CN103385305A - 一种无绳豆浆机的制浆控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明为一种无绳豆浆机的制浆控制电路，包括设在座体内的控制支路和设在机体内的执行支路，执行支路包括电机、信号检测模块和电磁加热线圈；其特征在于：控制支路包括励磁绕组、谐振控制模块、谐振电容和控制器，谐振控制模块包括IGBT和IGBT驱动回路，励磁绕组与谐振电容连接成高频谐振回路向外输出高频电能，控制器、谐振控制模块和高频谐振回路依次电连接，执行支路还包括与励磁绕组对应的受磁绕组，受磁绕组与励磁绕组电磁耦合获取电能，受磁绕组与电机、电磁加热线圈电连接提供执行粉碎、熬煮所需电能。上述电机无需另外再连接电源插头，就可获取启动电能，本发明豆浆机杯体中不再单独设置电源线插头，降低了漏电、烧机等安全隐患。

Description

一种无绳豆浆机的制浆控制电路

技术领域

本发明涉及家用电器领域，特别涉及一种无绳豆浆机的制浆控制电路。

背景技术

现有技术中豆浆机，通常包括杯体、扣合于杯体上的机头、粉碎装置及加热装置、粉碎装置包括电机及粉碎刀具，粉碎刀具连接于电机的电机轴上且由电机控制用以粉碎食物制浆。加热装置一般采用浸入式电热管加热或底盘电热管加热的方式，采用电热管加热的方式，电热管需伸入杯体中，会给清洗带来不便，采用底盘电热管加热的方式，又很容易产生糊底的问题。

为解决现有豆浆机加热方式带来的上述问题，现有技术中出现了电磁加热豆浆机，采用多个电磁加热线盘设于豆浆机杯体中的结构或是采用将电磁加热线盘设于底座中的分体豆浆机加热结构。上述电磁加热豆浆机中，由于电机设于机头，电磁加热线圈设于杯体或底座中，对于电机和电磁加热线圈的供电就需要设置两个电源线插头或采取机头和座体之间需要通过连接器连接的方式，使得豆浆机的外部电源线布线复杂，不利于消费者对家电产品小型轻便化的需求，同时，多个电源插头及连接器的结构使得豆浆机杯体无法很好的解决防水问题，会有安全隐患。另外，为了达到对电磁加热线圈的工作控制，需要在杯体或座体中另外设置控制电路，使得杯体中结构复杂，豆浆机的整体成本上升，同时。

而无论是电热管还是电磁加热豆浆机，当电网电压过高时，电机瞬时功率和转速会超过额定值，都存在电机瞬间功率太大而烧毁的隐患，废机率上升，给工业制造带来成本浪费较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的问题而提供一种可实现安全控制的无绳豆浆机的制浆控制电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种无绳豆浆机的制浆控制电路，包括设在座体内的控制支路和设在机体内的执行支路，执行支路包括电机、信号检测模块和电磁加热线圈；其特征在于：控制支路包括励磁绕组、谐振控制模块、谐振电容和控制器，谐振控制模块包括IGBT和IGBT驱动回路，励磁绕组与谐振电容连接成高频谐振回路向外输出高频电能，控制器、谐振控制模块和高频谐振回路依次电连接，执行支路还包括与励磁绕组对应的受磁绕组，受磁绕组与励磁绕组电磁耦合获取电能，受磁绕组与电机、电磁加热线圈电连接提供执行粉碎、熬煮所需电能。

本发明还可以通过以下技术措施进一步优化：

所述励磁绕组包括可独立控制的内环线圈和外环线圈，受磁绕组包括第一耦合线圈和第二耦合线圈，第一耦合线圈与内环线圈电磁耦合，第二耦合线圈与外环线圈电磁耦合。

所述第一耦合线圈和电机通过整流模块电连接形成粉碎回路，第二耦合线圈和电磁加热线圈电连接形成加热回路。

所述控制器通过控制IGBT的通断占空比调节内环线圈和/或外环线圈的输出功率。

所述加热回路还包括补偿电磁加热线圈功率因素的线圈补偿电容，线圈补偿电容与电磁加热线圈串联或并联连接，粉碎回路还包括补偿电机功率因素的电机补偿电容，电机补偿电容与第一耦合线圈并联或串联连接。

所述控制器包括存储单元和操作输入单元，存储单元中预设有控制电磁加热线圈和/或电机工作的制浆控制程序，操作输入单元包括制浆操作键和操作键驱动回路。

所述信号检测模块包括测温传感器、防溢电极和信号处理单元，所述信号处理单元包括信号发射回路，控制器包括相对应的信号接收回路。

所述受磁绕组还包括第三耦合线圈，第三耦合线圈与信号检测模块连接提供信号发射所需电能。

所述机体包括机头和杯体，所述电机设在机头上，受磁绕组设在杯体上，所述电机和受磁绕组通过电磁耦合器连接，电磁耦合器包括上耦合器和下耦合器，上耦合器与电机连接，下耦合器与受磁绕组连接。

所述执行之路包括电机电压检测电路，电机电压检测电路设于机头中，电压检测电路与信号检测模块连接。

本发明在与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明无绳豆浆机的制浆控制电路中，装于杯体的执行支路中的受磁绕组与座体中的励磁绕组电磁耦合获取电能，受磁绕组与电机、电磁加热线圈电连接提供执行粉碎、熬煮所需电能，电机无需另外再连接电源插头，就可获取启动电能，本发明豆浆机杯体中不再单独设置电源线插头，降低了漏电、烧机等安全隐患，同时，豆浆机杯体中电磁加热线圈发热量较低无需再另外设置通风散热孔，使得整体防水性较好。

另外，本发明中，受磁绕组与电机、电磁加热线圈电连接且通过座体中的励磁绕组的控制下执行粉碎、熬煮的功能，豆浆机控制电路简单且励磁绕组与受磁绕组间无需通过物理连接，即可实现励磁绕组对电机及电磁加热线圈的控制，满足了家电产品轻便化的需求，且使得豆浆机的工业制成简单，成本降低。

本发明中的电机的电量通过耦合后的受磁绕组获得，不直接连接电网电压，即使当电网电压过高时，电机瞬时功率和转速不会超过额定值，远远降低了电机瞬间功率太大而烧毁的隐患。

进一步的，本发明中励磁绕组包括可独立控制的内环线圈和外环线圈，受磁绕组包括第一耦合线圈和第二耦合线圈，内、外环线圈分别通过与第一、第二耦合线圈的电磁耦合获取电能，且第一、第二耦合线圈的电压的输出分别提供与其进行耦合的内环、外环线圈的电压输出，而前述内环、外环线圈通过电压变化控制电机及电磁加热线圈的工作，即粉碎与加热的配合可通过控制支路中的内、外线圈的控制实现，尤其能够在煮豆浆时，实现文火连续熬煮，充分分解蛋白质的效果，且不会造成糊底现象，更进一步提升豆浆机的口感。

进一步的，本发明中控制器通过控制IGBT的通断占空比控制第一耦合线圈和第二耦合线圈的电压输出，继而通过第一、第二耦合线圈的电压变化控制电机及加热线圈的电压，从而达到通过一个主控制系统完成对粉碎和打浆的同时控制，与现有技术相比，电路结构简单，成本降低。

进一步的，本发明中利用信号检测模块将测温信号、防溢信号传递至控制器，且控制器通过上述信号控制电磁加热线圈，实现了控制支路与执行支路的无线传输；另外，受磁绕组中的第三耦合线圈与信号检测模块连接且提供其电能，使得信号检测模块也无需连接电线，全面实现了豆浆机的无绳化设置。

进一步的，本发明机体包括机头和杯体，电机设在机头上，受磁绕组设在杯体上， 前述电机和受磁绕组通过电磁耦合器连接，电磁耦合器包括上耦合器和下耦合器，上耦合器与电机连接，下耦合器与受磁绕组连接。上述机头和杯体间用电磁耦合器的二次耦合实现无线能量传输，无物理连接，提升整体可靠性。

附图说明

图1为本发明的无绳豆浆机的立体图。

图2为本发明实施例一中制浆控制电路的电路图。

图3为本发明实施例二中制浆控制电路的电路图。

图4为本发明实施例三中制浆控制电路的电路图。

主要元件标号。

无绳豆浆机	100	制浆控制电路	200
				座体	1	控制支路	2
励磁绕组	21	内环线圈	211
				外环线圈	212	谐振控制模块	22
IGBT	221	IGBT驱动回路	222
				谐振电容	23	控制器	24
信号接收回路	241	机头	31
				杯体	32	执行支路	4
电机	41	电机补偿电容	411
				信号检测模块	42	温度检测单元	421
防溢检测单元	422	信号处理单元	423
				信号发射回路	424	电磁加热线圈	43
线圈补偿电容	431	加热控制开关	432
				受磁绕组	44	第一耦合线圈	441
第二耦合线圈	442	第三耦合线圈	443
				控制开关	444	供电能量传输线圈	445
第二供电能量传输线圈	446	整流模块	45
				电机电压检测电路	46	中央控制模块	47
电机开关	461	电机能量传输线圈	51
				电机二次耦合线圈	52

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例进一步说明本发明的技术方案。

如图1～4所示，制浆控制电路200包括设在座体1内的控制支路2和设在机体内的执行支路4，执行支路4包括电机41、信号检测模块42和电磁加热线圈43。控制支路2包括励磁绕组21、谐振控制模块22、谐振电容23和控制器24。谐振控制模块包括IGBT 221和IGBT驱动回路222，励磁绕组21与谐振电容23连接成高频谐振回路向外输出高频电能，控制器24、谐振控制模块22和高频谐振回路依次电连接，执行支路4还包括与励磁绕组21对应的受磁绕组44，受磁绕组44与励磁绕组21电磁耦合获取电能，受磁绕组44与电机41、电磁加热线圈43电连接提供执行粉碎、熬煮所需电能。本发明中制浆控制电路200中励磁绕组21与受磁绕组44间无需通过电连接，即可实现励磁绕组21对电机41及电磁加热线圈的43控制。

实施例一：

如图1～2所示为发明实施例一中为无绳豆浆机100的立体图及制浆控制电路200的电路图，机体包括机头31和杯体32，所述电机41设在机头31上，受磁绕组44设在杯体32上，所述电机41和受磁绕组44通过电磁耦合器连接。电磁耦合器包括上耦合器和下耦合器，上耦合器与电机41连接，下耦合器与受磁绕组44连接。本发明豆浆机杯体32中不再单独设置电源线插头，降低了漏电、烧机等安全隐患，同时，豆浆机杯体32中电磁加热线圈44发热量较低无需再另外设置通风散热孔，使得整体防水性较好；同时，电机41的电量通过耦合后的受磁绕组44获得，不直接连接电网电压，即使当电网电压过高时，电机41瞬时功率和转速不会超过额定值，远远降低了电机41瞬间功率太大而烧毁的隐患.

前述励磁绕组21包括可独立控制的内环线圈211和外环线圈212，受磁绕组44包括第一耦合线圈441和第二耦合线圈442，第一耦合线圈441与内环线圈211电磁耦合，第二耦合线圈与442外环线圈212电磁耦合。第一耦合线圈441和电机41通过整流模块45电连接形成粉碎回路，第二耦合线圈442和电磁加热线圈43电连接形成加热回路。

前述内环线圈211与外环线圈212由同一个IGBT 221控制，且内环线圈211与外环线圈212分别连接有控制开关444，控制器24通过控制IGBT 221的通断占空比调节内环线圈和外环线圈的输出功率。在其他实施方式中，内环线圈211与外环线圈212可由不同的IGBT 控制，控制器24通过控制IGBT 221的通断占空比调节内环线圈或外环线圈的输出功率。发明中第一、第二耦合线圈441、442分别通过与内、外环线圈211、212电磁耦合获取电能，第一耦合线圈441的电压的输出取决于与其进行耦合的内环线圈211的电压输出，第二耦合线圈442的电压的输出取决于与其进行耦合的外环线圈212的电压输出，而前述内环线圈211是通过电压变化控制电机41的工作，外环线圈212是通过电压变化控制电磁加热线圈43的工作，前述控制支路2中的控制器24通过控制IGBT的通断占空比控制励磁绕组21的电压输出，即粉碎与加热的配合可通过控制支路2中的内、外线圈211、212的控制实现，尤其能够在煮豆浆时，实现文火连续熬煮，充分分解蛋白质的效果，且不会造成糊底现象，更进一步提升豆浆机100的口感。

加热回路还包括补偿电磁加热线圈43功率因素的线圈补偿电容431，线圈补偿电容431与电磁加热线圈43串联或并联连接。粉碎回路还包括补偿电机41功率因素的电机补偿电容411，电机补偿电容411连接在受磁线圈441和电机41之间的回路中，可并联或串联连接。

所述控制器24包括存储单元和操作输入单元，存储单元中预设有控制电磁加热线圈43和/或电机41工作的制浆控制程序，操作输入单元包括制浆操作键和操作键驱动回路。

前述信号检测模块42包括温度检测单元421、防溢检测单元422和信号处理单元423，温度检测单元421包括温度传感器、防溢电极检测单元422包括检测溢出的防溢电极，所述信号检测模块42还包括信号发射回路424，控制器24包括相对应的信号接收回路241。

所述受磁绕组44还包括第三耦合线圈443，第三耦合线圈443与信号检测模块42连接提供信号发射所需电能。第三耦合线圈443对应设置于内环线圈211和外环线圈212之间，无论内环线圈211和外环线圈212之中的任一个处于工作状态时，可以与内环线圈211和/或外环线圈212耦合为信号检测模块42提供电能。信号检测模块42将测温信号、防溢信号传递至控制器24，且控制器24通过上述信号控制电磁加热线圈43，实现了执行支路4与控制支路2的无线传输；另外，受磁绕组44中的第三耦合线圈443与信号检测模块42连接且提供其电能，使得信号检测模块42也无需连接电线，全面实现了豆浆机200的无绳化及无物理连接设置。

实施例二：

如图3所示，其与实施例一的区别在于：

下耦合器中设有与第一耦合线圈441连接的电机能量传输线圈51，电机能量传输线圈51装于杯体32中，上耦合器中设有给电机41供电的电机二次耦合线圈52，电机二次耦合线圈52通过与电机能量传输线圈51耦合获得电能。 

前述第二耦合线圈442与供电能量传输线圈445串联连接，供电能量传递线圈445设置于杯体32中，机头31中设有与供电能量传输线圈445耦合的第二供电能量传递线圈446，第二供电能量传递线圈446与信号检测模块42连接且为其供电。在本实施例中，电机41以及信号检测模块42的供电都需要经过二次电磁耦合的能量传递。

实施例三：

如图4所示，其与实施例二的区别在于：

执行之路包括电机电压检测电路46，电机电压检测电路46设于机头31中，机头31中设置电机41电机电压检测电路46，电机电压检测电路46与信号检测模块42连接，且通过信号检测模块42将电机信号传递至座体1中的控制器24，电机电压检测电路46 可控制电机开关461闭合从而控制电机41的工作。

励磁绕组21为一整体线圈，对应的受磁绕组44为一整体线圈，电磁加热线圈43与受磁绕组44连接且用以电磁加热，电磁加热线圈43与加热控制开关432连接，杯体32中设有控制加热控制开关432的中央控制模块47，中央控制模块47，中央控制模块47与座体1中的控制器24发生信号传递，并通过加热控制开关432控制电磁加热线圈43的工作。

在本实施例中，设于机头31中为电机41提供电力的电机二次耦合线圈52及为信号检测模块42提供电力的供电能量传递线圈445都是与同一线圈耦合获得电能。

本发明无绳豆浆机100的电机41设在机头31中，受磁绕组44设于杯体32，机头31和杯体32间用的二次耦合实现无线能量传输，取消物理连接，提升整体可靠性。

根据本发明的原理，对方案中制浆控制电路200做改进或是等同的变化均应落在本发明的权利要求所要求的范围。应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种无绳豆浆机的制浆控制电路，包括设在座体内的控制支路和设在机体内的执行支路，执行支路包括电机、信号检测模块和电磁加热线圈；其特征在于：控制支路包括励磁绕组、谐振控制模块、谐振电容和控制器，谐振控制模块包括IGBT和IGBT驱动回路，励磁绕组与谐振电容连接成高频谐振回路向外输出高频电能，控制器、谐振控制模块和高频谐振回路依次电连接，执行支路还包括与励磁绕组对应的受磁绕组，受磁绕组与励磁绕组电磁耦合获取电能，受磁绕组与电机、电磁加热线圈电连接提供执行粉碎、熬煮所需电能。

2.根据权利要求1所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述励磁绕组包括可独立控制的内环线圈和外环线圈，受磁绕组包括第一耦合线圈和第二耦合线圈，第一耦合线圈与内环线圈电磁耦合，第二耦合线圈与外环线圈电磁耦合。

3.根据权利要求2所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述第一耦合线圈和电机通过整流模块电连接形成粉碎回路，第二耦合线圈和电磁加热线圈电连接形成加热回路。

4.根据权利要求3所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述控制器通过控制IGBT的通断占空比调节内环线圈和/或外环线圈的输出功率。

5.根据权利要求3所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述加热回路还包括补偿电磁加热线圈功率因素的线圈补偿电容，线圈补偿电容与电磁加热线圈串联或并联连接，粉碎回路还包括补偿电机功率因素的电机补偿电容，电机补偿电容与第一耦合线圈并联或串联连接。

6.根据权利要求1所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述控制器包括存储单元和操作输入单元，存储单元中预设有控制电磁加热线圈和/或电机工作的制浆控制程序，操作输入单元包括制浆操作键和操作键驱动回路。

7.根据权利要求1所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述信号检测模块包括测温传感器、防溢电极和信号处理单元，所述信号处理单元包括信号发射回路，控制器包括相对应的信号接收回路。

8.根据权利要求7所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述受磁绕组还包括第三耦合线圈，第三耦合线圈与信号检测模块连接提供信号发射所需电能。

9.根据权利要求1至8任一项所述的无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述机体包括机头和杯体，所述电机设在机头上，受磁绕组设在杯体上，所述电机和受磁绕组通过电磁耦合器连接，电磁耦合器包括上耦合器和下耦合器，上耦合器与电机连接，下耦合器与受磁绕组连接。

10.根据权利要求9所述无绳豆浆机的制浆控制电路，其特征在于，所述执行之路包括电机电压检测电路，电机电压检测电路设于机头中，电压检测电路与信号检测模块连接。

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