CN208255659U - 一种料理机的控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种料理机的控制电路，包括直流电机的供电回路、直流电机的电流采样电路和主控芯片，供电回路包括依次串联的电源正极、直流电机、采样电阻、场效应管、地；电流采样电路用于采集采样电阻的分压值,并输送给主控芯片；主控芯片的一端与电流采样电路连接，另一端与场效应管连接。主控芯片读取并转换分压值，若分压值大于设定值，则可通过程序切断供电实现直流电机的关闭，起到防堵转作用；主控芯片同时可控制三极管导通时间/关断时间，进而控制场效应管导通时间/关断时间，最终实现控制直流电机的软启动功能。本实用新型设计合理，既可控制直流电机的防堵转又可实现软启动，有效避免了料理机的直流电机因堵转而损毁，达到提高了料理机使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及食品加工机技术领域，涉及一种食物料理机，尤其涉及一种料理机的控制电路。
背景技术
料理机是集打豆浆、磨干粉、榨果汁、打肉馅、刨冰等功能于一身，用于制作果汁、豆浆、果酱、干粉、刨冰、肉馅等多种食品的家用电器，是榨汁机变得比较多元化后的产物。目前市场上的便携式料理机，均采用直流电机作为粉碎刀的动力来源。但是直流电机具有以下缺陷：在高负载或接近堵转的情况下，其通过绕组的电流会急速增大，增大的电流不会转化为机械能，而直接转化为热能，以发热的形式，直接加剧电机的绕组发热，很容易导致损毁电机绕组。另外，在某些场合，需要直流电机缓慢启动，减少对直流电机的机械性冲击，减缓碳刷磨损，以获得更好的使用体验。
经查，现有专利号为201520687269.1的中国专利《一种便携式料理机》，包括底座和可拆卸地安装在底座上的透明杯体，底座内安装有电机和控制板，电机的输出轴朝上伸出底座，并且在输出轴上端安装有刀头，底座的侧壁上安装有功能开关，功能开关和电机均电连接至控制板，所述底座内还安装有充电电池，底座的侧壁上还设有电源接口和用于供手机充电的充电接口，电源接口、充电接口和充电电池均与控制板电连接。这种便携式料理机公开了组件及结构，但未涉及电机的堵转保护措施。
还有专利号为201720911523.0的中国专利《一种食品加工机及其电机电流采样电路》，该采样电路虽可以实现直流电机的堵转保护，但需要额外的整流滤波电路、放大电路，增加了电路复杂性。更为不利的是，该采样电路，因没有反馈控制电路，故无法实现直流电机的软启动功能，即缓慢地启动直流电机，达到减少冲击的体验感。
因此，有必要设计出一种控制电路，用以防止料理机的直流电机因堵转而损毁，并实现直流电机软启动。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种设计合理、既可控制直流电机的防堵转又可实现软启动的料理机的控制电路。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种料理机的控制电路，其特征在于：所述控制电路包括直流电机的供电回路、直流电机的电流采样电路和主控芯片三部分，
所述供电回路包括依次串联的电源正极、直流电机、采样电阻R3以及作为供电电路开关的场效应管mosfet、地；
电流采样电路用于采集采样电阻R3的分压值,并把把采集到的电压值输送给主控芯片；
主控芯片的一端与电流采样电路电连接，另一端与供电回路上的场效应管电连接。
所述供电回路上设有用于控制场效应管导通/关断控制电压的三极管和分压电阻R4 和R8，主控芯片上设有A/D端口和I/O端口，其中A/D端口与电流采样电路连接，I/O 端口与三极管的控制极连接。
所述场效应管的导通/关断控制电压为24VDC，当三极管导通时，控制电压24VDC对地接通，场效应管关断，当三极管关断时，控制电压24VDC将被分压电阻R4和R8 分担，场效应管导通。
所述主控芯片的A/D端口上设置有利于分压值的采样并保护A/D端口的上拉电阻R1和限流电阻R2。
所述主控芯片的I/O端口可输出用以控制三极管的导通/关断的高/低电平，主控芯片的I/O端口还可发出用以控制三极管的导通时间/关断时间的PWM脉宽电平。
所述主控芯片与三极管的控制极连接线处设置有上拉电阻R5/上拉电源5VDC/限流电阻R9，三极管的控制极处设置偏置电源5VDC及电阻R6。
所述直流电机的两端并接一个续流二极管D2，续流二极管D2的负极与直流电机的正极连接，续流二极管D2的正极与直流电机的负极连接。
所述直流电机的电流采样电路上串接有一防反向击穿的二极管D1。
所述电流采样电路上设有利于过滤高频杂波的旁路去耦电容C5。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在直流电机的供电回路上设置直流电机的电流采样电路和主控芯片，同时设置通用的电阻、电容、二极管、三极管和场效应管，电流采样电路提供的分压值给主控芯片，主控芯片读取并转换分压值，若分压值大于设定值，则可通过程序切断供电实现直流电机的开停；主控芯片同时可控制三极管导通时间/关断时间，进而控制场效应管导通时间/关断时间，最终实现控制直流电机的软启动功能。本实用新型设计合理，既可控制直流电机的防堵转又可实现软启动，有效避免了料理机的直流电机因堵转而损毁，达到提高了料理机使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的控制电路的结构框图；
图2为本实用新型的控制电路的结构示意图；
图3为本实用新型实施例的控制电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～3所示，一种料理机的控制电路，所述控制电路包括直流电机1的供电回路、直流电机的电流采样电路2和主控芯片3三部分，其中，所述供电回路包括依次串联的电源正极4、直流电机1、采样电阻R3以及作为供电电路开关的场效应管(Mosfet)5、地；电流采样电路用于采集采样电阻R3的分压值,并把把采集到的电压值输送给主控芯片3；供电回路上设有用于控制场效应管5导通/关断控制电压的三极管6和分压电阻 R4和R8，主控芯片3上设有A/D端口31和I/O端口32，其中A/D端口31与电流采样电路2连接，I/O端口32与三极管6的控制极连接；场效应管5的导通/关断控制电压为24VDC，当三极管6导通时，控制电压24VDC对地接通，对导通时的三极管6，按照分压原理，场效应管5的控制电压(G极电压)为0V.此时场效应管5关断，当三极管6关断时，控制电压24VDC将被分压电阻R4和R8分担，此时场效应管5的控制电压 (G极电压)，获得分担电阻R8上的分担电压，该分担电压会使得场效应管5导通；所述主控芯片3的A/D端口上设置上拉电阻R1和限流电阻R2，更有利于分压值的采样，保护A/D端口31；主控芯片3与三极管6的控制极连接线处设置有上拉电阻R5/上拉电源5VDC/限流电阻R9，三极管6的控制极处设置偏置电源5VDC及电阻R6；主控芯片 3的I/O端口32可发出PWM脉宽电平，以控制三极管6的导通时间/关断时间，而三极管6的导通时间/关断时间，也控制着场效应管5的导通时间/关断时间，而场效应管5 的导通/关断，也控制着直流电机1的得电/失电。最终实现主控芯片3控制直流电机1 的软启动功能；另外，直流电机1的两端并接一个续流二极管D2，续流二极管D2的负极与直流电机1的正极连接，续流二极管D2的正极与直流电机1的负极连接；直流电机1的电流采样电路2上串接有一防反向击穿的二极管D2，电流采样电路2上设置旁路去耦电容C5，有利于过滤高频杂波。在A/D转换时，提高分压值的稳定性。
工作原理为：
直流电机1的电流采样电路2采集采样电阻R3的分压值,把采集到的电压值，输送给主控芯片3。电流采样电路2是对流过直流电机1的电流进行采样，电流在流过采样电阻R3时，采样电阻R3会获得一个分担后的电压值，这分担电压值的大小，与所述电流大小成正比关系，该关系可由U＝I*R公式来定义,即电流值越大，分担电压值也越大。故通过采集采样电阻R3的分压值，来间接地检测电流值。
主控芯片3与电流采样电路2的连接，是主控芯片3的A/D端口31的电连接，该端口类型，一般为模数转换端口(A/D端口)。由所述电流采样电路2提供的分压值，是一种模拟量的电压值，主控芯片3通过A/D端口31读取模拟型转换为数字型的分压值。主控芯片3在获得分压值后，有了重要的控制型参数，可在软件层面，可按设定的程序，实现直流电机1的开停控制。特别的，当直流电机1出现堵转时，堵转电流将会数倍于额定工作电流，此时采集到的分压值，也是数倍于额定分压值。堵转时，主控芯片3通过A/D端口31获得的分压值,按程序设定，进入防堵转控制子程序：切断直流电机1供电，保护直流电机1因堵转而损毁。
场效应管(Mosfet)5的导通/关断的控制，是实现软启动的关键器件，场效应管5作为供电回路里的开关，若场效应管5导通，则供电回路对地闭合，直流电机1将得电运转，若场效应管5关断，则供电回路对地断开，直流电机1将失电停止；
场效应管5器件的开关频率可达到数百千Hz.如此高的开关频率，可基于脉宽调制技术，对直流电机的供电方式，实现可控，本实施例是采用三极管6作为控制场效应管 5的导通/关断的控制型器件；三极管6的控制极与主控芯片3的I/O端口32连接，主控芯片3的I/O端口32输出高/低电平，控制三极管6的导通/关断；基于上述的器件及其连接，主控芯片3的I/O端口31可发出PWM脉宽电平，控制三极管6的导通时间/ 关断时间，而三极管6的导通时间/关断时间，也控制着场效应管5的导通时间/关断时间，而场效应管5的导通/关断，也控制着直流电机1的得电/失电，最终实现主控芯片 3控制直流电机1的软启动功能
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种料理机的控制电路，其特征在于：所述控制电路包括直流电机(1)的供电回路、直流电机(1)的电流采样电路(2)和主控芯片(3)三部分，
其中，所述供电回路包括依次串联的电源正极(4)、直流电机(1)、采样电阻R3以及作为供电电路开关的场效应管(5)、地；
电流采样电路(2)用于采集采样电阻的分压值,并把把采集到的电压值输送给主控芯片(3)；
主控芯片(3)的一端与电流采样电路(2)电连接，另一端与供电回路上的场效应管(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于：所述供电回路上设有用于控制场效应管(5)导通/关断控制电压的三极管(6)和分压电阻R4和R8，主控芯片(3)上设有A/D端口(31)和I/O端口(32)，其中A/D端口(31)与电流采样电路(2)连接，I/O端口(32)与三极管(6)的控制极连接。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于：所述场效应管(5)的导通/关断控制电压为24VDC，当三极管(6)导通时，控制电压24VDC对地接通，场效应管(5)关断，当三极管(6)关断时，控制电压24VDC将被分压电阻R4和R8分担，场效应管(5)导通。
4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于：所述主控芯片(3)的A/D端口(31)上设置有利于分压值的采样并保护A/D端口(31)的上拉电阻R1和限流电阻R2。
5.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于：所述主控芯片(3)的I/O端口(32)可输出用以控制三极管(6)的导通/关断的高/低电平，主控芯片(3)的I/O端口(32)还可发出用以控制三极管(6)的导通时间/关断时间的PWM脉宽电平。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于：所述主控芯片(3)与三极管(6)的控制极连接线处设置有上拉电阻R5/上拉电源5VDC/限流电阻R9，三极管(6)的控制极处设置偏置电源5VDC及电阻R6。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的控制电路，其特征在于：所述直流电机(1)的两端并接一个续流二极管D2，续流二极管D2的负极与直流电机(1)的正极连接，续流二极管D2的正极与直流电机(1)的负极连接。
8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于：所述直流电机(1)的电流采样电路(2)上串接有一防反向击穿的二极管D1。
9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于：所述电流采样电路(2)上设有利于过滤高频杂波的旁路去耦电容C5。
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Cited By (2)
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| WO2021120679A1 (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种食物搅拌机控制方法、装置、存储介质及食物搅拌机 |
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