CN206877065U

CN206877065U - 一种烹饪器具用控制电路

Info

Publication number: CN206877065U
Application number: CN201720423623.9U
Authority: CN
Inventors: 王旭宁; 金文伟; 郭明升; 石岩
Original assignee: Joyoung Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Jiuchuang Home Appliances Co ltd
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2018-01-12
Anticipated expiration: 2027-04-21

Abstract

本实用新型实施例公开了一种烹饪器具用控制电路，该控制电路包括：电磁干扰消除电路、通过第一可控硅实现控制的第一控制电路以及通过继电器实现控制的第二控制电路；其中，电磁干扰消除电路并联于市电输入电源的火线和零线之间；第一控制电路的输入端与所述电磁干扰消除电路的输出端相连，第一控制电路的输出端与烹饪器具的加热管相连；第二控制电路的输入端与电磁干扰消除电路的输入端相连，第二控制电路的输出端与加热管相连。

Description

一种烹饪器具用控制电路

技术领域

本实用新型涉及烹饪器具控制领域，尤其涉及一种烹饪器具用控制电路。

背景技术

目前在市场上销售的豆浆机，其上的电机、线路板、开关电源等均为制浆过程中必不可少的关键元器件配件，在工作时都会产生一定的电磁干扰，电磁干扰不仅对豆浆机内的电子元器件正常工作有影响，而且还对电网内的其他电器设备存在影响。而豆浆机的特性是先通过全功率把豆子粉碎后再小功率熬煮，控制小功率加热的开关器件一般采用继电器或者可控硅，继电器由于在小功率熬煮时需要高频率的开启和关闭，在实际工作中其触点会因为打火而影响寿命，所以用的最多的是可控硅，通过斩波控制可控硅实现小功率粉碎。但斩波加热由于可控硅在开启时会产生大量的电磁干扰，也会对电子元器件和电网内的其它电器设备产生影响。

因此，在豆浆机上设置抗干扰装置很重要，来降低或者消除这些电磁干扰。当前通常的做法，都是在电源输入端加入EMC(Electro Magnetic Compatibility电磁兼容性)电路来实现电磁干扰信号的消除，而EMC电路一般都是把加热回路、电机回路和开关电源回路等都考虑在内，统一对这些电路进行电磁干扰信号的消除，虽然抗干扰效果很好，但存在EMC器件个体大、成本高等缺点。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种烹饪器具用控制电路，能够达到良好的抗干扰性能，并能够减小EMC器件个体的大小、降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种烹饪器具用控制电路，该控制电路包括：电磁干扰消除电路、通过第一可控硅实现控制的第一控制电路以及通过继电器实现控制的第二控制电路；

其中，电磁干扰消除电路并联于市电输入电源的火线和零线之间；

第一控制电路的输入端与所述电磁干扰消除电路的输出端相连，第一控制电路的输出端与烹饪器具的加热管相连；

第二控制电路的输入端与电磁干扰消除电路的输入端相连，第二控制电路的输出端与加热管相连。

可选地，

第一控制电路，用于控制加热管进行小功率加热；小功率为小于全功率的加热功率；

第二控制电路，用于控制加热管进行全功率加热。

可选地，控制电路还包括：第一电容；

第一电容并联于市电输入电源的火线和零线之间，第一电容的输出端与电磁干扰消除电路的输入端相连。

可选地，电磁干扰消除电路包括：共模电感、第二电容、第三电容和第四电容；

其中，共模电感的输入端与第一电容的输出端相连；

第二电容并联于共模电感的输出端之间；

第三电容和第四电容串联后并联于第二电容的输出端之间；第三电容和第四电容的连接点接地。

可选地，

共模电感的线径包括：0.40-0.45mm。

可选地，继电器为双刀继电器；

双刀继电器的两个静触点与第一电容的输出端相连，并且分别连接第一电容的输出端的火线端和零线端；

双刀继电器的两个动触点分别连接于加热管的两端。

可选地，第一可控硅为双向可控硅；

第一可控硅的主电极T1与电磁干扰消除电路的输出端的火线端相连；

第一可控硅的主电极T2与加热管的火线连接端相连。

可选地，控制电路还包括：开关电源和开关电源滤波电路；

开关电源滤波电路的输入端与电磁干扰消除电路的输出端相连；开关电源滤波电路的输出端与开关电源相连。

可选地，开关电源滤波电路包括：第一电解电容、第二电解电容和第一电感；

第一电解电容和第二电解电容分别并联于火线和零线之间；

第一电感串联于所述零线上，并位于第一电解电容和第二电解电容之间。

可选地，控制电路还包括：电机控制电路；

电机控制电路的输入端与电磁干扰消除电路的输出端相连；电机控制电路的输出端与电机相连。

可选地，电机控制电路包括：第二可控硅；第二可控硅为双向可控硅；

第二可控硅的主电极T1与电磁干扰消除电路的输出端的火线端相连；

第二可控硅的主电极T2与电机的输入整流器的输入端相连。

本实用新型实施例的有益效果：

1、本实用新型实施例将控制烹饪器具加热管的控制电路分为第一控制电路和第二控制电路，并且第一控制电路通过可控硅实现控制，第二控制电路通过继电器实现控制。由于继电器控制加热管工作时通常为低频率的开启和关闭操作，其对电网几乎不会产生电磁干扰，所以无需对其进行电磁干扰消除。因此，电磁干扰消除电路仅需对第一控制电路进行电磁干扰消除，无需对第二控制电路进行电磁干扰消除，减少了干扰消除电路的负载，从而降低了对干扰消除电路的要求，使得在确保烹饪器具的抗干扰性能的基础上，减小了干扰消除电路中EMC器件个体的大小，从而降低了生产成本。

2、由于全功率加热过程中不需要高频率的开启和关闭操作，因此本实用新型实施例将第二控制电路用于控制加热管进行全功率加热，合理利用了继电器具有低频率的开启和关闭特性的特点，并且在全功率加热时由于功率较高，容易使得开关器件温升过高导致损坏或者异常，而大功率继电器相比于可控硅具有较高的抗温升特性，使得在全功率加热时可以防止温升过高而导致继电器损坏的现象发生。

3、由于小功率加热过程中需要高频率的开启和关闭操作，因此本实用新型实施例将第一控制电路用于控制加热管进行小功率加热，合理利用了可控硅具有高频率的开启和关闭特性的特点，并且在小功率加热时由于功率较低，大大降低了可控硅由于温升过高而产生损坏或者异常的几率，并且由于本实用新型实施例中的小功率一般指300W及以下的加热功率，该功率的控制无需在可控硅上增加散热器就可以实现，进一步降低生产成本。

4、本实用新型实施例中的第一控制电路可以用于小功率加热，第二控制电路可以用于全功率加热，因此本实用新型实施例的控制电路可以实现任何加热功率的加热管控制，降低了对本实用新型实施例中加热管的功率要求，可以选择大功率加热管，也可以选择小功率加热管，扩大了加热管的可选范围。

5、由于电磁干扰消除电路仅需对第一控制电路进行电磁干扰消除，无需对第二控制电路进行电磁干扰消除，因此全功率加热时的电流不需要经过共模电感，仅在小功率加热时电流经过共模电感，由于本实用新型实施例中小功率加热时的功率通常只有300W左右，其电流为I＝P/U＝300W/220V＝1.36A左右，则共模电感的线径需要满足0.40-0.45mm即可，因此在同等感量条件下，本实用新型实施例方案的共模电感体积大大降低，减小了占用空间，并降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例的控制电路实施方式一的结构框图；

图2为本实用新型实施例的控制电路实施方式二的结构框图；

图3为本实用新型实施例的控制电路以实施方式二为基础的实施方式三的结构框图；

图4为本实用新型实施例的控制电路整体详细结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型实施例作进一步的描述，并不能用来限制本实用新型实施例的保护范围。

实施方式一：

本实用新型实施例提供了一种烹饪器具用控制电路，如图1所示，该控制电路包括：电磁干扰消除电路1、通过第一可控硅实现控制的第一控制电路2以及通过继电器实现控制的第二控制电路3。

其中，电磁干扰消除电路1并联于市电输入电源9的火线L和零线N之间；第一控制电路2的输入端与电磁干扰消除电路1的输出端相连，第一控制电路2的输出端与烹饪器具的加热管4相连；第二控制电路3的输入端与电磁干扰消除电路1的输入端相连，第二控制电路3的输出端与加热管4相连。

可选地，第一控制电路，用于控制加热管进行小功率加热；小功率为小于全功率的加热功率；第二控制电路，用于控制加热管进行全功率加热。

在本实用新型实施例中，该烹饪器具用控制电路可以应用于任何烹饪器具中可以通过电子开关进行控制的电路，例如，豆浆机、电饭煲、电磁炉、咖啡机等中的加热控制电路，在本实用新型实施例中，以豆浆机为例进行说明。

在本实用新型实施例中，已知豆浆机的工作特性是先通过全功率把豆子粉碎后再小功率熬煮。而对于全功率的控制仅需要进行一次开启操作来启动豆浆机，以及一次关闭操作来结束全功率加热，因此，对于全功率加热来说不需要具有高频率开关性能的器件，可以选用继电器作为其控制器件。并且继电器控制加热管工作时的低频率开启和关闭操作，使得其对电网几乎不会产生电磁干扰，所以无需对该继电器控制电路进行电磁干扰消除，即第二控制电路3的输入端可以连接于电磁干扰消除电路1之前，直接连接市电输入电源9的火线L和零线N。

在本实用新型实施例中，对于小功率的控制需要根据不同的加热需求进行多次开启和关闭操作，以满足不同的开关频率，因此，对于小功率加热来说需要具有高频率开关性能的器件，可以选用可控硅作为其控制器件。由于可控硅在开启时会产生大量的电磁干扰，也会对电子元器件和电网内的其它电器设备产生影响，因此需要对该可控硅控制电路进行电磁干扰消除，即第一控制电路2的输入端与电磁干扰消除电路1的输出端相连，通过电磁干扰消除电路1将市电输入电源9与可控硅相隔离，避免可控硅在开启时产生大量的电磁干扰对电网内电器设备产生影响。

在本实用新型实施例中，上述小功率可以包括300W及以下的加热功率。

在本实用新型实施例中，第一控制电路2可以用于小功率加热，第二控制电路3可以用于全功率加热，因此本实用新型实施例的控制电路可以实现任何加热功率的加热管控制，降低了对本实用新型实施例中加热管的功率要求，可以选择大功率加热管，也可以选择小功率加热管，扩大了加热管的可选范围。

本实用新型实施例的控制电路的工作原理是：当需要全功率加热时，豆浆机的主控电路控制第二控制电路3的继电器闭合，以直接通过市电输入电源9为豆浆机的加热管4供电；当全功率加热完毕时，豆浆机的主控电路控制第二控制电路3的继电器开启，以切断市电输入电源9，停止为豆浆机的加热管4供电。当需要小功率加热时，豆浆机的主控电路控制第一控制电路2的可控硅闭合，市电输入电源9经电磁干扰消除电路1滤波后为豆浆机的加热管4供电；当全功率加热完毕时，豆浆机的主控电路控制第一控制电路2的继电器开启，以切断市电输入电源9，停止为豆浆机的加热管4供电，同时电磁干扰消除电路1阻止可控硅开启时产生的电磁干扰对电网内电器设备产生影响。

下面分别给出电磁干扰消除电路1、第一控制电路2以及第二控制电路3的具体结构实施例。

可选地，电磁干扰消除电路1包括：共模电感11、第二电容12、第三电容13和第四电容14；

其中，共模电感11的输入端分别与市电输入电源的火线L和零线N相连；第二电容12并联于共模电感11的输出端之间；第三电容13和第四电容14串联后并联于第二电容12的输出端之间；第三电容13和第四电容14的连接点接地。

可选地，共模电感的线径包括：0.40-0.45mm。

在本实用新型实施例中，由于常规控制电路方案中的全功率加热和小功率加热采用同一个开关管控制电路，因此电磁干扰消除电路1也需要对全功率加热进行电磁干扰信号的消除。此时全功率加热的电流也需要经过共模电感11，使得其同等电感量的条件下，其绕线的材料要求提高，比如对于1000W及以上功率的加热管来说，在220V条件下，全功率加热电流I＝P/U＝1000W/220V＝4.5A，如果采用铜线来制作共模电感11，一般1mm²截面积的铜线可以通过10A的电流，如果线径计算公式为：4.5A/10A＝πr^2/1mm²；则根据该线径计算公式可得，r＝0.378mm，线径D＝2r＝0.756mm，故共模电感11需要选择的线径为0.75mm，这一线径要求使得共模电感11制作出成品以后体积会很大，占用空间，并且增加成本。然而这是在1000W加热功率的条件下计算出的线径，如果加热功率在1000W以上时，共模电感11的线径需要选择0.756mm以上，这将会进一步增加共模电感11的体积和成本。而本实用新型实施例方案，由于将全功率加热情况和小功率加热情况进行了区分，并且分别采用不同的控制电路进行控制，而且分别采用了继电器和可控硅进行控制，使得在进行全功率加热时由于采用了继电器控制而无需进行电磁干扰的消除，仅在小功率加热时进行电磁干扰消除，而本实用新型实施例在进行小功率加热时通常加热功率等于或小于300W，即其加热电流为I＝P/U＝300W/220V＝1.36A，则根据上述的线径计算公式：1.36A/10A＝πr2/1mm2，计算可得r＝0.208mm，所以线径D＝0.416mm。通过上下两个线径的对比可知，在同等感量条件下，本实用新型实施例方案的共模电感11的体积会减小将近一倍，相应地降低了生产成本。因此，共模电感1的线径可以根据该小功率的加热功率的大小设置为0.40-0.45mm。并且为了保持一定的电流余量，可以将共模电感1的线径设置为0.45mm。

在本实用新型实施例中，常规控制电路方案中的全功率加热和小功率加热均采用同一个开关管控制电路，并且为了满足小功率加热时的开关频率要求，都是通过可控硅来实现各种功率的加热，因此需要在加热可控硅上增加散热器，以避免在加热功率过高时出导致可控硅容易温升过高，造成可控硅的损坏或者异常。在通常的应用中，可控硅加热一般仅用于1200W以内的加热控制，再大的加热控制就需要通过增加大功率继电器才能降低温升了。因此，在常规控制方案中，无论是为可控硅增加散热器，还是重新更换大功率继电器，无疑都会带来成本的增加，并且增加了工作人员的劳动量。而本实用新型实施例采用可控硅控制加热管进行小功率加热以后，由于该小功率一般指300W及以下的加热功率，该功率的控制无需在可控硅上增加散热器就可以实现，降低了生产成本。

可选地，继电器31为双刀继电器。

双刀继电器31的两个静触点与第一电容的输出端相连，并且分别连接第一电容的输出端的火线端和零线端；双刀继电器的两个动触点分别连接于加热管的两端。

在本实用新型实施例中，为了方便控制，该继电器31可以采用双刀单掷继电器，以便在控制继电器开启或闭合时确保与市电输入电源9的火线L和零线N相连的双刀同时动作。在其它实施例中，该继电器也可以选用其他形式，例如双刀双掷继电器，或者采用两个单刀单掷继电器。在本实用新型实施例中，对于继电器的具体形式不做限制。

可选地，第一控制电路2中的第一可控硅21为双向可控硅；

第一可控硅的主电极T2与加热管的火线连接端相连。

在本实用新型实施例中，该可控硅还可以为任何形式的晶闸管，对于其具体形式不做限制。并且该可控硅也可以替换为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关管。

实施方式二：

可选地，在实施方式一的基础上，控制电路还包括：第一电容C1。

第一电容C1并联于市电输入电源9的火线和零线之间，第一电容C1的输出端与电磁干扰消除电路的输入端相连。

在本实用新型实施例中，处于安全考虑和电磁兼容EMC考虑，一般在市电输入电源9的入口处加上安规电容，即本实用新型实施例的第一电容C1，第一电容C1也可以对市电输入电源9进行滤波。电磁干扰消除电路1设置于该第一电容C1之后，如图2所示。

在本实用新型实施例中，为了避免市电电压及电流不稳对豆浆机造成的损害，在市电输入电源9的入口处还可以设置压敏电阻TVR1和电路主保险管FUSE1。压敏电阻TVR1和电路主保险管FUSE1均可以设置于第一电容C1之前，电路主保险管FUSE1可以设置于压敏电阻TVR1之前，并且设置于市电输入电源9的火线L上。

可选地，基于该实施方式二，如图4所示，电磁干扰消除电路1可以包括：共模电感11、第二电容12、第三电容13和第四电容14；其中，共模电感11的输入端与第一电容C1的输出端相连；第二电容12并联于共模电感11的输出端之间；第三电容13和第四电容14串联后并联于第二电容12的输出端之间；第三电容13和第四电容14的连接点接地。

实施方式三：

可选地，在实施方式一或者实施方式二的基础上，控制电路还可以包括：开关电源5和开关电源滤波电路6。以实施方式二为基础的实施方式三的结构图如图3所示。

开关电源滤波电路6的输入端与电磁干扰消除电路1的输出端相连；开关电源滤波电路6的输出端与开关电源5相连。

在本实用新型实施例中，控制电路还可以包括开关电源5，该开关电源5设置于电磁干扰消除电路1之后，以将市电输入电源9经电磁干扰消除电路1滤波之后输入开关电源5。并且在电磁干扰消除电路1和开关电源5之间还可以进一步设置开关电源滤波电路6，用于开关电源部分产生的高频电磁干扰的消除。

在本实用新型实施例中，开关电源滤波电路6的一个具体实施例结构可以包括如下方案：

可选地，开关电源滤波电路6可以包括：第一电解电容61、第二电解电容62和第一电感63；

第一电解电容61和第二电解电容62分别并联于火线L和零线N之间；第一电感63串联于所述零线上，并位于第一电解电容61和第二电解电容62之间。

可选地，在实施方式一或者实施方式二的基础上，控制电路还可以包括：电机控制电路7。

电机控制电路7的输入端与电磁干扰消除电路1的输出端相连；电机控制电路7的输出端与电机8相连。

在本实用新型实施例中，由于电机控制同样需要具有高频率的开关性能的开关管，因此对于电机的控制也可以选择可控硅。同理，为了避免可控硅在开启时产生大量的电磁干扰对电网内电器设备产生影响，同样需要在电机控制电路7之前接入电磁干扰消除电路1，以消除对电机进行控制时产生的电磁干扰。

可选地，电机控制电路7包括：第二可控硅71；第二可控硅71为双向可控硅。

第二可控硅71的主电极T1与电磁干扰消除电路1的输出端的火线端相连；第二可控硅71的主电极T2与电机8的输入整流器的输入端相连。

在本实用新型实施例中，该第二可控硅71同样可以为任何形式的晶闸管，对于其具体形式不做限制。并且该可控硅也可以替换为IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field EffectTransistor金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关管。

本实用新型实施例的有益效果：

需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本实用新型的保护范围，在不脱离本实用新型的实用新型构思的前提下，本领域技术人员对本实用新型所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：电磁干扰消除电路、通过第一可控硅实现控制的第一控制电路以及通过继电器实现控制的第二控制电路；

其中，所述电磁干扰消除电路并联于市电输入电源的火线和零线之间；

所述第一控制电路的输入端与所述电磁干扰消除电路的输出端相连，所述第一控制电路的输出端与烹饪器具的加热管相连；

所述第二控制电路的输入端与所述电磁干扰消除电路的输入端相连，所述第二控制电路的输出端与所述加热管相连。

2.如权利要求1所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，

所述第一控制电路，用于控制所述加热管进行小功率加热；所述小功率为小于全功率的加热功率；

所述第二控制电路，用于控制所述加热管进行全功率加热。

3.如权利要求1所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：第一电容；

所述第一电容并联于所述市电输入电源的火线和零线之间，所述第一电容的输出端与所述电磁干扰消除电路的输入端相连。

4.如权利要求3所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述电磁干扰消除电路包括：共模电感、第二电容、第三电容和第四电容；

其中，所述共模电感的输入端与所述第一电容的输出端相连；

所述第二电容并联于所述共模电感的输出端之间；

所述第三电容和所述第四电容串联后并联于所述第二电容的输出端之间；所述第三电容和所述第四电容的连接点接地。

5.如权利要求4所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，

所述共模电感的线径包括：0.40-0.45mm。

6.如权利要求3所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述继电器为双刀继电器；

所述双刀继电器的两个静触点与所述第一电容的输出端相连，并且分别连接所述第一电容的输出端的火线端和零线端；

所述双刀继电器的两个动触点分别连接于所述加热管的两端。

7.如权利要求2或3所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述第一可控硅为双向可控硅；

所述第一可控硅的主电极T1与所述电磁干扰消除电路的输出端的火线端相连；

所述第一可控硅的主电极T2与所述加热管的火线连接端相连。

8.如权利要求1所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：开关电源和开关电源滤波电路；

所述开关电源滤波电路的输入端与所述电磁干扰消除电路的输出端相连；所述开关电源滤波电路的输出端与所述开关电源相连。

9.如权利要求1所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：电机控制电路；

所述电机控制电路的输入端与所述电磁干扰消除电路的输出端相连；所述电机控制电路的输出端与电机相连。

10.如权利要求9所述的烹饪器具用控制电路，其特征在于，所述电机控制电路包括：第二可控硅；所述第二可控硅为双向可控硅；

所述第二可控硅的主电极T1与所述电磁干扰消除电路的输出端的火线端相连；

所述第二可控硅的主电极T2与所述电机的输入整流器的输入端相连。