CN107787061A - 电磁加热料理机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁加热料理机，包括电磁加热电路，电磁加热电路包括电源模块；负载模块，用以产生高频交变电磁场；扼流圈模块，所述扼流圈模块包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组连接在所述电源模块和所述负载模块之间，所述次级绕组在所述初级绕组的影响下产生感应电流，所述次级绕组的一端为接地端，所述次级绕组的另一端为感应电流输出端；检测模块，所述检测模块与所述次级绕组相连，用以根据所述次级绕组的感应电流检测所述负载模块的电流。本发明技术方案提供了一种检测电流的成本低、可靠性高、电路板布局要求简单且占用空间小的电磁加热料理机。

Description

电磁加热料理机

技术领域

本发明涉及厨房电器领域，特别涉及一种电磁加热料理机。

背景技术

料理机是一种可加工多种食材的厨房电器，主要结合了搅打粉碎和加热以实现对食材的处理。在一种电磁加热料理机中，通过高频交变电磁场的作用，在金属中产生涡流，以加热食材。为了实现对电磁加热过程的控制，需要对电磁加热电路中的电流进行检测。在目前的技术中，检测电流可通过电流互感器或康铜丝进行。但是，通过电流互感器检测需添加一独立器件，成本高且占用空间大；而通过康铜丝检测的可靠性低且干扰大，对电路板的布局要求复杂。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种电磁加热料理机，旨在解决上述问题，提出一种检测电流的成本低、可靠性高、电路板布局要求简单且占用空间小的电磁加热料理机。

为实现上述目的，本发明提出的电磁加热料理机，包括电磁加热电路，电磁加热电路包括：

电源模块；

负载模块，用以产生高频交变电磁场；

扼流圈模块，所述扼流圈模块包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组连接在所述电源模块和所述负载模块之间，所述次级绕组在所述初级绕组的影响下产生感应电流，所述次级绕组的一端为接地端，所述次级绕组的另一端为感应电流输出端；

检测模块，所述检测模块与所述次级绕组相连，用以根据所述次级绕组的感应电流检测所述负载模块的电流。

优选地，所述扼流圈模块还包括磁环，所述初级绕组和所述次级绕组绕设在所述磁环上。

优选地，所述磁环包括至少两部分拼合而成，所述磁环的各部分之间由塑料扣固定。

优选地，所述次级绕组包括：

线圈，所述线圈插接在所述塑料扣上；

铜箔，所述铜箔两端与所述线圈两端相连形成完整的一匝次级绕组。

优选地，所述电源模块包括：

保险丝，所述保险丝一端与所述交流电源的火线端相连，另一端与压敏电阻一端相连；

压敏电阻，所述压敏电阻另一端与所述交流电源的零线端相连；

放电电阻，所述放电电阻与所述压敏电阻并联；以及，

整流器，所述整流器的输入端与所述压敏电阻的两端相连，所述整流器的输出端经与所述初级绕组串联后，与所述负载模块相连。

优选地，所述电源模块还包括第一电容，所述第一电容并联于所述整流器的输出端。

优选地，所述负载模块包括第二电容，所述第二电容一端与所述初级绕组相连，另一端接地。

优选地，所述负载模块包括用以控制所述电磁加热电路产生高频交变电磁场的开关单元。

优选地，所述检测模块包括：

滤波单元，所述滤波单元包括与所述次级绕组并联的RC低通滤波电路；

检测电阻，所述检测电阻一端与所述次级绕组的感应电流输出端相连，所述检测电阻另一端与控制芯片的第一输入端相连，用以将感应电流信号转化为电压信号；

控制芯片，所述控制芯片用以放大和检测所述电压信号。

优选地，所述检测模块还包括分压单元，所述分压单元包括：

可变电阻，所述可变电阻一端与所述控制芯片的第一输出端相连，所述可变电阻的另一端与所述控制芯片的第二输入端相连；

分压电阻，所述分压电阻一端与所述控制芯片的第二输入端相连，所述分压电阻的另一端接地；

滤波电容，所述滤波电容包括并联的第三电容和电解电容，与所述电解电容的正极相连的所述滤波电容一端与所述控制芯片的第一输出端相连，所述滤波电容的另一端接地；

二极管，所述二极管的正向端与所述控制芯片的第一输出端相连，所述二极管的负向端与参考电源相连。

本发明技术方案中，电磁加热电路包括电源模块、扼流圈模块和负载模块，其中，扼流圈模块中的初级绕组连接在电源模块和负载模块之间，负载模块用以产生高频交变电磁场。通过扼流圈模块中的次级绕组和初级绕组之间的电磁感应作用，由检测模块检测次级绕组中的感应电流，以得到初级绕组中的电流，进一步得到负载模块中的电流，从而提出了一种检测电流的成本低、可靠性高、电路板布局要求简单且占用空间小的电磁加热料理机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中电磁加热料理机的电磁加热电路的模块示意图；

图2为本发明一实施例中电磁加热料理机的电磁加热电路的电路示意图；

图3为本发明一实施例中电磁加热料理机的扼流圈模块的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电磁加热料理机。

电磁加热料理机是一种结合搅打粉碎和电磁加热对食材进行加工的厨房电器。为了实现电磁加热功能，电磁加热料理机中包括电磁加热电路，以产生高频交变电磁场，在金属加热件中产生涡流，以加热食材。为了控制电磁加热电路的运行，需对电路中的电流进行检测。

在本发明实施例中，如图1所示，该电磁加热料理机包括电磁加热电路，电磁加热电路包括：

电源模块20；

负载模块30，用以产生高频交变电磁场；

扼流圈模块10，包括初级绕组11和次级绕组12，初级绕组11连接在电源模块20和负载模块30之间，次级绕组12在初级绕组11的影响下产生感应电流，次级绕组12的一端为接地端，次级绕组12的另一端为感应电流输出端；

检测模块40，检测模块40与次级绕组12相连，用以根据次级绕组12的感应电流检测负载模块30的电流。

其中，电源模块20为负载模块30提供合适的电源信号，驱动负载模块30产生高频交变电磁场。电源模块20和负载模块30之间连接有扼流圈模块10的初级绕组11，初级绕组11有滤波的作用，一方面过滤电源模块20中的交流信号，以保证负载模块30的正常工作，另一方面可避免负载模块30中的高频信号反过来影响电网。初级绕组11中的电流产生变化时，扼流圈模块10的磁通量相应产生变化，从而在次级绕组12中产生感应电流。次级绕组12的匝数通常小于初级绕组11的匝数，次级绕组12与初级绕组11中的电流比例和次级绕组12与初级绕组11的匝数比相关，当次级绕组12的匝数小于初级绕组11的匝数时，次级绕组12中的感应电流小于初级绕组11中的电流，可根据检测精度和功耗的要求选择合适的次级绕组12匝数，以获取合适的供检测的感应电流。检测模块40与次级绕组12相连，以检测其感应电流，根据该感应电流可推算出初级绕组11中的电流，从而得出与其相连的负载模块30中的电流，以实现对电磁加热电路的电流检测。

本发明技术方案中，电磁加热料理机的电磁加热电路包括电源模块20、扼流圈模块10和负载模块30，负载模块30在电源模块20的驱动下产生高频交变电磁场。其中，扼流圈模块10中的初级绕组11连接在电源模块20和负载模块30之间以扼制高频信号的传输，通过扼流圈模块10中的次级绕组12和初级绕组11之间的电磁感应作用，由检测模块40检测次级绕组12中的感应电流，以得到初级绕组11中的电流，进一步得到负载模块30中的电流，从而提出了一种检测电流的成本低、可靠性高、电路板布局要求简单且占用空间小的电磁加热料理机。

在本发明的一优选实施例中，如图2所示，电源模块20包括：

保险丝FUSE，保险丝FUSE一端与交流电源的火线端ACL相连，另一端与压敏电阻CNR一端相连；

压敏电阻CNR，压敏电阻CNR另一端与交流电源的零线端ACN相连；

放电电阻R1，放电电阻R1与压敏电阻CNR并联；以及，

整流器DB，整流器DB的输入端与压敏电阻CNR的两端相连，整流器DB的输出端经与初级绕组11串联后，与负载模块30相连。

通常，电磁加热料理机由220伏、50赫兹的市电电网供电。当电路中电流大于设定值时，保险丝FUSE将熔断，以防止电流过大导致电磁加热料理机被烧坏而产生安全隐患。当电网电压突然增大使得压敏电阻CNR两端的电压大于电压阈值时，其阻值将迅速减小，即瞬间短路使保险丝FUSE熔断，以保护电磁加热电路的其它部分。放电电阻R1用于在断电时使电路两端的电压在1秒之内降低到安全电压36伏以下，以保障电磁加热料理机的使用安全。在一具体方案中，整流器DB为桥式整流器，用以将交流电AC转换为直流电，以驱动负载模块30。负载模块30包括用以控制电磁加热电路产生高频交变电磁场的开关单元31，在一具体方案中，开关单元31为绝缘栅双极型晶体管IGBT。绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极G与高频脉冲电源相连(图中未示出)，在高频脉冲电源的作用下，线圈盘L与振荡电容C形成LC振荡电路，在线圈盘L上产生高频变化的电流，进一步产生高频电磁波，以实现电磁加热。

进一步地，电源模块20还包括第一电容C1，并联于整流器DB的输出端，作为滤波电容，与扼流圈模块10的初级绕组11共同作用，使整流器DB输出的直流脉动电压进一步转换为平滑的直流信号，一方面保障负载模块30的正常工作，另一方面也避免负载模块30的高频电流反过来对电网产生干扰。

负载模块30还包括第二电容C2，第二电容C2一端与初级绕组11相连，另一端接地。同理，第二电容C2也是滤波电容，在信号加到负载模块30的线圈盘L、振荡电容C和绝缘栅双极型晶体管IGBT之前，进一步滤除交流信号，保障负载模块30的正常工作。

在本优选实施例中，检测模块40包括：

滤波单元41，滤波单元41包括与次级线圈12并联的RC低通滤波电路；

检测电阻R2，检测电阻R2一端与次级绕组12的感应电流输出端相连，检测电阻R2另一端与控制芯片IC的第一输入端IC8相连，用以将感应电流信号转化为电压信号；

控制芯片IC，用以放大和检测电压信号。

其中，滤波单元41包括并联的滤波电阻R4和第四电容C4，用以滤除高频信号，避免干扰，提高检测精度。次级绕组12的感应电流信号通过检测电阻R2转化为其两端的感应电压信号，通过控制芯片IC的第一输入端IC8输入控制芯片IC，并在控制芯片IC中被放大和检测。

进一步地，为了避免放大的感应电压信号损坏控制芯片IC，检测模块40还包括分压单元42，分压单元42包括：

可变电阻VR，可变电阻VR一端与控制芯片的第一输出端IC17相连，可变电阻VR的另一端与控制芯片的第二输入端IC19相连；

分压电阻R3，分压电阻R3一端与控制芯片的第二输入端IC19相连，分压电阻R3的另一端接地；

滤波电容，滤波电容包括并联的第三电容C3和电解电容EC，与电解电容EC的正极相连的滤波电容一端与控制芯片的第一输出端IC17相连，滤波电容的另一端接地；

二极管D，二极管D的正向端与控制芯片的第一输出端IC17相连，二极管D的负向端与参考电源相连。

根据控制芯片IC的具体种类，选择相应的参考电源电压，在本实施例中，参考电源电压为5伏。通过滤波电容滤除交流信号，进一步提高检测的可靠性。当二极管D的正向端与负向端电压差大于其阈值电压时，二极管D导通，反之，二极管D截止。当控制芯片IC的第一输出端IC17的输出电压大于参考电源电压与二极管D的阈值电压之和时，二极管D处于导通状态，此时第一输出端IC17的电压被钳位在参考电源电压5伏附近，即二极管D的作用是保持第一输出端IC17的电压不大于参考电源电压，以保护控制芯片IC，避免被烧坏。根据可变电阻VR与分压电阻R3的阻值比例，对第一输出端IC17的电压按比例进行分配，并由控制芯片IC的第二输入端IC19再次输入，以进行检测，并进一步通过控制芯片IC对电磁加热料理机的电磁加热过程进行控制。通过改变可变电阻VR的阻值，可对分压比例进行适当地调节。

在本优选实施例中，如图3所示，扼流圈模块10还包括磁环13，初级绕组11和次级绕组12绕设在磁环13上。通过磁环13可增强扼流圈模块10的磁感应强度，以提高检测精度。上述电磁加热电路的各器件，除线圈盘L外，均可设置在印刷电路板上，以实现在尽量小的装配空间内设置电磁加热电路。为了便于初级绕组11和次级绕组12在印刷电路板上的装配，磁环13包括至少两部分拼合而成，磁环的各部分之间由塑料扣133固定。第一部分磁环131和第二部分磁环132的两端分别设置有相适配的卡扣，上下插接配合后，进一步由塑料扣133套接在较小的第二部分磁环132外，以进一步巩固连接。采用塑料扣133可避免金属或磁性材料对扼流圈模块10的电磁性质造成干扰。扼流圈模块10的初级绕组11在事先绕设好后，从第一部分磁环131的缺口处套接到上面，而次级绕组12包括插接在塑料扣133上的线圈121和铜箔122，铜箔122两端与线圈121两端相连形成完整的一匝次级绕组12，其中，铜箔122事先设置在印刷电路板上。上述扼流圈模块10的设置方式简单方便，从而提高了电路板的装配效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁加热料理机，包括电磁加热电路，其特征在于，所述电磁加热电路包括：

电源模块；

负载模块，用以产生高频交变电磁场；

扼流圈模块，所述扼流圈模块包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组连接在所述电源模块和所述负载模块之间，所述次级绕组在所述初级绕组的影响下产生感应电流，所述次级绕组的一端为接地端，所述次级绕组的另一端为感应电流输出端；

检测模块，所述检测模块与所述次级绕组相连，用以根据所述次级绕组的感应电流检测所述负载模块的电流。

2.如权利要求1所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述扼流圈模块还包括磁环，所述初级绕组和所述次级绕组绕设在所述磁环上。

3.如权利要求2所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述磁环包括至少两部分拼合而成，所述磁环的各部分之间由塑料扣固定。

4.如权利要求3所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述次级绕组包括：

线圈，所述线圈插接在所述塑料扣上；

铜箔，所述铜箔两端与所述线圈两端相连形成完整的一匝次级绕组。

5.如权利要求1所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述电源模块包括：

保险丝，所述保险丝一端与所述交流电源的火线端相连，另一端与压敏电阻一端相连；

压敏电阻，所述压敏电阻另一端与所述交流电源的零线端相连；

放电电阻，所述放电电阻与所述压敏电阻并联；以及，

整流器，所述整流器的输入端与所述压敏电阻的两端相连，所述整流器的输出端经与所述初级绕组串联后，与所述负载模块相连。

6.如权利要求5所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述电源模块还包括第一电容，所述第一电容并联于所述整流器的输出端。

7.如权利要求1所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述负载模块包括第二电容，所述第二电容一端与所述初级绕组相连，另一端接地。

8.如权利要求1所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述负载模块包括用以控制所述电磁加热电路产生高频交变电磁场的开关单元。

9.如权利要求1所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述检测模块包括：

滤波单元，所述滤波单元包括与所述次级绕组并联的RC低通滤波电路；

检测电阻，所述检测电阻一端与所述次级绕组的感应电流输出端相连，所述检测电阻另一端与控制芯片的第一输入端相连，用以将感应电流信号转化为电压信号；

控制芯片，所述控制芯片用以放大和检测所述电压信号。

10.如权利要求9所述的电磁加热料理机，其特征在于，所述检测模块还包括分压单元，所述分压单元包括：

可变电阻，所述可变电阻一端与所述控制芯片的第一输出端相连，所述可变电阻的另一端与所述控制芯片的第二输入端相连；

分压电阻，所述分压电阻一端与所述控制芯片的第二输入端相连，所述分压电阻的另一端接地；

滤波电容，所述滤波电容包括并联的第三电容和电解电容，与所述电解电容的正极相连的所述滤波电容一端与所述控制芯片的第一输出端相连，所述滤波电容的另一端接地；

二极管，所述二极管的正向端与所述控制芯片的第一输出端相连，所述二极管的负向端与参考电源相连。