RU115599U1

RU115599U1 - HOB CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU115599U1
Application number: RU2011146240/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Ревунов; Иван Иванович Теплухин; Валентина Павловна Ефимова
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2012-04-27

Abstract

Устройство управления плитой, содержащее плату управления и силовую плату, конструктивно соединенные между собой крепежными элементами и шлейфом, припаянным к силовой плате, а разъем соединен с платой управления для управления режимами работы нагревательных элементов и отображения состояния на дисплеях и индикаторах, при этом микроконтроллер со встроенным таймером платы управления связан с мультиплексором, сенсорные кнопки блокировки и двойного нагрева соединены с индикатором режима двойного нагрева, а импульсный источник питания включает в себя импульсный трансформатор с варистором и связан через реле для включения дополнительных элементов питания и узла подачи звуковых сигналов. A stove control device containing a control board and a power board, structurally interconnected by fasteners and a loop soldered to the power board, and the connector is connected to the control board for controlling the operating modes of the heating elements and displaying the state on displays and indicators, while the microcontroller with a built-in the timer of the control board is connected to the multiplexer, the touch buttons for blocking and double heating are connected to the indicator of the double heating mode, and the switching power supply includes a pulse transformer with a varistor and is connected through a relay to turn on additional batteries and a unit for supplying sound signals.

Description

Полезная модель относится к области электронного управления и, более конкретно, к электронной системе управления питанием для нагревательных элементов плиты нагрева.The invention relates to the field of electronic control and, more specifically, to an electronic power management system for heating elements of a heating plate.

Известно устройство управления питанием электрических нагревательных элементов, подключенных к электрической плите.A device for controlling the power of electric heating elements connected to an electric stove is known.

Оно описано, например, в патенте США №2194431.It is described, for example, in US patent No. 2194431.

Известное устройство управления по патенту США №2194431 содержит коммуникационную шину, к которой подключен контролер со встроенным таймером, импульсный источник питания, цифровой дисплей, подключенный к контроллеру, реле для управления мощностью нагревательных элементов, звуковую сигнализацию, кнопки включения и выключения.The known control device according to US patent No. 2194431 contains a communication bus to which a controller with an integrated timer is connected, a switching power supply, a digital display connected to the controller, a relay for controlling the power of the heating elements, an audible alarm, and on / off buttons.

Задачей настоящей полезной модели является снижение энергозатрат, повышение надежности работы и удобства в обслуживании.The objective of this utility model is to reduce energy consumption, increase reliability and ease of maintenance.

Поставленная задача решена за счет того, что устройство управления плитой содержат плату управления и силовую плату, конструктивно соединенные между собой крепежными элементами и шлейфом, припаянным к силовой плате, а разъем соединен с платой управления для управления режимами работы нагревательных элементов и отображения состояния на дисплеях и индикаторах, при этом микроконтроллер со встроенным таймером платы управления связан с мультиплексором, сенсорные кнопки блокировки и двойного нагрева соединены с индикатором режима двойного нагрева, а импульсный источник питания, включает в себя импульсный трансформатор с варистором и связан через реле для включения дополнительных элементов питания и узла подачи звуковых сигналов.The problem is solved due to the fact that the stove control device contains a control board and a power board structurally interconnected by fasteners and a cable soldered to the power board, and the connector is connected to the control board to control the operation of the heating elements and display the status on the displays and indicators, while the microcontroller with a built-in timer for the control board is connected to the multiplexer, the touch lock and dual heating buttons are connected to the dual mode indicator about heating, and a switching power supply, includes a pulse transformer with a varistor and is connected through a relay to turn on additional batteries and an audio signal supply unit.

Сущность полезной модели поясняется рис.1, где схематично представлена конструкция управления плитой.The essence of the utility model is illustrated in Fig. 1, where a plate control design is schematically presented.

Устройство управления плитой (рис.1) представляет собой двухстороннюю печатную плату управления 1 и одностороннюю силовую плату 2, конструктивно соединенные между собой крепежными элементами 3, шлейфом 4 с разъемом 5. Шлейф 4 припаян к силовой плате 2, а разъем 5 соединен с платой управления 1. Плата управления 1 предназначена для управления режимами работы нагревательных элементов и отображения состояния на дисплеях и индикаторах.The stove control device (Fig. 1) is a double-sided control circuit board 1 and a single-sided power board 2, structurally interconnected by fasteners 3, by a cable 4 with connector 5. The cable 4 is soldered to the power board 2, and connector 5 is connected to the control board 1. The control board 1 is designed to control the operating modes of the heating elements and display the status on displays and indicators.

Плата управления 1 состоит из микроконтроллера 13 со встроенным таймером двойного семисегментного дисплея 17 таймера, четырех семисегментных дисплеев уровня мощности 12 четырех нагревательных элементов, сенсорных кнопок уменьшения уровня мощности 10 и сенсорных кнопок увеличения уровня мощности 11, сенсорной кнопки уменьшения времени таймера 15, сенсорной кнопки увеличения времени таймера 16, сенсорной кнопки 14 включения - выключения устройства управления плитой, сенсорной кнопки блокировки 19 для включения - выключения режима блокировки всех кнопок, индикатора режима блокировки 18, одной или нескольких сенсорных кнопок двойного нагрева 22 для включения-выключения режима двойного нагрева, индикаторов режима двойного нагрева 21, мультиплексора 20 для передачи сигналов с сенсорных кнопок 10, 11, 15, 16, 19, 22 в микроконтроллер 13.The control board 1 consists of a microcontroller 13 with a built-in timer for a dual seven-segment display 17 timers, four seven-segment power level displays 12 four heating elements, touch buttons to decrease the power level 10 and touch buttons to increase the power level 11, touch button to decrease the timer 15 time, touch button to increase time timer 16, the touch button 14 on - off the stove control device, the touch lock button 19 to turn on - off the sun lock mode x buttons, lock mode indicator 18, one or more double heating touch buttons 22 for turning on / off double heating mode, double heating mode indicators 21, multiplexer 20 for transmitting signals from touch buttons 10, 11, 15, 16, 19, 22 in microcontroller 13.

Силовая плата 2 предназначена для преобразования переменного напряжения первичной сети 220 В с чистотой 50 Гц в стабилизированное напряжение 5 В для питания логической части устройства управления плитой и 15 В для питания обмоток реле, для выдачи звуковых сигналов и для включения-выключения нагревательных элементов с помощью реле под управлением микроконтроллера 13 со скважностью в зависимости от установленного режима нагрева.Power board 2 is designed to convert an alternating voltage of a primary network of 220 V with a purity of 50 Hz to a stabilized voltage of 5 V for supplying the logic part of a stove control device and 15 V for supplying relay windings, for issuing sound signals and for switching heating elements on and off using a relay under the control of the microcontroller 13 with a duty cycle depending on the set heating mode.

Силовая плата 2 состоит из импульсного источника питания, включающего в себя импульсный трансформатор 8 с двумя номиналами выходного напряжения, четырех главных реле 6 для включения-выключения четырех главных нагревательных элементов, одного или двух реле двойной зоны нагрева 7 для включения-выключения дополнительных нагревательных элементов, узла подачи питания реле, узла подачи звуковых сигналов.The power board 2 consists of a switching power supply, which includes a pulse transformer 8 with two output voltage ratings, four main relays 6 for turning on / off the four main heating elements, one or two relays of the double heating zone 7 for turning on / off the additional heating elements, relay power supply unit, sound signal supply unit.

Устройство управления плитой при подключении плиты к первичной сети производит автоматический контроль оборудования, после чего оно входит в режим блокировки, о котором указывает светящийся индикатор режима блокировки 18 и в котором все сенсорные кнопки 10, 11, 15, 16, 14, 22 заблокированы.The stove control device, when the stove is connected to the primary network, performs automatic control of the equipment, after which it enters the lock mode, which is indicated by the illuminated lock mode indicator 18 and in which all the touch buttons 10, 11, 15, 16, 14, 22 are locked.

Для включения устройства управления плитой необходимо снять блокировку, прикоснувшись к сенсорной кнопке блокировки 19 пальцем руки, после чего индикатор режима блокировки 18 гаснет и включается устройство управления плитой, прикоснувшись к сенсорной копке включения-выключения 14. На дисплеях уровня мощности 12 всех нагревательных элементов высвечивается «0»: устройство управления плитой готово к работе - установке режимов работы нагревательных элементов.To turn on the stove control device, it is necessary to remove the lock by touching the touch lock button 19 with your finger, after which the lock mode indicator 18 goes out and the stove control device turns on by touching the on-off touch button 14. On the power level displays 12 of all heating elements are displayed " 0 ": the stove control device is ready to work - setting the operating modes of the heating elements.

Вся работа устройства управления осуществляется под управлением микроконтроллера 13, который циклически опрашивает сенсорную кнопку включения-выключения 14 и все сенсорные кнопки 10, 11, 15, 16, 19, 22, сигналы с которых поступают через мультиплексор 20 в микроконтроллер 13, который реагирует соответственно на каждую нажатую кнопку: выдает сигналы для включения-выключения реле главных 6 нагревательных элементов и реле двойной зоны нагрева 7 в зависимости от заданного уровня мощности и выдает сообщения на дисплеи уровня мощности 12, на дисплей таймера 17, на индикатор режима блокировки 18 и на индикатор режима двойного нагрева 21, выдает сигналы для звуковой сигнализации.All operation of the control device is controlled by a microcontroller 13, which cyclically polls the touch on / off button 14 and all touch buttons 10, 11, 15, 16, 19, 22, the signals from which are fed through the multiplexer 20 to the microcontroller 13, which responds accordingly to each pressed button: gives signals for turning on / off the relays of the main 6 heating elements and the relay of the double heating zone 7 depending on the set power level and issues messages to the power level displays 12, to the timer display and 17, to the indicator of the lock mode 18 and the indicator of the dual heating mode 21, gives signals for audible alarm.

Выбор и установка уровня мощности нагревательных элементов производится с помощью сенсорных кнопок уменьшения уровня мощности 10 и сенсорных кнопок увеличения уровня мощности 11, при этом на соответствующем дисплее уровня мощности 12 высвечивается выбранный уровень мощности от 1 до 9 и циклически включается-выключается соответствующее реле главное 6. Время включения-выключения и соответственно мощность нагревательного элемента зависит от заданного уровня мощности. При определенном цикле включения реле главных 6 и реле двойной зоны нагрева 7 время включения реле возрастает с повышением уровня мощности и при уровне мощности, равном 9, реле не выключается. Выключение нагревательного элемента производится путем установки уровня мощности, равного «0». Выключение всех нагревательных элементов и соответственно устройства управления плитой производится с помощью сенсорной кнопки включения-выключения 14, после чего дисплеи уровня мощности 12 невключенных ранее нагревательных элементов гаснут, а на дисплеях уровня мощности 12 включенных ранее нагревательных элементов высвечивается символ "H" в течение времени индикации остаточного тепла. Время индикации остаточного тепла зависит от заданного уровня мощности и от времени работы нагревательного элемента, но не более определенного времени.The selection and setting of the power level of the heating elements is carried out using the touch buttons to reduce the power level 10 and touch buttons to increase the power level 11, while the selected power level from 1 to 9 is displayed on the corresponding power level display 12 and the corresponding main relay 6 turns on and off. The on-off time and, accordingly, the power of the heating element depends on a given power level. With a certain turn-on cycle of the main 6 relays and the dual heating zone relay 7, the relay turn-on time increases with increasing power level and when the power level is 9, the relay does not turn off. The heating element is turned off by setting the power level equal to "0". All heating elements and, accordingly, the stove control device are turned off using the touch-on-off button 14, after which the power level displays 12 of the previously unheated heating elements go out, and the symbol “H” is displayed on the power level displays of the 12 previously connected heating elements during the display time residual heat. The residual heat indication time depends on the set power level and on the operating time of the heating element, but not more than a certain time.

Включение таймера для работы с одним из четырех нагревательных элементов осуществляется путем прикосновения к сенсорной кнопке увеличения времени таймера 16 или к сенсорной кнопке уменьшения времени таймера 15, после чего выбирается нагревательный элемент, задается уровень мощности с помощью сенсорной кнопки уменьшения уровня мощности 10 и/или с помощью сенсорной кнопки увеличения уровня мощности 11 время таймера с помощью сенсорной кнопки уменьшения времени таймера 15 и/или с помощью сенсорной кнопки увеличения времени таймера 16. При этом на дисплее таймера 17 высвечивается заданное время, а на дисплее уровня мощности 12 выбранного нагревательного элемента - заданный уровень мощности, включается для работы соответствующее реле главное 6. Ежеминутно показание дисплея таймера 17 уменьшается на единицу и по истечении заданного времени нагревательный элемент выключается с выдачей звукового сигнала в течение одной минуты и индикацией на дисплее уровня мощности 12 символа "H" в течение времени индикации остаточного тепла. Выключение таймера выполняется также при установке пользователем значения времени таймера "00", или при одновременном нажатии сенсорной кнопки уменьшения времени таймера 15 и сенсорной кнопки увеличения времени таймера 16 или при выключении нагревательного элемента, работающего по таймеру. Это обеспечивает экономичность устройства.The timer is activated for working with one of the four heating elements by touching the touch button to increase the timer 16 or the touch button to decrease the timer 15, after which the heating element is selected, the power level is set using the touch button to decrease the power level 10 and / or using the touch button to increase the power level 11 time timer using the touch button to decrease the time timer 15 and / or using the touch button to increase the time timer 16. m on the display of the timer 17 the set time is displayed, and on the display of the power level 12 of the selected heating element - the set power level, the main relay is turned on for operation 6. The minute display of the timer 17 decreases by one and after the set time the heating element turns off with the sound signal for one minute and indication on the display of the power level 12 of the character "H" during the indication of residual heat. The timer is also turned off when the user sets the timer value “00”, or while pressing the touch button to decrease the time of timer 15 and the touch button to increase the time of timer 16, or when the heating element operating on the timer is turned off. This ensures the efficiency of the device.

Режим двойного нагрева, в котором включается дополнительный нагревательный элемент, устанавливается с помощью сенсорной кнопки двойного нагрева 22 при условии, что соответствующий нагревательный элемент включен, при этом светится индикатор режима двойного нагрева 21, включается реле двойной зоны нагрева 7 аналогично реле главного 6. Выключение режима двойного нагрева производится повторным прикосновения к сенсорной кнопке двойного нагрева 22, после чего индикатор режима двойного нагрева 21 гаснет. Это также обеспечивает экономичность устройства.The dual heating mode, in which the additional heating element is switched on, is set using the double heating sensor button 22, provided that the corresponding heating element is turned on, the dual heating mode indicator 21 lights up, the dual heating zone relay 7 turns on, similar to the main relay 6. Turning off the mode double heating is repeated by touching the touch button dual heating 22, after which the indicator of the dual heating mode 21 goes out. It also provides a cost-effective device.

В устройстве управления плитой реализован режим подогрева, в котором нагревательный элемент работает определенное время при максимальной мощности нагрева, соответствующей уровню мощности "9", а затем переходит на меньшую мощность согласно заданному уровню мощности от 1 до 8. Режим подогрева передается на соответствующий дисплей, уровня мощности 12 нагревательного элемента путем высвечивания децимальной точки. Режим подогрева отменяется автоматически по истечении определенного времени, которое зависит от выбранного уровня мощности после подогрева, и пользователем принудительно во время работы режима подогрева.In the stove control device, a heating mode is implemented in which the heating element operates for a certain time at a maximum heating power corresponding to a power level of "9", and then switches to a lower power according to a given power level from 1 to 8. The heating mode is transmitted to the corresponding display, level power 12 of the heating element by highlighting the decimal point. The heating mode is automatically canceled after a certain time, which depends on the selected power level after heating, and the user is forced during the heating mode.

При работе устройства управления плитой, когда заданы режимы работы нагревательных элементов, может быть включен режим блокировки с помощью сенсорной кнопки блокировки 19, при этом индикатор режима блокировки 18 начинает светиться. Этот режим предохраняет сенсорные кнопки устройства управления плитой от случайного прикосновения чего-либо, т.к. в этом режиме заблокированы все сенсорные кнопки 10, 11, 15, 16, 22, кроме сенсорной кнопки включения-выключения 14. Режим блокировки включается также автоматически через одну минуту, если значение уровня мощности всех нагревательных элементов, равное "0", более 10 секунд. Все это увеличивает надежность работы устройства управления.During operation of the stove control device, when the operating modes of the heating elements are set, the lock mode can be turned on using the lock touch button 19, and the lock mode indicator 18 lights up. This mode protects the touch buttons of the stove control device from accidentally touching anything, as in this mode, all touch buttons 10, 11, 15, 16, 22 are locked, except for the touch on / off button 14. The lock mode is also turned on automatically after one minute if the power level value of all heating elements is “0” for more than 10 seconds . All this increases the reliability of the control device.

Работа импульсного трансформатора 8 в импульсном режиме на частоте 100 кГц позволяет получить достаточную мощность при малых габаритах.The operation of the pulse transformer 8 in a pulsed mode at a frequency of 100 kHz allows you to get enough power with small dimensions.

Применение варистора 9 позволяет защитить импульсный источник питания от скачков напряжения в первичной сети.The use of varistor 9 allows you to protect the switching power supply from power surges in the primary network.

Узел подачи питания реле запрещает подачу напряжения на обмотки реле, если значение уровня мощности всех нагревательных элементов равно "0", обеспечивая таким образом дополнительную защиту от случайного включения нагревательного элемента.The relay power supply unit prohibits the supply of voltage to the relay windings if the power level value of all heating elements is “0”, thus providing additional protection against accidental switching on of the heating element.

Кроме того, устройство обеспечивает равномерную и быструю подачу тепла в рабочую зону нагрева. Для всех четырех нагревательных элементов существует режим подогрева, который можно отменить как автоматически по истечению определенного времени, так и по желанию пользователя.In addition, the device provides a uniform and fast supply of heat to the working area of the heating. For all four heating elements there is a heating mode, which can be canceled both automatically after a certain time, and at the request of the user.

Claims

A stove control device comprising a control board and a power board structurally interconnected by fasteners and a cable soldered to the power board, and the connector is connected to the control board to control the operation of the heating elements and display the status on the displays and indicators, while the microcontroller with integrated the timer of the control board is connected to the multiplexer, the touch lock and double heating buttons are connected to the dual heating mode indicator, and the switching power supply It includes a pulse transformer with a varistor and is connected through a relay to turn on additional batteries and an audio signal supply unit.