CN214544813U - 一种功率控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种功率控制电路，包括交流电源插头、第一电源单元、发热控制模块、驱动模块及微处理器；交流电源插头分别与第一电源单元和发热控制模块电性连接；驱动模块分别与第一电源单元、发热控制模块、微处理器电性连接；发热控制模块包括发热元件、双向可控硅及继电器，发热元件分别与双向可控硅和继电器电性连接，双向可控硅的主电极T1、T2与继电器的两开关脚并联电性连接。本实用新型，双向可控硅器件控制发热单元的消耗电功率，避免了使用产品时，启动和关闭发热单元产生较大的脉冲电流和火花，对交流电源插头、插座以及继电器的影响，提高了用户在产品使用过程中的安全性，并有效延长了产品的使用寿命。

Description

一种功率控制电路

技术领域

本实用新型涉及功率控制技术领域，特别涉及一种功率控制电路。

背景技术

在空气炸锅、暖风机等消耗大功率的家电产品中，发热单元消耗的电功率都在1500W到2000W之间。发热单元的工作状态通过继电器控制，继电器的吸合与断开都是瞬时(毫秒级)的，吸合断开时间一般为10mS左右，通过对内部的金属弹片的吸合与断开控制，当内置于继电器的金属弹片在吸合一瞬间，继电器金属弹片间会产生较大的脉冲电流的同时偶尔产生电火花，如果交流电源插头和插座的金属弹片间存在较松的接触状态也会产生较大的脉冲电流的同时偶尔产生电火花；当继电器的金属弹片在断开一瞬间，继电器金属弹片间会产生较大的脉冲电流的同时偶尔产生电火花。启动和关闭发热单元时，产生较大的脉冲电流和火花，对交流电源插头、插座以及继电器的影响，严重损害了交流电源插头、插座以及继电器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种功率控制电路，通过控制发热单元的消耗电功率，解决启动和关闭发热单元时，产生较大的脉冲电流和火花，对交流电源插头、插座以及继电器的影响。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种功率控制电路，包括交流电源插头、第一电源单元、发热控制模块、驱动模块及微处理器；所述交流电源插头分别与第一电源单元和发热控制模块电性连接；所述驱动模块分别与第一电源单元、发热控制模块及微处理器电性连接；所述发热控制模块包括发热元件、双向可控硅及继电器，所述发热元件分别与双向可控硅和继电器电性连接，所述双向可控硅的主电极T1、T2与继电器的两开关脚并联电性连接。

进一步的，所述第一电源单元包括第一输入端、第二输入端及输出端；所述发热元件第一引脚分别与交流电源插头ACN端和第一电源单元第一输入端连接，所述发热元件第二引脚分别与双向可控硅主电极T1和继电器第一开关脚连接；所述双向可控硅主电极T2分别与交流电源插头ACL端、第一电源单元第二输入端及继电器第二开关脚连接；所述继电器第一线圈脚与第一电源单元输出端连接。

进一步的，所述驱动模块包括芯片U3，所述芯片U3由第二电源单元和驱动单元集成；所述驱动单元包括第一输出端、第二输出端、第一输入端和第二输入端；所述驱动单元第一输出端和双向可控硅控制极G连接，所述驱动单元第二输出端与继电器第二线圈脚连接，所述驱动单元的第一输入端与微处理器第一引脚连接，所述驱动单元的第二输入端与微处理器第二引脚连接；所述第二电源单元输入端与第一电源单元输出端连接，所述第二电源单元输出端与微处理器电压输入端连接。

进一步的，所述微处理器分别电性连接有按键单元和LED数码屏。

进一步的，所述驱动单元由达林顿管构成。

进一步的，所述第一电源单元为交流电压转换电路。

进一步的，第二电源单元为直流电压转换电路。

本实用新型的有益效果是：增加了一个双向可控硅器件控制发热单元的消耗电功率，双向可控硅的主电极T1、T2与继电器的两开关脚并联电性连接，利用双向可控硅的导通角能够受控的特性，达到发热单元在启动时，功率随时间增加而渐渐增大和关闭时功率随时间增加而渐渐减小的目的。从而避免了启动和关闭发热单元时产生较大的脉冲电流和火花对交流电源插头和插座以及继电器的影响，提高了用户在产品使用过程中的安全性和延长使用寿命以及对家用照明线路的影响。

附图说明

图1为本实用新型一种功率控制电路结构示意图。

图2为本实用新型一种功率控制电路示意图。

图3为本实用新型一种功率控制电路中发热元件启动和关闭时的功率变化示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1、2所示，一种功率控制电路，包括交流电源插头、第一电源单元、发热控制模块、驱动模块及微处理器。所述交流电源插头分别与第一电源单元和发热控制模块电性连接。驱动模块分别与第一电源单元、发热控制模块及微处理器电性连接。发热控制模块包括发热元件、双向可控硅及继电器，发热元件分别与双向可控硅和继电器电性连接，双向可控硅的主电极T1、T2与继电器的两开关脚并联电性连接。增加了一个双向可控硅控制发热单元的消耗电功率，使发热单元在启动或关闭时，功率随时间增加而逐渐变化，从而避免功率控制电路中继电器内置的金属弹片在吸合一瞬间，产生较大的脉冲电流和电火花，影响交流电源插头、插座以及继电器的使用寿命。

优选的技术方案，第一电源单元包括第一输入端、第二输入端及输出端，发热元件第一引脚分别与交流电源插头ACN端和第一电源单元第一输入端连接，发热元件第二引脚分别与双向可控硅主电极T1和继电器第一开关脚连接。双向可控硅主电极T2分别与交流电源插头ACL端、第一电源单元第二输入端及继电器第二开关脚连接。继电器第一线圈脚与第一电源单元输出端连接，第一电源单元为继电器提供输入电压。

优选的技术方案，驱动模块包括芯片U3，芯片U3由第二电源单元和驱动单元集成；驱动单元包括第一输出端、第二输出端、第一输入端和第二输入端。驱动单元第一输出端和双向可控硅控制极G连接，驱动单元第二输出端与继电器第二线圈脚连接，驱动单元的两输出端分别用来控制双向可控硅的导通状态和继电器的吸合与断开；驱动单元的第一输入端与微处理器第一引脚连接，驱动单元的第二输入端与微处理器第二引脚连接。第二电源单元输入端与第一电源单元输出端连接，第一电源单元为第二电源单元和和继电器提供工作电压；第二电源单元输出端与微处理器电压输入端连接，第二电源单元为微处理器提供输入电压。

优选的技术方案，微处理器分别电性连接有按键单元和LED数码屏。

优选的技术方案，驱动单元由达林顿管构成。

本实用新型第一电源单元优选将交流电压转换为12V直流电压的交流电压转换电路。第一电源单元将电源插头提供的交流电压转化为12V直流电压，并为发热控制模块和驱动模块提供12V输出电压。

本实用新型第二电源单元优选将12V直流电压转5V直流电压的直流电压转换电路。第二电源单元将+12V电压转为+5V电压，为微处理器提供+5V电压。

本实用新型的工作原理：

开机(烹饪开始)时，在发热元件的启动阶段，微处理器通过驱动单元，控制继电器处于断开状态而控制双向可控硅处于受控状态。如图3所示，双向可控硅的导通角，在T3这个时间阶段渐渐增大导致发热元件的消耗功率，渐渐增大到最大功率后，再控制继电器处于吸合状态，同时控制双向可控硅处于断开状态。在工作阶段，保持继电器处于吸合状态和双向可控硅处于断开状态。

关机(烹饪完成)时，在发热元件的关闭阶段，微处理器通过驱动单元，控制双向可控硅的导通角处于最大状态后，再控制继电器切换到断开状态。接着控制双向可控硅的导通角在T4这个时间阶段渐渐增小，从而导致发热元件的消耗功率渐渐减小，该值减小到合适值时，最后控制双向可控硅处于断开状态。

采用该技术方案，避免了启动和关闭发热单元时，产生较大的脉冲电流和火花对交流电源插头、插座以及继电器的影响，提高了用户在产品使用过程中的安全性，并有效延长了产品的使用寿命。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种功率控制电路，包括交流电源插头、第一电源单元、发热控制模块、驱动模块及微处理器；其特征在于：

所述交流电源插头分别与第一电源单元和发热控制模块电性连接；

所述驱动模块分别与第一电源单元、发热控制模块及微处理器电性连接；

所述发热控制模块包括发热元件、双向可控硅及继电器，所述发热元件分别与双向可控硅和继电器电性连接，所述双向可控硅的主电极T1、T2与继电器的两开关脚并联电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种功率控制电路，其特征在于：

所述第一电源单元包括第一输入端、第二输入端及输出端；

所述发热元件第一引脚分别与交流电源插头ACN端和第一电源单元第一输入端连接，所述发热元件第二引脚分别与双向可控硅主电极T1和继电器第一开关脚连接；

所述双向可控硅主电极T2分别与交流电源插头ACL端、第一电源单元第二输入端及继电器第二开关脚连接；

所述继电器第一线圈脚与第一电源单元输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种功率控制电路，其特征在于：所述驱动模块包括芯片U3，所述芯片U3由第二电源单元和驱动单元集成；

所述驱动单元包括第一输出端、第二输出端、第一输入端和第二输入端；所述驱动单元第一输出端和双向可控硅控制极G连接，所述驱动单元第二输出端与继电器第二线圈脚连接，所述驱动单元的第一输入端与微处理器第一引脚连接，所述驱动单元的第二输入端与微处理器第二引脚连接；

所述第二电源单元输入端与第一电源单元输出端连接，所述第二电源单元输出端与微处理器电压输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种功率控制电路，其特征在于：所述微处理器分别电性连接有按键单元和LED数码屏。

5.根据权利要求3所述的一种功率控制电路，其特征在于：所述驱动单元由达林顿管构成。

6.根据权利要求1、2或3任意一项所述的一种功率控制电路，其特征在于：所述第一电源单元为交流电压转换电路。

7.根据权利要求3所述的一种功率控制电路，其特征在于：第二电源单元为直流电压转换电路。

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