CN208459804U - 一种控制电路以及食品处理机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制电路以及食品处理机，该控制电路，应用于食物处理机，包括：电源电路、霍尔检测电路、按键及速度指示电路、过热保护电路、电流检测电路、可控硅控制电路、继电器控制电路、电机电路、微控制单元MCU。本实用新型通过在食品处理机的控制电路中增加电流检测电路，使MCU可以实时获取电路中的工作电流值大小，并根据工作电流值的大小合理地调整电机的输入电压和在超负荷模式下的工作时间，在保护整机的前提下，达到小功率电机实现大功率电机的效果，降低了食品处理机的制造成本。

Description

一种控制电路以及食品处理机

技术领域

本实用新型涉及电子设备控制领域，特别是涉及一种控制电路以及食品处理机。

背景技术

食品处理机作为一种方便快捷的电子厨具目前已广泛应用于家庭、饭店及商铺。市场上现有电子式控制的食物处理机产品，通常使用变频器实现电机的控制，以达到根据用户所选的工作模式来控制电机的旋转方向、旋转速度以及运行时间，最终达到进行搅拌的目的。例如，在CN20212835U号专利文献中，其通过电路实现机器运行状态的实时显示；在CN205458220U号专利文献中，其通过变频器控制电机的运行速度。

但由于食品处理机功能模式的不同，对于可以实现搅拌面团功能的食品处理机来说，通常需要较大功率的电机来带动搅拌部进行面团的搅拌，若使用小功率电机进行面团搅拌，可能会出现由电机带动的搅拌部无法搅动面团的问题，进而造成食品处理机死机。因此现有食品处理机的电机的功率会比较大，相应的制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种控制电路以及食品处理机，用以解决现有技术中控制电路驱动的小功率电机可能无法搅动面团，而大功率电机成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种控制电路，应用于食物处理机，包括：电源电路、霍尔检测电路、按键及速度指示电路、过热保护电路、电流检测电路、可控硅控制电路、继电器控制电路、电机电路、微控制单元 MCU；所述电源电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU 提供电信号；所述电流检测电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号；所述过热保护电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号；所述霍尔检测电路与所述微控制单元 MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号；所述按键及速度指示电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号，并接收所述微控制单元MCU的电信号；所述可控硅控制电路与所述微控制单元 MCU电连接，以接收所述微控制单元MCU的电信号；所述继电器控制电路分别与所述微控制单元MCU和所述可控硅控制电路电连接，以接收所述微控制单元MCU和所述可控硅控制电路的电信号；所述电机电路与所述继电器控制电路电连接，以接收所述继电器控制电路的电信号；其中，所述电流检测电路至少包括：第一电阻、第二电阻以及第一电容，所述第一电阻的一端与电源的火线(ACL，Alternating Current LiveLine)及第一电容的一端连接，所述第一电阻的另一端接与所述第二电阻的一端以及所述可控硅控制电路连接，所述第二电阻的另一端与所述第一电容的另一端以及MCU的电流检测接口连接。MCU在需要获取电路的电流值时，通过检测第一电阻R1的电压值并将R1的电压值转换为经过R1的电流值来获取电路中的电流值，达到了准确检测到电路的电流的目的。

进一步，所述过热保护电路至少包括：第三电阻和温控器，其中，所述第三电阻的一端与直流电源连接，所述第三电阻的另一端与MCU的温度检测接口以及所述温控器的一端连接，所述温控器的另一端接地(GND， Grounding)。所述温控器连接在低压的直流电源里，可直接通过MCU的接口直接检测其通断，不需要通过其它电路进行转换，可进一步降低电路的成本。

进一步，所述可控硅控制电路至少包括：可控硅、第四电阻、第五电阻以及第二电容，所述可控硅的一端与所述第一电阻连接，所述第四电阻与所述第二电容并联后的一端与ACL以及所述直流电源连接，所述第四电阻与所述第二电容并联后另一端与可控硅的触发极以及所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与MCU的可控硅控制接口，所述可控硅的另一端与所述电机电路连接。MCU通过可控硅控制接口实现过零触发以控制可控硅的通断，进一步实现可控硅对电机的功率调整和转速调整。

进一步，所述继电器控制电路至少包括：继电器、第六电阻、第七电阻、三极管以及第五二极管组成，所述三极管的发射极与所述直流电源以及所述第六电阻的一端连接，所述三极管的集电极与所述第五二极管的一端以及所述继电器的线圈一端连接，所述三极管的基极与所述第六电阻的另一端以及所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端则与MCU的继电器控制接口连接，所述第五二极管的另一端与所述继电器的线圈另一端连接后再接地。MCU通过继电器控制接口控制三极管的通断，从而驱动并控制继电器的通、断状态，进一步实现电机的工作状态控制。

进一步，所述电机电路至少包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、电机、第八电阻以及压敏电阻，所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管以及所述第四二极管按桥式整流方式连接，所述桥式整流的交流输入端中的一端与所述可控硅的另一极连接，所述桥式整流的交流输入端中的另一端与电源的零线(ACN，AlternatingCurrent Neutral Line)连接，所述桥式整流的正极输出端与所述继电器的常开端连接，所述桥式整流的负极输出端分别与所述电机的负极、所述第八电阻以及所述压敏电阻的一端连接，所述电机的正极分别与所述继电器的公共端、所述第八电阻以及所述压敏电阻的另一端连接。四个整流二极管将电源电整流后提供给电机，并通过第八电阻和压敏电阻抑制电机的干扰以及过滤外部的干扰，以使电机达到更好的工作状态。

另一方面，本实用新型还提供一种食品处理机，包括上述的控制电路。

同时，本实用新型还能够公开一种食物处理机的控制方法：微控制单元 (MCU，Microcontroller Unit)判断电机的当前输出功率是否大于或等于额定输出功率；在所述当前输出功率大于或等于所述额定输出功率的情况下，所述MCU通过电流检测电路检测当前电路中的工作电流；所述MCU根据所述工作电流调整所述电机的工作时间。其中：在所述工作电流大于等于第一预设电流时，所述MCU将所述电机的工作时间调整为第一时长；在所述工作电流大于等于第二预设电流时，所述MCU将所述电机的工作时间调整为第二时长；在所述工作电流大于等于第三预设电流时，所述MCU将所述电机的工作时间调整为第三时长；在所述工作电流大于等于第四预设电流时，所述MCU 降低所述电机的工作电压，以使所述工作电流小于所述第四预设电流；其中，所述第一预设电流小于所述第二预设电流，所述第二预设电流小于所述第三预设电流，所述第三预设电流小于所述第四预设电流；所述第一时长大于所述第二时长，所述第二时长大于所述第三时长。其中：在所述工作电流大于等于第四预设电流时，统计所述工作电流大于等于所述第四预设电流的总时长；在所述总时长超过报警时长的情况下，所述MCU控制所述电机停止工作并进行报警。其中：所述MCU通过过热保护电路检测电机当前的工作温度，并在所述工作温度超过预设温度的情况下，所述MCU进行报警。

本实用新型通过在食品处理机的控制电路中增加电流检测电路，使MCU 可以实时获取电路中的工作电流值大小，并根据工作电流值的大小合理地调整电机在超负荷模式下的工作时间，在保护整机的前提下，达到小功率电机实现大功率电机的效果，降低了食品处理机的制造成本。

附图说明

图1是本实用新型公开的食品处理机的控制方法流程图；

图2是本实用新型一个实施例中电流检测电路的电路示意图；

图3是本实用新型一个实施例中过热保护电路的电路示意图；

图4是本实用新型一个实施例中可控硅控制电路的电路示意图；

图5是本实用新型一个实施例中继电器控制电路的电路示意图；

图6是本实用新型一个实施例中电机电路的电路示意图；

图7是本实用新型一个实施例中控制电路的电路连接示意图；

图8是本实用新型又一个实施例中食品处理机的逻辑原理示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中小功率电机可能无法搅动面团，大功率电机成本较高的问题，本实用新型提供了一种控制电路以及食品处理机，以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

首先，本实用新型公开了一种食品处理机的控制方法，其流程图如图1 所示，具体包括步骤S101至S103：

S101，MCU判断电机的当前输出功率是否大于或等于额定输出功率；

S102，在当前输出功率大于或等于额定输出功率的情况下，MCU通过电流检测电路检测当前电路中的工作电流；

S103，MCU根据工作电流调整电机的工作时间。

本实施例中所涉及的食品处理机的控制电路主要包括过热保护电路、电流检测电路、可控硅控制电路、继电器控制电路、电机电路、微控制单元MCU，还可以包括电源电路、霍尔检测电路、按键及速度指示电路等常用的控制电路和支撑电路。具体地，MCU与过热保护电路、电流检测电路、霍尔检测电路、按键及速度指示电路分别连接，并根据上述电路的反馈情况控制可控硅控制电路、继电器控制电路以及电机电路等。

在本实施例中，MCU首先判断食品处理机中的电机当前的输出功率是否大于该电机的额定输出功率，具体的判断方法可以为根据霍尔检测电路判断电机的转速，并根据电机的当前转速计算得到电机当前的输出功率；当电机当前的输出功率大于或等于额定功率的情况下，即认为电机当前处于超负荷工作模式，为保证较好的搅拌效果，MCU需要控制电机在不影响整机安全的情况下进行超负荷转动，并且为了防止电机在较高的工作电流下工作时间过长，进而出现故障，MCU根据电路中当前的工作电流进行电机工作时间的调整。

进一步地，MCU根据电路中当前的工作电流进行电机工作时间的调整的方式为根据电机实际情况预设的阶梯式调整方式，具体的调整方式如下：

(1)在工作电流大于等于第一预设电流时，MCU将电机的工作时间调整为第一时长；

(2)在工作电流大于等于第二预设电流时，MCU将电机的工作时间调整为第二时长；

(3)在工作电流大于等于第三预设电流时，MCU将电机的工作时间调整为第三时长；

(4)在工作电流大于等于第四预设电流时，MCU降低电机的工作电压，以使工作电流小于第四预设电流。

应当了解的是，第一预设电流小于第二预设电流，第二预设电流小于第三预设电流，第三预设电流小于第四预设电流，第一时长大于第二时长，第二时长大于第三时长，即工作电流越大电机的工作时间越短。具体地，第四预设电流应当为食品处理机的最大安全工作电流，当当前的工作电流超过最大安全工作电流时，就需要MCU降低电机的工作电压，以保证工作电流降低至小于第四预设电流的状态，防止食品处理机损坏。上述阶梯式调整方式可以不限于以上四个等级，可以根据实际情况进行多层次的设定，上述预设电流的值以及时长可根据设计人员的经验值设置，或通过实验进行计算确定，针对不同型号、容量的食品处理机还可以设置不同的值，因此在本实施例中不对上述预设电流的值和时长进行详细的设定。具体地，MCU还对电机的工作时长进行统计，当电机工作时长达到MCU调整的时长时，即可认为食品处理机工作完毕，MCU可停止电机的工作并发出工作完成的提醒。

在实际使用时，还可能出现以下情况：电机的工作电流持续的大于或等于第四预设电流，为防止电机在超过第四预设电流的工作电流下工作时间过长的情况下出现故障，MCU统计工作电流大于等于第四预设电流时的总时长，并在总时长超过预设的报警时长的情况下，MCU控制电机停止工作并进行报警。

食品处理机在正常工作模式下，即当前电机的输出功率小于额定输出功率的情况下，无需执行上述的阶梯式调整方式，并且在正常工作模式下，MCU 可以只对过热保护电路以及霍尔检测电路的信号进行响应，以保证食品处理机正常工作和电机温度在安全范围。进一步地，食品处理机在工作时，MCU 通过过热保护电路检测电机当前的工作温度，并在工作温度超过预设温度的情况下，进行报警，以防止由于电机过热而造成的电路元件损毁或机器故障。应当了解的是，上述报警的方式可以为在食品处理机中增加报警电路，具体可以为声音报警以及指示灯报警。

本实施例通过在食品处理机的控制电路中增加电流检测电路，使MCU可以实时获取电路中的工作电流值大小，并根据工作电流值的大小合理地调整电机在超负荷模式下的工作时间，在保护整机的前提下，达到小功率电机实现大功率电机的效果，降低了食品处理机的制造成本。

本实用新型的一个实施例提供了一种控制电路，应用于食品处理机，具体包括以下电路：电源电路、霍尔检测电路、按键及速度指示电路、过热保护电路、电流检测电路、可控硅控制电路、继电器控制电路、电机电路、微控制单元MCU；其中，电流检测电路的电路示意图如图2所示，主要包括：第一电阻R1、第二电阻R2以及第一电容C1，第一电阻R1的一端与电源的火线ACL及第一电容C1的一端连接，第一电阻R1的另一端接与第二电阻R2 的一端以及可控硅控制电路连接，第二电阻R2的另一端与第一电容C1的另一端以及MCU的电流检测接口I1连接。MCU在需要获取电路的电流值时，首先检测第一电阻R1的电压值并将R1的电压值转换为经过R1的电流值来获取电路中的电流值，通过简单的电路原理，达到了准确检测到电路的电流的目的。

本实用新型实施例中过热保护电路的电路示意图如图3所示，主要包括：第三电阻R3和温控器，其中，第三电阻R3的一端与直流电源DC5V连接，第三电阻R3的另一端与MCU的温度检测接口I2以及温控器的一端连接，温控器的另一端接地。由于本实用新型实施例中的温控器不是串联接在电机的强电主回路，而是接在低压的DC5V里，因此可直接通过MCU的接口直接检测其通断，不需要通过其它电路进行转换，可进一步降低电路的成本。

本实用新型实施例中可控硅控制电路的电路示意图如图4所示，主要包括：可控硅TR1、第四电阻R4、第五电阻R5以及第二电容C2，可控硅TR1 的一端与第一电阻R1连接，第四电阻R4与第二电容C2并联后的一端与ACL 以及直流电源DC5V连接，第四电阻R4与第二电容C2并联后另一端与可控硅 TR1的触发极以及第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与MCU的可控硅控制接口I3，可控硅TR1的另一端与电机电路连接。MCU通过I3来实现过零触发以控制可控硅TR1的通断，进一步实现可控硅对电机的功率调整和转速调整。

本实用新型实施例中继电器控制电路的电路示意图如图5所示，主要包括：继电器J1、第六电阻R6、第七电阻R7、三极管Q1以及第五二极管D5 组成，三极管Q1的发射极与直流电源DC5V以及第六电阻R6的一端连接，三极管Q1的集电极与第五二极管D5的一端以及继电器J1的线圈一端连接，三极管Q1的基极与第六电阻R6的另一端以及第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端则与MCU的继电器控制接口I4连接，第五二极管D5的另一端与继电器J1的线圈另一端连接后再接地。MCU通过I4来控制三极管Q1的通断，从而驱动并控制继电器J1的通、断状态，进一步实现电机的工作状态控制，并且，继电器J1与可控硅TR1可同时作用于电机电路，实现对电机到的配合控制，以达到更好的工作状态。

本实用新型实施例中电机电路的电路示意图如图6所示，主要包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、电机M、第八电阻R8以及压敏电阻RV1，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管 D3以及第四二极管D4按桥式整流方式连接，桥式整流的交流输入端中的一端与可控硅TR1的另一极连接，桥式整流的交流输入端中的另一端与电源的零线ACN连接，桥式整流的正极输出端与继电器J1的常开端连接，桥式整流的负极输出端分别与电机M的负极、第八电阻R8的一端以及压敏电阻RV1 的一端连接，电机M的正极分别与继电器J1的公共端、第八电阻R8以及压敏电阻RV1的另一端连接。四个整流二极管D1、D2、D3、D4将电源电整流后提供给到直流电机M，第八电阻R8、压敏电阻RV1主要用于抑制直流电机M 的干扰以及过滤外部的干扰，以使电机M达到更好的工作状态。

图7为控制电路的电路连接示意图，应当了解的是，本实施例中所涉及的其他电路如电源电路、霍尔检测电路以及按键及速度指示电路等，均可以采用现有的电路实现，因此在图7中并未示出，进一步地，在此基础上，还可以增加报警电路，用于报警指示。

本实用新型的又一个实施例提供了一种食品处理机，主要使用如本实用新型一个实施例中描述的控制电路，其逻辑原理示意图如图8所示。具体地，电源电路将高电压降为低电压并转化为直流电压为MCU提供DC5V直流电源；霍尔检测电路是电机的转速转化为脉冲信号后输入至MCU；按键及速度指示电路将用户的指令传送到MCU并指示速度情况；过热保护电路是将温控器的通\断信号输入到MCU；MCU通过电流检测电路获取当前的工作电流；可控硅控制电路与继电器控制电路则根据MCU的输出按照不同的方式进行电机功率、电机速度的控制。由于本实用新型一个实施例中已经详细介绍了控制电路的电路之间的连接方式，在本实施例中不再详细赘述。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种控制电路，应用于食物处理机，其特征在于，包括：电源电路、霍尔检测电路、按键及速度指示电路、过热保护电路、电流检测电路、可控硅控制电路、继电器控制电路、电机电路、微控制单元MCU；

所述电源电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号；

所述电流检测电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号；

所述过热保护电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号；

所述霍尔检测电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号；

所述按键及速度指示电路与所述微控制单元MCU电连接，以向所述微控制单元MCU提供电信号，并接收所述微控制单元MCU的电信号；

所述可控硅控制电路与所述微控制单元MCU电连接，以接收所述微控制单元MCU的电信号；

所述继电器控制电路分别与所述微控制单元MCU和所述可控硅控制电路电连接，以接收所述微控制单元MCU和所述可控硅控制电路的电信号；

所述电机电路与所述继电器控制电路电连接，以接收所述继电器控制电路的电信号；

其中，所述电流检测电路至少包括：第一电阻、第二电阻以及第一电容，所述第一电阻的一端与电源的火线ACL及第一电容的一端连接，所述第一电阻的另一端接与所述第二电阻的一端以及所述可控硅控制电路连接，所述第二电阻的另一端与所述第一电容的另一端以及MCU的电流检测接口连接。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述过热保护电路至少包括：第三电阻和温控器，其中，所述第三电阻的一端与直流电源连接，所述第三电阻的另一端与MCU的温度检测接口以及所述温控器的一端连接，所述温控器的另一端接地。

3.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述可控硅控制电路至少包括：可控硅、第四电阻、第五电阻以及第二电容，所述可控硅的一端与所述第一电阻连接，所述第四电阻与所述第二电容并联后的一端与ACL以及所述直流电源连接，所述第四电阻与所述第二电容并联后另一端与可控硅的触发极以及所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与MCU的可控硅控制接口，所述可控硅的另一端与所述电机电路连接。

4.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述继电器控制电路至少包括：继电器、第六电阻、第七电阻、三极管以及第五二极管组成，所述三极管的发射极与所述直流电源以及所述第六电阻的一端连接，所述三极管的集电极与所述第五二极管的一端以及所述继电器的线圈一端连接，所述三极管的基极与所述第六电阻的另一端以及所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端则与MCU的继电器控制接口连接，所述第五二极管的另一端与所述继电器的线圈另一端连接后再接地。

5.如权利要求1至4中任一项所述的控制电路，其特征在于，所述电机电路至少包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、电机、第八电阻以及压敏电阻，所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管以及所述第四二极管按桥式整流方式连接，所述桥式整流的交流输入端中的一端与所述可控硅的另一极连接，所述桥式整流的交流输入端中的另一端与电源的零线连接，所述桥式整流的正极输出端与所述继电器的常开端连接，所述桥式整流的负极输出端分别与所述电机的负极、所述第八电阻以及所述压敏电阻的一端连接，所述电机的正极分别与所述继电器的公共端、所述第八电阻以及所述压敏电阻的另一端连接。

6.一种食物处理机，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的控制电路。