CN209489925U - 一种控制精准的食品加工机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制精准的食品加工机，食品加工机包括机座和安装在机座上的搅拌杯，搅拌杯内设置有粉碎刀，机座设置有电机，食品加工机包括电机控制电路、电热控制电路、过零检测电路和主控单元，过零检测电路用于检测过零信号；主控单元第一控制管脚与过零检测电路连接，根据过零信号输出第二控制信号、第三控制信号；电机控制电路包括继电器控制电路和可控硅控制电路，继电器控制电路包括继电器和继电器触发电路，继电器触发电路与主控单元第二控制管脚连接；可控硅控制电路包括第一可控硅，第一可控硅触发电路与主控单元第三控制管脚连接。本实用新型对电机采用继电器、第一可控硅双重控制，有效防止误触发。

Description

一种控制精准的食品加工机

技术领域

本实用新型涉及食品加工领域，具体而言，涉及一种控制精准的食品加工机。

背景技术

目前，食品加工机在越来越多的家庭中使用，逐渐成为最为常用的家用电器之一，食品加工机对电机的控制通常采用继电器控制可控硅的方式实现电机的启停和转速控制，对电机控制采用单重方式，其在工作时，可能由于继电器动作产生的脉冲信号或外界信号等干扰造成电机误触发，一方面增加了耗电量，另外还造成食品加工机使用中安全系数低。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供了一种控制精准的食品加工机，采用继电器、可控硅双重控制，能够有效防止食品加工机误触发，克服现有技术中存在的缺点和不足，降低安全隐患。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种控制精准的食品加工机，所述食品加工机包括机座和安装在所述机座上的搅拌杯，所述搅拌杯内设置有粉碎刀，所述机座设置有电机，所述电机与所述粉碎刀传动配合，所述食品加工机包括电机控制电路、电热控制电路、过零检测电路和主控单元，过零检测电路用于检测过零信号；主控单元包括第一控制管脚、第二控制管脚、第三控制管脚和第四控制管脚，所述第一控制管脚与过零检测电路连接，根据所述过零信号输出第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号；所述电机控制电路包括继电器控制电路和可控硅控制电路，继电器控制电路包括继电器和继电器触发电路，所述继电器触发电路与所述第二控制管脚连接，用于接收所述第二控制信号以控制继电器通断；可控硅控制电路包括第一可控硅和第一可控硅触发电路，所述第一可控硅触发电路与所述第三控制管脚连接，用于接收所述第三控制信号以控制第一可控硅通断，所述第一可控硅与所述电机、所述继电器串联连接至交流电源的火线和零线；电热控制电路包括可控硅控制电路和电热单元，可控硅控制电路包括第二可控硅和第二可控硅触发电路，所述第二可控硅触发电路与所述第四控制管脚连接，用于接收所述第四控制信号以控制第二可控硅通断，电热单元与所述第二可控硅串联连接至交流电源的火线和零线。

优选的，所述继电器包括低压控制端和高压工作端，所述低压控制端与继电器触发电路连接，所述低压控制端控制所述高压工作端的通断。

优选的，所述第一可控硅的控制极与所述第一可控硅触发电路连接，所述第一可控硅的第一端口与所述高压工作端连接，所述第一可控硅的第二端口与所述电机连接。

优选的，所述第一可控硅的第二端口电压高于所述第一可控硅的第一端口电压且所述第一可控硅的控制极电压低于所述第一可控硅的第一端口电压时，电流由所述第一可控硅的第二端口流向所述第一可控硅的第一端口；所述第一可控硅的第二端口电压低于所述第一可控硅的第一端口电压且所述第一可控硅的控制极电压低于所述第一可控硅的第一端口电压时，电流由所述第一可控硅的第一端口流向所述第一可控硅的第二端口。

优选的，所述第一可控硅触发电路包括三极管，所述三极管的集电极与所述第一可控硅的控制极连接，所述三极管的基极与所述第三控制管脚连接，所述三极管的发射极与地连接。

优选的，所述第一可控硅触发电路还包括电阻R4和电阻R5，所述电阻R4的第一端口与所述第一可控硅的第一端口连接，所述电阻R4的第二端口与所述第一可控硅的控制极连接，所述第一可控硅的控制极通过电阻R5与所述三极管的集电极连接。

优选的，所述第一可控硅触发电路还包括电阻R6和电容C2，所述电阻R6和电容C2并联连接形成并联电路，所述并联电路的第一端口与所述三极管基极连接，所述并联电路的第二端口与地连接。

优选的，所述第一可控硅触发电路还包括电阻R7，所述三极管的基极通过电阻R7与所述第三控制管脚连接。

优选的，所述电热单元为加热管。

优选的，所述电机的最高负载转速为20000rpm-40000 rpm。

本申请上述技术方案具有以下有益效果：

1. 食品加工机包括机座和安装在机座上的搅拌杯，搅拌杯内设置有粉碎刀，机座设置有电机，电机与粉碎刀传动配合，食品加工机包括电机控制电路、电热控制电路、过零检测电路和主控单元，过零检测电路用于检测过零信号；主控单元包括第一控制管脚、第二控制管脚、第三控制管脚和第四控制管脚，第一控制管脚与过零检测电路连接，根据过零信号输出第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号；电机控制电路包括继电器控制电路和可控硅控制电路，继电器控制电路包括继电器和继电器触发电路，继电器触发电路与第二控制管脚连接，用于接收第二控制信号以控制继电器通断；可控硅控制电路包括第一可控硅和第一可控硅触发电路，第一可控硅触发电路与第三控制管脚连接，用于接收第三控制信号以控制第一可控硅通断，第一可控硅与电机、继电器串联连接至交流电源的火线和零线；电热控制电路包括可控硅控制电路和电热单元：可控硅控制电路包括第二可控硅和第二可控硅触发电路，第二可控硅触发电路与第四控制管脚连接，用于接收第四控制信号以控制第二可控硅通断，电热单元与第二可控硅串联连接至交流电源的火线和零线。食品加工机的控制单元根据过零检测电路的过零信号以及第一可控硅和第二可控硅开关的状态，在交流过零点控制单元输出第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号，通过控制第一可控硅和继电器的关断或导通实现对电机控制，通过第二可控硅实现对电热单元控制，能够有效提高抗干扰能力，保证对电机和电热单元的精确控制；第一可控硅和第二可控硅为双向可控硅，连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，本方案为非隔离方案，单片机与市电共地，因此可以不需要用光耦驱动可控硅，达到节约成本的目的，同时此方案为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发采用过零触发电路，利用可控硅在过零点可以自然关断的原理，可以有效减少打火现象，增强元器件使用寿命。另外，本电路中第一可控硅、电机和继电器串联连接至交流电源的火线和零线，根据第一可控硅、继电器的开关特性，打开过程中，先打开继电器，再开第一可控硅，关闭过程中，先关断第一可控硅，再关闭继电器，可以有效减少干扰，对电机采用继电器、第一可控硅双重控制，能够有效防止误触发，降低电量的额外损耗，同时提高产品的安全性能。

2. 继电器包括低压控制端和高压工作端，低压控制端与继电器触发电路连接，低压控制端控制高压工作端的通断。第一可控硅的控制极与第一可控硅触发电路连接，第一可控硅的第一端口与高压工作端连接，第一可控硅的第二端口与电机连接。控制电机采用继电器控制方式，能够实现通过弱电控制强电，避免了人体直接接触强电部件，产品使用过程中提高了安全性，控制单元根据过零信号输出控制信号，通过第一可控硅触发电路连接到第一可控硅的控制极，实现对第一可控硅的控制，控制单元通过对继电器和第一可控硅的控制实现了对电机的准确控制。

3.第一可控硅的第二端口电压高于第一可控硅的第一端口电压且第一可控硅的控制极电压低于第一可控硅的第一端口电压时，电流由第一可控硅的第二端口流向第一可控硅的第一端口；第一可控硅的第二端口电压低于第一可控硅的第一端口电压且第一可控硅的控制极电压低于第一可控硅的第一端口电压时，电流由第一可控硅的第一端口流向第一可控硅的第二端口。第一可控硅工作有四个象限点，根据驱动难易程度，本方案第一可控硅工作在第二三象限，触发难度较小，精确度高，适合阻性负载和感性负载。

4. 第一可控硅触发电路包括三极管，三极管的集电极与第一可控硅的控制极连接，三极管的基极与第三控制管脚连接，三极管的发射极与地连接；第一可控硅触发电路还包括电阻R4和电阻R5，电阻R4的第一端口与第一可控硅的第一端口连接，电阻R4的第二端口与第一可控硅的控制极连接，第一可控硅的控制极通过电阻R5与三极管的集电极连接。控制单元输出为高电平时，三极管导通，第一可控硅导通，接通交流电机和电热单元负载工作，第一可控硅两级之间并联一个门极电阻R4，防止第一可控硅误触发，提高抗干扰能力，R5是限流电阻，防止电流过大，造成元器件损坏。

5. 第一可控硅触发电路还包括电阻R6和电容C2，电阻R6和电容C2并联连接形成并联电路，并联电路的第一端口与三极管基极连接，并联电路的第二端口与地连接；第一可控硅触发电路还包括电阻R7，三极管的基极通过电阻R7与第三控制管脚连接。电机的最高负载转速为20000rpm-40000 rpm。R6射极电阻，有稳定三极管直流工作点的作用，C2是旁路电容R6并联，电容的频率阻抗特性，在交流情况下几乎是短路状态，等效于短路了电阻，极大减少了负反馈量，提高电压增益，R7是限流电阻，发射极三极管驱动电路，有电压电流增益高，功率增益高等优点，适用于电压和功率放大的电路。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型实施例一所述一种控制精准的食品加工机的方框示意图；

图2是本实用新型实施例一所述一种控制精准的食品加工机的电路结构示意图。

图中部件名称对应的标号如下：

1、碎刀；2、电机；3、过零检测电路；4、主控单元；51、继电器；52、继电器触发电路；61、第一可控硅；62、第一可控硅触发电路；71、第二可控硅；72、第二可控硅触发电路；8、电热单元。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步的详述：

实施例一：

结合图1、图2示，本实用新型实施例一提供的一种控制精准的食品加工机，包括机座和安装在机座上的搅拌杯（附图未示出），搅拌杯内设置有粉碎刀1，机座设置有电机2，电机与粉碎刀传动配合，食品加工机包括电机控制电路、电热控制电路、过零检测电路3和主控单元4，过零检测电路用于检测过零信号；主控单元，包括第一控制管脚、第二控制管脚、第三控制管脚和第四控制管脚，第一控制管脚与过零检测电路连接，根据过零信号输出第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号；电机控制电路包括继电器控制电路和可控硅控制电路，继电器控制电路包括继电器51和继电器触发电路52，继电器触发电路与第二控制管脚连接，用于接收第二控制信号以控制继电器通断；可控硅控制电路包括第一可控硅61和第一可控硅触发电路62，第一可控硅触发电路62与第三控制管脚连接，用于接收第三控制信号以控制第一可控硅61通断，第一可控硅与电机、继电器串联连接至交流电源的火线和零线；电热控制电路包括可控硅控制电路和电热单元，可控硅控制电路包括第二可控硅71和第二可控硅触发电路72，第二可控硅触发电路72与第四控制管脚连接，用于接收第四控制信号以控制第二可控硅71通断，电热单元8与第二可控硅串联连接至交流电源的火线和零线。这样设置的好处在于：食品加工机的控制单元根据过零检测电路的过零信号以及第一可控硅和第二可控硅开关的状态，在交流过零点控制单元输出第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号，通过控制第一可控硅和继电器的关断或导通实现对电机控制，通过第二可控硅实现对电热单元控制，能够有效提高抗干扰能力，保证对电机和电热单元的精确控制；第一可控硅和第二可控硅为双向可控硅，连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，本方案为非隔离方案，单片机与市电共地，因此可以不需要用光耦驱动可控硅，达到节约成本的目的，同时此方案为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发采用过零触发电路，利用可控硅在过零点可以自然关断的原理，可以有效减少打火现象，增强元器件使用寿命。另外，本电路中第一可控硅、电机和继电器串联连接至交流电源的火线和零线，根据第一可控硅、继电器的开关特性，打开过程中，先打开继电器，再开第一可控硅，关闭过程中，先关断第一可控硅，再关闭继电器，可以有效减少干扰，对电机采用继电器、第一可控硅双重控制，能够有效防止误触发，降低电量的额外损耗，同时提高产品的安全性能。

继电器包括低压控制端和高压工作端，低压控制端与继电器触发电路连接，低压控制端控制高压工作端的通断；第一可控硅的控制极与第一可控硅触发电路连接，第一可控硅的第一端口与高压工作端连接，第一可控硅的第二端口与电机连接。这样设置的好处在于：控制电机采用继电器控制方式，继电器的第四端口和第五端口构成低压控制端，继电器的第一端口、第二端口和第三端口构成高压工作端，能够实现通过弱电控制强电，避免了人体直接接触强电部件，产品使用过程中提高了安全性，控制单元根据过零信号输出控制信号，通过第一可控硅触发电路连接到第一可控硅的控制极，实现对第一可控硅的控制，控制单元通过对继电器和第一可控硅的控制实现了对电机的准确控制。

第一可控硅的第二端口电压高于第一可控硅的第一端口电压且第一可控硅的控制极电压低于第一可控硅的第一端口电压时，电流由第一可控硅的第二端口流向第一可控硅的第一端口；第一可控硅的第二端口电压低于第一可控硅的第一端口电压且第一可控硅的控制极电压低于第一可控硅的第一端口电压时，电流由第一可控硅的第一端口流向第一可控硅的第二端口。这样设置的好处在于：第一可控硅工作有四个象限点，根据驱动难易程度，本方案第一可控硅工作在第二三象限，触发难度较小，精确度高，适合阻性负载和感性负载。

继电器触发电路包括三极管Q1，三极管Q1的集电极与低压控制端连接，三极管Q1的基极与第二控制管脚连接，三极管Q1的发射极与地连接，继电器触发电路还包括电阻R2和电阻R3，三极管的基极通过电阻R2与第二控制管脚连接，R3电阻的第一端口连接于电阻R2的第一端口和三极管基极之间，R3电阻的第二端口与地连接。这样设置的好处在于：采用三极管作为触发继电器的开关器件，根据控制单元输出的控制信号能够起到开关的作用，电阻R2和电阻R3能够起到分压作用。

继电器触发电路还包括电容EC1，电容EC1的第一端口与电阻R2的第二端口连接，电容EC1的第二端口与地连接，继电器触发电路还包括复合二极管，复合二极管D1包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的负极与电阻R2的第二端口连接，第一二极管的正极与第二二极管负极连接，第二二极管正极与地连接，继电器触发电路还包括电容C1和电阻R1，电容C1的第一端口与第一二极管的正极连接，电容C1的第二端口与电阻R1的第一端口连接，电阻R1的第二端口与第二控制管脚连接。这样设置的好处在于：控制单元持续输出低电平0或者持续输出高电平1，由于电容C1通高频阻低频的作用，电容C1相当于断路，三极管Q1无法导通，则没有电流从继电器流过，此时电机供电电路断开，当控制单元输出高频（1KHz-10KHz）方波信号，高电平1与低电平0快速切换，电容C1导通，由R2、R3分压之后，三极管Q1导通，电流流过继电器的磁芯线圈，磁芯线圈产生磁场，从而吸合串联在电机供电电路中的动铁，此时电路导通实现对电机启动和断开的控制，电路中电容C1，能够防止误触发，只有输入高频信号才能触发继电器，起到保护作用。另外，控制单元输出低电平0时，电容C1快速放电，充放电速度由电阻R1决定，同时电解电容EC1慢速放电，EC1放电速度由电阻R2、R3决定，设计电阻R1远小于电阻R2、R3，因此电解电容EC1的充电速度快与放电速度，所以EC1两端电压逐渐升高并形成稳定电源，电阻R2、R3共同分担电解电容EC1的电压，三极管Q1基极对发射极电压等于电阻R3两端电压，当此电压大于导通电压时，三极管Q1导通。

第一可控硅触发电路包括三极管Q2，三极管Q2的集电极与第一可控硅的控制极连接，三极管Q2的基极与第三控制管脚连接，三极管Q2的发射极与地连接，第一可控硅触发电路还包括电阻R4和电阻R5，电阻R4的第一端口与第一可控硅的第一端口连接，电阻R4的第二端口与第一可控硅的控制极连接，第一可控硅的控制极通过电阻R5与三极管的集电极连接。这样设置的好处在于：控制单元输出为高电平时，三极管Q2导通，第一可控硅导通，接通电机负载工作，第一可控硅两级之间并联一个门极电阻R4，防止第一可控硅误触发，提高抗干扰能力，R5是限流电阻，防止电流过大，造成元器件损坏。

第一可控硅触发电路还包括电阻R6和电容C2，电阻R6和电容C2并联连接形成并联电路，并联电路的第一端口与三极管Q2基极连接，并联电路的第二端口与地连接，第一可控硅触发电路还包括电阻R7，三极管Q2的基极通过电阻R7与第三控制管脚连接，电机的最高负载转速为20000rpm-40000rpm。这样设置的好处在于：R6射极电阻，有稳定三极管直流工作点的作用，C2是旁路电容R6并联，电容的频率阻抗特性，在交流情况下几乎是短路状态，等效于短路了电阻，极大减少了负反馈量，提高电压增益，R7是限流电阻，发射极三极管驱动电路，有电压电流增益高，功率增益高等优点，适用于电压和功率放大的电路。

本领域的技术人员应该明白，虽然本实用新型实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型实施例而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型实施例。任何本实用新型实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书及其等同物所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种控制精准的食品加工机，所述食品加工机包括机座和安装在所述机座上的搅拌杯，所述搅拌杯内设置有粉碎刀，所述机座设置有电机，所述电机与所述粉碎刀传动配合，其特征在于，所述食品加工机包括电机控制电路、电热控制电路、过零检测电路和主控单元，过零检测电路用于检测过零信号；主控单元，包括第一控制管脚、第二控制管脚、第三控制管脚和第四控制管脚，所述第一控制管脚与过零检测电路连接，根据所述过零信号输出第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号；

所述电机控制电路包括：

继电器控制电路，包括继电器和继电器触发电路，所述继电器触发电路与所述第二控制管脚连接，用于接收所述第二控制信号以控制继电器通断；

可控硅控制电路，包括第一可控硅和第一可控硅触发电路，所述第一可控硅触发电路与所述第三控制管脚连接，用于接收所述第三控制信号以控制第一可控硅通断，所述第一可控硅与所述电机、所述继电器串联连接至交流电源的火线和零线；

所述电热控制电路包括：

可控硅控制电路，包括第二可控硅和第二可控硅触发电路，所述第二可控硅触发电路与所述第四控制管脚连接，用于接收所述第四控制信号以控制第二可控硅通断，

电热单元，与所述第二可控硅串联连接至交流电源的火线和零线。

2.根据权利要求1所述的食品加工机，其特征在于，所述继电器包括低压控制端和高压工作端，所述低压控制端与继电器触发电路连接，所述低压控制端控制所述高压工作端的通断。

3.根据权利要求2所述的食品加工机，其特征在于，所述第一可控硅的控制极与所述第一可控硅触发电路连接，所述第一可控硅的第一端口与所述高压工作端连接，所述第一可控硅的第二端口与所述电机连接。

4.根据权利要求3所述的食品加工机，其特征在于，所述第一可控硅的第二端口电压高于所述第一可控硅的第一端口电压且所述第一可控硅的控制极电压低于所述第一可控硅的第一端口电压时，电流由所述第一可控硅的第二端口流向所述第一可控硅的第一端口；所述第一可控硅的第二端口电压低于所述第一可控硅的第一端口电压且所述第一可控硅的控制极电压低于所述第一可控硅的第一端口电压时，电流由所述第一可控硅的第一端口流向所述第一可控硅的第二端口。

5.根据权利要求3所述的食品加工机，其特征在于，所述第一可控硅触发电路包括三极管，所述三极管的集电极与所述第一可控硅的控制极连接，所述三极管的基极与所述第三控制管脚连接，所述三极管的发射极与地连接。

6.根据权利要求5所述的食品加工机，其特征在于，所述第一可控硅触发电路还包括电阻R4和电阻R5，所述电阻R4的第一端口与所述第一可控硅的第一端口连接，所述电阻R4的第二端口与所述第一可控硅的控制极连接，所述第一可控硅的控制极通过电阻R5与所述三极管的集电极连接。

7.根据权利要求6所述的食品加工机，其特征在于，所述第一可控硅触发电路还包括电阻R6和电容C2，所述电阻R6和电容C2并联连接形成并联电路，所述并联电路的第一端口与所述三极管基极连接，所述并联电路的第二端口与地连接。

8.根据权利要求7所述的食品加工机，其特征在于，所述第一可控硅触发电路还包括电阻R7，所述三极管的基极通过电阻R7与所述第三控制管脚连接。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的食品加工机，其特征在于，所述电热单元为加热管。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的食品加工机，其特征在于，所述电机的最高负载转速为20000rpm-40000 rpm。