CN108803404B - 释放残余电压的电路系统、方法以及烹饪器具 - Google Patents

释放残余电压的电路系统、方法以及烹饪器具 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种释放残余电压的电路系统、方法以及烹饪器具，所述电路系统用于IH加热器，包括：检测电路，用于检测电压值；判断电路，用于根据所述检测电路检测到的电压值，判断当前电压状态；调节电路，用于在所述检测电路确定当前电压状态为掉电状态时，启动负载，所述负载用于消耗所述掉电状态的残余电压。由此可见，本发明实施例的释放残余电压的电路系统能够判断当前电压状态，并且能够在当前电压状态为掉电状态时，启动负载以消耗所述掉电状态的残余电压。该电路系统结构简单，且能够在不增加额外的成本的情况下，满足安规要求。

Description

释放残余电压的电路系统、方法以及烹饪器具
技术领域
本发明涉及一种释放残余电压的电路系统、方法以及烹饪器具。
背景技术
安规要求电器在拔电后1秒后插头两端的直流电压需低于34V，用以保护使用者不会因为误触碰电器的插头而导致触电等人身伤害。对于感应加热(Induction Heating，IH)的电器，为了满足安规，一种方式是在火线L和零线N两端加一个固定阻值的功率电阻来释放残余电压，然而该方式不仅会增加整机待机功耗，而且会增加成本，另一种方式是增加检测电压过零电路来检测电器掉电，然而该方式不仅会增加硬件电路的复杂度，也会增加成本。因此，急需一种低成本的释放残余电压的电路，以满足安规要求。
发明内容
本发明实施例提供了一种释放残余电压的电路系统、方法以及烹饪器具。能够及时启动负载以消耗掉电状态的残余电压。
一方面，本发明提供了一种释放残余电压的电路系统，所述电路系统用于IH加热器，包括：
检测电路，用于检测电压值；
判断电路，用于根据所述检测电路检测到的电压值，判断当前电压状态；
调节电路，用于在所述检测电路确定当前电压状态为掉电状态时，启动负载，所述负载用于消耗所述掉电状态的残余电压。
示例性地，所述电路系统还包括主控制单元MCU直流电AD检测口，
所述检测电路，具体用于：检测所述MCU AD检测口的电压值。
示例性地，所述检测电路，具体用于：每隔时间段T检测一次所述电压值，并将所检测到的电压值依次存入堆栈中。
示例性地，所述判断电路，具体用于：
判断所述堆栈中的连续N个电压值，是否满足先存入的电压值大于后存入的电压值，其中N为正整数；
计算每两个相邻存入的电压值之间的差值，得到N-1个电压差；
根据所述N-1个电压差与预设值之间的关系，判断所述当前电压状态。
示例性地，如果所述N-1个电压差均大于所述预设值，则所述判断电路可以确定所述当前电压状态为所述掉电状态。
示例性地，所述负载为所述IH加热器中的如下负载中的至少一个：风扇、上保温加热丝、侧保温加热丝。
另一方面，本发明还提供了一种烹饪器具，包括前述的电路系统。
再一方面，本发明还提供了一种释放残余电压的方法，可由前述的电路系统实现，所述方法包括：
检测电压值；
根据所检测到的所述电压值，判断当前电压状态；
在确定所述当前电压状态为掉电状态时，启动负载，所述负载用于消耗所述掉电状态的残余电压。
示例性地，所述检测电压值，可以包括：检测所述电路系统的微控制单元MCU模数转换AD检测口的电压值。
示例性地，所述检测电压值，可以包括：每隔时间段T检测一次所述电压值，并将所检测到的电压值依次存入堆栈中。
示例性地，所述根据所检测到的所述电压值，判断当前电压状态，可以包括：
判断所述堆栈中的连续N个电压值，是否满足先存入的电压值大于后存入的电压值，其中N为正整数；
计算每两个相邻存入的电压值之间的差值，得到N-1个电压差；
根据所述N-1个电压差与预设值之间的关系，判断所述当前电压状态。
示例性地，如果所述N-1个电压差均大于所述预设值，则可以确定所述当前电压状态为所述掉电状态。
示例性地，所述负载为IH加热器中的如下负载中的至少一个：风扇、上保温加热丝、侧保温加热丝。
由此可见，本发明中的释放残余电压的电路系统能够判断当前电压状态，并且能够在当前电压状态为掉电状态时，启动负载以消耗所述掉电状态的残余电压。该电路系统结构简单，且能够在不增加额外的成本的情况下，满足安规要求。
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，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是一些实施例，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获得其他的附图。在附图中，相同的附图标记通常代表相同或相似的部件。
图1是本发明实施例的释放残余电压的电路系统的一个示意性框图；
图2是本发明实施例的释放残余电压的电路系统的一个示意图；
图3是本发明实施例的烹饪器具的一个示意性框图；
图4是本发明实施例的释放残余电压的方法的一个示意性流程图。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
示例性地，本发明实施例可以应用于烹饪器具，烹饪器具可以是电饭煲、电压力锅、料理机、豆浆机、电炖锅或其它电加热器具。
烹饪器具可以包括煲体和盖体。煲体可以具有圆筒形状(或其他形状)的内锅收纳部，内锅可以自由地放入内锅收纳部或者从内锅收纳部取出，以方便对内锅的清洗。内锅通常由金属材料制成且上表面具有圆形开口，用于盛放待加热的材料，诸如米、汤等。
可理解，内锅与煲体的内锅收纳部具有对应形状。例如，内锅包括由锅壁形成的具有上部开口和内腔的回转体，该回转体形状包括锅壁和连接在锅身上部(沿锅身的整圈设置)的锅沿。内锅的容量通常在6升(L)以下，例如内锅的容量可以为2L或4L等。
盖体以可开合的方式连接至煲体，用于盖合煲体。当盖体盖合在煲体上时，盖体和内锅之间构成烹饪空间。可选地，盖体可以包括上盖和可拆盖，可拆盖设置在上盖和煲体之间，并且与上盖可拆卸地连接，以方便随时对可拆盖进行清洗。
煲体还可以包括用于加热内锅的加热装置。另外，烹饪器具还可以包括温度传感器，其被配置为测量所述烹饪空间中的温度值。例如，烹饪器具可以包括用于感测内锅的底部温度的底部温度传感器，和/或，包括用于感测内锅的顶部温度的顶部温度传感器。其中，顶部温度传感器可以设置在盖体中。底部温度传感器和顶部温度传感器可以为热敏电阻。底部温度传感器和顶部温度传感器均连接至烹饪器具的控制装置，以在感测到内锅的温度之后将感测到的温度信号反馈至控制装置，从而控制装置能够基于温度信号对烹饪的过程实现更精确的控制。其中，当内锅置于煲体的内锅收纳部时，底部温度传感器可以感测内锅的底壁的温度，例如，底部温度传感器可以与底壁直接或间接接触。
另外，煲体还可以包括电源板，煲体上还可以设置有显示板。其中，电源板可以用于为显示板、控制装置等进行供电。
IH是一种电磁加热技术，例如，家用烹饪器具可以使用IH，在烹饪器具的底部和周围均带有电磁加热元件，以使烹饪器具中的食材能够均匀受热，因此，IH也可以称为立体电磁加热。本实施例的IH加热器可以是烹饪器具中的加热器件。
图1是本发明实施例的释放残余电压的电路系统的一个示意性框图。图1所示电路系统10可以用于IH加热器，该电路系统10包括检测电路12、判断电路14和调节电路16。
检测电路12，用于检测电压值；
判断电路14，用于根据所述检测电路12检测到的电压值，判断当前电压状态；
调节电路16，用于在所述检测电路12确定当前电压状态为掉电状态时，启动负载，所述负载用于消耗所述掉电状态的残余电压。
示例性地，参照图2，该电路系统10还可以包括微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)模数转换(Analog-to-Digital，AD)检测口11。检测电路12可以具体用于：检测所述MCU AD检测口11的电压值。
目前，IH加热器中的IH主板一般采用如图2所示的检测电压的电路，该检测电压的电路一般是对市电整流后通过电阻分压再用RC滤波后，接在单片机的AD检测口11，单片机可以通过检测AD检测口11的电压值来大致确定当前市电电压Vs，通过康铜丝或互感器来检测回路电流Is，进一步可以根据Vs×Is计算功率，进而达到IH加热的恒功率效果。
可选地，本发明中的检测电路12可以为该检测电压的电路。这样可以在不增加电路成本的情况下进行电压检测。
示例性地，检测电路12可以具体用于：每隔时间段T检测一次所述电压值，并将所检测到的电压值依次存入堆栈中。
在上电的时候，单片机的MCU AD检测口的电压因为RC滤波的缘故不断上升，随后该电压达到一个稳定值，而在掉电的时候，单片机的MCU AD检测口的电压因为RC滤波的缘故不断下降，到最后电压下降到零伏。其中，该电压上升或下降的斜率与滤波RC的常数有关。
检测电路12可以每隔时间段T就读取一次电压值，并将电压值依次存入堆栈中。堆栈队列是“先入先出”原则的队列，假设堆栈的大小为M，即该堆栈中存储有M个电压值，分别为U0，U1，…UM。其中，U0为最早存入堆栈的电压值，UM为最后存入堆栈的电压值。其中，T和M可以根据处理的效率要求等进行设定，例如，如果对消除残余电压的要求较高，可以将T和M设置的较小。
进一步地，判断电路14可以根据堆栈中M个电压值的大小关系，确定当前电压状态。
可理解，如果该堆栈中后存入的电压值均大于先存入的电压值，说明当前电压状态为上电状态。如果该堆栈中后存入的电压值等于先存入的电压值，说明当前电压状态为稳定状态。如果该堆栈中后存入的电压值小于先存入的电压值，说明当前电压状态为掉电状态。
然而，由于电压具有正常的波动，因此即使是在稳定状态，也不可能保证均满足后存入的电压值等于先存入的电压值。
作为一例，判断电路14可以判断所述堆栈中的连续N个电压值，是否满足先存入的电压值大于后存入的电压值，其中N为正整数；计算每两个相邻存入的电压值之间的差值，得到N-1个电压差；根据所述N-1个电压差与预设值之间的关系，判断所述当前电压状态。
其中，N可以等于堆栈的大小，即N＝M。或者，N可以小于堆栈的大小，即N<M。
示例性地，若N<M，则判断电路14所判断的连续N个电压值是指堆栈中后存入的N个电压值，即UM-N+1，UM-N+2，…UM。可以根据处理的效率要求等设置N的大小，可理解，在固定T的值之后，N的值越大越能够准确地确定当前电压状态，从而越能抵抗外部假掉电的干扰，然而，N取值过大，可能会导致取值消耗过多的时间，从而没有足够的时间来及时将残余电压释放。因此，实际中可以综合考虑处理效率和外部假掉电的概率等因素，设定合适的N值。
具体地，判断电路14可以判断是否满足先存入的电压值大于后存入的电压值；在确定先存入的电压值大于后存入的电压值时，计算每两个相邻存入的电压值之间的差值，得到N-1个电压差；如果所述N-1个电压差均大于所述预设值，则可以确定所述当前电压状态为所述掉电状态。
其中，预设值应大于或等于电压正常波动的范围。本文将该预设值表示为Δ。
例如，判断电路14可以先确定U0>U1>…>UN-1。随后计算Δ1＝U0-U1，Δ2＝U1-U2，…，ΔN-1＝UN-2-UN-1。如果Δ1>Δ,且Δ2>Δ，…，且ΔN-1>Δ，则可以确定当前电压状态为掉电状态。
作为另一例，判断电路14可以根据堆栈中的N个电压值计算得到N-1个电压差，其中一个电压差等于一个先存入的电压值和与其相邻的后存入的电压值之间的差；如果所述N-1个电压差均大于所述预设值，则可以确定所述当前电压状态为所述掉电状态。
例如，判断电路14可以计算Δ1＝U0-U1，Δ2＝U1-U2，…，ΔN-1＝UN-2-UN-1。如果Δ1>Δ,且Δ2>Δ，…，且ΔN-1>Δ，则可以确定当前电压状态为掉电状态。
可选地，判断电路14可以调用存储在单片机中的软件算法，实现该判断的过程。
进一步地，若判断电路14确定当前电压状态为掉电状态，则调节电路16可以启动负载，以消耗掉电状态的残余电压。
示例性地，负载可以为IH加热器中的风扇、上保温加热丝、侧保温加热丝中的至少一个。
进一步地，若判断电路14确定当前电压状态为掉电状态，则调节电路16也可以启动IH判锅动作，以消耗掉电状态的残余电压。
其中，调节电路16可以在设定的时间段内启动负载或启动IH判锅动作，以消耗残余电压。其中，预定的时间段可以是根据滤波RC常数进行设定，并且预定的时间段与T和N的取值有关。例如，预定的时间段可以等于1秒(s)。
图3是本发明实施例的烹饪器具的一个示意性框图。图3所示的烹饪器具30可以包括电路系统10，该电路系统10如前述实施例所示。
其中，烹饪器具30可以是电饭煲、电压力锅、料理机、豆浆机、电炖锅或其它电加热器具，本发明对此不限定。
可理解，图1或图2所示的电路系统10也可以应用于烹饪器具之外的其他的家电设备，本发明对此不限定。
图4是本发明实施例的释放残余电压的方法的一个示意性流程图。图4所示的方法可以包括：
S401，检测电压值。
S402，根据所检测到的所述电压值，判断当前电压状态。
S403，在确定所述当前电压状态为掉电状态时，启动负载，所述负载用于消耗所述掉电状态的残余电压。
具体地，图4所示的方法可以由图1或图2所示的电路系统执行。参照图1，可以由检测电路12执行S401，由判断电路14执行S402，由调节电路16执行S403。
示例性地，参照图2，S401可以包括：检测所述电路系统的微控制单元MCU模数转换AD检测口11的电压值。目前，IH加热器中的IH主板一般采用如图2所示的检测电压的电路，该检测电压的电路一般是对市电整流后通过电阻分压再用RC滤波后，接在单片机的AD检测口11，单片机可以通过检测AD检测口11的电压值来大致确定当前市电电压Vs，通过康铜丝或互感器来检测回路电流Is，进一步可以根据Vs×Is计算功率，进而达到IH加热的恒功率效果。
示例性地，S401可以包括：每隔时间段T检测一次所述电压值，并将所检测到的电压值依次存入堆栈中。
在上电的时候，单片机的MCU AD检测口的电压因为RC滤波的缘故不断上升，随后该电压达到一个稳定值；而在掉电的时候，单片机的MCU AD检测口的电压因为RC滤波的缘故不断下降，到最后电压下降到零伏。其中，该电压上升或下降的斜率与滤波RC的常数有关。
那么，在S401中可以每隔时间段T就读取一次电压值，并将电压值依次存入堆栈中。堆栈队列是“先入先出”原则的队列，假设堆栈的大小为M，即该堆栈中存储有M个电压值，分别为U0，U1，…UM。其中，U0为最早存入堆栈的电压值，UM为最后存入堆栈的电压值。其中，T和M可以根据处理的效率要求等进行设定，例如，如果对消除残余电压的要求较高，可以将T和M设置的较小。
示例性地，S402中可以根据堆栈中M个电压值的大小关系，确定当前电压状态。
可理解，如果该堆栈中后存入的电压值均大于先存入的电压值，说明当前电压状态为上电状态。如果该堆栈中后存入的电压值等于先存入的电压值，说明当前电压状态为稳定状态。如果该堆栈中后存入的电压值小于先存入的电压值，说明当前电压状态为掉电状态。
然而，由于电压具有正常的波动，因此即使是在稳定状态，也不可能保证均满足后存入的电压值等于先存入的电压值。
作为一例，S402中可以判断所述堆栈中的连续N个电压值，是否满足先存入的电压值大于后存入的电压值，其中N为正整数；计算每两个相邻存入的电压值之间的差值，得到N-1个电压差；根据所述N-1个电压差与预设值之间的关系，判断所述当前电压状态。其中，N可以等于堆栈的大小，即N＝M。或者，N可以小于堆栈的大小，即N<M。
示例性地，若N<M，则所判断的连续N个电压值是指堆栈中后存入的N个电压值，即UM-N+1，UM-N+2，…UM。可以根据处理的效率要求等来设置N的大小，可理解，在固定T的值之后，N的值越大越能够准确地确定当前电压状态，从而越能抵抗外部假掉电的干扰，然而，N取值过大，可能会导致取值消耗过多的时间，从而没有足够的时间来及时将残余电压释放。因此，实际中可以综合考虑处理效率和外部假掉电的概率等因素，设定合适的N值。
具体地，S402可以包括：判断是否满足先存入的电压值大于后存入的电压值；在确定先存入的电压值大于后存入的电压值时，计算每两个相邻存入的电压值之间的差值，得到N-1个电压差；如果所述N-1个电压差均大于所述预设值，则可以确定所述当前电压状态为所述掉电状态。
其中，预设值应大于或等于电压正常波动的范围。本文将该预设值表示为Δ。
例如，在S402中，可以先确定U0>U1>…>UN-1。随后计算Δ1＝U0-U1，Δ2＝U1-U2，…，ΔN-1＝UN-2-UN-1。如果Δ1>Δ,且Δ2>Δ，…，且ΔN-1>Δ，则可以确定当前电压状态为掉电状态。
作为另一例，S402可以包括：根据堆栈中的N个电压值计算得到N-1个电压差，其中一个电压差等于一个先存入的电压值和与其相邻的后存入的电压值之间的差；如果所述N-1个电压差均大于所述预设值，则可以确定所述当前电压状态为所述掉电状态。
例如，可以计算Δ1＝U0-U1，Δ2＝U1-U2，…，ΔN-1＝UN-2-UN-1。如果Δ1>Δ,且Δ2>Δ，…，且ΔN-1>Δ，则可以确定当前电压状态为掉电状态。
可选地，在S402中可以通过调用存储在单片机中的软件算法，实现该判断的过程。
进一步地，若S402中确定当前电压状态为掉电状态，则在S403中可以启动负载，以消耗掉电状态的残余电压。
示例性地，所述负载为IH加热器中的如下负载中的至少一个：风扇、上保温加热丝、侧保温加热丝。
另外，应当理解，若S402中确定的当前电压状态为上电状态或稳定状态，则无需执行S403的过程。这样，能够保证在上电状态和稳定状态时电路系统的正常运作。
由此可见，本发明实施例的释放残余电压的电路系统能够判断当前电压状态，并且能够在当前电压状态为掉电状态时，启动负载以消耗所述掉电状态的残余电压。该电路系统结构简单，稳定性强。且能够在不增加额外的成本的情况下，满足安规要求。
本领域的技术人员可以理解，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种释放残余电压的电路系统，其特征在于，所述电路系统用于感应加热IH加热器，包括：
检测电路，接在RC滤波电路之后，用于每隔时间段T检测一次电压值，并将所检测到的所述电压值依次存入堆栈中；
判断电路，用于：
判断所述堆栈中的连续N个所述电压值，是否满足先存入的所述电压值大于后存入的所述电压值，其中N为正整数；
在确定先存入的所述电压值大于后存入的所述电压值时，计算每两个相邻存入的所述电压值之间的差值，得到N-1个电压差；
根据所述N-1个电压差与预设值之间的关系，判断当前电压状态；
调节电路，用于在所述检测电路确定当前电压状态为掉电状态时，在预定的时间段内启动负载，所述负载用于消耗所述掉电状态的残余电压；其中，所述预定的时间段是根据RC常数设定的，与T和N的取值有关。
2.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，所述电路系统还包括微控制单元MCU模数转换AD检测口，
所述检测电路，具体用于：检测所述MCU AD检测口的电压值。
3.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，如果所述N-1个电压差均大于所述预设值，则所述判断电路确定所述当前电压状态为所述掉电状态。
4.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，所述负载为所述IH加热器中的如下负载中的至少一个：
风扇、上保温加热丝、侧保温加热丝。
5.一种烹饪器具，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的电路系统。
6.一种释放残余电压的方法，其特征在于，所述方法由前述权利要求1至4中任一项所述的电路系统实现，所述方法包括：
每隔时间段T检测一次电压值，并将所检测到的所述电压值依次存入堆栈中；
判断所述堆栈中的连续N个所述电压值，是否满足先存入的所述电压值大于后存入的所述电压值，其中N为正整数；
在确定先存入的所述电压值大于后存入的所述电压值时，计算每两个相邻存入的所述电压值之间的差值，得到N-1个电压差；
根据所述N-1个电压差与预设值之间的关系，判断当前电压状态；
在确定所述当前电压状态为掉电状态时，并在预定的时间段内启动负载，所述负载用于消耗所述掉电状态的残余电压；其中，所述预定的时间段是根据RC常数设定的，与T和N的取值有关。
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