品質(zhì)。
[0019]在具有加熱功能的食品加工機上使用該方法進行控制，可以實現(xiàn)恒穩(wěn)加熱，并且保持熱慣性穩(wěn)定，避免了大小火帶來的加熱不均勻。在具有粉碎攪拌功能的食品加工機上使用該方法進行控制，在解決小功率掉波控制對電網(wǎng)電壓的影響尤其有效，并能控制攪拌的均勻度。
[0020]尤其在同時具有加熱功能與粉碎攪拌功能的家用食品加工機上使用該方法進行控制負載效果更佳，如豆?jié){機，可實現(xiàn)豆?jié){機小功率恒穩(wěn)加熱且熱慣性穩(wěn)定，解決了目前煮漿過程中加熱不穩(wěn)定的情況，減少了溢出的可能，且在熬煮的同時可以采用小功率進行攪拌，使得加熱更佳均勻，提高了豆?jié){機的制漿性能。
[0021]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
圖1是本發(fā)明食品加工機小功率控制方法實施例1的電路原理圖；
圖2是本發(fā)明食品加工機小功率控制方法實施例1的波形圖；
圖3是本發(fā)明食品加工機小功率控制方法實施例1的另一種波形圖；
圖4是本發(fā)明食品加工機小功率控制方法實施例2的波形圖；
圖5是本發(fā)明食品加工機小功率控制方法實施例2的另一種波形圖；
圖6是本發(fā)明食品加工機小功率控制方法實施例3的波形圖；
圖7是本發(fā)明食品加工機小功率控制方法實施例4的波形圖。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]實施例1:
本發(fā)明一種食品加工機小功率控制方法，所述食品加工機包括負載、以及控制所述負載功率的可控硅、以及觸發(fā)所述可控硅的主控芯片，所述負載的額定功率為P，所述可控硅的觸發(fā)包括斬波控制方式、掉波控制方式，其中，所述主控芯片在掉波控制方式的導通波內(nèi)以斬波控制方式觸發(fā)所述可控硅。
[0025]如圖1所示，在本實施例中，所述負載包括加熱裝置RG，所述主控芯片MCU通過驅(qū)動電路控制觸發(fā)所述可控硅TRl，所述驅(qū)動電路包括電阻Rl、三極管Ql、以及電阻R2、電容Cl，所述三極管Ql的基極通過限流電阻Rl電連接所述主控芯片MCU，所述三極管Ql的集電極通過電阻R2電連接所述可控硅TRl的控制端G，所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述三極管Ql的集電極和發(fā)射極之間并聯(lián)電容Cl，所述可控硅的Tl端電連接市電電源的火線L，所述可控硅的T2端連接所述加熱裝置RG的一端，所述加熱裝置RG的另一端電連接市電電源的零線N。
[0026]在本實施例中，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制時間為一個可控硅觸發(fā)周期，所述導通波為所述可控硅觸發(fā)周期內(nèi)的一個波，在所述可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，所述導通波的占比為Π，在所述導通波內(nèi)，所述斬波控制方式觸發(fā)可控硅導通的占比為λ，所述負載的實際功率為PO，PO= λ npo所述主控芯片觸發(fā)所述可控硅TRl的包括以下步驟:
a、確定豆?jié){機運行所需的負載功率為P/nJPPO= Ρ/η=λ nP ；
b、根據(jù)λη=1/η,確定λ與η的值；
C、主控芯片按照λ與η值控制所述可控硅運行。
[0027]其中，0.2 < λ < 0.8，1/5 < η < I。
[0028]在本實施例中，所述加熱裝置RG需要使用1/10Ρ的功率來進行工作。若采用單獨的斬波控制方式來控制可控硅時，則需要對每個波斬掉9/10，這樣在運行過程中，其觸發(fā)點本身就很接近零點，由于過零檢測信號的延遲，以及器件本身精度等影響，導致在斬波的時候出現(xiàn)無法觸發(fā)或者功率不穩(wěn)定；若采用單獨的掉波控制方式來控制可控硅時，那則需要在10個波內(nèi)去掉9個波只觸發(fā)I個波，這樣使得加熱裝置的瞬時功率較大不能滿足恒定小功率的要求，并且存在較大電源跌落，容易導致電源閃爍，不符合安規(guī)方面的需求。如果需要功率越小，則上述問題更加嚴重。
[0029]如圖2所示，此時應(yīng)該采用本發(fā)明中的辦法，若選定主控芯片以斬波控制方式觸發(fā)可控硅時，加熱裝置的功率為0.3Ρ，即λ =0.3，即在導通波中，斬波控制方式占比為0.3，根據(jù)λ η=1/η,Μ Π=1/3，即在可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，所述導通波的占比為1/3。當然也可先假定可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，所述導通波的占空比為1/3，根據(jù)λ n=l/n,M入=0.3。
[0030]如果主控芯片單獨以該參數(shù)控制可控硅時，加熱裝置都可以恒定的功率進行運行。此時主控芯片以掉波控制的方式進行觸發(fā)可控硅，使得加熱裝置的功率為1/3Ρ，即主控芯片在3個波中只需要觸發(fā)導通I個波，而在應(yīng)該觸發(fā)的這I個導通波中，主控芯片以斬波控制方式來觸發(fā)，并且斬掉0.7個波，只觸發(fā)導通剩余的0.3個波，此時在這3個波內(nèi)，主控芯片即可實現(xiàn)對加熱裝置1/10Ρ的控制調(diào)整，既避免了誤觸發(fā)的問題以及電源閃爍的問題，并且使得加熱裝置在較短的周期內(nèi)實現(xiàn)了較小的恒定功率，避免了瞬時加熱功率過大不穩(wěn)定的問題。
[0031 ] 當然在本實施例中，所述主控芯片在以掉波方式控制可控硅時，其在3個波內(nèi)觸發(fā)導通I個波，所述導通波可以是3個波中的任意一個波。如圖3所示，第一次的3個波中，在第I個波為掉波控制方式的導通波，第二次的3個波中，則以第2個波為掉波控制方式的導通波。[0032]實施例2:
本實施例與上述實施例1的區(qū)別在于，所述導通波為所述可控硅觸發(fā)周期內(nèi)的任意多個波。設(shè)定加熱裝置需要實現(xiàn)1/5P的功率來工作，可以采用導通波在可控硅觸發(fā)周期內(nèi)為一個波，也可用采用多個導通波。
[0033]如圖4所示，可以選定η為1/2，則λ為0.4，此時即可實現(xiàn)對于加熱裝置實現(xiàn)1/5Ρ的功率控制，比起單獨使用斬波控制方式或者掉波控制方式，這種控制使得功率更加的平穩(wěn)。
[0034]如圖5所示，所述主控芯片以掉波控制的方式進行觸發(fā)可控硅時，η為2/3，此時加熱裝置需要實現(xiàn)1/5Ρ的功率來進行工作，那么主控芯片以斬波控制的方式進行觸發(fā)可控時，其在每個導通波內(nèi)的占比λ為0.3，即主控芯片在3個波中只需要觸發(fā)導通2個波，而在應(yīng)該觸發(fā)的這2個導通波中，主控芯片以斬波控制方式來觸發(fā)，并且斬掉0.7個波，只觸發(fā)導通剩余的0.3個波，此時在這3個波內(nèi)，主控芯片即可實現(xiàn)對加熱裝置1/5Ρ的控制調(diào)整，既避免了誤觸發(fā)的問題以及電源閃爍的問題，并且使得加熱裝置在較短的周期內(nèi)實現(xiàn)了較小的恒定功率，避免了瞬時加熱功率過大不穩(wěn)定的問題。
[0035]當然，結(jié)合本實施例與實施1，在整個可控硅觸發(fā)的多個可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，在每一個可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，其導通波可以是任意一個波或多個波，比如，在第一個可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，其導通波為第I個波，在第二個可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，其導通波可以為前2個波。
[0036]實施例3:
本實施例與上述實施例1的區(qū)別在于，如圖6所示，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制時間為一個可控硅觸發(fā)周期，所述主控芯片以所述可控硅觸發(fā)周期為循環(huán)周期進行工作，即所述主控芯片以一個可控硅觸發(fā)周期循環(huán)觸發(fā)所述可控硅。
[0037]所述加熱裝置RG需要使用1/10Ρ的功率來進行工作。若采用本發(fā)明中的辦法，選定主控芯片以斬波控制方式觸發(fā)可控硅時，其在導通波的占比為0.4，即λ =0.4，根據(jù)λ Π=1/η，則η=1/4。如果主控芯片單獨以該參數(shù)控制可控硅時，加熱裝置都可以恒定的功率進行運行。此時主控芯片以掉波控制的方式進行觸發(fā)可控硅，使得加熱裝置的功率為1/4Ρ，即主控芯片在4個波中只需要觸發(fā)導通I個波，而在應(yīng)該觸發(fā)的這I個導通波中，主控芯片以斬波控制方式來觸發(fā)，并且斬掉0.6個波，只觸發(fā)導通剩余的0.4個波，此時在這4個波內(nèi)，主控芯片即可實現(xiàn)對加熱裝置1/10Ρ的控制調(diào)整。如果加熱裝置需要較長時間維持在該功率下，則主控芯片以該掉波控制方式的4個波的時間為一個可控硅觸發(fā)周期，所述主控芯片以所述可控硅觸發(fā)周期循環(huán)控制所述可控硅。
[0038]實施例4:
本實施例與上述實施例1的區(qū)別在于，如圖7所示，若主控芯片以斬波控制方式可控硅時，選定其在導通波的占比為λ =0.3，而在以掉波方式控制可控硅時，選定其導通波在可控硅觸發(fā)周期內(nèi)的占比為Π =1/4，此時主控芯片在掉波控制方式的導通波內(nèi)以斬波控制所述可控硅，則所述主控芯片則可將加熱裝置RG的功率控制在0.075Ρ的恒定狀態(tài)下。
[0039]在確定λ n的參數(shù)時，λ的值越接近于0.3則最好，因為此時既能確保觸發(fā)的可靠性，又能使得負載不會出現(xiàn)瞬時過大的問題，可以實現(xiàn)更小功率控制，負載的功率越恒定。n的值越是接近于I則越好，因為其去掉的波也就越少，即可控硅觸發(fā)周期會更短，則功率越是恒定。[0040]當然，上述實施例1.2.3中的負載可以為用于粉碎的電機，或者負載包括電機和加熱裝置。
[0041]當然，所述λ的取值可以為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7;所述η的取值可以為1/4、1/3、1/2、2/3、3/4、4/5等，如果λ小于0.3或者大于0.7時，則主控芯片以斬波控制方式控制可控硅時，其觸發(fā)點則會接近過零點，則容易導致可控硅誤觸發(fā)。而斬波控制方式負載功率越小的話，則負載的瞬時功率越小，功率越恒定。如果H小于1/4時，則主控芯片以掉波控制方式控制可控硅時，則會出現(xiàn)去掉的波過多，會出現(xiàn)電源跌落，導致電源閃爍的問題。
[0042]在掉波控制方式的導通波內(nèi)以斬波控制方式觸發(fā)所述可控硅，在控制可控硅的時候，即使掉波控制方式與斬波控制方式各自對負載功率調(diào)整的幅度不大，但是整體情況下，使得負載功率變得更小。避免了單獨采用掉波控制方式或者斬波控制方式時出現(xiàn)的不穩(wěn)定問題，也解決了由于過零信號檢測延遲以及器件本身精度制約等問題。使得食品加工機可以采用恒定的小功率進行工作，這樣可以提高食品制作的品質(zhì)。
[0043]在具有加熱功能的食品加工機上使用該方法進行控制，可以實現(xiàn)恒穩(wěn)加熱，并且保持熱慣性穩(wěn)定，避免了大小火帶來的加熱不均勻。在具有粉碎攪拌功能的食品加工機上使用該方法進行控制，在解決小功率掉波控制對電網(wǎng)電壓的影響尤其有效，并能控制攪拌的均勻度。
[0044]尤其在同時具有加熱功能與粉碎攪拌功能的家用食品加工機上使用該方法進行控制負載效果更佳，如豆?jié){機，可實現(xiàn)豆?jié){機小功率恒穩(wěn)加熱且熱慣性穩(wěn)定，解決了目前煮漿過程中加熱不穩(wěn)定的情況，減少了溢出的可能，且在熬煮的同時可以采用小功率進行攪拌，使得加熱更佳均勻，提高了豆?jié){機的制漿性能。
[0045]需要強調(diào)的是，本發(fā)明的保護范圍包含但不限于上述【具體實施方式】。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該被視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種食品加工機小功率控制方法，所述食品加工機包括負載、以及控制負載功率的可控硅、以及觸發(fā)所述可控硅的主控芯片，所述負載的額定功率為P，所述可控硅的觸發(fā)包括斬波控制方式、掉波控制方式，其特征在于，所述主控芯片在掉波控制方式的導通波內(nèi)以斬波控制方式觸發(fā)所述可控硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制時間為一個可控硅觸發(fā)周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，在一個可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，所述導通波為任意一個波或者多個波。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，所述主控芯片以所述可控硅觸發(fā)周期為循環(huán)周期進行工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，在所述可控硅觸發(fā)周期內(nèi)，所述導通波的占比為n，在所述導通波內(nèi)，所述斬波控制方式觸發(fā)可控硅導通的占比為λ，所述負載的實際功率為PO，PO= λ η P。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，0.2< λ <0.8，1/5 < η < I。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，0.3< λ <0.7，1/4 ≤η < I。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，所述負載包括電機和/或加熱裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7任意一項所述的食品加工機小功率控制方法，其特征在于，所述主控芯片觸發(fā)所述可控硅的包括以下步驟: a、確定豆?jié){機運行所需的負載功率為P/nJPPO= Ρ/η=λ nP ； b、根據(jù)λη=1/η,確定λ與η的值； C、主控芯片按照λ與η值控制所述可控硅運行。
【文檔編號】G05F1/66GK103440017SQ201310364864
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】王旭寧, 余青輝, 王盼盼 申請人:九陽股份有限公司