用于烹饪器具的浪涌检测和电压检测复用电路及烹饪器具的制作方法

1.本实用新型涉及家用器具领域，尤其涉及一种用于烹饪器具的浪涌检测和电压检测复用电路及烹饪器具。


背景技术：

2.目前，电磁加热已经是应用于烹饪器具的主要加热技术，但是电磁加热电路系统中一般的电路设计输出功率较高，电流比较大。因此，对于半导体功率元件，需要进行保护，从而设计出了浪涌检测电路。同时，对于烹饪器具而言，还需要检测市电电压以使烹饪器具以合适的加热功率进行加热，因而又需要有市电电压检测电路。但是在现有的电路结构中，市电电压检测电路和浪涌检测电路通常同时存在，独立工作，这不仅增加了电路设计的复杂性，也增加了生产制造成本。
3.因此，本申请提出一种用于烹饪器具的浪涌检测和电压检测复用电路及烹饪器具，以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

4.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例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。
5.为了至少部分地解决上述问题，本实用新型公开了一种用于烹饪器具的浪涌检测和电压检测复用电路，其包括连接市电交流电源的整流模块，还包括：控制器；加热模块，所述加热模块与所述控制器电连接，用于对所述烹饪器具进行加热；分压模块，所述分压模块包括至少三个串联的分压电阻，串联后的所述至少三个分压电阻一端连接所述整流模块的输出端，另一端接地，所述分压模块的输出端连接所述控制器；所述至少三个串联的分压电阻中，接地的第一分压电阻用于取出对应于所述控制器的工作电压的电压值，并且，除所述第一分压电阻之外的至少一个所述分压电阻并联有耦合电容，所述控制器配置为根据检测到的所述电压值控制所述加热模块是否给所述烹饪器具加热。
6.根据本实用新型的浪涌检测和电压复用电路，同时实现两种功能，既能实时检测市电电压，也能判断出市电电压是否发生浪涌，从而根据检测结果对烹饪器具进行控制，既保护了电路中的功率元件也节约了生产成本。
7.优选地，所述分压模块包括依次串联的所述第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻以及第四分压电阻，所述第四分压电阻连接所述整流模块的输出端，所述第二分压电阻并联有所述耦合电容。
8.由此，与所述第一分压电阻相邻的第二分压电阻并联有耦合电容，能够在出现浪涌电压时，被耦合电容吸收，避免突然的电压跌落给电路造成的震荡。
9.优选地，所述第一分压电阻r1与所述分压模块的全部分压电阻的总阻值的比值k
满足：0.005≤k≤0.015。
10.由此，通过将第一分压电阻与总阻值的比值设定在一定范围内，使得该复用电路合理分压，避免浪涌电压给电路造成的破坏，并有效地保护烹饪器具正常工作。
11.优选地，该比值k＝0.01。由此，使得该复用电路的设计较为合理化。
12.优选地，所述整流模块包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的一端用于连接交流电源的零线接入端，所述第一二极管的另一端连接所述分压模块的输入端；所述第二二极管的一端用于连接交流电源的火线接入端，所述第二二极管的另一端连接所述分压模块的输入端。
13.由此，能够对交流市电进行整流形成直流电，对电路进行供电。
14.优选地，所述加热模块为电磁谐振加热电路。
15.由此，能够通过电磁加热电路对烹饪器具进行加热。
16.本实用新型还提供一种烹饪器具，其包括上述任一实施方式所述的浪涌检测和电压检测复用电路。
17.根据本实用新型的烹饪器具，通过该复用电路，既能实时检测市电电压，也能判断出市电电压是否发生浪涌，从而根据检测结果对烹饪器具进行比如是否进行加热以及以何种功率进行加热等控制，既保护了电路中的功率元件也节约了生产成本。
附图说明
18.本实用新型实施例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。在附图中，
19.图1为根据本实用新型的优选实施方式的用于烹饪器具的浪涌检测和电压检测复用电路的示意图；
20.图2为根据本实用新型的优选实施方式的烹饪器具的立体图；
21.图3为根据本实用新型的优选实施方式的烹饪器具的电磁谐振加热电路图；以及
22.图4为根据本实用新型的优选实施方式的烹饪器具的控制流程图。
具体实施方式
23.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，本实用新型实施例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例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
24.为了彻底了解本实用新型实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施例。
25.以下，参照图1至图4，对根据本实用新型的优选实施方式的烹饪器具以及用于烹饪器具的浪涌检测和电压检测复用电路进行说明。示例性地，本实用新型的烹饪器具可以是电饭煲、电压力锅、料理机、豆浆机、电炖锅或其它电加热器具。
26.如图2所示，烹饪器具100可以包括煲体110和盖体130。煲体110可以具有圆筒形状(或其他形状)的内锅收纳部，内锅120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120的清洗。内锅120通常由金属材料制成且上表面具有圆形开口，用于盛放待加热的材料，诸如米、汤等。
27.可理解，内锅120与煲体110的内锅收纳部具有对应形状。例如，内锅120包括由锅壁形成的具有上部开口和内腔的回转体，该回转体形状包括锅壁和连接在锅身上部(沿锅身的整圈设置)的锅沿。内锅120的容量通常在6升(l)以下，例如内锅120的容量可以为2l或4l等。
28.盖体130以可开合的方式连接至煲体110，用于盖合煲体110。当盖体130盖合在煲体110上时，盖体130和内锅120之间构成烹饪空间。可选地，盖体130可以包括上盖和可拆盖，可拆盖设置在上盖和煲体110之间，并且与上盖可拆卸地连接，以方便随时对可拆盖进行清洗。
29.煲体110还可以包括用于加热内锅120的加热模块140。另外，烹饪器具100还可以包括温度传感器，其被配置为测量所述烹饪空间中的温度值。例如，烹饪器具100可以包括用于感测内锅120的底部温度的底部温度传感器，和/或，包括用于感测内锅120的顶部温度的顶部温度传感器。其中，顶部温度传感器可以设置在盖体130中。底部温度传感器和顶部温度传感器可以为热敏电阻。底部温度传感器和顶部温度传感器均连接至烹饪器具100的控制器150，以在感测到内锅120的温度之后将感测到的温度信号反馈至控制器150，从而控制器150能够基于温度信号对烹饪的过程实现更精确的控制。其中，当内锅120置于煲体110的内锅收纳部时，底部温度传感器可以感测内锅120的底壁的温度，例如，底部温度传感器可以与底壁直接或间接接触。
30.另外，煲体110还可以包括电源板，煲体110上还可以设置有显示板。其中，电源板可以用于为显示板、控制器150等进行供电。显示板上可以显示与烹饪状态相关的信息，例如显示烹饪类别，剩余烹饪时间，提示操作错误的文字信息等。
31.图1是本实用新型实施例的用于烹饪器具100的浪涌检测和电压检测复用电路10的示意图。该复用电路10主要包括：连接市电交流电源的整流模块11、控制器150(microcontroller unit，mcu)、加热模块140和分压模块12。
32.具体地，分压模块12包括至少三个串联的分压电阻，串联后的至少三个分压电阻一端连接整流模块11的输出端，另一端接地。且分压模块12的输出端连接控制器150。如图1所示，分压模块12的输出端连接控制器150的模数转换(analog
‑
to
‑
digital，ad)检测口，具体可以用于检测mcu的模数转换ad检测口的电压值。
33.在上述至少三个串联的分压电阻中，接地的第一分压电阻r1用于取出对应于所述控制器150的工作电压的电压值，并且，除第一分压电阻r1之外的至少一个分压电阻并联有耦合电容c1，控制器150配置为根据检测到的所述电压值控制所述加热模块140是否给烹饪器具100加热。
34.在本实施方式中，如图1所示，分压模块12包括依次串联的第一分压电阻r1、第二分压电阻r2、第三分压电阻r3以及第四分压电阻r4。第四分压电阻r4连接整流模块11的输出端，第二分压电阻r2并联有耦合电容c1。
35.可以理解，在其他实施方式中，分压模块包括的分压电阻的数量也可以是其他值，也就是说，本实用新型对分压模块12所包括的电阻的个数不作限定，该值可以根据实际的需求进行设定。
36.也可以理解，在本实施方式中，是与第一分压电阻r1相邻的第二分压电阻r2并联有耦合电容。在其他实施方式中，也可以是只有第三分压电阻r3并联有耦合电容c1，或者，在分压模块12包括更多数量(例如5个)的分压电阻时，存在除了第一分压电阻r1之外的两个或更多的分压电阻均并联有耦合电容c1。
37.更具体地，第一分压电阻r1与分压模块12的全部分压电阻的总阻值的比值k可以满足：0.005≤k≤0.015。由此，通过将第一分压电阻r1与总阻值的比值k设定在一定范围内，使得该复用电路10合理分压，避免浪涌电压给电路造成的破坏，并有效地保护烹饪器具100正常工作。优选地，比值k可以为0.01。
38.继续参考图1，整流模块11可以包括第一二极管d1和第二二极管d2。第一二极管d1的一端用于连接交流电源的零线接入端，第一二极管d1的另一端连接分压模块12的输入端；第二二极管d2的一端用于连接交流电源的火线接入端，第二二极管d2的另一端连接分压模块12的输入端。由此，通过该整流模块11能够将交流电进变成直流电，对电路进行供电。
39.接下来，参考图3，该复用电路10中的加热模块140可以是电磁谐振加热电路。在本实施方式中，可以包括两个电磁谐振加热电路，控制器150可以根据检测到的电压值控制相应的电磁谐振加热电路开始工作。
40.具体地，如图3所示，第一电磁谐振加热电路包括第一驱动电路、第一谐振电容c11和第一线圈。具体地，第一驱动电路可以包括第一继电器ry101、续流二极管d114、三极管q113、第一电阻r187和第二电阻r186；控制器150的i/o口输出连接第一电阻r187，第一电阻r187另一端连接第二电阻r186和三极管q113的基极，第二电阻r186的另一端接地，三极管q113的发射极接地，三极管q113的集电极连接续流二极管d114的正极；续流二极管d114的负极连接第一驱动电路的电源；续流二极管d114的正负极分别连接在第一继电器ry101的两端。
41.第一谐振电容c11可以设定为适用于第一市电电压范围。示例性地，第一谐振电容c11可以设定为适用于200v至220v的第一市电电压范围。也就是说，在控制器150的ad检测口所检测到的对应于200v至220v的市电电压的电压值时，采用第一电磁谐振加热电路对烹饪器具100进行加热。
42.可以理解，第二电磁谐振加热电路包括第二驱动电路、第二谐振电容c12和第二线圈。第二驱动电路的构造可以与第一驱动电路的构造相同。为了行文简洁，在此不再赘述，其具体结构可参照图3。
43.第二谐振电容c12可以设定为适用于第二市电电压范围。示例性地，第二谐振电容c12可以设定为适用于220v至240v的第二市电电压范围。也就是说，在控制器150的ad检测口所检测到的对应于220v至240v的市电电压的电压值时，采用第二电磁谐振加热电路对烹饪器具100进行加热。
44.下面，结合图1、图4，和电路中元器件的具体实施参数，详细说明本实用新型的用于烹饪器具100的浪涌检测和电压检测复用电路10的工作原理。
45.假定比值k＝0.01，在正常情况下，市电是220v时，控制器150的ad检测口检测到的电压值是220v*0.01＝2.2v。在有浪涌电压到来时，会在第二分压电阻r2和第三分压电阻r3之间，出现远大于正常情况的电压。当出现这种突然变大的电压时，耦合电容c1起到耦合的
作用，将第二分压电阻r2和第三分压电阻r3之间的电压耦合到第二分压电阻r2和第一分压电阻r1之间。相当于第二分压电阻r2被短路。此时，浪涌电路的比值k就变成了r1/(r1+r3+r4)，这个值远大于0.01。那么，控制器150的ad检测口检测到的电压值会发生突变，即控制器150接收到的信号就会发生突变，当控制器150检测到有这个突变产生时，使烹饪器具100停止加热，或者直接断电以保护器具。
46.示例性地，r4＝200k，r3＝400k，r2＝400k，r1＝10k，正常电压220v时，控制器150检测到的电压值是220*10/(200+400+400+10)＝2.17v。当浪涌电压来临时，控制器150检测到的电压值是u
浪涌
*10/(200+400+10)＝u
浪涌
*0.015。为了保证安全，我们必须在浪涌电压大于300v前完成保护，所以u
浪涌
*0.015＝300*0.015＝4.5v，当控制器150接收到从2.17v到4.5v的突然变化，使电器停止加热，用来保护器具。可以理解，4.5v
‑
2.17v的差值可以定义为浪涌阈值。当电压值变化达到该差值，说明发生浪涌。
47.因此，在一个实施方式中，如图4所示，浪涌阈值设定为1.5v。若控制器150的ad检测口检测到电压值变化大于1.5v，说明发生浪涌，则控制加热模块140停止加热；否则，说明电压为正常市电电压，根据该正常市电电压计算整机的输出功率，以合适的加热功率进行加热。
48.根据本实用新型的浪涌检测和电压复用电路以及烹饪器具，能够通过该复用电路同时实现两种功能，既能实时检测市电电压，也能判断出市电电压是否发生浪涌，从而根据检测结果对烹饪器具进行控制，既保护了电路中的功率元件也节约了生产成本。
49.除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
50.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。本领域技术人员可以理解的是，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。