CN209072056U - 可控硅保护电路以及烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控硅保护电路以及烹饪器具。其中，该可控硅保护电路应用于烹饪器具中，包括：供电电源，与烹饪器具的加热负载连接，用于为加热负载提供交流电；继电器，与加热负载串联，用于控制加热负载的通断；可控硅，与继电器串联，其中，在继电器的常闭触点断开的情况下，可控硅处于关断状态。本实用新型解决了可控硅在特定情况下无法关断的技术问题。

Description

可控硅保护电路以及烹饪器具

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种可控硅保护电路以及烹饪器具。

背景技术

现有的烹饪器具，例如电压力锅，可利用发热管的电阻丝产生热量，再将热量通过电热盘传递到锅身内，以对锅内的食物进行加热烹饪。其中，通常使用继电器来控制发热管的通断。在烹饪的过程中，为了使锅内快速升温，继电器吸合，发热盘以最大功率对锅身进行加热。然而在锅内产生压力后，如果继续采用继电器控制发热管的方式进行全功加热，则可能会导致锅内压力过高，出现溢锅问题。

目前可采用图1所示可控硅保护电路来解决上述问题。其中，图1所示的可控硅保护电路中，可控硅BT1与继电器T并联。由可控硅的开关特性可知，为使可控硅BT1导通，需要保证可控硅的阳极A的电压大于阴极K的电压，并且可控硅的控制极G也需要正向电压。只有两个条件同时具备时，可控硅才会处于导通状态。可控硅导通后，如需要关断可控硅，则须降低或去掉加在可控硅阳极A至阴极K的正向电压，同时使阳极A的电流小于最小维持电流。

然而，在可控硅带载的情况下，可控硅自身发热，当温度超过可控硅结温的情况下，可控硅无法关断。在感性负载(例如，变压器)中，由于电感的作用，当电压过零时可控硅的阳极与阴极之间虽然不存在正向电压，但电流并不过零，因此可控硅也无法关断。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种可控硅保护电路以及烹饪器具，以至少解决可控硅在特定情况下无法关断的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种可控硅保护电路，应用于烹饪器具中，包括：供电电源，与烹饪器具的加热负载连接，用于为加热负载提供交流电；继电器，与加热负载串联，用于控制加热负载的通断；可控硅，与继电器串联，其中，在继电器的常闭触点断开的情况下，可控硅处于关断状态。

在本实用新型实施例中，采用可控硅与继电器串联的方式，在需要关断可控硅的情况下，处理器可控制继电器，使得继电器常闭触点断开，可控硅所在支路无电流通过，从而使得可控硅的阳极电流小于最小维持电流，从而达到关断可控硅的目的，解决了可控硅在特定情况下无法关断的技术问题。

进一步地，供电电源的第一端与加热负载连接，供电电源的第二端与可控硅连接。通过将供电电源与加热负载连接，可实现为加热负载提供电源的效果。

进一步地，可控硅保护电路还包括：处理器，与继电器和可控硅连接，用于控制继电器的触点的开合，以及控制可控硅的通断，其中，处理器包括第一输出端口和第二输出端口。通过将处理器与继电器和可控硅连接，可实现对继电器和可控硅的通断，进而实现在特定情况下对可控硅进行关断的目的。

进一步地，继电器为单刀双掷继电器。

进一步地，继电器包括常开触点和常闭触点，其中，可控硅的阳极与继电器的常闭触点连接，可控硅的阴极与继电器的常开触点连接，可控硅的控制极与处理器连接。通过可控硅与继电器的连接，实现了通过继电器控制可控硅关断的效果。

进一步地，继电器通过第一三极管与处理器的第一输出端口连接，其中，第一三极管的集电极与继电器连接，第一三极管的基极通过第一电阻与第一输出端口连接，第一三极管的发射极、第二电阻的一端与地线连接，第二电阻的另一端与第一三极管的基极连接。继电器通过三极管与处理器连接，实现了处理器控制继电器的开合，进而实现了通过继电器控制可控硅关断的效果。

进一步地，可控硅保护电路还包括：二极管，与继电器并联，其中，二极管的阴极、继电器的线圈的第一端与继电器的电源连接，二极管的阳极与继电器的线圈的第二端连接，线圈的第二端与第一三极管的集电极连接。通过继电器与二极管连接，实现了继电器的正常开合。

进一步地，可控硅保护电路还包括：第二三极管，连接于可控硅与处理器之间，其中，第二三极管的集电极与可控硅的控制极连接，第二三极管的基极通过第三电阻与处理器的第二输出端口连接，第二三极管的发射极、第四电阻的一端与地线连接，第四电阻的另一端与第二三极管的基极、第三电阻连接。可控硅通过三极管与处理器连接，实现了处理器控制可控硅的开合，进而实现了可控硅关断的效果。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种烹饪器具，包括上述可控硅保护电路。

进一步地，烹饪器具为电压力锅。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种可控硅保护电路的示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例的一种可控硅保护电路的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

参见图2，根据本实用新型的实施例提供了一种可控硅保护电路，由图2可知，该可控硅保护电路包括：供电电源、继电器T，可控硅BT1以及加热负载S。

其中，供电电源，与烹饪器具的加热负载连接，用于为加热负载提供交流电；继电器，与加热负载串联，用于控制加热负载的通断；可控硅，与继电器串联，其中，在继电器的常闭触点断开的情况下，可控硅处于关断状态。

可选的，上述加热负载可以为但不限于发热管，上述烹饪器具可以为但不限于电压力锅、电饭煲、料理机、豆浆机、养生壶等，本申请对此不做具体限定。另外，可控硅也可称为晶闸管，由PNPN四层半导体构成的元件，具有三个电极，即阳极A、阴极K和控制极G。在单片机类的控制系统中，可控硅可作为功率驱动器。另外，由于可控硅没有反向耐压，因此，可控硅的控制电路较简单，可适于做交流无触点开关使用。

可选的，在可控硅导通后，即使控制极G的电流消失，可控硅仍可能够维持导通状态。由于可控硅的触发信号只起触发作用，无法进行关断，因此，可控硅不可关断。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，因此，可控硅具有开关特性。由于可控硅导通需要具有两个条件，即阳极A的电压高于阴极K的电压，同时，控制极G具有足够的正向电压和电流。因此，当可控硅所在支路上无电流通过时，可控硅必然处于关断状态。由图2可知，当继电器T的常闭触点处于断开状态时，可控硅所在支路上无电流通过，从而实现了可控硅的关断。

由此可见，采用可控硅与继电器串联的方式，在需要关断可控硅的情况下，处理器可控制继电器，使得继电器常闭触点断开，可控硅所在支路无电流通过，从而使得可控硅的阳极电流小于最小维持电流，从而达到关断可控硅的目的，解决了可控硅在特定情况下无法关断的技术问题。

在一种可选的方案中，供电电源的第一端与加热负载连接，供电电源的第二端与可控硅连接。如图2所示，供电电源的第一端L为火线，供电电源的第二端N为零线。当继电器的常闭触点处于闭合状态时，供电电源可为加热负载提供电源，使加热负载为烹饪器具加热。

可选的，如图2所示，可控硅保护电路还包括：处理器MCU。其中，处理器，与继电器和可控硅连接，用于控制继电器的触点的开合，以及控制可控硅的通断，其中，处理器MCU包括第一输出端口IO1和第二输出端口IO2。可选的，处理器可以但不限于微控制单元、可编程逻辑控制器。

优选的，继电器T可以为单刀双掷继电器，其中，单刀双掷继电器包括常开触点2和常闭触点1。如图2所示，可控硅的阳极A与继电器的常闭触点1连接，可控硅的阴极K与继电器的常开触点2连接，可控硅的控制极G与处理器连接。

在一种可选的方案中，如图2所示，可控硅保护电路还包括第一三极管Q1，其中，第一三极管为NPN三极管。由图2可知，继电器通过第一三极管与处理器的第一输出端口IO1连接，其中，第一三极管的集电极与继电器连接，第一三极管的基极通过第一电阻R1与第一输出端口IO1连接，第一三极管的发射极、第二电阻R2的一端与地线连接，第二电阻的另一端与第一三极管的基极连接。

需要说明的是，处理器通过输出脉冲信号来控制第一三极管，其中，脉冲信号的高电平用于控制第一三极管导通，即图2中的ON；脉冲信号的低电平用于控制第一三极管不导通，即图2中的OFF。另外，第一三极管用于为继电器提供驱动。可选的，第一三极管可以为S8050型号的NPN三极管，R1的电阻阻值为1千欧，R2的电阻阻值为10千欧。

进一步地，可控硅保护电路还包括：二极管D1以及第二三极管Q2。其中，二极管，与继电器并联，其中，二极管的阴极、继电器的线圈3的第一端与继电器的电源连接，二极管的阳极与继电器的线圈的第二端连接，线圈的第二端与第一三极管的集电极连接。第二三极管，连接于可控硅与处理器之间，其中，第二三极管的集电极与可控硅的控制极连接，第二三极管的基极通过第三电R3与处理器的第二输出端口IO2连接，第二三极管的发射极、第四电阻R4的一端与地线连接，第四电阻的另一端与第二三极管的基极、第三电阻连接。

需要说明的是，二极管为续流二极管，与继电器的线圈并联，使继电器与二极管形成回路。第二三极管为PNP三极管，处理器可输出脉冲信号来控制第二三极管，其中，脉冲信号的高电平用于控制第二三极管导通，即图2中的ON；脉冲信号的低电平用于控制第二三极管不导通，即图2中的OFF。另外，第二三极管用于为可控硅提供驱动。可选的，第二三极管可以为S8550型号的PNP三极管，R3的电阻阻值为1千欧，R4的电阻阻值为10千欧。

通过上述方案，将可控硅与继电器串联，在需要关断可控硅的情况下，处理器可控制继电器，使得继电器常闭触点断开，可控硅所在支路无电流通过，从而使得可控硅的阳极电流小于最小维持电流，从而实现了可控硅的关断。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种烹饪器具，包括上述可控硅保护电路。

进一步地，烹饪器具为电压力锅。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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 (10)

1.一种可控硅保护电路，应用于烹饪器具中，其特征在于，包括：

供电电源，与所述烹饪器具的加热负载连接，用于为所述加热负载提供交流电；

继电器，与所述加热负载串联，用于控制所述加热负载的通断；

可控硅，与所述继电器串联，其中，在所述继电器的常闭触点断开的情况下，所述可控硅处于关断状态。

2.根据权利要求1所述的可控硅保护电路，其特征在于，所述供电电源的第一端与所述加热负载连接，所述供电电源的第二端与所述可控硅连接。

3.根据权利要求2所述的可控硅保护电路，其特征在于，所述可控硅保护电路还包括：

处理器，与所述继电器和所述可控硅连接，用于控制所述继电器的触点的开合，以及控制所述可控硅的通断，其中，所述处理器包括第一输出端口和第二输出端口。

4.根据权利要求3所述的可控硅保护电路，其特征在于，所述继电器为单刀双掷继电器。

5.根据权利要求4所述的可控硅保护电路，其特征在于，所述继电器包括常开触点和常闭触点，其中，所述可控硅的阳极与所述继电器的常闭触点连接，所述可控硅的阴极与所述继电器的常开触点连接，所述可控硅的控制极与所述处理器连接。

6.根据权利要求3所述的可控硅保护电路，其特征在于，所述继电器通过第一三极管与所述处理器的第一输出端口连接，其中，所述第一三极管的集电极与所述继电器连接，所述第一三极管的基极通过第一电阻与所述第一输出端口连接，所述第一三极管的发射极、第二电阻的一端与地线连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接。

7.根据权利要求6所述的可控硅保护电路，其特征在于，所述可控硅保护电路还包括：

二极管，与所述继电器并联，其中，所述二极管的阴极、所述继电器的线圈的第一端与所述继电器的电源连接，所述二极管的阳极与所述继电器的线圈的第二端连接，所述线圈的第二端与所述第一三极管的集电极连接。

8.根据权利要求3所述的可控硅保护电路，其特征在于，所述可控硅保护电路还包括：

第二三极管，连接于所述可控硅与所述处理器之间，其中，所述第二三极管的集电极与所述可控硅的控制极连接，所述第二三极管的基极通过第三电阻与所述处理器的第二输出端口连接，所述第二三极管的发射极、第四电阻的一端与地线连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的基极、所述第三电阻连接。

9.一种烹饪器具，其特征在于，包括权利要求1至8中任意一项所述的可控硅保护电路。

10.根据权利要求9所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具为电压力锅。