CN213094171U - 用于烹饪器具的控制电路以及烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于烹饪器具的控制电路，其包括LC振荡电路、功率管、驱动电路和控制模块，LC振荡电路的一端与供电模块相连，功率管与LC振荡电路的另一端相连，驱动电路的信号输出端与功率管的信号输入端相连，控制模块的信号输出端与驱动电路的信号输入端相连；控制模块用于输出脉冲信号，驱动电路用于将控制模块输出的脉冲信号放大，得到驱动信号，驱动信号用于使功率管导通进而驱动LC振荡电路；驱动电路包括直接串联在功率管的信号输入端之前的第一缓冲电阻R1。由此，在功率管由关断到导通过程中，利用第一缓冲电阻，使得通过电流源的较小电流对功率管充电，进而使得功率管缓慢开启，从而达到优化EMI问题的目的。

Description

用于烹饪器具的控制电路以及烹饪器具

技术领域

本实用新型涉及烹饪器具技术领域，尤其涉及一种用于烹饪器具的控制电路以及烹饪器具。

背景技术

功率管作为一种常用开关器件，被广泛应用于电子设备。但是，由于功率管的开关频率通常比较高，如果在开通或关闭时不够平缓，会导致杂频更高，而频率越高辐射越严重，这必然会导致电场干扰和磁场干扰，这两种干扰都会对功率管周围运行的电子设备造成不能忍受的电磁干扰，引起系统EMI性能下降，电磁干扰严重时，会导致整个电子系统失灵。

因此，需要提供一种用于烹饪器具的控制电路以及烹饪器具，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型一方面提供了一种用于烹饪器具的控制电路，包括：LC振荡电路，所述LC振荡电路的一端与供电模块相连；

功率管，所述功率管与所述LC振荡电路的另一端相连；

驱动电路，所述驱动电路的信号输出端与所述功率管的信号输入端相连；以及

控制模块，所述控制模块的信号输出端与所述驱动电路的信号输入端相连；

所述控制模块用于输出脉冲信号，所述驱动电路用于将所述控制模块输出的脉冲信号放大，得到驱动信号，所述驱动信号用于使所述功率管导通进而驱动所述LC振荡电路；所述驱动电路包括直接串联在所述功率管的信号输入端之前的第一缓冲电阻R1。

根据本实用新型的控制电路，在功率管由关断到导通过程中，利用第一缓冲电阻，使得通过电流源的较小电流对被驱动的功率管充电，进而使得功率管缓慢开启，在功率管由导通到关断的过程中功率管放电时间也越长，功率管关闭缓慢，从而减小功率管电流尖峰，从而达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

优选地，还包括与所述功率管并联的吸收电容C1。

由此，能够减小功率管开启过程中栅极电压过冲和振荡、减缓IGBT漏极电压下降速度，减缓功率管关断过程中，漏极电压上升速度，从而达到优化EMI问题，减少功率管在开启和关断过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

优选地，所述功率管为可控硅、IGBT或MOS管。

优选地，当所述功率管为IGBT时，所述吸收电容C1连接在所述IGBT的集电极与所述IGBT的发射极之间。

由此，能够减小IGBT开启过程中基极电压过冲和振荡、减缓IGBT集电极电压下降速度，减缓IGBT关断过程中，集电极电压上升速度，从而达到优化EMI问题，减少IGBT在开启和关断过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

优选地，所述IGBT的发射极接地，所述IGBT的集电极与所述LC振荡电路的所述另一端相连，所述IGBT的门极与所述第一缓冲电阻R1相连。

由此，通过控制IGBT的导通与关断，来控制LC振荡电路的工作与否。

优选地，所述驱动电路还包括：第一三极管、第二三极管和第二缓冲电阻R2，所述第一三极管的基极与所述控制模块的信号输出端相连，所述第一三极管的集电极接地；所述第二三极管的基极与所述控制模块的信号输出端相连，所述第二三极管的集电极接供电电源；所述第二缓冲电阻R2的一端连接在所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极之间，另一端与所述第一缓冲电阻R1相连。

由此，在功率管由导通到关断过程中，利用第二缓冲电阻，控制提供给功率管的电流，使得功率管关闭缓慢，进而达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

优选地，所述第一缓冲电阻R1的取值范围为10Ω≤R1≤470Ω；所述第二缓冲电阻R2的取值范围为10Ω≤R2≤220Ω。

由此，通过给所述第一缓冲电阻R1选定合适的阻值，使得通过电流源的较小电流对被驱动的功率管充电，进而使得功率管缓慢开启，在功率管由导通到关断的过程中功率管放电时间也越长，功率管关闭缓慢，从而减小功率管电流尖峰，从而达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

优选地，所述吸收电容C1的取值范围为1nF≤C1≤1000nF。

由此，通过给所述吸收电容C1选定合适的容量，使其与第一缓冲电阻R1和第二缓冲电阻R2共同配合，达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

根据本发明的另一方面，还提供一种烹饪器具，其包括上述任一实施方式所述的控制电路。

优选地，所述烹饪器具为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。

根据本实用新型的烹饪器具，具有上述控制电路，在功率管由关断到导通过程中，利用第一缓冲电阻，使得通过电流源的较小电流对被驱动的功率管充电，进而使得功率管缓慢开启，在功率管由导通到关断的过程中功率管放电时间也越长，功率管关闭缓慢，从而减小功率管电流尖峰，从而达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的一个优选实施方式的烹饪器具的控制电路的原理图；

图2为采用没有设置第一缓冲电阻R1、第二缓冲电阻R2以及吸收电容C1的控制电路，通过示波器对IGBT产生的电流信号及电压信号进行采集并转换为电流波形及电压波形的波形图；

图3为采用设置有第一缓冲电阻R1、第二缓冲电阻R2以及吸收电容C1的控制电路，通过示波器对IGBT产生的电流信号及电压信号进行采集并转换为电流波形及电压波形的波形图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

以下，对本实用新型的优选实施方式的用于烹饪器具的控制电路进行详细说明。可以理解，根据本实用新型的烹饪器具可以为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。且根据本实用新型的烹饪器具除具有煮米饭的功能以外，还可以具有煮粥等各种功能。

如图1所示，该控制电路主要包括：LC振荡电路、功率管、驱动电路以及控制模块。

具体地，LC振荡电路的一端与供电模块相连，另一端与功率管相连；驱动电路的信号输出端与功率管的信号输入端相连；控制模块的信号输出端与驱动电路的信号输入端相连。

在本实施方式中，LC振荡电路由第一电感L1和第二电容C2并联组成。当然在其他实施方式中，LC振荡电路也可以是串联振荡电路。功率管为如图1所示的IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，其也可以是可控硅或MOS管。

控制模块(例如MCU，Micro Control Unit)用于输出脉冲信号，驱动电路用于将控制模块输出的脉冲信号放大，得到驱动信号，该驱动信号用于使功率管导通进而驱动LC振荡电路；驱动电路还包括直接串联在功率管的信号输入端之前的第一缓冲电阻R1。

由此，在功率管由关断到导通过程中，利用第一缓冲电阻R1，使得通过电流源的较小电流对被驱动的功率管充电，进而使得功率管缓慢开启，在功率管由导通到关断的过程中功率管放电时间也越长，功率管关闭缓慢，从而减小功率管电流尖峰，进而达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

继续参考图1，IGBT的发射极接地，IGBT的集电极与LC振荡电路的所述另一端相连，IGBT的门极与第一缓冲电阻R1相连。优选地，该控制电路还可以包括与IGBT并联的吸收电容C1。具体地，吸收电容C1连接在IGBT的集电极与IGBT的发射极之间。

由此，能够减小IGBT开启过程中基极电压过冲和振荡、减缓IGBT集电极电压下降速度；减缓IGBT关断过程中，集电极电压上升速度，从而达到优化EMI问题，减少IGBT在开启和关断过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

接下来继续参考图1，驱动电路具体包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2和第二缓冲电阻R2。

第一三极管Q1的基极与控制模块的信号输出端相连，第一三极管Q1的集电极接地；第二三极管Q2的基极与控制模块的信号输出端相连，第二三极管Q2的集电极接供电电源18V；第二缓冲电阻R2的一端连接在第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的发射极之间，另一端与第一缓冲电阻R1相连。

由此，在功率管由导通到关断过程中，利用第二缓冲电阻R2，控制提供给功率管的电流，使得功率管关闭缓慢，进而达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

为了进一步达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的，申请人经过反复多次试验，得出了第一缓冲电阻R1、第二缓冲电阻R2以及吸收电容C1的优选取值范围。具体地，第一缓冲电阻R1可以在10Ω≤R1≤470Ω的范围内选定；第二缓冲电阻R2可以在10Ω≤R1≤220Ω的范围内选定；吸收电容C1可以在1nF≤C1≤1000nF的范围内选定。

在本实施方式中，R1＝51Ω，R2＝51Ω，C1＝1000nF。图2为采用没有设置第一缓冲电阻R1、第二缓冲电阻R2以及吸收电容C1的控制电路，通过示波器对IGBT产生的电流信号及电压信号进行采集并转换为电流波形及电压波形的波形图。图3为采用设置有第一缓冲电阻R1、第二缓冲电阻R2以及吸收电容C1的控制电路，通过示波器对IGBT产生的电流信号及电压信号进行采集并转换为电流波形及电压波形的波形图。图2和图3中，较粗的线从低处(波谷)上升到高处(波峰)，表示的是IGBT所用的开通时间，由此可以看出，图3中IGBT的导通相较于图2更缓慢，IGBT的关断同理也是图3的更为缓慢。

本实用新型另一方面提供了一种烹饪器具，其包括上述任一实施方式的控制电路。

烹饪器具主要包括煲体和盖体。煲体基本上呈圆角长方体形状，并且具有圆筒形状的内锅收纳部，内锅可以自由地放入内锅收纳部或者从内锅收纳部取出，以方便对内锅进行清洗。内锅的上表面具有圆形开口，用于向内锅中盛放待加热的材料，诸如米、汤等。盖体基本上呈圆角长方体形状，并且与煲体的形状基本上对应。盖体以可开合的方式枢转连接至煲体，用于盖合煲体。当盖体盖合在煲体上时，盖体和内锅之间构成烹饪空间。

为了行文简洁，控制电路的结构不再赘述。

根据本实用新型的烹饪器具以及控制电路，在功率管由关断到导通过程中，利用第一缓冲电阻，使得通过电流源的较小电流对被驱动的功率管充电，进而使得功率管缓慢开启，在功率管由导通到关断的过程中功率管放电时间也越长，功率管关闭缓慢，从而减小功率管电流尖峰，从而达到保护功率管、优化EMI问题、减少功率管在开启过程中对系统其它电路产生的电磁干扰的目的。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，包括：

LC振荡电路，所述LC振荡电路的一端与供电模块相连；

功率管，所述功率管与所述LC振荡电路的另一端相连；

驱动电路，所述驱动电路的信号输出端与所述功率管的信号输入端相连；以及

控制模块，所述控制模块的信号输出端与所述驱动电路的信号输入端相连；

所述控制模块用于输出脉冲信号，所述驱动电路用于将所述控制模块输出的脉冲信号放大，得到驱动信号，所述驱动信号用于使所述功率管导通进而驱动所述LC振荡电路；所述驱动电路包括直接串联在所述功率管的信号输入端之前的第一缓冲电阻R1。

2.根据权利要求1所述的用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，还包括与所述功率管并联的吸收电容C1。

3.根据权利要求2所述的用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，所述功率管为可控硅、IGBT或MOS管。

4.根据权利要求3所述的用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，当所述功率管为IGBT时，所述吸收电容C1连接在所述IGBT的集电极与所述IGBT的发射极之间。

5.根据权利要求4所述的用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，所述IGBT的发射极接地，所述IGBT的集电极与所述LC振荡电路的所述另一端相连，所述IGBT的门极与所述第一缓冲电阻R1相连。

6.根据权利要求1所述的用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：第一三极管、第二三极管和第二缓冲电阻R2，所述第一三极管的基极与所述控制模块的信号输出端相连，所述第一三极管的集电极接地；所述第二三极管的基极与所述控制模块的信号输出端相连，所述第二三极管的集电极接供电电源；所述第二缓冲电阻R2的一端连接在所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极之间，另一端与所述第一缓冲电阻R1相连。

7.根据权利要求6所述的用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，所述第一缓冲电阻R1的取值范围为10Ω≤R1≤470Ω；所述第二缓冲电阻R2的取值范围为10Ω≤R2≤220Ω。

8.根据权利要求2所述的用于烹饪器具的控制电路，其特征在于，所述吸收电容C1的取值范围为1nF≤C1≤1000nF。

9.一种烹饪器具，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的用于烹饪器具的控制电路。

10.根据权利要求9所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。

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