CN210129004U - 烹饪器具的风扇状态检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的烹饪器具的风扇状态检测电路，其包括供电电源、风扇连接端口以及开关管，所述开关管用以控制所述供电电源与所述风扇连接端口的通与断，其中，所述风扇状态检测电路还包括分压电阻，所述分压电阻连接在风扇连接端口与地之间，所述分压电阻与控制芯片的采样口相连，以向所述控制芯片输入电压和/或电流信息，所述控制芯片根据所述电压和/或电流信息判断所述风扇的工作状态。分压电阻采集风扇不同工作状态下的电压和/或电流变化，控制芯片根据采集到的电压和/或电流信息判断出风扇的状态，做出响应，以增强电路系统的可靠性。

Description

烹饪器具的风扇状态检测电路

技术领域

本实用新型涉及烹饪器具用电路技术领域，尤其涉及一种烹饪器具的风扇状态检测电路。

背景技术

随着时代与科技的进步，烹饪方式也在发生着变化，由传统的土灶柴火，到燃气，再到厨房电器，烹饪变得越来越清洁、方便。现在厨房内的烹饪器具是将电能转化为热能，实现对食物的烹饪，烹饪器具内部会发热，因而需要加装风扇来保证散热需求。如图1所示，以电磁炉为例，其内部的风扇驱动一般由单片机端口FAN输出驱动信号至三极管Q101，三极管Q101导通，即实现电压VCC与风扇端口CN1及地构成回路，则风扇工作。对于这种电路，若风扇出现短路，则原本加在风扇上的电压VCC直接通过三极管连到地，如此将会导致整个电磁炉电路系统的供电故障。

为了避免风扇短路对整个电磁炉电路系统的影响，业界通常采用加熔断体进行保护的手段。即在如图1所示的电路中，在风扇端口CN1的连接端1处连接一熔断体，当风扇短路时，经过熔断体的电流较大，使得熔断体熔断，起到保护整体电路系统的作用。然而，在实际的应用中，风扇的状态不仅有短路故障，还有堵转故障。对于堵转，上述现有技术无法做出判断和保护，从而电磁炉处于在散热异常的状态下工作，最终可能因散热不足，而影响整个系统的使用安全。

因而，确有必要提供一种技术方案，以克服上述现有技术存在的缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，而提供一种烹饪器具的风扇状态检测电路，可检测风扇的工作状态，增强电路系统的可靠性。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种烹饪器具的风扇状态检测电路，其包括供电电源、风扇连接端口以及开关管，所述开关管用以控制所述供电电源与所述风扇连接端口的通与断，其中，所述风扇状态检测电路还包括分压电阻，所述分压电阻连接在风扇连接端口与地之间，所述分压电阻与控制芯片的采样口相连，以向所述控制芯片输入电压和/或电流信息，所述控制芯片根据所述电压和/或电流信息判断所述风扇的工作状态。分压电阻采集风扇不同工作状态下的电压和/或电流变化，控制芯片根据采集到的电压和/或电流信息判断出风扇的状态，做出响应，以增强电路系统的可靠性。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述开关管包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极用以输入驱动电平，第一三极管的集电极连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接风扇连接端口，第二三极管的发射极连接供电电源。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述分压电阻和所述控制芯片的采样口之间连接有RC滤波电路，所述RC滤波电路包括第五电阻和第一电容，所述第五电阻的一端与分压电阻相连，另一端连接控制芯片的采样口，所述第一电容的一端连接控制芯片的采样口，另一端接地。通过设置RC滤波电路，可以把采样口处的波形调整成稳定的波形，提高判断的准确性。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述分压电阻并联有第一稳压管，所述第一稳压管的正极接地。设置第一稳压管，用来保护控制芯片，避免风扇短路时，电压快速上冲损坏控制芯片。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述风扇状态检测电路还包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻连接在所述第一三极管的基极，所述第二电阻连接在第一三极管的集电极与第二三极管的基极之间，所述第三电阻连接在第二三极管的基极和供电电源之间。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述风扇状态检测电路还包括硬件保护电路，所述硬件保护电路包括第三三极管，所述第三三极管的基极连接控制芯片的采样口，第三三极管的集电极连接第一三极管的基极，第三三极管的发射极接地。设置硬件保护电路，可以避免控制芯片的软件控制不及时，使得对风扇短路异常的保护更加迅速。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述硬件保护电路还包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻连接在所述控制芯片的采样口与第三三极管的基极之间，所述第七电阻连接在第三三极管的基极与发射极之间。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述分压电阻的阻值不大于20欧姆。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述分压电阻的阻值为1-5欧姆。如此分压电阻上得到的电压小，不影响风扇的正常工作。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一稳压管的稳压值为4-6V。

本实用新型提供的烹饪器具的风扇短路保护电路，具有如下技术效果：

分压电阻采集风扇不同工作状态下的电压和/或电流变化，控制芯片根据采集到的电压和/或电流信息判断出风扇的状态，做出响应，以增强电路系统的可靠性；通过设置RC滤波电路，可以把采样口处的波形调整成稳定的波形，提高判断的准确性；设置第一稳压管，用来保护控制芯片，避免风扇短路时，电压快速上冲损坏控制芯片；设置硬件保护电路，可以避免控制芯片的软件控制不及时，使得对风扇短路异常的保护更加迅速。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种风扇驱动电路图。

图2为本实用新型实施例一的烹饪器具的风扇状态检测电路的电路图。

图3为本实用新型实施例二的烹饪器具的风扇状态检测电路的电路图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图2，其为本实用新型提供的一种烹饪器具的风扇状态检测电路实施例一的图示。所述风扇状态检测电路包括供电电源、风扇连接端口CN1以及开关管，所述开关管用以控制所述供电电源与所述风扇连接端口CN1的通与断，其中，所述风扇状态检测电路还包括分压电阻R104，所述分压电阻R104连接在风扇连接端口CN1与地GND之间，所述分压电阻R104与控制芯片的采样口B相连，以向所述控制芯片输入电压和/或电流信息，所述控制芯片根据所述电压和/或电流信息判断所述风扇的工作状态。分压电阻R104采集风扇不同工作状态下的电压和/或电流变化，控制芯片根据采集到的电压和/或电流信息判断出风扇的状态，做出响应，以增强电路系统的可靠性。

在本实施例中，所述开关管包括第一三极管Q101和第二三极管Q102，所述第一三极管Q101的基极用以输入驱动电平A，第一三极管Q101的集电极连接第二三极管Q102的基极，第二三极管Q102的集电极连接风扇连接端口CN1，第二三极管Q102的发射极连接供电电源，本实施例中所述供电电源为18V。所述分压电阻R104和所述控制芯片的采样口B之间连接有RC滤波电路，所述RC滤波电路包括第五电阻R105和第一电容C101，所述第五电阻R105的一端与分压电阻R104相连，另一端连接控制芯片的采样口B，所述第一电容C101的一端连接控制芯片的采样口B，另一端接地GND。通过设置RC滤波电路，可以把采样口B处的波形调整成稳定的波形，提高判断的准确性。所述分压电阻R104还并联有第一稳压管ZD101，所述第一稳压管ZD101的正极接地。设置第一稳压管ZD101，用来保护控制芯片，避免风扇短路时，电压快速上冲损坏控制芯片，所述第一稳压管的稳压值为4-6V，例如5.1V。所述分压电阻R104的阻值不大于20欧姆，优先的，所述分压电阻的阻值为1-5欧姆，例如2欧姆、2.5欧姆、3欧姆、3.5欧姆等。如此分压电阻R104上得到的电压小，不影响风扇的正常工作。

进一步的，所述风扇状态检测电路还包括第一电阻R101、第二电阻R102和第三电阻R103，所述第一电阻R101连接在所述第一三极管Q101的基极，所述第二电阻R102连接在第一三极管Q101的集电极与第二三极管Q102的基极之间，所述第三电阻R103连接在第二三极管Q102的基极和供电电源18V之间。

本实施例提供的电路的具体工作过程如下：端口A为风扇驱动口，当端口A输出高电平时，第一三极管Q101导通，第二三极管Q102导通，风扇连接端口CN1接风扇，此时供电电源、风扇通过分压电阻R104接到地GND，风扇工作；反之端口A输出低电平时，风扇停止工作；当风扇工作时，分压电阻R104上的电压和/或电流信息经过RC滤波电路(第五电阻R105和第一电容C101)送到控制芯片上的采样口B，控制芯片根据采样口B的数据信息结合端口A的驱动信号即可判断风扇的工作状态，检测到风扇状态后可以采取停功率、报警或其他相应的保护手段。当采样口B的电压为零，可以判断风扇可能发生断路故障；当采样口B电压快速升高，例如大于5V，可以判断风扇可能发生短路；当采样口B的处的电流比正常工作的电流大，而又小于短路时的电流时，可以判断风扇可能发生堵转。

另外需要说明的是，采样口B采集到的电压和/或电流信息数据需要结合端口A的驱动信号来判断，根据端口A的驱动信号的不同，采样口B进行报警、停功率或其他保护的触发条件也不应相同。例如，当端口A输出的是风扇半速工作信号时，与输出的是风扇全速工作信号时，采样口B判断为风扇故障电压和/或电流阈值是不同的。另外，因风扇刚开始启动时的电流与堵转时的电流比较相近，因此，为了增强系统的稳定性、避免误保护，需要持续一定时间之后，以判断是否为启动状态还是堵转状态，这个一定时间要长于风扇从静止开始启动到正常全速旋转的时间。

实施例二

请参阅图3，其为本实用新型提供的一种烹饪器具的风扇状态检测电路实施例二的图示。其与实施例一的主要不同在于，风扇状态检测电路还包括硬件保护电路。

具体的，所述硬件保护电路包括第三三极管Q103，所述第三三极管Q103的基极连接控制芯片的采样口B，第三三极管Q103的集电极连接第一三极管Q101的基极，第三三极管Q103的发射极接地。所述硬件保护电路还包括第六电阻R106和第七电阻R107，所述第六电阻R106连接在所述控制芯片的采样口B与第三三极管Q103的基极之间，所述第七电阻R107连接在第三三极管Q103的基极与发射极之间。设置硬件保护电路，可以避免控制芯片的软件控制不及时，使得对风扇短路异常的保护更加迅速。

本实施例电路的工作过程和实施例一大致类似，此处不再赘述，仅就不同之处阐述如下：当采样口B处电平为高时，第三三极管Q103导通，则第一三极管Q101的基极电压被拉低，第一三极管Q101关断，从而切断风扇回路，之后再由控制芯片主动拉低端口A的电平，这样可以更稳妥的保护整个电路系统。

所述烹饪器具可以为电磁炉、电饭煲、电压力煲、豆浆机、炒菜机、电火锅、电陶炉等。所述风扇可以为轴流风扇或涡流风扇，风扇的额定电压优选12V-18V。

通过以上描述可知，本实用新型提供的烹饪器具的风扇状态检测电路，其包括供电电源、风扇连接端口以及开关管，所述开关管用以控制所述供电电源与所述风扇连接端口的通与断，其中，所述风扇状态检测电路还包括分压电阻，所述分压电阻连接在风扇连接端口与地之间，所述分压电阻与控制芯片的采样口相连，以向所述控制芯片输入电压和/或电流信息，所述控制芯片根据所述电压和/或电流信息判断所述风扇的工作状态。分压电阻采集风扇不同工作状态下的电压和/或电流变化，控制芯片根据采集到的电压和/或电流信息判断出风扇的状态，做出响应，以增强电路系统的可靠性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种烹饪器具的风扇状态检测电路，其包括供电电源、风扇连接端口以及开关管，所述开关管用以控制所述供电电源与所述风扇连接端口的通与断，其特征在于，所述风扇状态检测电路还包括分压电阻，所述分压电阻连接在风扇连接端口与地之间，所述分压电阻与控制芯片的采样口相连，以向所述控制芯片输入电压和/或电流信息，所述控制芯片根据所述电压和/或电流信息判断所述风扇的工作状态。

2.如权利要求1所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述开关管包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极用以输入驱动电平，第一三极管的集电极连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接风扇连接端口，第二三极管的发射极连接供电电源。

3.如权利要求1所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述分压电阻和所述控制芯片的采样口之间连接有RC滤波电路，所述RC滤波电路包括第五电阻和第一电容，所述第五电阻的一端与分压电阻相连，另一端连接控制芯片的采样口，所述第一电容的一端连接控制芯片的采样口，另一端接地。

4.如权利要求1所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述分压电阻并联有第一稳压管，所述第一稳压管的正极接地。

5.如权利要求2所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述风扇状态检测电路还包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻连接在所述第一三极管的基极，所述第二电阻连接在第一三极管的集电极与第二三极管的基极之间，所述第三电阻连接在第二三极管的基极和供电电源之间。

6.如权利要求2所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述风扇状态检测电路还包括硬件保护电路，所述硬件保护电路包括第三三极管，所述第三三极管的基极连接控制芯片的采样口，第三三极管的集电极连接第一三极管的基极，第三三极管的发射极接地。

7.如权利要求6所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述硬件保护电路还包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻连接在所述控制芯片的采样口与第三三极管的基极之间，所述第七电阻连接在第三三极管的基极与发射极之间。

8.如权利要求1至7中任一所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述分压电阻的阻值不大于20欧姆。

9.如权利要求8所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述分压电阻的阻值为1-5欧姆。

10.如权利要求4所述的烹饪器具的风扇状态检测电路，其特征在于，所述第一稳压管的稳压值为4-6V。

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