CN203455397U - 食品加工机用电压浪涌检测电路及使用该电路的豆浆机 - Google Patents

Abstract

本实用新型食品加工机电压浪涌检测电路，包括将将交流市电转换为直流市电的整流电路，其中，所述电压浪涌检测电路包括正向浪涌检测电路和负向浪涌检测电路，所述正向浪涌检测电路的输入端与所述反向浪涌检测电路的输入端同时电连接所述整流电路的直流输出端，所述正向浪涌检测电路的输出端与所述负向浪涌检测电路的输出端电连接后接上拉电阻。一种豆浆机，包括制浆电路，所述制浆电路包括主控芯片、负载以及负载控制电路、浪涌保护电路，所述负载包括用于带动粉碎刀具运转的电机以及用于物料加热的加热装置，其中，所述制浆电路还包括上述的自适应电压浪涌检测电路，所述自适应电压浪涌检测电路的输出端电连接所述浪涌保护电路。

Description

食品加工机用电压浪涌检测电路及使用该电路的豆浆机

技术领域

    本实用新型涉及电路系统保护的技术领域，特别是涉及一种食品加工机用电压浪涌检测电路，适用于对电压突变敏感的需要进行电压浪涌检测并保护的电路系统，尤其涉及一种电磁加热的豆浆机。

背景技术

豆浆作为一种传统的饮品，一直备受人们的喜爱，但其传统的制作方式较为复杂，不能大范围的普及使用。随着人们对高品质生活的追求，能够自动制作豆浆的家用豆浆机已经成为了一种生活必需品，且被大范围的推广使用，因此豆浆机的使用安全性随之成为大家关注的焦点。

众所周知，加热和粉碎是豆浆机完成豆浆机制作必不可少的基本功能，因此加热装置与电机及其控制就成为了豆浆机的重要组成部分，而电磁加热以及电机的变频控制作为加热与电机的一种新技术，已经开始在豆浆机上被推广使用。但是，电磁加热电路或者变频控制电路系统中一般电路设计输出功率较高，电流比较大。因此，对用于功率转换的半导体功率元件，需要进行保护，其中对于电路中产生瞬态电压浪涌突变更需要特别保护，避免功率转换半导体损坏。在实际电路中不但有正向浪涌，而且还存在大量的负向电压跌落，研究发现，除了正向浪涌对电路中的半导体功率元件有损害作用外，负向电压跌落浪涌也存在损坏半导体功率元件的缺陷，而现有技术中还没有一种很好的同时针对正向浪涌和负向电压跌落浪涌的双向电压浪涌检测电路，也没有一种能够进行自适应的电压浪涌检测电路，因此不能有效地保护电路系统中的半导体功率元件。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够同时检测并且自适应的正向浪涌和负向跌落浪涌的电压浪涌检测电路，该电压浪涌检测电路能够有效保护电路系统中的半导体功率元件。

为了解决以上技术问题，本实用新型食品加工机用电压浪涌检测电路，包括将将交流市电转换为直流市电的整流电路，其中，所述电压浪涌检测电路包括正向浪涌检测电路和负向浪涌检测电路，所述正向浪涌检测电路的输入端与所述反向浪涌检测电路的输入端同时电连接所述整流电路的直流输出端，所述正向浪涌检测电路的输出端与所述负向浪涌检测电路的输出端电连接后接上拉电阻。

优选的，所述正向浪涌检测电路包括正向浪涌信号取样电路、正向基准电路、比较器U1B，正向浪涌取样信号与正向基准信号经比较器U1B后输出正向浪涌信号，所述负向浪涌检测电路包括负向浪涌信号取样电路、负向基准电路、比较器U1D，负向浪涌取样信号与负向基准信号经比较器U1D后输出负向浪涌信号。

优选的，所述正向浪涌信号取样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2，所述正向基准电路包括电阻R4、电阻R5、电容C3，所述电阻R2与所述电容C1并联后一端通过电阻R1与整流电路连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3和比较器U1B电连接，所述电阻R3与所述电容C2并联后接地，所述电阻R4一端连接整流电路，所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5和所述比较器U1B电连接，所述电阻R5与所述电容C3并联后接地。

优选的，所述负向浪涌信号取样电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1以及电容C4，所述负向基准电路包括电阻R9、电阻R10、电容C5，所述电阻R6的一端通过所述二极管D1与所述整流电路连接，所述电阻R6的另一端分别与所述电阻R7和所述比较器U1D电连接，所述电阻R7的另一端电连接所述电阻R8，所述电阻R8与所述电容C4并联后接地，所述电阻R9一端通过所述二极管D2连接整流电路，所述电阻R9的另一端分别与所述电阻R10和所述比较器U1D电连接，所述电阻R10与所述电容C5并联后接地。

优选的，所述整流电路为桥式整流电路。

一种豆浆机，包括制浆电路，所述制浆电路包括主控芯片、负载以及负载控制电路、浪涌保护电路，所述负载包括用于带动粉碎刀具运转的电机以及用于物料加热的加热装置，其中，所述制浆电路还包括上述的自适应电压浪涌检测电路，所述自适应电压浪涌检测电路的输出端电连接所述浪涌保护电路。

优选的，所述加热装置为电磁加热装置。

优选的，所述电机为变频电机。

通过采用双向电压浪涌检测电路，能够及时准确的检测电路中的电压浪涌现象，输出有效的电压浪涌检测信号，使后续的浪涌保护电路能够及时做出保护动作，故能有效保护电路系统中的半导体功率元件不受电压浪涌损坏。

本实用新型通过使用浪涌信号取样电路与基准电路配合，使得电压浪涌信号检测根据基准电路进行自适应调整，避免了浪涌检测电路在市电过零等情况下错误地检测到浪涌信号，产生误保护，或者是整体电压稳定情况下产生误保护。

本实用新型能有效的提高电压浪涌信号检测的灵敏度，能够准确检测对于如电磁加热、变频控制中对于半导体功率器件危害最大的浪涌信号，输出可靠高电平信号，为后续保护电路启动提供可靠依据，防止损坏电路系统。

通过在豆浆机上采用本实用新型中的自适应电压浪涌检测电路，使得豆浆机在采用电磁加热和/或电机变频控制时，更加的安全可靠，避免了由于电压浪涌的存在影响了豆浆机的正常使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型食品加工机用电压浪涌检测电路的电路原理图；

图2至图4是本实用新型食品加工机用电压浪涌检测电路中电压正常状态下的电路波形图；

图5至图6是本实用新型食品加工机用电压浪涌检测电路中出现正向电压浪涌状态下的电路波形图；

图7至图8是本实用新型食品加工机用电压浪涌检测电路中出现负向电压浪涌状态下的电路波形图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型食品加工机用电压浪涌检测电路，包括将将交流市电转换为直流市电的整流电路1，其中，所述电压浪涌检测电路包括正向浪涌检测电路2和负向浪涌检测电路3，所述正向浪涌检测电路2的输入端与所述反向浪涌检测电路3的输入端同时电连接所述整流电路1的直流输出端，所述正向浪涌检测电路的输出端2与所述负向浪涌检测电路3的输出端电连接后接上拉电阻R11。所述正向浪涌检测电路2包括正向浪涌信号取样电路21、正向基准电路22、比较器U1B，正向浪涌取样信号与正向基准信号经比较器U1B后输出正向浪涌检测信号，所述负向浪涌检测电路3包括负向浪涌信号取样电路31、负向基准电路32、比较器U1D，负向浪涌取样信号与负向基准信号经比较器U1D后输出负向浪涌检测信号。将正向浪涌检测信号与负向浪涌检测信号互相作用最终输出电压浪涌信号。

所述正向浪涌信号取样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2，所述正向基准电路包括电阻R4、电阻R5、电容C3，所述电阻R2与所述电容C1并联后一端通过电阻R1与整流电路连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3和比较器U1B电连接，所述电阻R3与所述电容C2并联后接地，所述电阻R4一端连接整流电路，所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5和所述比较器U1B电连接，所述电阻R5与所述电容C3并联后接地。其中电阻R5、电容C3组成的滤波电路可提升正向基准电路的基准波谷值，确保正向基准电路的基准值在有电压浪涌时不失真，并且正向电压浪涌检测的灵敏度可通过调节电阻R5与电容C3的参数来实现。

所述负向浪涌信号取样电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1以及电容C4，所述负向基准电路包括电阻R9、电阻R10、电容C5，所述电阻R6的一端通过所述二极管D1与所述整流电路连接，所述电阻R6的另一端分别与所述电阻R7和所述比较器U1D电连接，所述电阻R7的另一端电连接所述电阻R8，所述电阻R8与所述电容C4并联后接地，所述电阻R9一端通过所述二极管D2连接整流电路，所述电阻R9的另一端分别与所述电阻R10和所述比较器U1D电连接，所述电阻R10与所述电容C5并联后接地。所述整流电路为桥式整流电路。其中电阻R10与电容C5组成滤波电路用于修整波形，保准负向基准电路的基准值在有浪涌时不失真。

本实用新型中电压浪涌检测电路的工作原理是，通过浪涌检测电路检测市电电源的电压信号，如果市电电压信号存在浪涌现象，该电压浪涌检测电路起作用，则输出有效低电平浪涌信号，该信号触发后续的浪涌保护电路工作，从而保护相关功率元器件不受电压浪涌影响损坏。如果市电电压无浪涌现象，则浪涌信号为高电平信号。

如图2所示为市电电压正常的信号。此时正向浪涌信号取样电路以及正向基准电路输出的信号如图3所示，此时，正向浪涌信号取样电路输出的取样值23低于正向基准电路输出的基准值24，经比较器U1B以及上拉电阻R11后，浪涌信号此时为高电平；此时负向浪涌信号取样电路以及负向基准电路输出的信号如图4所示，此时，负向浪涌信号取样电路输出的取样值33高于负向基准电路输出的基准值34，经比较器U1D以及上拉电阻R11后，浪涌信号此时为高电平。取样电路输出的取样值波形与基准电路输出基准值波形之间的面积表示了电压浪涌检测电路的保护灵敏度，其面积越小，则保护越灵敏。

当市电出现正向电压浪涌时，此时市电电压信号如图5所示，而此时正向浪涌信号取样电路以及正向基准电路输出的信号如图6所示，在电压浪涌信号出现处，正向浪涌信号取样电路输出的取样值高于正向基准电路输出的基准值，经比较器U1B以及上拉电阻R11后，浪涌信号此时为低电平，则该低电平信号触发后续的浪涌保护电路工作，从而保护相关功率元器件不受电压浪涌影响损坏。

当市电出现负向电压浪涌时，此时市电电压信号如图7所示，此时负向浪涌信号取样电路以及负向基准电路输出的信号如图8所示，在电压浪涌信号出现处，负向浪涌信号取样电路输出的取样值低于负向基准电路输出的基准值，经比较器U1D以及上拉电阻R11后，浪涌信号此时为低电平，则该低电平信号触发后续的浪涌保护电路工作，从而保护相关功率元器件不受电压浪涌影响损坏。

本实用新型通过使用浪涌信号取样电路与基准电路配合，使得电压浪涌信号检测根据基准电路进行自适应调整，避免了浪涌检测电路在市电过零等情况下错误地检测到浪涌信号，产生误保护，或者是整体电压稳定情况下产生误保护。

本实用新型能有效的提高电压浪涌信号检测的灵敏度，能够准确检测对于如电磁加热、变频控制中对于半导体功率器件危害最大的浪涌信号，输出可靠高电平信号，为后续保护电路启动提供可靠依据，防止损坏电路系统。

一种豆浆机，包括制浆电路，所述制浆电路包括主控芯片、负载以及负载控制电路、浪涌保护电路，所述负载包括用于带动粉碎刀具运转的电机以及用于物料加热的加热装置，其中，所述制浆电路还包括自适应电压浪涌检测电路，所述自适应电压浪涌检测电路的输出端电连接所述浪涌保护电路。所述加热装置为电磁加热装置，所述电机为变频电机。

通过在豆浆机上采用本实用新型中的自适应电压浪涌检测电路，使得豆浆机在采用电磁加热和/或电机变频控制时，更加的安全可靠，避免了由于电压浪涌的存在影响了豆浆机的正常使用。

需要强调的是，本实用新型的保护范围包含但不限于上述具体实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该被视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.食品加工机用电压浪涌检测电路，包括将将交流市电转换为直流市电的整流电路，其特征在于，所述电压浪涌检测电路包括正向浪涌检测电路和负向浪涌检测电路，所述正向浪涌检测电路的输入端与所述反向浪涌检测电路的输入端同时电连接所述整流电路的直流输出端，所述正向浪涌检测电路的输出端与所述负向浪涌检测电路的输出端电连接后接上拉电阻。

2.根据权利要求1所述的食品加工机用电压浪涌检测电路，其特征在于， 所述正向浪涌检测电路包括正向浪涌信号取样电路、正向基准电路、比较器U1，正向浪涌取样信号与正向基准信号经比较器U1B后输出正向浪涌信号，所述负向浪涌检测电路包括负向浪涌信号取样电路、负向基准电路、比较器U1D，负向浪涌取样信号与负向基准信号经比较器U2后输出负向浪涌信号。

3.根据权利要求2所述的食品加工机用电压浪涌检测电路，其特征在于，所述正向浪涌信号取样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2，所述正向基准电路包括电阻R4、电阻R5、电容C3，所述电阻R2与所述电容C1并联后一端通过电阻R1与整流电路连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3和比较器U1B电连接，所述电阻R3与所述电容C2并联后接地，所述电阻R4一端连接整流电路，所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5和所述比较器U1电连接，所述电阻R5与所述电容C3并联后接地。

4.根据权利要求2所述的食品加工机用电压浪涌检测电路，其特征在于，所述负向浪涌信号取样电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1以及电容C4，所述负向基准电路包括电阻R9、电阻R10、电容C5，所述电阻R6的一端通过所述二极管D1与所述整流电路连接，所述电阻R6的另一端分别与所述电阻R7和所述比较器U1D电连接，所述电阻R7的另一端电连接所述电阻R8，所述电阻R8与所述电容C4并联后接地，所述电阻R9一端通过所述二极管D2连接整流电路，所述电阻R9的另一端分别与所述电阻R10和所述比较器U2电连接，所述电阻R10与所述电容C5并联后接地。

5.根据权利要求1-4任一项所述的食品加工机用电压浪涌检测电路，其特征在于，所述整流电路为桥式整流电路。

6.一种豆浆机，包括制浆电路，所述制浆电路包括主控芯片、负载以及负载控制电路、浪涌保护电路，所述负载包括用于带动粉碎刀具运转的电机以及用于物料加热的加热装置，其特征在于，所述制浆电路还包括上述权利要求1-5中任意一项所述的自适应电压浪涌检测电路，所述自适应电压浪涌检测电路的输出端电连接所述浪涌保护电路。

7.根据权利要求6所述的豆浆机，其特征在于，所述加热装置为电磁加热装置。

8.根据权利要求6所述的豆浆机，其特征在于，所述电机为变频电机。

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