CN215993678U - 用于电器设备的保护装置及烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于电器设备的保护装置及烹饪器具，保护装置包括分压电路、第一检测电路、第二检测电路和开关电路，分压电路的输入端连接到电机的电源，分压电路的输出端连接到第一检测电路的输入端和第二检测电路的输入端，第一检测电路包括第一开关器件，第一开关器件的控制端连接到第一检测电路的输入端，第二检测电路包括第二开关器件，第二开关器件的控制端连接到第二检测电路的输入端，第一检测电路的输出端和第二检测电路的输出端均连接到开关电路的控制端。根据本申请的用于电器设备的保护装置及烹饪器具可解决无法响应电机的状态变化控制与电机相关的加热器件的问题，实现对加热器件的保护。

Description

用于电器设备的保护装置及烹饪器具

技术领域

本申请涉及电路技术领域，具体涉及一种用于电器设备的保护装置及一种烹饪器具。

背景技术

在诸如烹饪器具的电器设备中，通常设置有用于驱动器件运转以执行相应功能的电机。以空气炸锅为例，空气炸锅可以通过对流动的空气进行加热来加热食物，其中，可以设置用于加热空气的发热丝以及用于使空气流动的风扇，风扇可通过风扇电机来驱动。这里，风扇一方面可以促使加热的空气流动，以对食物进行加热，另一方面还可以对发热丝进行散热，避免发热丝周边的空气温度过高。

然而，当风扇电机出现故障时，无法正常驱动风扇的运转，此时若不能及时检测到电机故障，发热丝可能继续保持发热状态，风扇失效使得大量的加热空气集聚在发热丝附近，热量无法散开，可能导致发热丝烧毁、甚至引起火灾等事故。

实用新型内容

鉴于由于无法检测到电机的工作状态而导致无法响应电机的状态变化对与电机相关的加热器件进行电保护的问题，本申请提供一种用于电器设备的保护装置和一种烹饪器具，其中，通过设置包括开关器件的检测电路并将检测电路的检测信号输入到开关电路，可以对连接到电机的分压电路的输出信号进行通断响应，从而实现对电机工作状态的有效检测和对与电机相关的加热器件的保护。

本申请的第一方面提供一种用于电器设备的保护装置。所述电器设备包括电机、加热元件和加热电源，所述保护装置包括分压电路、第一检测电路、第二检测电路和开关电路，其中，所述分压电路的输入端连接到设置在所述电器设备中的电机的电源，所述分压电路的输出端连接到所述第一检测电路的输入端和所述第二检测电路的输入端，以将从所述分压电路输出的电压信号施加到所述第一检测电路的输入端和所述第二检测电路的输入端，所述第一检测电路包括第一开关器件，所述第一开关器件的控制端连接到所述第一检测电路的输入端，所述第二检测电路包括第二开关器件，所述第二开关器件的控制端连接到所述第二检测电路的输入端，所述第一检测电路的输出端和所述第二检测电路的输出端均连接到所述开关电路的控制端，在所述第一检测电路的输出端向所述开关电路的控制端输出第一检测信号或所述第二检测电路的输出端向所述开关电路的控制端输出第二检测信号的情况下，所述开关电路断开连接所述加热元件与所述加热电源的连接。

本方面实施例提供的用于电器设备的保护装置，通过设置包括开关器件的检测电路并将检测电路的检测信号输入到开关电路，可以对连接到电机的分压电路的输出信号进行通断响应，从而实现对电机工作状态的有效检测。具体来说，第一检测电路和第二检测电路输出的检测信号可以表示电机的不同工作状态，因此，将第一检测电路和第二检测电路输出的检测信号输入到开关电路，可以将电机的工作状态与控制操作相关联，以使得开关电路可以响应于电机工作状态变化进行控制。

另外，本申请上述实施例提供的用于电器设备的保护装置还可以具有如下构造：

在一些实施例中，在所述电压信号小于或等于第一参考电压且大于或等于第二参考电压的情况下，所述第一开关器件和所述第二开关器件均断开；在所述电压信号小于所述第二参考电压的情况下，所述第一开关器件导通，所述第二开关器件断开，所述第一检测电路的输出端输出第一检测信号；在所述电压信号大于所述第一参考电压的情况下，所述第一开关器件断开，所述第二开关器件导通，所述第二检测电路的输出端输出第二检测信号。

在这些实施例中，通过设置第一参考电压和第二参考电压，与使用运算放大器的保护电路相比，根据本申请的保护装置无需设置额外的参考电路，无需从参考电路采集输出信号与电机的输出信号进行比较，而是可以利用开关器件的通断原理判断电机的工作状态，因此简化了设计，便于实现装置的小型化，并且有利于降低设计和器件成本。

在一些实施例中，所述第一检测电路还包括：第一检测电源，所述第一开关器件的第一端连接到所述第一检测电源，所述第一开关器件的第二端连接到所述第一检测电路的输出端；第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端连接到所述第一检测电路的输入端，所述第一分压电阻的第二端连接到所述第一开关器件的控制端；第二分压电阻，所述第二分压电阻的第一端连接到所述第一分压电阻的第二端，所述第二分压电阻的第二端接地。

在这些实施例中，通过设置第一分压电阻和第二分压电阻，能够将分压电路输出的电压信号与第一开关器件的导通压降相匹配，起到分压的作用。

在一些实施例中，所述第二检测电路还包括：第二检测电源，所述第二开关器件的第一端连接到所述第二检测电源，所述第二开关器件的第二端连接到所述第二检测电路的输出端；第三分压电阻，所述第三分压电阻的第一端连接到所述第二检测电路的输入端，所述第三分压电阻的第二端连接到所述第二开关器件的控制端；第四分压电阻，所述第四分压电阻的第一端连接到所述第二检测电源。

在这些实施例中，通过设置第三分压电阻和第四分压电阻，能够将分压电路输出的电压信号与第二开关器件的导通压降相匹配，起到分压的作用。

在一些实施例中，所述第一开关器件为第一三极管，所述第一三极管的控制端连接到所述分压电路的输出端，所述第一三极管的集电极连接到所述第一检测电源，所述第一三极管的发射极连接到所述第一检测电路的输出端，所述第二开关器件为第二三极管，所述第二三极管的控制端连接到所述分压电路的输出端，所述第二三极管的发射极连接到所述第二检测电源，所述第二三极管的集电极连接到所述第二检测电路的输出端。

在这些实施例中，通过使用三极管，可以利用三极管的导通截止特性来对电机在不同工作状态下的电压变化进行筛选，通过三极管的导通或截止来表征电机的状态变化，而无需定量地检测电机的实时电压/电流变化量，如此，简化了电路设计，并且对电机工作状态变化的响应速度较快。

在一些实施例中，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

在这些实施例中，可以通过调整开关器件的导通压降来适应性设计参考电压，此外，由于所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，因此，当来自分压电路的电压信号为高电平时，第一三极管导通且第二三极管截止；当来自分压电路的电压信号为低电平时，第一三极管截止且第二三极管导通；当来自分压电路的电压信号处于高电平和低电平之间时，第一三极管和第二三极管均截止。如此设置，可以区分电压信号的三个不同区间，从而可准确表示电机的不同工作状态。

所述开关电路包括第三开关器件、第五分压电阻和第六分压电阻，所述第三开关器件的控制端连接到所述开关电路的控制端，所述第五分压电阻连接在所述第三开关器件的第一端与所述第三开关器件的控制端之间，所述第六分压电阻连接在所述第三开关器件的控制端与接地点之间。

在这些实施例中，通过采用第三开关器件、第五分压电阻和第六分压电阻，能够将第一检测电路或第二检测电路输出的检测信号与第三开关器件的导通压降相匹配，从而使得开关电路能够响应于检测信号导通或断开。

在一些实施例中，所述保护装置还包括稳压电路，所述分压电路的输出端连接到所述稳压电路的输入端，所述稳压电路的输出端连接到所述第一检测电路的输入端和所述第二检测电路的输入端，所述稳压电路包括稳压电源、二极管和电容单元，所述二极管的输入端连接到所述电容单元，所述二极管的输出端连接到所述稳压电源，所述电容单元包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器并联连接在所述分压电路的输出端与接地点之间，所述第一电容器的电容量大于所述第二电容器的电容量。

在这些实施例中，通过设置二极管，可以对保护装置起到稳压的作用，具体来说，可以在分压电路的输出电压波动时仍能保持输出电压的稳定，以避免对检测电路造成损坏，此外，通过设置电容单元，可以起到滤波的作用，抑制电路中的电磁干扰。

本申请的第二方面实施例提供一种烹饪器具，所述烹饪器具包括电机、加热元件、加热电源和根据本申请的第一方面所述的用于电器设备的保护装置，所述保护装置连接到所述加热元件和所述加热电源。

本方面实施例提供的烹饪器具，由于具有上述任一技术方案的保护装置，进而具有上述任一技术方案的有益效果。

在这些实施例中，保护装置可以在考虑电机的工作状态的情况下对加热元件进行供电或断电控制，从而实现对加热元件的保护，防止在电机工作状态异常的情况下无法及时响应断开对加热元件的供电，避免对加热元件造成损坏。

在一些实施例中，所述烹饪器具还包括电气开关装置、控制开关和控制单元，所述电气开关装置连接在所述加热元件和所述加热电源之间，所述控制单元连接到所述控制开关的控制端，其中，所述电气开关装置、所述控制开关与所述保护装置的开关电路串联连接。

在这些实施例中，电气开关装置的闭合或断开受到与电机工作状态相关联的开关电路及与控制单元相关联的控制开关二者的控制，仅在开关电路和控制开关均导通的情况下，电气开关装置可以闭合，以允许加热元件被供电，从而实现对加热元件的保护，防止在电机工作状态异常的情况下无法及时响应断开对加热元件的供电，避免对加热元件造成损坏。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，应当理解的是，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置的示意框图；

图2示出了根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置的电机与分压电路的连接的电路结构示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置的第一检测电路和第二检测电路的电路结构示意图；

图4示出了根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置与加热元件及控制单元的连接的示意框图。

图5示出了根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置与加热元件及控制单元的连接的电路结构示意图。

附图标号说明：

100：电机；200：保护装置；210：分压电路；220：第一检测电路；221：第一开关器件；230：第二检测电路；231：第二开关器件；240：稳压电路；251：电气开关装置；252：开关电路；253：控制开关；300：加热元件；400：控制单元。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

为了使得本领域技术人员能够使用本申请的内容，下文中可结合特定应用场景“空气炸锅”，给出以下实施方式。然而，对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景，例如可以包括电机的任意烹饪器具，诸如电磁炉、电烤箱等。虽然本申请主要围绕空气炸锅进行描述，但是应该理解，这仅是一个示例性应用场景。

如前面所述，在诸如侧进风型空气炸锅的现有空气炸锅中，在设备运行期间，风扇的电机可能会出现故障而失效，进而导致发热丝出现烧毁等情况，这里，电机失效可能由于不同的故障导致，例如，故障可以包括电机堵转和电机开路。

电机堵转可能由于电机负载过大、电机机械故障、电机内部器件损坏等原因引起，使得电机无法停止运转。在电机堵转的情况下，流过电机的电流可远远超过电机的额定电流，因此可能导致电机烧毁等。在电机自身的电保护器件或与电机串联的电保护器件检测到电流过载的情况下，可能会响应于过载电流而控制电机停止对风扇的驱动动作，例如切断电机回路，使得电机处于开路状态。电机在堵转和开路这两种工作状态下均无法正常驱动风扇运转，导致空气流动不畅，从而无法对发热丝进行散热。

在一些电机保护装置中，一种情况下，可以通过软件来在电机失效时对发热丝进行相应的控制，然而，软件的保护机制的响应速度较慢，并且依赖于软件对检测结果以及控制指令的处理能力，有可能出现漏检或误判的情况，可靠性不高；另一情况下，可以通过设置硬件电路来实现电保护，在这种电路中，需要设置运算放大器对电机的输出信号与参考电路的输出信号进行比较，以判断电机状态，然而，一方面，运算放大器的成本较高，不利于生产资源的合理分配；另一方面，运算放大器对电机的故障状态的检测需要另外配置参考电路，不利于简化设计和装置小型化。

鉴于意识到上述问题，本申请的实施例提供一种用于电器设备的保护装置及一种烹饪器具，以至少解决或缓解上述问题之一。

根据本申请的第一方面，提供一种用于电器设备的保护装置，下面首先参考图1至图3描述本申请实施例的用于电器设备的保护装置的示例结构。

图1示出了根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置的结构示意图。

根据本申请的实施例的电器设备可以包括电机、加热元件和加热电源。这里，电机可以用于驱动电器设备的散热装置。作为示例，在电器设备为诸如空气炸锅的烹饪器具的情况下，电机100可以是风扇电机。加热元件可以是散热装置的散热对象，或者是其加热效果与电机100的工作状态相关联的元件。加热电源用于对加热元件供电。此外，本文中所述的电机可以是自身具有驱动模块的电机，也可以是不具有驱动模块的电机。

根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置200可以对设置在电器设备中的电机100的工作状态进行检测，并根据检测信号对于电机100的工作状态相关联的元件进行控制。

如图1所示，保护装置200可以包括分压电路210、第一检测电路220、第二检测电路230和开关电路252。

分压电路210可以用于接收来自电机100的电源输入的电信号，该电信号可以表征电机100的当前工作状态，当输入到分压电路210的电信号发生改变时，可认为电机100的工作状态出现变化。

具体来说，分压电路210的输入端可以连接到电机100的电源，电机100的电源输入到分压电路210的电信号可以为电流信号，分压电路210可以将该电流信号转换为电压信号并将该电压信号提供给保护装置200的检测电路。具体来说，分压电路210的输出端可以连接到第一检测电路220的输入端和第二检测电路230的输入端，以将从分压电路210输出的电压信号施加到第一检测电路220的输入端和第二检测电路230的输入端。

图2示出了根据本申请的实施例的分压电路的一示例结构示意图。如图2所示，分压电路210可包括分压电阻RY1。分压电阻RY1的第一端可以连接到分压电路210的输入端，例如，分压电阻RY1的第一端可以连接到电机100的电源。分压电阻RY1的第二端可以连接到接地点。如此，流过电机100的电流可流过分压电阻RY1，分压电阻RY1可以将该电流转换为电压。进一步有利的是，分压电阻RY1的电阻值可以相对小，从而可以使其对电机100所在电路的分压作用相对小，例如，分压电阻RY1的电阻值可以形成为在电机正常工作状态下分压电阻RY1两端的电压小于1伏(V)。

这里，需要说明的是，分压电阻RY1的第一端连接到分压电路210的输入端，可以指的是其直接作为分压电路210的输入端，或者也可以指的是其经由诸如导线等的其他电器件连接到分压电路210的输入端。上述对表述“连接”的理解也适用于下文中所述的类似情况。

如图1和图2所示，当电机100正常运行时，分压电阻RY1两端的电压Vry可以处于相对稳定的区间，波动不大；当电机100堵转时，流过分压电阻RY1的电流增大，分压电阻RY1两端的电压Vry增大；当电机100开路时，流过分压电阻RY1的电流为0，此时，电压Vry等于接地点的电压。

这里，由于电机100在堵转状态下的电流通常不会超过特定的电流值，因此有利的是，可以通过选取适当阻值的分压电阻RY1，使得在电机100堵转时电压Vry的值等于检测电源(例如下文中将描述的第一检测电源和第二检测电源)的电压。

此外，如图2所示，分压电路210还可以包括第一保护电阻R7，第一保护电阻R7的一端可以连接到分压电阻RY1的第一端，第一保护电阻R7的另一端可以连接到分压电路210的输出端。第一保护电阻R7可以起到限流的作用，以防止分压电路210的输出电流过大。

根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置可以包括第一检测电路220和第二检测电路230，如此，两个检测电路可以输出不同的检测信号，以表示电机100的不同的工作状态。

具体来说，分压电路210的输出端可以连接到第一检测电路220的输入端和第二检测电路230的输入端。如此，从分压电路210输出的电压信号可以分别提供给第一检测电路220和第二检测电路230，从而根据该输出的电压信号的不同，分别使第一检测电路220和第二检测电路230置于导通或断开状态。这里，由于第一检测电路220和第二检测电路230并联连接，因此二者所接收到的来自分压电路210的电压信号相同，因此可针对电机100的不同工作状态来独立地设计第一检测电路220和第二检测电路230，使二者的电路特性对相同电压信号的响应不同，例如，导通和断开的电压大小不同，从而可以独立地检测电机100的工作状态。这样的构造有利的是，当两个检测电路中的一者检测异常或失效时，另一者仍然可以正常工作，维持保护装置的部分检测功能。

如图1所示，第一检测电路220的输出端和第二检测电路230的输出端均连接到开关电路252的控制端，在第一检测电路220的输出端向开关电路252的控制端输出第一检测信号或第二检测电路230的输出端向开关电路252的控制端输出第二检测信号的情况下，开关电路252断开加热元件与加热电源的连接。例如，开关电路252可以连接到加热元件和加热电源，当开关电路252断开时，可以断开加热元件和加热电源之间的电连接。开关电路252与加热元件、加热电源的连接结构将在下文中参照图4和图5进一步详细描述。

图3示出了根据本申请的实施例的第一检测电路和第二检测电路的一示例结构示意图。

如图3所示，第一检测电路220包括第一开关器件221，第二检测电路230包括第二开关器件231。第一开关器件221的控制端可以连接到第一检测电路220的输入端，以接收来自分压电路210的输出端的电压信号。第二开关器件231的控制端可以连接到第二检测电路230的输入端，以接收来自分压电路210的输出端的电压信号。这里，第一开关器件221和第二开关器件231可以根据来自分压电路210的输出端的电压信号导通或截止。

具体来说，第一开关器件221和第二开关器件231可以分别具有控制端、第一端和第二端，根据控制端所接收到的电压信号，可以使开关器件的相应的第一端和第二端之间导通或断开，第一端可以用于接收驱动开关器件的电信号，第二端可以连接到检测电路的输出端，其可以作为检测接口。可以根据在检测电路的输出端是否检测到电信号来区分电机100的不同工作状态。

具体来说，可以为第一检测电路220设置第一参考电压Vref1，并且为第二检测电路230设置第二参考电压Vref2，第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2可以分别根据第一开关器件221和第二开关器件231的导通压降来确定。第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2可以认为是根据第一检测电路220和第二检测电路230的结构而预先确定的参考值或标准值。在来自分压电路210的输出端的电压信号与第一参考电压Vref1及第二参考电压Vref2的大小关系不同时，可以使得第一开关器件221和第二开关器件231处于导通或截止状态。

例如，在来自分压电路210的输出端的电压信号小于或等于第一参考电压Vref1且大于或等于第二参考电压Vref2的情况下，第一开关器件221和第二开关器件231可以均断开。在该电压信号小于第二参考电压Vref2的情况下，第一开关器件221导通，第二开关器件231断开，第一检测电路220的输出端输出第一检测信号。在该电压信号大于第一参考电压Vref1的情况下，第一开关器件221断开，第二开关器件231导通，第二检测电路230的输出端输出第二检测信号。这里，第二参考电压Vref2可以小于第一参考电压Vref1。

在上面的描述中，根据分压电路210的输出端的电压信号的大小不同，第一开关器件221和第二开关器件231的组合可以具有三种通断状态，由此，可以分别表示电机100的三种工作状态，例如，正常运转状态、电机堵转状态和电机开路状态。

需要说明的是，根据本申请的实施例的第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2可以是分别根据第一检测电路220和第二检测电路230的电路结构而形成的电压值。将在下文中更详细描述第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2的确定过程。

作为示例，如图3所示，第一开关器件221和第二开关器件231可以分别形成为三极管，可分别称为第一三极管和第二三极管。

具体来说，第一三极管的基极可以为控制端，其连接到第一检测电路220的输入端，从而可连接到分压电路210的输出端。第一三极管的集电极和发射极可以分别为第一端和第二端，第一端可以用于接收驱动第一三极管的电信号，例如可以连接到直流电源VDD，第二端可以连接到第一检测电路220的输出端。

当施加到第一三极管的基极的电压信号为高电平时，第一三极管可以导通，从而可以从第二端输出电信号；当施加到第一三极管的基极的电压信号为低电平时，第一三极管处于截止状态，第二端无电信号输出。

第二三极管的基极可以为控制端，其连接到第二检测电路230的输入端，从而可连接到分压电路210的输出端。第二三极管的集电极和发射极可以分别为第一端和第二端，第一端可以用于接收驱动第二三极管的电信号，例如可以连接到直流电源VDD，第二端可以连接到第二检测电路230的输出端。

当施加到第二三极管的基极的电压信号为低电平时，第二三极管可以导通，从而可以从第二端输出电信号；当施加到第二三极管的基极的电压信号为高电平时，第二三极管处于截止状态，第二端无电信号输出。

在图3的示例中，第一三极管为NPN型三极管，第二三极管为PNP型三极管。如此，当来自分压电路的电压信号为高电平时，第一三极管导通且第二三极管截止；当来自分压电路的电压信号为低电平时，第一三极管截止且第二三极管导通；当来自分压电路的电压信号处于高电平和低电平之间时，第一三极管和第二三极管均截止。基于这样的设置，可以区分电压信号的三个不同区间，从而可准确表示电机的不同工作状态。

作为示例，第一开关器件221可以是8050系列的三极管，第二开关器件231可以是8550系列的三极管。然而，第一开关器件221和第二开关器件231不限于上述型号的三极管。

需要说明的是，尽管在上述实施例中，第一开关器件221和第二开关器件231分别形成为三极管，但是其不限于此，第一开关器件221和第二开关器件231也可以形成为其他电连通器件，例如可以为MOS管。

此外，如图3所示，第一检测电路220还可以包括第一检测电源、第一分压电阻R3和第二分压电阻R2。

第一开关器件221的第一端可以连接到第一检测电源，第一检测电源例如可以是用于驱动第一开关器件221的直流电源(VDD)，第一开关器件221的第二端可以连接到第一检测电路220的输出端，以作为检测信号的输出接口。

第一分压电阻R3的第一端可以连接到第一检测电路220的输入端，第一分压电阻R3的第二端可以连接到第一开关器件221的控制端。

第二分压电阻R2的第一端可以连接到第一分压电阻R3的第二端，第二分压电阻R2的第二端接地。

第一分压电阻R3和第二分压电阻R2可以对从分压电路210输出的电压信号进行分压，从而使得输入到第一开关器件221的控制端的电压在电机100正常运转或开路时第一开关器件221截止，而在电机100堵转时第一开关器件221导通。

具体来说，在电机100正常运转时，可以满足下面的条件式(1)：

[R₂/(R₂+R₃)]×Vry<V1 (1)

其中，Vry表示分压电阻RY1两端的电压，V1表示第一开关器件221的导通压降，R₂表示第二分压电阻R2的电阻值，R₃表示第一分压电阻R3的电阻值。

在电机100堵转时，可以满足下面的条件式(2)：

[R₂/(R₂+R₃)]×Vry≥V1 (2)

由于分压电阻RY1两端的电压Vry变化表征了电机100的工作状态的改变，而第一开关器件221的导通压降V1为器件的固有参数，因此在设计第一检测电路220时，第一分压电阻R3的电阻值和第二分压电阻R2的电阻值可以根据电机100在不同工作状态下的分压电阻RY1两端的电压Vry以及第一开关器件221的导通压降V1来确定。

由上述条件式(1)和(2)可确定，第一参考电压Vref1可通过下式(3)来表示：

Vref1＝V1×[(R₂+R₃)/R₂] (3)

仍然参考图3，作为示例，第二检测电路230还可以包括第二检测电源、第三分压电阻R1和第四分压电阻R10。

第二开关器件231的第一端可以连接到第二检测电源，第二检测电源例如可以是用于驱动第二开关器件231的直流电源(VDD)，第二开关器件231的第二端可以连接到第二检测电路230的输出端，以作为检测信号的输出接口。这里，第一检测电源和第二检测电源可以相同或不同。

第三分压电阻R1的第一端可以连接到第二检测电路230的输入端，第三分压电阻R1的第二端可以连接到第二开关器件231的控制端。

第四分压电阻R10的第一端可以连接到第三分压电阻R1的第二端，第四分压电阻R10的第二端可以连接到第二检测电源。

第三分压电阻R1和第四分压电阻R10可以对从分压电路210输出的电压信号进行分压，从而使得输入到第二开关器件231的控制端的电压在电机100正常运转或堵转时第二开关器件231截止，而在电机100开路时第二开关器件231导通。

具体来说，在电机100正常运转时，可以满足下面的条件式(4)：

Vry+[R₁/(R₁+R₁₀)]×(Vdd-Vry)>(Vdd-V2) (4)

其中，Vry表示分压电阻RY1两端的电压，V2表示第二开关器件231的导通压降，R₁表示第三分压电阻R1的电阻值，R₁₀表示第四分压电阻R10的电阻值，Vdd表示第二检测电源的电压。

在电机100堵转时，可以满足下面的条件式(5)：

Vry+[R₁/(R₁+R₁₀)]×(Vdd-Vry)≥(Vdd-V2) (5)

由于分压电阻RY1两端的电压Vry变化表征了电机100的工作状态的改变，而第二开关器件231的导通压降V2为器件的固有参数，因此在设计第二检测电路230时，第三分压电阻R1的电阻值和第四分压电阻R10的电阻值可以根据电机100在不同工作状态下的分压电阻RY1两端的电压Vry以及第二开关器件231的导通压降V2来确定。

由上述条件式(4)和(5)可确定，第二参考电压Vref2可通过下式(6)来表示：

Vref2＝{(Vdd-V2)-[R₁/(R₁+R₁₀)]}×[(R₁+R₁₀)/R₁₀] (6)

由式(3)可知，在第一检测电路220设计完成后，第一参考电压Vref1可以认为电路的固有参数，其由电路结构确定；同样，由式(6)可知，在第二检测电路230设计完成后，第二参考电压Vref2可以认为电路的固有参数，其由电路结构确定。因此，与使用运算放大器的保护电路相比，根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置无需设置额外的参考电路，无需从参考电路采集输出信号与电机的输出信号进行比较，而是可以利用开关器件的通断原理判断电机的工作状态，因此简化了设计，便于实现装置的小型化，并且有利于降低设计和器件成本。

下面将参照图4和图5详细描述开关电路252的结构以及保护装置200与加热元件300及控制单元400的连接。

根据本申请的实施例，电器设备可以包括用于控制加热元件300启动或停止的控制电路，如图4所示，控制电路可以包括电气开关装置251、控制开关253和控制单元400。电气开关装置251连接在加热元件300和加热电源之间，控制单元400连接到控制开关253的控制端，这里，控制单元400例如可以提供对加热元件300的操作需求的控制信号，例如当电器设备为烹饪器具时，控制单元400可以响应于烹饪器具的烹饪需求，向控制开关253输入控制加热元件300加热的控制信号。

这里，在不具有保护装置200的情况下，对于控制电路而言，当控制单元400向控制开关253输入启动加热的控制信号时，电气开关装置251可以得电，以能够允许加热元件300与加热电源电连接；当控制单元400向控制开关253输入停止加热的控制信号时，电气开关装置251失电，从而允许加热元件300与加热电源的电连接断开。在此情况下，电气开关装置251仅受到控制开关253的通断的影响。

而如图5所示，根据本申请的实施例，电气开关装置251、控制开关253可以与保护装置200的开关电路252串联连接。如此，当开关电路252断开时，电气开关装置251失电断开，控制单元400通过控制开关253对电气开关装置251的电连接控制失效；当开关电路252闭合时，电气开关装置251可以根据控制开关253的通断进行操作，在控制单元400向控制开关253输入启动加热的控制信号时，允许电气开关装置251得电闭合。

如图4所示，在诸如空气炸锅的烹饪器具中，电气开关装置251可以连接在加热元件300和加热电源(未示出)之间，以通过闭合或断开加热元件300所在的电路而控制加热元件300执行加热或停止加热。这里，加热元件300可以是烹饪器具中的发热丝等。

作为示例，电气开关装置251可以是继电器。具体来说，如图5所示，继电器的线圈的端子1和端子2连接在控制电路中，继电器的接触开关(图5中端子3和端子5之间的开关)与加热元件300串联。

开关电路252的控制端可以接收来自第一检测电路220和第二检测电路230的输出信号。

作为示例，开关电路252可以包括第三开关器件Q1、第五分压电阻R8和第六分压电阻R11。第三开关器件Q1的控制端连接到开关电路252的控制端，第三开关器件Q1的第一端可以连接到电气开关装置251，第三开关器件Q1的第二端可以连接到控制开关253。第五分压电阻R8连接在第三开关器件Q1的第一端与第三开关器件Q1的控制端之间。第六分压电阻R11连接在第三开关器件Q1的控制端与接地点之间。

如图5所示，第三开关器件Q1可以形成为三极管，可被称为第三三极管。具体来说，第三三极管的控制端(即，基极)可以连接到开关电路252的控制端。第三三极管的集电极和发射极可以分别为第一端和第二端，第一端可以连接到电气开关装置251，第二端可以连接到控制开关253。

第三三极管可以是PNP型三极管，例如可以是8550系列的三极管。当施加到第三三极管的基极的电压信号为低电平时，第三三极管可以导通；当施加到第三三极管的基极的电压信号为高电平时，第三三极管处于截止状态，使得电气开关装置251断开，从而使得加热元件300断电。

进一步有利的是，开关电路252还可以包括第二保护电阻R4，第二保护电阻R4的一端可以连接到第三开关器件Q1的控制端之间，第二保护电阻R4的另一端可以连接到第三节点。第二保护电阻R4可以起到限流的作用，以防止开关电路252的输入电流过大。

控制开关253可以包括第四开关器件Q2、第七分压电阻R6和第八分压电阻R5。第四开关器件Q2的控制端连接到控制单元400，第四开关器件Q2的第一端连接到第三开关器件Q1的第二端，第四开关器件Q2的第二端连接到控制电路的电源负端(例如，图5中的-7V)。第七分压电阻R6连接在第四开关器件Q2的控制端与控制单元400之间。第八分压电阻R5连接在第四开关器件Q2的控制端与第四开关器件Q2的第二端之间。

如图5所示，第四开关器件Q2可以形成为三极管，可被称为第四三极管。具体来说，第四三极管的基极可以连接到控制单元400。第四三极管的集电极和发射极可以分别为第一端和第二端，第四三极管的第一端可以连接到第三开关器件Q1的第二端，第四三极管的第二端可以连接到控制电路的电源负端。

第四三极管可以是PNP型三极管，例如可以是8050系列的三极管。当施加到第四三极管的基极的电压信号为高电平时，第四三极管可以导通；当施加到第四三极管的基极的电压信号为低电平时，第四三极管处于截止状态，使得电气开关装置251断开，从而使得加热元件300断电。

进一步有利的是，控制开关253还可以包括电容器C7，电容器C7可以连接在第四开关器件Q2的控制端与第四开关器件Q2的第二端之间。电容器C7可以抑制电路中的电磁干扰。作为示例，电容器C7可以是104型的电容器。

采用根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置，当电机非正常运转(即，堵转或开路)时，第一检测电路220或第二检测电路230的输出端向开关电路252输出第一检测信号或第二检测信号，即，第三开关器件Q1的控制端接收到高电平的电压信号，第三开关器件Q1无法导通，从而使得加热元件300断电，起到保护加热元件的作用。当电机正常运转时，第一检测电路220和第二检测电路230均处于开路状态，即，第三开关器件Q1的控制端接收到低电平的电压信号，第三开关器件Q1正常导通，此时，电气开关装置251闭合或断开受第四开关器件Q2的控制，当第四开关器件Q2的控制端接收到高电平的电压信号时，电气开关装置251能够闭合，使得加热元件300被供电，执行加热；当第四开关器件Q2的控制端接收到低电平的电压信号时，电气开关装置251将被断开，使得加热元件300断电，停止加热。

如此，在根据本申请的实施例的用于电器设备的保护装置中，电气开关装置251的闭合或断开受到与电机工作状态相关联的开关电路及与控制单元相关联的控制开关二者的控制，仅在二者均导通的情况下，电气开关装置251才可以闭合，以允许加热元件300被供电，从而实现对加热元件的保护，防止在电机工作状态异常的情况下无法及时响应断开对加热元件的供电，避免对加热元件造成损坏。

如图5所示，根据本申请的实施例的保护装置200还可以包括稳压电路240，分压电路210的输出端连接到稳压电路240的输入端，第一检测电路220的输入端和第二检测电路230的输入端并联连接到稳压电路240的输出端。

稳压电路240可以包括稳压电源、二极管D3和电容单元。二极管D3的输入端连接到电容单元，二极管D3的输出端连接到稳压电源，例如，直流电源VDD。如此，通过设置二极管，可以对保护装置起到稳压的作用，具体来说，可以在分压电路的输出电压波动时仍能保持输出电压的稳定，以避免对检测电路造成损坏。作为示例，二极管D3可以为二极管，但本申请不限于此，其也可以是其他可以实现单向导电功能的器件或电路模块。

电容单元可以起到滤波的作用。作为示例，电容单元可以包括第一电容器E6和第二电容器C6，第一电容器和第二电容器并联连接在分压电路210的输出端与稳压电源的电源负端之间，第一电容器的电容量可以大于第二电容器的电容量。例如，第一电容器E6可以为电解电容，第二电容器C6可以为高频电容，例如，第二电容器C6可以是104型的电容器。此外，通过设置电容单元，可以起到滤波的作用，抑制电路中的电磁干扰。

根据本申请的第二方面，提供一种烹饪器具，该烹饪器具包括电机100、加热元件300、加热电源和根据本申请的第一方面所述的用于电器设备的保护装置200，保护装置200可以连接到加热元件300和加热电源(未示出)，以控制加热电源对加热元件300的供电和断电。

如本申请的第一方面的实施例中所述，烹饪器具还可以包括电气开关装置251、控制开关253和控制单元400，电气开关装置251可以连接在加热元件300和加热电源之间，控制单元400连接到控制开关253的控制端，其中，电气开关装置251、控制开关253与保护装置200的开关电路252串联连接。

本方面实施例提供的烹饪器具，由于具有上述第一方面中的任一技术方案的用于电器设备的保护装置200，进而具有上述任一技术方案的用于电器设备的保护装置200的构造及相应的有益效果，故在此不一一赘述。上面对本申请的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本申请的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善(例如，可以对不同实施例中描述的不同特征进行组合)，这些修改和完善也应在本申请的保护范围内。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

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指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一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本公开所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

Claims (10)

1.一种用于电器设备的保护装置，所述电器设备包括电机(100)、加热元件和加热电源，其特征在于，所述保护装置(200)包括分压电路(210)、第一检测电路(220)、第二检测电路(230)和开关电路(252)，

其中，所述分压电路(210)的输入端连接到所述电机(100)的电源，所述分压电路(210)的输出端连接到所述第一检测电路(220)的输入端和所述第二检测电路(230)的输入端，以将从所述分压电路(210)输出的电压信号施加到所述第一检测电路(220)的输入端和所述第二检测电路(230)的输入端，

所述第一检测电路(220)包括第一开关器件(221)，所述第一开关器件(221)的控制端连接到所述第一检测电路(220)的输入端，所述第二检测电路(230)包括第二开关器件(231)，所述第二开关器件(231)的控制端连接到所述第二检测电路(230)的输入端，

所述第一检测电路(220)的输出端和所述第二检测电路(230)的输出端均连接到所述开关电路(252)的控制端，在所述第一检测电路(220)的输出端向所述开关电路(252)的控制端输出第一检测信号或所述第二检测电路(230)的输出端向所述开关电路(252)的控制端输出第二检测信号的情况下，所述开关电路(252)断开所述加热元件与所述加热电源的连接。

2.根据权利要求1所述的用于电器设备的保护装置，其特征在于，在所述电压信号小于或等于第一参考电压且大于或等于第二参考电压的情况下，所述第一开关器件(221)和所述第二开关器件(231)均断开；在所述电压信号小于所述第二参考电压的情况下，所述第一开关器件(221)导通，所述第二开关器件(231)断开，所述第一检测电路(220)的输出端输出第一检测信号；在所述电压信号大于所述第一参考电压的情况下，所述第一开关器件(221)断开，所述第二开关器件(231)导通，所述第二检测电路(230)的输出端输出第二检测信号。

3.根据权利要求1所述的用于电器设备的保护装置，其特征在于，所述第一检测电路(220)还包括：

第一检测电源，所述第一开关器件(221)的第一端连接到所述第一检测电源，所述第一开关器件(221)的第二端连接到所述第一检测电路(220)的输出端；

第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端连接到所述第一检测电路(220)的输入端，所述第一分压电阻的第二端连接到所述第一开关器件(221)的控制端；

第二分压电阻，所述第二分压电阻的第一端连接到所述第一分压电阻的第二端，所述第二分压电阻的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的用于电器设备的保护装置，其特征在于，所述第二检测电路还包括：

第二检测电源，所述第二开关器件(231)的第一端连接到所述第二检测电源，所述第二开关器件(231)的第二端连接到所述第二检测电路(230)的输出端；

第三分压电阻，所述第三分压电阻的第一端连接到所述第二检测电路(230)的输入端，所述第三分压电阻的第二端连接到所述第二开关器件(231)的控制端；

第四分压电阻，所述第四分压电阻的第一端连接到所述第三分压电阻的第二端，所述第四分压电阻的第二端连接到所述第二检测电源。

5.根据权利要求4所述的用于电器设备的保护装置，其特征在于，所述第一开关器件(221)为第一三极管，所述第一三极管的控制端连接到所述分压电路(210)的输出端，所述第一三极管的集电极连接到所述第一检测电源，所述第一三极管的发射极连接到所述第一检测电路(220)的输出端，

所述第二开关器件(231)为第二三极管，所述第二三极管的控制端连接到所述分压电路(210)的输出端，所述第二三极管的发射极连接到所述第二检测电源，所述第二三极管的集电极连接到所述第二检测电路(230)的输出端。

6.根据权利要求5所述的用于电器设备的保护装置，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于电器设备的保护装置，其特征在于，所述开关电路(252)包括第三开关器件、第五分压电阻和第六分压电阻，所述第三开关器件的控制端连接到所述开关电路(252)的控制端，所述第五分压电阻连接在所述第三开关器件的第一端与所述第三开关器件的控制端之间，所述第六分压电阻连接在所述第三开关器件的控制端与接地点之间。

8.根据权利要求1所述的用于电器设备的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括稳压电路(240)，所述分压电路(210)的输出端连接到所述稳压电路(240)的输入端，所述稳压电路(240)的输出端连接到所述第一检测电路(220)的输入端和所述第二检测电路(230)的输入端，

所述稳压电路(240)包括稳压电源、二极管和电容单元，所述二极管的输入端连接到所述电容单元，所述二极管的输出端连接到所述稳压电源，所述电容单元包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器并联连接在所述分压电路(210)的输出端与接地点之间，所述第一电容器的电容量大于所述第二电容器的电容量。

9.一种烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括电机(100)、加热元件(300)、加热电源和根据权利要求1-8中的任一项所述的用于电器设备的保护装置(200)，所述保护装置(200)连接到所述加热元件(300)和所述加热电源。

10.根据权利要求9所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具还包括电气开关装置(251)、控制开关(253)和控制单元(400)，所述电气开关装置(251)连接在所述加热元件(300)和所述加热电源之间，所述控制单元(400)连接到所述控制开关(253)的控制端，

其中，所述电气开关装置(251)、所述控制开关(253)与所述保护装置(200)的开关电路(252)串联连接。

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