CN211826220U - 一种过零检测电路及厨师机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种过零检测电路及厨师机，包括：用于提供交流电输入的交流输入端，用于提供直流电源的直流供电单元；连接交流输入端、用于限制交流输入电流的限流单元；连接限流单元、用于生成过零检测信号的过零检测信号生成单元；连接过零检测信号生成单元、用于反向隔离过零检测信号的隔离单元；以及连接隔离单元的过零信号输出端，连接过零信号输出端的处理器；连接过零信号输出端、用于输出第一控制电平的第一控制单元；连接过零信号输出端、用于输出第二控制电平的第二控制单元；其中，过零信号输出端用于在第一控制电平和第二控制电平同时关断时输出过零检测信号。实施本实用新型利用有限的IO资源实现多种功能检测，节约资源。

Description

一种过零检测电路及厨师机

技术领域

本实用新型涉及过零信号检测技术领域，更具体地说，涉及一种过零检测电路及厨师机。

背景技术

过零检测指的是在交流系统中，当波形从正半周向负半周转换时，经过零位时，系统作出的检测。即通过过零检测对电路系统进行检测。而且在现有的电路中，还包括对电路系统的各种工作状态的检测，其对不同的检测结果以控制其工作电路进入不同的工作状态，而对电路系统中工作状态的判断一般通过处理器的IO接口获取判断信号，在多个判断的过程，其也需要多个IO接口。但是处理器的IO接口资源为有限资源，随着各种电器设备的智能功能越来越多，其IO接口资源显得更加缺乏。而选用更多IO接口资源的处理器势必带来成本的增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有技术缺陷，提供一种过零检测电路及厨师机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种过零检测电路，包括：

用于提供交流电输入的交流输入端，用于提供直流电源的直流供电单元；

连接所述交流输入端、用于限制交流输入电流的限流单元；

连接所述限流单元、用于生成过零检测信号的过零检测信号生成单元；

连接所述过零检测信号生成单元、用于反向隔离所述过零检测信号的隔离单元；以及

连接所述隔离单元的过零信号输出端，连接所述过零信号输出端的处理器；

连接所述过零信号输出端、用于输出第一控制电平的第一控制单元；

连接所述过零信号输出端、用于输出第二控制电平的第二控制单元；

其中，所述过零信号输出端用于在所述第一控制电平和所述第二控制电平同时关断时输出所述过零检测信号。

优选地，所述第一控制单元包括三极管Q3、电阻R4、电阻R8和开关K3；

所述三极管Q3的集电极连接所述过零信号输出端，所述三极管Q3的发射极连接所述直流供电单元，所述三极管Q3的基极经串联连接的所述电阻 R4和所述电阻R8接地，所述电阻R4和所述电阻R9的串联节点连接所述开关K3的第一端，所述开关K3的第二端连接所述直流供电单元。

优选地，所述第二控制单元包括三极管Q4、电阻R9和开关K2；

所述三极管Q4的集电极连接所述过零信号输出端，所述三极管Q4的基极连接所述开关K2的第一端，所述开关K2的第二端接地，所述三极管Q4 的基极还经所述电阻R9连接所述直流供电电源，所述三极管Q4的发射极接地。

优选地，所述隔离单元包括二极管D4，所述二极管D4的正极连接所述过零检测信号生成单元，所述二极管D4的负极连接所述过零信号输出端。

优选地，所述过零检测信号生成单元包括二极管D3、二极管D2和电容 C4；

所述二极管D3的正极与所述二极管D2的负极串联连接后的串联节点分别连接所述限流单元和所述隔离单元，所述二极管D3的负极连接所述直流供电单元，所述二极管D2的负极接地，所述电容C4与所述二极管D2并联连接。

优选地，所述限流单元包括电阻R6和电阻R7；所述电阻R6和所述电阻 R7串联连接后分别连接所述交流输入端和所述过零检测信号生成单元；和/或

所述交流输入端包括L线接线端和N线接线端，所述限流单元连接所述 L线接线端。

本实用新型还构造一种厨师机，包括如上面任意一项所述的过零检测电路。

优选地，还包括：厨师机的工作电路，连接所述交流输入端与所述工作电路的开关控制电路；所述开关控制电路连接所述处理器，所述处理器用于在接收到所述过零信号输出端输出的所述过零检测信号时输出触发电平，以触发所述开关控制电路导通使所述交流输入端给所述工作电路供电。

优选地，所述开关控制电路包括继电器K1、二极管D1、三极管Q2和电阻R3；

所述继电器K1的第一管脚连接所述开关K3的第一端，所述继电器K1 的第二管脚连接所述三极管Q2的集电极，所述继电器K1的第二管脚还连接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接所述开关K3的第一端，所述继电器K1的第三管脚连接所述L线接线端，所述继电器K1的第五管脚连接所述工作电路，所述三极管Q2的发射极接地，且所述三极管Q2的发射极经所述电阻R3连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极连接所述处理器。

优选地，所述开关K2为所述厨师机的盖体开关，所述开关K3为所述厨师机的安全开关。

实施本实用新型的一种过零检测电路及厨师机，具有以下有益效果：能够利用一个IO接口资源实现多种功能检测，节约资源。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种过零检测电路的逻辑框图；

图2是本实用新型一种过零检测电路一实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，在本实用新型的一种过零检测电路一实施例中，包括：用于提供交流电输入的交流输入端110，用于提供直流电源的直流供电单元；连接交流输入端110、用于限制交流输入电流的限流单元120；连接限流单元120、用于生成过零检测信号的过零检测信号生成单元130；连接过零检测信号生成单元130、用于反向隔离过零检测信号的隔离单元140；以及连接隔离单元140 的过零信号输出端170，连接过零信号输出端170的处理器180；连接过零信号输出端170、用于输出第一控制电平的第一控制单元150；连接过零信号输出端170、用于输出第二控制电平的第二控制单元160；其中，过零信号输出端170用于在第一控制电平和第二控制电平同时关断时输出过零检测信号。具体的，直流供电单元用来为该检测电路内部各个功能模块提供直流电源，交流电源连接交流电源输入端，提供交流电输入，限流单元120对交流电输入进行限流，同时过零检测信号生成单元130用来提供过零检测信号，过零检测信号经过隔离单元140后通过过零信号输出端170输出过零检测信号至处理器 180。过零检测信号的输出通过与过零信号输出端170连接的第一控制单元150 和第二控制单元160共同作用实现，即第一控制单元150输出第一控制电平，第二控制单元160输出第二控制电平，在第一控制电平和第二控制电平有电平输入，无论是高电平还是低电平，过零信号输出端170输出均会收到影响，例如一直输出高电平，或者一直输出低电平，只有在同时关断第一控制电平和第二控制电平，即既没有第一控制电平也没有第二控制电平时，过零信号输出端 170才能正常输出过零检测信号。而在具体的应用中，第一控制单元150和第二控制单元160可以分别连接不同的功能模块，并根据该功能模块的具体工作要求输出对应的控制电平。即可以设置第一控制单元150和第二控制单元160 对应功能模块的正常工作状态时，关断其控制电平的输出。因此可以看出，处理器180在接收到过零检测信号是对多种不同的状态同时进行了确认，即实现了通过处理器180的一个IO口实现了对多种不同的状态进行确认，节省了处理器180的资源。

如图2所示，在一实施例中，第一控制单元150包括三极管Q3、电阻R4、电阻R8和开关K3；三极管Q3的集电极连接过零信号输出端170，三极管Q3 的发射极连接直流供电单元，三极管Q3的基极经串联连接的电阻R4和电阻 R8接地，电阻R4和电阻R9的串联节点连接开关K3的第一端，开关K3的第二端连接直流供电单元。具体的，第一控制单元150可以通过三极管Q3的导通或截止来提供或关断第一控制电平。其具体的为，通过开关K3来控制三极管Q3的导通或截止。开关K3的第二端连接直流供电单元，通过直流供电单元提供5V电源，在开关K3为断开状态时，三级管Q3的基极电压为低电平，其使三极管Q3为导通状态，第一控制单元150输出高电平。该高电平将影响过零信号的输出即过零信号无法正常输出。在触发开关K3闭合导通时，三极管 Q3的基极电压为高电平，此时三极管Q3截止，第一控制单元150没有第一控制电平输出，其对过零信号输出端170的过零信号的状态不产生影响。此时，过零信号输出端170的过零信号受第二控制单元160的第二控制电平影响，只有在第二控制单元160没有第二控制电平输出时，过零信号也不受第二控制单元160影响，过零信号正常输出。

在一实施例中，第二控制单元包括三极管Q4、电阻R9和开关K2；三极管 Q4的集电极连接过零信号输出端170，三极管Q4的基极连接开关K2的第一端，开关K2的第二端接地，三极管Q4的基极还经电阻R9连接直流供电电源，三极管Q4的发射极接地。具体的，第二控制电路可以通过三极管Q4的关断或导通提供第二控制电平或关断第二控制电平。其中三极管Q4的导通或截止可以通过开关K2来控制。开关K2的第二端接地，开关K2的第一端连接直流供电电源，即通过直流供电电源提供5V电源。在开关K2断开时，三极管Q4的基极为高电平，其为导通状态，此时第二控制电路输出的第二控制电平为低电平，此时无论第一控制电路为什么状态，过零信号输出端170的输出均会为低电平，过零信号无法正常输出。在开关K2闭合时，三极管Q4的基极电平拉低，三极管Q4进入截止状态，此时第二控制电路没有第二控制电平输出，此时在第一控制单元150没有第一控制电平输出时，过零信号也不受第一控制单元 150影响，过零信号正常输出。而在第一控制单元150有电平输出时，过零信号输出端170的过零信号受第一控制单元150的第一控制电平影响，过零信号也是无法正常输出的。

在一实施例中，隔离单元140包括二极管D4，二极管D4的正极连接过零检测信号生成单元130，二极管D4的负极连接过零信号输出端170。具体的，隔离单元140通过二极管D4实现第一控制电平或第二控制电平的反向隔离，即在第一控制单元150输出的第一控制电平为高电平时，该高电平不会反灌至过零信号生成单元。

在一实施例中，过零检测信号生成单元130包括二极管D3、二极管D2和电容C4；二极管D3的正极与二极管D2的负极串联连接后的串联节点分别连接限流单元120和隔离单元140，二极管D3的负极连接直流供电单元，二极管D2的负极接地，电容C4与二极管D2并联连接。具体的，在交流信号输入端输出高电平时，过零检测信号生成单元130的输出端被嵌位到4.7V,在交流信号输入端输出低电平时，过零检测信号生成单元130的输出端被嵌位到0.3V。

在一实施例中，限流单元120包括电阻R6和电阻R7；电阻R6和电阻R7 串联连接后分别连接交流输入端110和过零检测信号生成单元130；具体的，限流单元120可以采用限流电阻实现，其可以根据需要采用一个或多个限流电阻，在该实施例中，其采用串联连接的电阻R6和电阻R7实现限流。

在一实施例中，交流输入端110包括L线接线端和N线接线端，限流单元 120连接L线接线端。具体的，限流单元120连接交流输入端110的L线，其过零信号生成单元根据L线的电流生成过零信号。

另，本实用新型的一种厨师机，其使用上面任意一项的过零检测电路，即可以通过设计上述的过零检测电路，其通过设置不同的功能模块触发第一控制单元150或第二控制单元160，得到不同的控制电平状态，来实现对不同的功能模块的判断，其判断过程可以基于相互关联的功能模块进行同时判断。

如图2所示，在一实施例中，本实用新型的一种厨师机还包括：连接交流输入端110与厨师机的工作电路的开关控制电路210；开关控制电路210连接处理器180，处理器180用于在接收到过零信号输出端170输出的过零检测信号时输出触发电平，以触发开关控制电路210导通使交流输入端110给厨师机的工作电路供电。具体的，在交流输入端110和厨师机的工作电路之间设置开关控制电路210，开关控制电路210连接处理器180，处理器180在检测到过零信号时，即判断过零检测电路得到各个功能模块工作正常时，输出触发电平，通过该触发电平触发开关控制电路210导通，交流电源输入给工作电路供电，使整个厨师机正常工作。

在一实施例中，开关控制电路210包括继电器K1、二极管D1、三极管Q2 和电阻R3；继电器K1的第一管脚连接开关K3的第一端，继电器K1的第二管脚连接三极管Q2的集电极，继电器K1的第二管脚还连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接开关K3的第一端，继电器K1的第三管脚连接L线接线端，继电器K1的第五管脚连接工作电路，三极管Q2的发射极接地，且三极管 Q2的发射极经电阻R3连接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极连接处理器180。具体的，过零检测电路输出正常的过零信号时，处理器180输出触发电平触发三极管Q2导通，此时继电器K1的第二管脚接地，由于处理器180输出该触发电平的前提条件为开关K3导通，即此时开关K3为导通状态，继电器K1的第一管脚输入直流电压例如5V电压，继电器K1的线圈上电，此时继电器K1由默认的第四管脚导通切换到第五管脚导通，L线接线端连接厨师机的工作电路给厨师机的工作电路供电，该供电可以通过接口P1实现，即厨师机的工作电路可以通过连接器P1连接到交流输入端110。

在一实施例中，开关K2为厨师机的盖体开关，开关K3为厨师机的安全开关。具体的，通用的厨师机其一般包括盖体开关和安全开关，例如各种破壁机，料理机，烹饪机等，其为了安全，通常会对厨师机的操作杯体的盖合状态增加确认开关即盖体开关，在盖体开关闭合时，则认为厨师机的杯体状态正常，其同时对厨师机操作的安全状态确认即通过安全开关确认，在安全开关闭合时，则认为厨师机为安全可操作状态。其中开关K2可以设置厨师机的盖体开关，开关K3可以设置为厨师机的安全开关，在盖体开关和安全开关均为断开状态时，三极管Q3与三极管Q4都导通，处理器180获取的过零检测一直检到低电平，系统异常，在盖体开关闭合，安全开关断开时，三极管Q3导通三极管Q4截止，处理器180MCU获取的过零检测一直检到高电平，系统异常，在盖体开关断开，安全开关闭合时，三极管Q3截止，三极管Q4导通，处理器180获取的过零检测一直检到低电平，系统异常，只有在盖体开关和安全开关均闭合时，三极管Q3和三极管Q4均截止，过零检测信号起作用，同时系统判断杯盖已安装好，安全开关已合上，即可以理解无论一直检高电平，还是一直检低电平，都是系统故障，例如杯盖打开，或都安全开关没有锁好。即通过处理器的一个IO口即实现了对厨师机的初始状态判断，实现其进入正常工作状态之前的安全判断，以按照判断结果进入工作状态。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种过零检测电路，其特征在于，包括：

用于提供交流电输入的交流输入端，用于提供直流电源的直流供电单元；

连接所述交流输入端、用于限制交流输入电流的限流单元；

连接所述限流单元、用于生成过零检测信号的过零检测信号生成单元；

连接所述过零检测信号生成单元、用于反向隔离所述过零检测信号的隔离单元；以及

连接所述隔离单元的过零信号输出端，连接所述过零信号输出端的处理器；

连接所述过零信号输出端、用于输出第一控制电平的第一控制单元；

连接所述过零信号输出端、用于输出第二控制电平的第二控制单元；

其中，所述过零信号输出端用于在所述第一控制电平和所述第二控制电平时同时关断时输出所述过零检测信号。

2.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述第一控制单元包括三极管Q3、电阻R4、电阻R8和开关K3；

所述三极管Q3的集电极连接所述过零信号输出端，所述三极管Q3的发射极连接所述直流供电单元，所述三极管Q3的基极经串联连接的所述电阻R4和所述电阻R8接地，所述电阻R4和所述电阻R9的串联节点连接所述开关K3的第一端，所述开关K3的第二端连接所述直流供电单元。

3.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述第二控制单元包括三极管Q4、电阻R9和开关K2；

所述三极管Q4的集电极连接所述过零信号输出端，所述三极管Q4的基极连接所述开关K2的第一端，所述开关K2的第二端接地，所述三极管Q4的基极还经所述电阻R9连接所述直流供电电源，所述三极管Q4的发射极接地。

4.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述隔离单元包括二极管D4，所述二极管D4的正极连接所述过零检测信号生成单元，所述二极管D4的负极连接所述过零信号输出端。

5.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述过零检测信号生成单元包括二极管D3、二极管D2和电容C4；

所述二极管D3的正极与所述二极管D2的负极串联连接后的串联节点分别连接所述限流单元和所述隔离单元，所述二极管D3的负极连接所述直流供电单元，所述二极管D2的负极接地，所述电容C4与所述二极管D2并联连接。

6.根据权利要求1所述的过零检测电路，其特征在于，所述限流单元包括电阻R6和电阻R7；所述电阻R6和所述电阻R7串联连接后分别连接所述交流输入端和所述过零检测信号生成单元；和/或

所述交流输入端包括L线接线端和N线接线端，所述限流单元连接所述L线接线端。

7.一种厨师机，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的过零检测电路。

8.根据权利要求7所述的厨师机，其特征在于，还包括：连接所述交流输入端与所述厨师机的工作电路的开关控制电路；所述开关控制电路连接所述处理器，所述处理器用于在接收到所述过零信号输出端输出的所述过零检测信号时输出触发电平，以触发所述开关控制电路导通使所述交流输入端给所述厨师机的工作电路供电。

9.根据权利要求7所述的厨师机，其特征在于，所述开关控制电路包括继电器K1、二极管D1、三极管Q2和电阻R3；

所述继电器K1的第一管脚连接所述开关K3的第一端，所述继电器K1的第二管脚连接所述三极管Q2的集电极，所述继电器K1的第二管脚还连接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接所述开关K3的第一端，所述继电器K1的第三管脚连接所述L线接线端，所述继电器K1的第五管脚连接所述工作电路，所述三极管Q2的发射极接地，且所述三极管Q2的发射极经所述电阻R3连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极连接所述处理器。

10.根据权利要求9所述的厨师机，其特征在于，所述开关K2为所述厨师机的盖体开关，所述开关K3为所述厨师机的安全开关。

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