CN104665627A

CN104665627A - 多士炉

Info

Publication number: CN104665627A
Application number: CN201310637756.2A
Authority: CN
Inventors: 王冬雷; 郭正鸥
Original assignee: Elec Tech International Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Songxin Intelligent Control Co.,Ltd.
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2033-12-02
Also published as: CN104665627B

Abstract

本发明提供了一种多士炉，包括有加热装置及控制电路，控制电路包括有：加热装置主电流回路、定时控制电路和继电器控制电路，当多士炉烘烤面包的定时时间到达时，如果第一金属弹片开关、第二金属弹片开关因为外力卡死而无法断开，则定时控制电路输出的控制信号对继电器控制电路进行控制，继电器控制电路中的继电器的线圈得电动作，其串联在加热装置主电流回路中的第一继电器的常闭触点与第二继电器的常闭触点保持断开状态，切断发热丝与交流电源零、火线的连接。本发明的多士炉在保证多士炉原有功能不变的前提下，消除在面包架升降机构发生卡死时引起火灾事故的隐患；延长产品的使用寿命。

Description

多士炉

技术领域

本发明涉及面包的多士炉产品技术领域，特别是涉及一种多士炉，具有在面包架升降机构卡死后能自动断电的保护装置。

背景技术

传统的多士炉是这样一个动作原理：发热丝的两端仅通过一对金属弹片开关SW1和SW2连接到交流电的零火线上，操作者(用户)通过一个压杆(即手柄)将内部带弹簧的面包架升降机构压下，在压下的过程中使金属弹片开关SW1和SW2闭合，从而使发热丝与L线(火线)和N线(零线)接通而获得加热功率，控制电路所需的直流+12V和+5V电压是通过从发热丝上的一个中间抽头取出约10V左右的交流电，经过整流、滤波后得到，发热丝通电后，定时控制电路输出一个高电平控制信号使得一个电磁铁的线圈通电，电磁铁线圈产生的电磁力能抵消面包架升降机构中弹簧的向上的回弹力，从而使得升降机构在人手离开后依然能够保持不上弹，金属弹片开关SW1和SW2也持续保持闭合，发热丝因此可持续通电进行烘烤面包的工作。当烘烤定时时间到后，定时控制电路输出低电平控制信号，使得电磁铁的线圈失电，电磁力消失，升降机构在内部弹簧的回弹力的作用下弹起，金属弹片开关SW1、SW2断开，切断了发热丝与L线(火线)和N线(零线)的连接，多士炉掉电，停止工作。

上述多士炉的这样的一个动作机构和原理通常是简单有效的，同时也是被广泛采用的，但却存在一个安全隐患，即多士炉开始工作后如果面包架升降机构出现故障(如被异物卡死或弹簧弹力失效)，那么当定时时间到后，电磁铁的线圈断电不再产生电磁力，面包架升降机构也无法上弹，金属弹片开关SW1，SW2不能有效断开，发热丝和火线零线的连接不能被切断，这样就会引起后果非常严重的火灾事故。为避免上述的安全隐患，目前有一些通过电路设计来解决的方案并且有相关的专利，如专利申请号：201110454049.0，公开号：CN102525293A，标题：一种具有安全保护功能的多士炉的中国专利申请就公布了一个从电路设计来解决防卡死的方案，但该专利所公布的电路也存在一些缺陷，会导致机器因某个元器件过载烧毁，从而导致机器有被损坏的隐患，具体分析如下：

上述专利公布的电路中(见附图1)，其中的降压整流电路部分使用电容C1降压和整流二极管D1～D4整流、稳压二极管DZ1和DZ2稳压后得到直流+12V和+3.9V电压供定时控制电路以及电磁铁、继电器等元件使用的方案，但是采用电容降压获得直流电源的方案实际上是一种直流恒流源的方案，一旦降压电容的容量大小选定了，直流电路中的总电流也确定了，并不会根据直流负载大小的改变而改变，从该专利公布的电路分析，继电器和电磁铁的线圈回路由于是受同一个三级管Q1的控制，所以只能同时导通和同时断开的，而降压电容确定的直流电流绝大部分是流经电磁铁和继电器的线圈，只有少部分是流经其它回路，所以在发生面包架升降机构卡死故障时，由于继电器和电磁铁的线圈的回路实际上是断开状态，电流无法通过，因此，本来流经电磁铁和继电器线圈的电流只能从+12V稳压二极管DZ1上通过，因此在继电器和电磁铁线圈回路关断后(卡死发生)，稳压二极管DZ1上的电流会突然增加，这部分电流是保证电磁铁和继电器能同时正常工作的最小电流，能达到80～100mA左右，所以稳压二极管DZ1会过载或接近过载，由于稳压二极管本身过载能力弱，再加上多士炉内部环境本身就比较高，所以这个元件时间稍长就有可能会因为高温烧毁而造成机器损坏，不能使用；缩短产品的使用寿命，甚至有可能造成多士炉在面包架升降机构发生卡死时引起火灾事故的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种多士炉，具有在面包架升降机构卡死后能可靠的自动断电的保护装置，消除了多士炉在面包架升降机构发生卡死时引起火灾事故的隐患，延长产品的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

多士炉，包括有：加热装置及控制电路，所述加热装置与控制电路连接；其中，所述控制电路包括有：

加热装置主电流回路，用于对加热装置进行通断控制；所述加热装置主电流回路包括有：第一金属弹片开关及第二金属弹片开关，所述第一金属弹片开关的两端分别电气连接交流电源火线及加热装置的一端，所述第二金属弹片开关的两端分别电气连接交流电源零线及加热装置的另一端；

继电器控制电路，包括有第一继电器和第二继电器，所述第一继电器和第二继电器均具有常闭触点，第一继电器和第二继电器的常闭触点串联在加热装置主电流回路中；

定时控制电路，用于输出的控制信号；所述定时控制电路与继电器控制电路电气连接，定时控制电路向继电器控制电路输出的控制信号；

所述第一金属弹片开关与第一继电器的常闭触点串联连接，第二金属弹片开关与第二继电器的常闭触点串联连接，第一继电器的常闭触点与第二继电器的常闭触点分别连接加热装置的两端；所述第一金属弹片开关、第二金属弹片开关、第一继电器的常闭触点及第二继电器的常闭触点共同控制发热丝与交流零火线的接通和断开；当多士炉烘烤面包的定时时间到达时，如果第一金属弹片开关、第二金属弹片开关因为外力卡死而无法断开，则定时控制电路输出的控制信号对继电器控制电路进行控制，继电器控制电路中的继电器的线圈得电动作，其串联在加热装置主电流回路中的第一继电器的常闭触点与第二继电器的常闭触点保持断开状态，切断发热丝与交流电源零、火线的连接。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括有：电磁铁控制电路；所述定时控制电路与电磁铁控制电路电气连接，定时控制电路向电磁铁控制电路输出的控制信号，控制电磁铁控制电路中的电磁铁产生电磁力。

进一步地，所述控制电路包括有：降压整流电路，所述降压整流电路与加热装置主电流回路电气连接，对交流电源进行处理得到相应的工作电压电源。

进一步地，所述定时控制电路包括有：

人机接口输入模块，用于接收操作设定信息；

电平控制信号产生模块，用于产生高电平控制信号或低电平控制信号；

控制信号输出模块，用于与继电器控制电路和电磁铁控制电路电气连接并输出控制信号。

本发明的有益效果如下：

本发明的多士炉，包括有加热装置及控制电路，控制电路包括有：加热装置主电流回路、定时控制电路和继电器控制电路，除了包括有一对受多士炉面包架升降机构控制的金属弹片开关外，还在加热装置的两端分别串入了两个继电器的常闭触点，所串入的这两个继电器常闭触点也是起到防卡死功能的关键部分；当多士炉烘烤面包的定时时间到达时，如果第一金属弹片开关、第二金属弹片开关因为外力卡死而无法断开，则定时控制电路输出的控制信号对继电器控制电路进行控制，继电器控制电路中的继电器的线圈得电动作，其串联在加热装置主电流回路中的第一继电器的常闭触点与第二继电器的常闭触点保持断开状态，切断发热丝与交流电源零、火线的连接。本发明的多士炉在保证多士炉原有功能不变的前提下，消除在面包架升降机构发生卡死时引起火灾事故的隐患；延长产品的使用寿命。

同时，所述多士炉的控制电路还包括有电磁铁控制电路，电磁铁和继电器不能同时导通，当正常工作时，电磁铁线圈导通，继电器线圈关断，定时时间到后，如果发生卡死，则继电器线圈导通，电磁铁线圈关断，所以由降压电容产生的恒定电流在这两种状态下都有一个主要的释放回路，流经稳压二极管DZ1的电流的电流并不会有太大变化，所以电路相对于现有技术来说，是更加可靠的一种技术方案。

附图说明

图1为现有技术中多士炉的控制电路电气原理示意图；

图2为本发明多士炉的控制电路电气原理示意图。

具体实施方式

本发明为了解决现有技术的问题，提出了一种多士炉，包括有：加热装置及控制电路，所述加热装置与控制电路连接；其中，所述控制电路包括有：

进一步地，所述定时控制电路包括有：

人机接口输入模块，用于接收操作设定信息；

下面结合附图对本发明的实施例进一步分析说明；

图2是多士炉电路原理图，本实施例中，加热装置采用发热丝，控制电路包括发热丝主电流回路、降压整流电路、定时控制电路、电磁铁控制电路、继电器控制电路。

所述发热丝主电流回路中，第一金属弹片开关SW1、第一继电器RLY1的常闭触点、发热丝、第二继电器RLY2的常闭触点与第二金属弹片开关SW2依次串联连接；交流市电的火线ACL通过第一金属弹片开关SW1、第一继电器RLY1的常闭触点连接到发热丝的一端，交流市电的零线ACN通过第二金属弹片开关SW2、第二继电器RLY2的常闭触点连接到发热丝的另一端。当使用者通过压杆将面包架升降机构压下后，迫使第一金属弹片开关SW1、第二金属弹片开关SW2发生闭合，这样发热丝的两端就连接到交流市电的零、火线上而通电，机器开始烘烤面包的工作。

所述降压整流电路包括金属氧化膜电阻R1、电阻R2、电阻R3、降压限流电阻R4、降压电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、电容C4、电容C5、整流桥DB1、稳压二极管DZ1、稳压二极管DZ2；交流市电的火线ACL通过第一金属弹片开关SW1、金属氧化膜电阻R1连接到降压电容C1的一端；降压电容C1的另一端连接整流桥DB1的一个交流输入端；交流市电的零线ACN通过第二金属弹片开关SW2连接到整流桥DB1的另一个交流输入端；电阻R2、电阻R3串联后并联在降压电容C1的两端，用于给降压电容C1提供一个放电回路；当第一金属弹片开关SW1和第二金属弹片开关SW2闭合后，交流市电的零火线就通过降压电容C1降压后连接到了整流桥DB1的两个交流输入端；整流桥DB1的正极整流输出端(+)、和负极整流输出端(-)并联滤波电容C3、滤波电容C2、和稳压二极管DZ1，得到直流第一直流电压；第一直流电压通过降压限流电阻R4后，与电容C4和电容C5以及稳压二极管DZ2并联，得到第二直流电压。优选地，第一直流电压为+12V，第二直流电压为+5V。

所述降压整流电路的作用是将交流市电转化成电路其它部分所需的直流电压。交流市电通过降压电容C1降压、整流桥DB1整流、滤波电容C2、C3、C4、C5滤波，稳压二极管ZD1、ZD2稳压后获得+12V，和+5V直流电压；第一直流电压(+12V)直流电压主要用于继电器和电磁铁的驱动，而第二直流电压(+5V)主要给定时控制电路中的IC供电。

所述定时控制电路的主要功能是提供一个输入方式使得使用者可以设定面包烘烤的定时时间，定时控制电路可以向外部输出一个控制信号，当定时开始时，输出的控制信号是高电平，当定时结束时，输出的控制信号是低电平；实这部分电路的实现方式非常多，可以采用专用的控制芯片加特定的外围电路方案，也可采用通用的MCU(单片机)加程序控制方案。所述定时控制电路的人机接口输入模块包括按键、或电位器、或编码器等输入性的电子元件，使用户可以方便的设定一个定时时间(即烘烤面包的时间)。

所述电磁铁控制电路包括一个NPN型三极管Q1、电阻R7、电磁铁MAG的线圈及续流二极管D1；所述定时控制电路连接电阻R7连接到三极管Q1的基极以输出控制信号，三极管Q1的集电极接电磁铁MAG的线圈的一端，电磁铁MAG的线圈的另一端接第一直流电压(+12V)电源，续流二级管D1与电磁铁MAG的线圈并联；三极管Q1的发射极接地。

通过这样的连接，当多士炉开始烘烤面包时，定时控制电路输出高电平的控制信号时，三级管Q1的集电极和发射极导通，+12V电压就加在了电磁铁MAG的线圈两端，电磁铁MAG线圈有电流通过就会产生电磁力，这个电磁力可以抵消多士炉面包架升降机构中的弹簧的回弹力，使第一金属弹片开关SW1和第二金属弹片开关SW2保持闭合状态，从而使得发热丝的两端也能保证与交流电零火线的连接；当定时时间到时，定时控制电路输出低电平控制信号时，三极管Q1的集电极和发射极关断，从而切断电磁铁MAG线圈中的电流，电磁铁线圈产生的电磁力消失，多士炉升降机构在内部弹簧回弹力的作用下向上回弹，第一金属弹片开关SW1和第二金属弹片开关SW2断开，多士炉的发热丝与交流零火线断开。

所述继电器控制电路包括NPN型三极管Q2、NPN型三极管Q3、电阻R8、电阻R9、具有线圈的第一继电器RLY1、具有线圈的第二继电器RLY2以及续流二极管D2；所述定时控制电路的控制信号输出模块经电阻R8接到三极管Q2的基极以输出的控制信号，三极管Q2的集电极连到三极管Q3的基极，三极管Q2和三极管Q3的发射极接直流电源地(即直流电源负极性端)，第一继电器RLY1的线圈和第二继电器RLY2的线圈并联后一端与+12V电源连接，另一端连接至三极管Q3的集电极，续流二极管D2也与第一继电器RLY1的线圈和第二继电器RLY2的线圈并联。

通过上述的连接，当多士炉开始烘烤面包时，定时器电路输出高电平信号时，通过三极管Q2的倒相作用，三极管Q3的集电极与发射极为关断状态，继电器RLY1与RLY2的线圈中没有电流，因此这两个继电器的常闭触点为闭合状态，保证多士炉发热丝和交流零火线连接；当定时时间到后，定时控制电路输出低电平控制信号，经过三极管Q2的倒相，三极管Q3的集电极和发射极导通，两个继电器RLY1和RLY2的线圈中因有电流通过而动作，RLY1和RLY2的常闭触点因此断开，从而有效地切断发热丝与交流零火线的连接。因此，所述继电器控制电路的作用是在定时时间到后，定时控制电路输出的低电平控制信号通过三极管Q2、Q3控制继电器RLY1、RLY2的线圈，使继电器线圈两端得到+12V电压，继电器RLY1和RLY2的常闭触点因动作而断开，切断发热丝与交流零火线的连接。

上述继电器控制电路是本技术方案的核心，即在发热丝回路串入两个继电器RLY1和RLY2的常闭触点，而继电器RLY1和RLY2的控制信号与电磁铁MAG的控制信号为同一个信号，都是定时控制电路所输出的控制信号。当使用者通过压杆将面包架升降机构压到底时，也使分别串接在交流零火线上的一对金属弹片开关SW1和SW2闭合，交流零火线通过SW1、SW2、以及继电器RLY1与RLY2常闭触点连接到发热丝的两端，同时，交流零火线也通过SW1和SW2被连接至上述降压整流电路的两个输入端，从而得到直流+12V和直流+5电压，上述定时控制电路也随即开始工作，输出高电平的控制信号使电磁铁MAG的线圈导通产生电磁力，该电磁力抵消面包架升降机构中的弹簧的回弹力，使得面包架升降机构在人手外力撤出后不会向上回弹，SW1和SW2也因此保持闭合状态；另一方面，定时控制电路输出的高电平控制信号经过三极管Q2和Q3的反相，使得继电器RLY1和RLY2的线圈处于截止状态，RLY1和RLY2的常闭触点也处于不动作的闭合状态，因此发热丝的两端与交流电火线和零线保持连接而开始面包烘烤；当定时时间到后，定时控制电路输出低电平的控制信号，这个信号可使电磁铁MAG的线圈失电，电磁力消失，面包架升降机构在内部弹簧的回弹力的作用下向上回弹，金属弹片开关SW1和SW2随即断开，切断了发热丝与交流零火线的连接；但是如果面包架升降机构由于某种原因被卡死不能上弹，金属弹片开关SW1和SW2也不能断开，但由定时控制电路输出的低电平控制信号经过三极管Q2和Q3反相后，使继电器RLY1和RLY2的常闭触点动作而断开，所以依然可以切断发热丝与交流零火线的连接而不会发生安全事故，这就是防卡死保护电路起到的保护作用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.多士炉，包括有：加热装置及控制电路，所述加热装置与控制电路连接；其特征在于，所述控制电路包括有：

2.根据权利要求1所述的多士炉，其特征在于，所述控制电路包括有：电磁铁控制电路；所述定时控制电路与电磁铁控制电路电气连接，定时控制电路向电磁铁控制电路输出的控制信号，控制电磁铁控制电路中的电磁铁产生电磁力。

3.根据权利要求2所述的多士炉，其特征在于，所述控制电路包括有：降压整流电路，所述降压整流电路与加热装置主电流回路电气连接，对交流电源进行处理得到相应的工作电压电源。

4.根据权利要求3所述的多士炉，其特征在于，所述定时控制电路包括有：

人机接口输入模块，用于接收操作设定信息；

5.根据权利要求4所述的多士炉，其特征在于，所述加热装置采用发热丝，控制电路包括发热丝主电流回路；所述发热丝主电流回路中，第一金属弹片开关SW1、第一继电器RLY1的常闭触点、发热丝、第二继电器RLY2的常闭触点与第二金属弹片开关SW2依次串联连接；交流市电的火线ACL通过第一金属弹片开关SW1、第一继电器RLY1的常闭触点连接到发热丝的一端，交流市电的零线ACN通过第二金属弹片开关SW2、第二继电器RLY2的常闭触点连接到发热丝的另一端。

6.根据权利要求5所述的多士炉，其特征在于，所述降压整流电路包括金属氧化膜电阻R1、电阻R2、电阻R3、降压限流电阻R4、降压电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、电容C4、电容C5、整流桥DB1、稳压二极管DZ1及稳压二极管DZ2；交流市电的火线ACL通过第一金属弹片开关SW1、金属氧化膜电阻R1连接到降压电容C1的一端；降压电容C1的另一端连接整流桥DB1的一个交流输入端；交流市电的零线ACN通过第二金属弹片开关SW2连接到整流桥DB1的另一个交流输入端；电阻R2、电阻R3串联后并联在降压电容C1的两端，用于给降压电容C1提供一个放电回路；当第一金属弹片开关SW1和第二金属弹片开关SW2闭合后，交流市电的零火线就通过降压电容C1降压后连接到了整流桥DB1的两个交流输入端；整流桥DB1的正极整流输出端、和负极整流输出端并联滤波电容C3、滤波电容C2、和稳压二极管DZ1，得到第一直流电压；第一直流电压通过降压限流电阻R4后，与电容C4和电容C5以及稳压二极管DZ2并联，得到第二直流电压。

7.根据权利要求6所述的多士炉，其特征在于，所述定时控制电路的人机接口输入模块包括按键、或电位器、或编码器。

8.根据权利要求6所述的多士炉，其特征在于，所述电磁铁控制电路包括一个NPN型三极管Q1、电阻R7、电磁铁MAG的线圈及续流二极管D1；所述定时控制电路连接电阻R7连接到三极管Q1的基极以输出控制信号，三极管Q1的集电极接电磁铁MAG的线圈的一端，电磁铁MAG的线圈的另一端接第一直流电压电源，续流二级管D1与电磁铁MAG的线圈并联；三极管Q1的发射极接地。

9.根据权利要求8所述的多士炉，其特征在于，所述继电器控制电路包括NPN型三极管Q2、NPN型三极管Q3、电阻R8、电阻R9、具有线圈的第一继电器RLY1、具有线圈的第二继电器RLY2以及续流二极管D2；所述定时控制电路的控制信号输出模块经电阻R8接到三极管Q2的基极以输出的控制信号，三极管Q2的集电极连到三极管Q3的基极，三极管Q2和三极管Q3的发射极接直流电源地，第一继电器RLY1的线圈和第二继电器RLY2的线圈并联后一端与第一直流电压电源连接，另一端连接至三极管Q3的集电极，续流二极管D2也与第一继电器RLY1的线圈和第二继电器RLY2的线圈并联。