CN206879115U - 一种稳定循环转换恒功率电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种稳定循环转换恒功率电路。本实用新型的技术方案是：该电路包括微控制器U1、电阻R1、三极管Q、继电器RY、电源、电阻R3、光电耦合器U2、可控硅SCR、电容C、发热体和220V交流电源；微控制器U1的1脚输出高电平，2脚输出低电平时，继电器RY触点吸合，220V电源直接加在发热体上使之持续地产生高功率；微控制器U1的2脚以10%占空比的方式连续输出脉冲电平，1脚输出低电平时，可控硅SCR以10%占空比的方式导通，发热体也以10%占空比的方式通电发热输出低功率。本实用新型目的在于提供一种能把继电器与可控硅两者结合起来控制加热功率的转换，达到稳定循环转换恒功率目的的稳定循环转换恒功率电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种稳定循环转换恒功率电路。
背景技术
目前对于小家电行业而言，尤其是炖锅这类烹饪器具，某些炖煮的情况下需要通过提高产品的功率实现快速加热，然后转为低功率缓慢加热来达到烹饪要求。
众所周知，控制发热体通断加热的常用开关元件是继电器或可控硅，对高功率发热体进行高功率加热(如：1500W)时用继电器优于用可控硅，因为用可控硅时其温升厉害导致电路板工作环境温度很高，有可能导致可控硅周边元件不能正常工作甚至失控，而用继电器时其温升很低，对继电器周边元件的正常工作无影响，当然加大可控硅的散热片面积也可以降低其温升，但如要达到继电器的同等效果，成本可能是继电器的二倍，可控硅(含散热片)占板面的面积是继电器的10倍。
另一方面，对高功率发热体进行低功率加热(如:150W)时用可控硅优于用继电器，因为用继电器对高功率发热体进行低功率加热是通过频繁通断继电器的触点来实现的，这种方式会严重影响继电器的寿命，且加热时功率波动比较大，对电网冲击较大，如果用可控硅实现的话，可以做到所需的低功率值又稳又准，功率无波动，炖煮时无噪音，炖煮效果好。
综合上述，在小家电产品上，如果加热时需要转换的功率值其峰值(如1500W)与谷值(如150W)之间差距很大，把继电器与可控硅两者结合起来控制加热功率的转换是一个好的办法。
实用新型内容
为了达到上述目的，本实用新型提供一种能把继电器与可控硅两者结合起来控制加热功率的转换，达到稳定循环转换恒功率目的的稳定循环转换恒功率电路。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述电路包括微控制器U1、电阻R1、三极管Q、继电器RY、电源、电阻R3、光电耦合器U2、可控硅SCR、电容C、发热体和220V交流电源；
所述微控制器U1的1脚与电阻R1连接，电阻R1的另一端与三极管Q的基极连接，所述三极管Q的发射极接地、集电极与继电器RY连接，继电器RY另一端与电源连接，继电器RY的触点一端与220V交流电源N极连接，另一端与发热体下端连接，发热体上端与220V交流电源L极连接；
所述微控制器U1的2脚与电阻R3连接，电阻R3的另一端与光电耦合器U2的1端连接，光电耦合器U2的2端接地，所述光电耦合器U2的6端与发热体下端连接，光电耦合器U2的4端和可控硅的G极连接，所述可控硅的T1极与220V交流电源N极连接，T2极与发热体下端连接。
采用该技术的电路，以发热体功率为1500W为例，当要使发热体以1500W发热时，微控制器U1的1脚输出高电平，2脚输出低电平，2脚的低电平使得光电耦合器U2不导通，因此可控硅SCR也不导通； 1脚的高电平通过电阻R1使三极管Q导通，电源加在继电器RY上，继电器RY通电后使得继电器RY的触点吸合，因继电器RY的触点一端与220V交流电源N极连接，另一端与发热体下端连接，发热体上端与220V交流电源L极连接，220V交流电源直接加在发热体上，使之持续地产生1500W的功率。
当要使发热体以150W功率发热时，1脚一直输出低电平，1脚的低电平通过电阻R1使三极管Q一直不导通，因此继电器RY的触点一直不吸合；而微控制器U1的2脚以10%占空比，即每秒钟输出100ms的高电平和900ms的低电平的方式连续输出脉冲电平；当2脚输出100ms的高电平时使得光电耦合器U2的1端和2端导通，通过光电转换使得6端和4端也导通，因此220V交流电源可以通过微弱的电流使得可控硅SCR也每秒钟导通100ms；当2脚输出900ms的低电平时使得光电耦合器U2的1端和2端不导通因而光电耦合器的6端和4端也不导通，因此可控硅SCR也每秒钟关断900ms；也就是说可控硅每秒钟以10%占空比的方式导通工作，这样发热体也以每秒钟10%占空比的方式通电发热，所以此时发热体的输出功率为150w。
采用该技术的电路，通过微控制器U1的1脚和2脚的高低电平输出，可以控制分别在其线路下的继电器RY和可控硅SCR交替工作，通过1脚使得发热体以1500w的功率进行高功率加热，避免使用可控硅SCR时其温升厉害导致电路板工作环境温度很高，从而使得可控硅SCR周边元件不能正常工作甚至失控；通过2脚每秒钟输出10%占空比电平来使得发热体以150w的功率进行低功率加热，避免使用继电器RY时频繁通断继电器RY的触点而严重影响继电器RY的寿命；该电路的设计不仅可以控制可控硅SCR的使用成本，同时能维持继电器RY的使用寿命，更可以达到稳定循环转换恒功率、满足烹饪器具高低功率加热的烹饪需求的使用目的。
作为本实用新型的改进技术方案：
所述电路还包括开关二极管D，所述开关二极管D的K极与电源连接，A极与三极管Q的集电极连接。
在电源和三极管Q的集电极的两端连接的开关二极管D，可以对继电器RY进行电路保护。
作为本实用新型的改进技术方案：
所述电路还包括电阻R2，所述电阻R2设置在光电耦合器U2的4端和可控硅的G极的连接线上，电阻R2阻值范围为2000-5100Ω。
在光电耦合器U2的4端和可控硅的G极的连接线上设置的电阻R2，电阻R2阻值范围为2000-5100Ω，可以使得光电耦合器U2导通后触发可控硅SCR导通的电流不至于过大，保护了可控硅SCR。
作为本实用新型的改进技术方案：
所述电阻R1阻值范围为4700-10000Ω，电阻R3阻值范围为240-360Ω。
设定的电阻R1阻值范围为4700-10000Ω，电阻R3阻值范围为240-360Ω，可以使得电阻R1和电阻R3在合理的阻值区间内保证电路的正常运行。
作为本实用新型的改进技术方案：
所述电源为12V。
将电源设置为12V，可以保证继电器RY的触点的吸合断开的正常运行。
采用上述技术后，本实用新型有益效果为：
采用该技术的电路，通过微控制器U1的1脚和2脚的高低电平输出，可以控制分别在其线路下的继电器RY和可控硅SCR交替工作，通过1脚使得发热体以1500w的功率进行高功率加热，避免使用可控硅SCR时其温升厉害导致电路板工作环境温度很高，从而使得可控硅SCR周边元件不能正常工作甚至失控；通过2脚每秒钟输出10%占空比电平来使得发热体以150w的功率进行低功率加热，避免使用继电器RY时频繁通断继电器RY的触点而严重影响继电器RY的寿命；该电路的设计不仅可以控制可控硅SCR的使用成本，同时能维持继电器RY的使用寿命，更可以达到稳定循环转换恒功率、满足烹饪器具高低功率加热的烹饪需求的使用目的。
附图说明
图1是本实用新型稳定循环转换恒功率电路的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述电路包括微控制器U1、电阻R1、三极管Q、继电器RY、电源、电阻R3、光电耦合器U2、可控硅SCR、电容C、发热体和220V交流电源；
所述微控制器U1的1脚与电阻R1连接，电阻R1的另一端与三极管Q的基极连接，所述三极管Q的发射极接地、集电极与继电器RY连接，继电器RY另一端与电源连接，继电器RY的触点一端与220V交流电源N极连接，另一端与发热体下端连接，发热体上端与220V交流电源L极连接；
所述微控制器U1的2脚与电阻R3连接，电阻R3的另一端与光电耦合器U2的1端连接，光电耦合器U2的2端接地，所述光电耦合器U2的6端与发热体下端连接，光电耦合器U2的4端和可控硅的G极连接，所述可控硅的T1极与220V交流电源N极连接，T2极与发热体下端连接。
上述电路还包括开关二极管D，所述开关二极管D的K极与电源连接，A极与三极管Q的集电极连接。
上述电路还包括电阻R2，所述电阻R2设置在光电耦合器U2的4端和可控硅的G极的连接线上，电阻R2阻值范围为2000-5100Ω。
上述电阻R1阻值范围为4700-10000Ω，电阻R3阻值范围为240-360Ω。
上述电源为12V。
采用该技术的电路，以发热体功率为1500W为例，当要使发热体以1500W发热时，微控制器U1的1脚输出高电平，2脚输出低电平，2脚的低电平使得光电耦合器U2不导通，因此可控硅SCR也不导通； 1脚的高电平通过电阻R1使三极管Q导通，电源加在继电器RY上，继电器RY通电后使得继电器RY的触点吸合，因继电器RY的触点一端与220V交流电源N极连接，另一端与发热体下端连接，发热体上端与220V交流电源L极连接，220V交流电源直接加在发热体上，使之持续地产生1500W的功率。
当要使发热体以150W功率发热时，1脚一直输出低电平，1脚的低电平通过电阻R1使三极管Q一直不导通，因此继电器RY的触点一直不吸合；而微控制器U1的2脚以10%占空比，即每秒钟输出100ms的高电平和900ms的低电平的方式连续输出脉冲电平；当2脚输出100ms的高电平时使得光电耦合器U2的1端和2端导通，通过光电转换使得6端和4端也导通，因此220V交流电源可以通过微弱的电流使得可控硅SCR也每秒钟导通100ms；当2脚输出900ms的低电平时使得光电耦合器U2的1端和2端不导通因而光电耦合器的6端和4端也不导通，因此可控硅SCR也每秒钟关断900ms；也就是说可控硅每秒钟以10%占空比的方式导通工作，这样发热体也以每秒钟10%占空比的方式通电发热，所以此时发热体的输出功率为150w。
在电源和三极管Q的集电极的两端连接的开关二极管D，可以对继电器RY进行电路保护。
在光电耦合器U2的4端和可控硅的G极的连接线上设置的电阻R2，电阻R2阻值范围为2000-5100Ω，可以使得光电耦合器U2导通后触发可控硅SCR导通的电流不至于过大，保护了可控硅SCR。
设定的电阻R1阻值范围为4700-10000Ω，电阻R3阻值范围为240-360Ω，可以使得电阻R1和电阻R3在合理的阻值区间内保证电路的正常运行。
将电源设置为12V，可以保证继电器RY的触点的吸合断开的正常运行。
采用该技术的电路，通过微控制器U1的1脚和2脚的高低电平输出，可以控制分别在其线路下的继电器RY和可控硅SCR交替工作，通过1脚使得发热体以1500w的功率进行高功率加热，避免使用可控硅SCR时其温升厉害导致电路板工作环境温度很高，从而使得可控硅SCR周边元件不能正常工作甚至失控；通过2脚每秒钟输出10%占空比电平来使得发热体以150w的功率进行低功率加热，避免使用继电器RY时频繁通断继电器RY的触点而严重影响继电器RY的寿命；该电路的设计不仅可以控制可控硅SCR的使用成本，同时能维持继电器RY的使用寿命，更可以达到稳定循环转换恒功率、满足烹饪器具高低功率加热的烹饪需求的使用目的。
以上具体实施方式的内容仅为本实用新型的优选实施例，上述优选实施例并非用来限定本实用新型的实施范围；凡是依照本实用新型其权利要求的保护范围所做出的各种等同变换，均被本实用新型其权利要求的保护范围所覆盖。
Claims (6)
1.一种稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述电路包括微控制器U1、电阻R1、三极管Q、继电器RY、电源、电阻R3、光电耦合器U2、可控硅SCR、电容C、发热体和220V交流电源；
所述微控制器U1的1脚与电阻R1连接，电阻R1的另一端与三极管Q的基极连接，所述三极管Q的发射极接地、集电极与继电器RY连接，继电器RY另一端与电源连接，继电器RY的触点一端与220V交流电源N极连接，另一端与发热体下端连接，发热体上端与220V交流电源L极连接；
所述微控制器U1的2脚与电阻R3连接，电阻R3的另一端与光电耦合器U2的1端连接，光电耦合器U2的2端接地，所述光电耦合器U2的6端与发热体下端连接，光电耦合器U2的4端和可控硅的G极连接，所述可控硅的T1极与220V交流电源N极连接，T2极与发热体下端连接。
2.根据权利要求1所述的稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述电路还包括开关二极管D，所述开关二极管D的K极与电源连接，A极与三极管Q的集电极连接。
3.根据权利要求1所述的稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述电路还包括电阻R2，所述电阻R2设置在光电耦合器U2的4端和可控硅的G极的连接线上，电阻R2阻值范围为2000-5100Ω。
4.根据权利要求1所述的稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述电阻R1阻值范围为4700-10000Ω，电阻R3阻值范围为240-360Ω。
5.根据权利要求1所述的稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述电源为12V。
6.根据权利要求1所述的稳定循环转换恒功率电路，其特征在于：所述发热体功率为1500W。
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| CN201720501220.1U CN206879115U (zh) | 2017-05-08 | 2017-05-08 | 一种稳定循环转换恒功率电路 |
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| CN201720501220.1U CN206879115U (zh) | 2017-05-08 | 2017-05-08 | 一种稳定循环转换恒功率电路 |
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| CN206879115U true CN206879115U (zh) | 2018-01-12 |
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| CN201720501220.1U Active CN206879115U (zh) | 2017-05-08 | 2017-05-08 | 一种稳定循环转换恒功率电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI659612B (zh) * | 2018-03-19 | 2019-05-11 | Voltronic Power Technology Corp. | 市電高壓光控型驅動電路 |
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2017
- 2017-05-08 CN CN201720501220.1U patent/CN206879115U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| TWI659612B (zh) * | 2018-03-19 | 2019-05-11 | Voltronic Power Technology Corp. | 市電高壓光控型驅動電路 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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