CN215580348U - 一种电机过温保护电路及烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机过温保护电路及烹饪器具。其中，过温保护电路包括温度检测电路和开关电路，开关电路的控制端连接温度检测电路，开关电路的第一端连接第一电源，开关电路的第二端通过半导体开关连接电机，其中，开关电路基于温度检测电路检测到的温度变化导通或断开。通过上述方式，本申请能够实现对电机的过温保护，电路结构简单，易于实现。

Description

一种电机过温保护电路及烹饪器具

技术领域

本申请涉及电子电路领域，特别是涉及一种电机过温保护电路及烹饪器具。

背景技术

烹饪器具例如食物料理机或用电烹饪锅具在运行过程中，容易发生器件温度过高的问题，存在安全隐患，现有技术的过温保护电路存在设计复杂、体积过大等问题，使用不便。

实用新型内容

本申请主要提供一种电机过温保护电路及烹饪器具，能够解决现有技术中电机过温保护电路设计复杂的问题。

为解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种电机过温保护电路，所述过温保护电路包括：温度检测电路；开关电路，所述开关电路的控制端连接所述温度检测电路，所述开关电路的第一端连接第一电源，所述开关电路的第二端通过半导体开关连接电机；其中，所述开关电路基于所述温度检测电路检测到的温度变化导通或断开。

其中，所述温度检测电路包括分压电路，所述开关电路的控制端连接所述分压电路中的分压节点，所述分压电路包括至少一热敏电阻，所述热敏电阻的阻值随温度而改变，进而改变所述分压节点的电压，以控制所述开关电路导通或断开。

其中，所述分压电路包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端连接第二电源；第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端接地；所述开关电路的控制端连接所述第一电阻的第二端；其中，所述第一电阻和所述第二电阻中的至少一个为所述热敏电阻。

其中，所述开关电路包括：第一晶体管，所述第一晶体管的控制端连接所述第一电阻的第二端，所述第一晶体管的第一端和所述第二电阻的第二端接地；第二晶体管，所述第二晶体管的控制端连接所述第一晶体管的第二端和所述第一电源，所述第二晶体管的第一端连接所述第一电源，所述第二晶体管的第二端通过所述半导体开关连接所述电机。

其中，所述第一电阻为具有正温度系数的热敏电阻，或所述第二电阻为具有负温度系数的热敏电阻；所述第一晶体管为第一三极管，所述第一三极管为NPN型，所述第一三极管的基极连接所述第一电阻的第二端，所述第一三极管的发射极接地；所述第二晶体管为第二三极管，所述第二三极管为PNP型，所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极和所述第一电源，所述第二三极管的发射极连接所述第一电源，所述第二三极管的集电极通过所述半导体开关连接所述电机。

其中，所述开关电路还包括第三电阻，所述第二晶体管的控制端通过所述第三电阻连接所述第一电源。

其中，电机过温保护电路还包括：控制电路，所述控制电路连接所述分压节点和所述半导体开关，用于根据所述分压节点的电压，调节所述半导体开关导通或关闭的频率。

其中，所述控制电路包括：第四电阻，所述第四电阻的第一端连接所述分压节点；电容，所述电容的第一端连接所述第四电阻的第二端，所述电容的第二端接地；控制芯片，所述控制芯片连接所述第四电阻的第二端和所述半导体开关。

其中，所述半导体开关为IGBT模块或IPM模块。

为解决上述技术问题，本申请第二方面提供了一种烹饪器具，所述烹饪器具包括：电机和如上述第一方面提供的电机过温保护电路，所述电机过温保护电路用于对所述电机进行温度检测并根据所述电机的温度变化控制所述电机运转或不运转。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的过温保护电路包括温度检测电路和开关电路，其中，开关电路的控制端连接温度检测电路，开关电路的第一端连接第一电源，开关电路的第二端通过半导体开关连接电机，开关电路可基于温度检测电路检测到的温度变化导通或断开，以在电机温度升高时，断开半导体开关的电路连接，实现对电机的过温保护。

附图说明

图1是本申请烹饪器具一实施例的电路结构示意框图；

图2是本申请电机过温保护电路一实施例的电路结构示意框图；

图3是本申请电机过温保护电路另一实施例的电路结构示意框图；

图4是本申请电机过温保护电路一实施例的电路结构示意图；

图5是本申请电机过温保护电路另一实施例的电路结构示意图；

图6是本申请电机过温保护电路又一实施例的电路结构示意图；

图7是本申请电机过温保护电路还一实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，术语“包括”和“具有”以及他们任何形变，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解是，本文所描述的实施例可以与其他实施例结合。

请参阅图1，图1为本申请烹饪器具100一实施例的电路结构示意框图。烹饪器具100包括：电机10以及过电机过温保护电路20，电机10运行时可进行食物搅打等操作，电机过温保护电路20可对电机10进行温度检测并在电机10温度过高时停止电机10的运转，起到对电机10的过温保护，避免由于电机10温度过高引起事故。

其中，请参阅图2，图2是本申请电机过温保护电路一实施例的电路结构示意框图。电机过温保护电路20包括温度检测电路21和开关电路22，开关电路22的控制端连接温度检测电路21，开关电路22的第一端连接第一电源40，开关电路22的第二端通过半导体开关30连接电机10。其中，开关电路22基于温度检测电路21检测到的温度变化导通或断开。以在检测到电机10温度过高时，断开半导体开关30的驱动电路，进而关停电机10。

半导体开关30例如可以是IGBT模块(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或IPM模块(Intelligent Power Mobaile,智能功率模块)。本实施例可通过控制半导体开关30的驱动电路的通断来控制电机10工作与否，若半导体开关30的驱动电路导通，电机10运转，若半导体开关的驱动电路断开，则电机10停止运转。

本实施例的温度检测电路21用于检测电机10的温度变化情况，具体可以对电机绕组的温度进行实时监测，并在电机10温度升高时，开关电路22断开，从而断开半导体开关30的供电，电机10停止运转，在硬件上实现电机10的过温保护。

例如，温度检测电路21可以包括热敏电阻，热敏电阻的选择有正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻，其中，正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小。而开关电路22可以包括电压驱动式或电流驱动式半导体开关，使得开关电路22可以响应热敏电阻的阻值变化而导通或断开，进而在温度检测电路21检测到电机10温度过高时，断开半导体开关30的供电，进而使得电机10停止运转，防止电机10由于持续工作温度升高而酿成事故。

请参阅图3，图3是本申请电机过温保护电路另一实施例的电路结构示意框图。电机过温保护电路20包括温度检测电路21和开关电路22，开关电路22的控制端连接温度检测电路21，开关电路22的第一端连接第一电源40，开关电路22的第二端通过半导体开关30连接电机10。其中，开关电路22基于温度检测电路21检测到的温度变化导通或断开。

其中，温度检测电路21包括分压电路11，开关电路22的控制端连接分压电路中的分压节点，分压电路11包括至少一热敏电阻，热敏电阻的阻值随检测到的电机10温度的改变而改变，进而改变分压节点的电压，以控制开关电路22导通或断开，进而控制半导体开关30驱动电路的导通或断开，实现对电机10运转与否的控制。半导体开关30的供电断开，则电机10停止运转。

可选的是，电机过温保护电路20还包括控制电路50，控制电路50连接分压电路11的分压节点和电机10，用于根据分压节点的电压，调节半导体开关30导通或关闭的频率，以控制电机10的运转。具体而言，本领域技术人员可以利用ADC模数转换器将接收到的信号转换为数字量，推算电机10的温度，实现对电机10温度的实时监测，并能够在温度超过时关断PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号和HVIC使能信号，进而使得电机10停止运转。本实施例的电机过温保护电路20可以通过开关电路22及时响应温度保护，在温度过高时控制电机10停止运转，同时还能通过控制电路50实时监测电机10的温度，并通过监测数据控制电机10的运转情况，双管齐下，提高温度保护的可靠性。

请参阅图4，图4为本申请电机过温保护电路一实施例的电路结构示意框图。本实施例的电机过温保护电路20包括：分压电路11、开关电路22和控制电路50，其中，分压电路11包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的第一端连接第二电源V2，第二电阻R2的第一端连接第一电阻R1的第二端，第二电阻R2的第二端接地，开关电路22的控制端连接第一电阻R1的第二端，第一电阻R1和第二电阻R2中的至少一个为热敏电阻。本实施例中，分压节点L为第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点，开关电路22的控制端连接于该分压节点L。

其中，第一电阻R1可以为具有正温度系数的热敏电阻，第二电阻R2可以为具有负温度系数的热敏电阻。

请结合参阅图4和图5，图4为第二电阻R2为负温度系数热敏电阻NTC的实施例，图5为第一电阻R1为正温度系数热敏电阻PTC的实施例。具体而言，第一电阻R1为正温度系数热敏电阻时，第一电阻R1的阻值可随电机10温度的升高而增大，分压节点L处电压增大；第二电阻R2为负温度系数热敏电阻时，第二电阻R2的阻值可随电机10温度的升高而减小，分压节点L处电压增大。

请继续参阅图4，开关电路22可包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第一晶体管Q1的控制端连接第一电阻R1的第二端(即，第一晶体管Q1的控制端连接分压节点L)，第一晶体管Q1的第一端和第二电阻R2的第二端接地，第二晶体管Q2的控制端连接第一晶体管Q1的第二端和第一电源V1，第二晶体管Q2的第一端连接第一电源V1，第二晶体管Q2的第二端通过半导体开关30连接电机10。本实施例第一晶体管Q1和第二晶体管Q2可在分压节点L处电压的变化下导通或断开，进而使得半导体开关30处于通电或断电状态，如此，在电机10处于较高温度时，开关电路22可断开半导体开关30的驱动电路，从而使得电机10停止运行。

可选地，第一晶体管Q1为第一三极管，第一三极管为NPN型三极管，第一三极管的基极连接第一电阻R1的第二端，第一三极管的发射极接地。第二晶体管Q2可为第二三极管，第二三极管为PNP型三极管，第二三极管的基极连接第一三极管的集电极和第一电源V1，第二三极管的发射极连接第一电源V1，第二三极管的集电极通过半导体开关30连接电机10。本实施例中，第一电阻R1可为正温度系数热敏电阻，用于检测电机10的温度，在电机10温度升高时，第一电阻R1的阻值可随电机10温度的升高而增大，分压减小，第一晶体管Q1断开，第二晶体管Q2也断开，进而断开半导体开关30的供电，电机10停止运行，实现电机10的过温保护。或者，第二电阻R2为负温度系数热敏电阻，用于检测电机10的温度，在电机10温度升高时，第一电阻R1的阻值可随电机10温度的升高而增大，分压减小，第一晶体管Q1断开，第一晶体管Q1也断开，进而断开半导体开关30的供电，电机10停止运行，实现电机10的过温保护。

在另外的实施例中，第一晶体管Q1还可以是N型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)，第二晶体管Q2还可以是P型MOSFET，其中，N型MOSFET的栅极连接第一电阻R1的第二端，N型MOSFET的漏极接地，P型MOSFET的栅极连接N型MOSFET的源极和第一电源V1，P型MOSFET的漏极连接第一电源V1，P型MOSFET的源极通过半导体开关30连接电机10。

其中，开关电路22还包括第三电阻R3，第二晶体管Q2的控制端通过第三电阻R3连接第一电源V1。

控制电路50可包括第四电阻R4、电容C1以及控制芯片IC，第四电阻R4的第一端连接分压节点L，电容C1的第一端连接第四电阻R4的第二端，电容C1的第二端接地，控制芯片IC连接第四电阻R4的第二端和半导体开关30。本实施例可以通过检测第一电阻R1和第二电阻R2之间的电压，经过第四电阻R4和电容C1构成的滤波电路到控制芯片IC经过模拟数字转换，进而实现电机定子绕组温度的实时检测，使得电机10的驱动电路导通与否可通过软件算法控制，如此，可以实现硬件软件双重过温保护，提高过温保护的可靠性。

本实施例利用正温度系数热敏电阻或负温度系数热敏电阻对电机10进行温度检测，在电机10温度过高时，通过第二晶体管Q2断开半导体开关30的驱动电路，进而关停电机10，避免电机10持续运转温度升高导致事故发生。进一步，通过控制电路50可实时监测电机10定子绕组的温度情况，可在温度过高时关断PWM信号和HVIC使能信号输出，关停电机10，可同时控制PWM信号和HVIC使能信号输出以及半导体开关30的供电，在两方面进行电机10的过温保护，可靠性高，电路简单、体积小，利于烹饪器具100的小型化设计。

或者，在另外的实施例中，请参阅图6，图6是本申请电机过温保护电路另一实施例的电路结构示意框图。本实施例的电机过温保护电路20包括：分压电路11、开关电路22和控制电路50，其中，分压电路11包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的第一端连接第二电源V2，第二电阻R2的第一端连接第一电阻R1的第二端，第二电阻R2的第二端接地，开关电路22的控制端连接第一电阻R1的第二端，第一电阻R1和第二电阻R2中的至少一个为热敏电阻。本实施例中，分压节点L为第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点，开关电路22的控制端连接于该分压节点L。

其中，第一电阻R1可以为具有正温度系数的热敏电阻，第二电阻R2可以为具有负温度系数的热敏电阻。

请结合参阅图6和图7，图6为第二电阻R2为负温度系数热敏电阻NTC的实施例，图7为第一电阻R1为正温度系数热敏电阻PTC的实施例。具体而言，第一电阻R1为正温度系数热敏电阻时，第一电阻R1的阻值可随电机10温度的升高而增大，分压节点L处电压增大；第二电阻R2为负温度系数热敏电阻时，第二电阻R2的阻值可随电机10温度的升高而减小，分压节点L处电压增大。

请继续参阅图6，开关电路22可包括第三晶体管Q3和继电器RL，第三晶体管Q3的控制端连接第一电阻R1的第二端(即，第三晶体管Q3的控制端连接分压节点L)，第三晶体管Q3的第一端和第二电阻R2的第二端接地，继电器RL的管脚1连接于第三晶体管Q3的第二端，继电器RL的管脚2连接于第一电源V1，继电器RL的管脚1和管脚2之间为线圈，继电器RL的管脚3和管脚4连入电机10的驱动电路中。本实施例在检测到电机10处于较低温度时，第三晶体管Q3导通，继电器RL通电，管脚3和管脚4连通，电机10的驱动电路导通，电机10可正常运转；检测到电机10处于较高温度时，第三晶体管Q3断开，继电器RL不通电，管脚3和管脚4不连通，电机10的驱动电路断开，电机10停止运转，起到过温保护作用。

可选地，第三晶体管Q3为第一三极管，第一三极管为NPN型三极管，第一三极管的基极连接第一电阻R1的第二端，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接继电器RL的管脚1。本实施例中，第一电阻R1可为正温度系数热敏电阻，用于检测电机10的温度，在电机10温度升高时，第一电阻R1的阻值可随电机10温度的升高而增大，分压减小，第三晶体管Q3断开，继电器RL不通电，管脚3和管脚4不连通，电机10的驱动电路断开，电机10停止运行，实现电机10的过温保护。或者，第二电阻R2为负温度系数热敏电阻，用于检测电机10的温度，在电机10温度升高时，第二电阻R2的阻值可随电机10温度的升高而减小，分压减小，第三晶体管Q3断开，继电器RL不通电，管脚3和管脚4不连通，电机10的驱动电路断开，电机10停止运行，起到过温保护作用。

在另外的实施例中，第三晶体管Q3还可以是N型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)，其中，N型MOSFET的栅极连接第一电阻R1的第二端，N型MOSFET的漏极接地，N型MOSFET的源极接继电器RL的管脚1。

控制电路50可包括第四电阻R4、电容C1以及控制芯片IC，第四电阻R4的第一端连接分压节点L，电容C1的第一端连接第四电阻R4的第二端，电容C1的第二端接地，控制芯片IC连接第四电阻R4的第二端和半导体开关30。本实施例可以通过检测第一电阻R1和第二电阻R2之间的电压，经过第四电阻R4和电容C1构成的滤波电路到控制芯片IC经过模拟数字转换，进而实现电机定子绕组温度的实时检测，使得电机10的供电可通过软件算法控制，如此，可以实现硬件软件双重过温保护，提高过温保护的可靠性。

本实施例可利用正温度系数热敏电阻或负温度系数热敏电阻对电机10进行温度检测，在电机10温度过高时，通过继电器RL断开电机10的驱动电路，对电机10停止供电，进而使得电机10停止运转，避免电机10持续运转温度升高导致事故发生。进一步，通过控制电路50可实时监测电机10定子绕组的温度情况，可在温度过高时停止PWM信号和HVIC使能信号输出，关停电机10，在两方面进行电机10的过温保护，可靠性高，电路简单、体积小，利于烹饪器具100的小型化设计。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机过温保护电路，其特征在于，所述电机过温保护电路包括：

温度检测电路；

开关电路，所述开关电路的控制端连接所述温度检测电路，所述开关电路的第一端连接第一电源，所述开关电路的第二端通过半导体开关连接电机；

其中，所述开关电路基于所述温度检测电路检测到的温度变化导通或断开。

2.根据权利要求1所述的电机过温保护电路，其特征在于，

所述温度检测电路包括分压电路，所述开关电路的控制端连接所述分压电路中的分压节点，所述分压电路包括至少一热敏电阻，所述热敏电阻的阻值随温度而改变，进而改变所述分压节点的电压，以控制所述开关电路导通或断开。

3.根据权利要求2所述的电机过温保护电路，其特征在于，

所述分压电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接第二电源；

第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端接地；

所述开关电路的控制端连接所述第一电阻的第二端；

其中，所述第一电阻和所述第二电阻中的至少一个为所述热敏电阻。

4.根据权利要求3所述的电机过温保护电路，其特征在于，

所述开关电路包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的控制端连接所述第一电阻的第二端，所述第一晶体管的第一端和所述第二电阻的第二端接地；

第二晶体管，所述第二晶体管的控制端连接所述第一晶体管的第二端和所述第一电源，所述第二晶体管的第一端连接所述第一电源，所述第二晶体管的第二端通过所述半导体开关连接所述电机。

5.根据权利要求4所述的电机过温保护电路，其特征在于，

所述第一电阻为具有正温度系数的热敏电阻，或所述第二电阻为具有负温度系数的热敏电阻；

所述第一晶体管为第一三极管，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第一三极管的基极连接所述第一电阻的第二端，所述第一三极管的发射极接地；

所述第二晶体管为第二三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极和所述第一电源，所述第二三极管的发射极连接所述第一电源，所述第二三极管的集电极通过所述半导体开关连接所述电机。

6.根据权利要求4所述的电机过温保护电路，其特征在于，

所述开关电路还包括第三电阻，所述第二晶体管的控制端通过所述第三电阻连接所述第一电源。

7.根据权利要求2所述的电机过温保护电路，其特征在于，

所述电机过温保护电路还包括：

控制电路，所述控制电路连接所述分压节点和所述半导体开关，用于根据所述分压节点的电压，调节所述半导体开关导通或关闭的频率。

8.根据权利要求7所述的电机过温保护电路，其特征在于，

所述控制电路包括：

第四电阻，所述第四电阻的第一端连接所述分压节点；

电容，所述电容的第一端连接所述第四电阻的第二端，所述电容的第二端接地；

控制芯片，所述控制芯片连接所述第四电阻的第二端和所述半导体开关。

9.根据权利要求1所述的电机过温保护电路，其特征在于，所述半导体开关为IGBT模块或IPM模块。

10.一种烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括：

电机；

如权利要求1-9任一项所述的电机过温保护电路，所述电机过温保护电路用于对所述电机进行温度检测并根据所述电机的温度变化控制所述电机运转或不运转。

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