专利名称：电磁炉电脑控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁炉电脑控制器，特别是一种具有恒功率控制的电磁炉电脑控制器，属电子技术领域。
背景技术：
经过检索、查新找到三种已申报专利的电磁炉控制器的相关文件1、《电磁炉控制器》专利号为CN2217290Y，该控制器的微处理器内程序可控制断电自动还原及控制加热，包括间歇性能电加热保温；2、《带频率自动跟踪的电磁炉》专利号为CN2181780Y，文献中提到控制器根据反馈的信号，不断地调整负载线圈的工作频率，直到反馈信号产生最大值，使负载线圈工作在最高效率状态；3、《一种带自动煮食程序控制芯片的智慧型电磁炉》专利号为CN1215821A，提到由于在电磁炉内部电路中增加了自动煮食程序控制芯片，向中央控制电路发出指令，从而实现自动定温、自动加热、自动煮食功能。
从现有国内外产品及上述三种专利技术看，尚未有对电磁炉大功率管进行保护的产品，而电磁炉的大功率管往往容易损坏，影响电磁炉的使用寿命。
发明内容
本发明提供一种采用单片机来控制保护大功率管，恒功率运行的电磁炉电脑控制器。
本发明包括硬件及软件两部份，硬件部份包括微电脑控制器、锅底温度检测电路、大功率管表面温度检测电路、按键输入电路、复位电路、时钟电路、冷却风扇控制电路、声音提示电路、显示电路、输出开关电路、输出功率控制电路、PWM电路、驱动电路换能器、整流滤波电路、瞬变脉冲保护电路、电压取样电路、同步电路、高压取样电路、反压控制电路、电流取样电路、电流反馈电路。
上述电路分装在三件线路板上，第一件是功率板，第二件是控制板，第三件是按键板，用接插座将它们连接。
功率板安装有驱动电路、换能器、整流滤波电路、电压取样电路、同步电路、高压取样电路、电流取样电路、驱动电源电路控制板安装有微电脑控制器、锅底温度检测电路、大功率管表面温度检测电路、复位电路、时钟电路、冷却风扇控制电路、声音提示电路、输出开关电路、输出功率控制电路、PWM电路、瞬变脉冲保护电路、反压控制电路、电流反馈电路、电源电路；按键板安装有按键输入电路、显示电路。三件板之间用插接座连接，功率板中如图2的驱动电路由电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R24，三极管Q2、Q3、Q4、Q5组成，输出到大功率管基极输入端，R22与R21接点接插座LINK1第1脚；换能器由换能线圈L2，高压电容C3，大功率管Q1组成，线圈L2与大功率管集电极串联；整流滤波电路由保险管F1，压敏电阻RZ1，电容C1、C2，硅桥B1，扼流线圈L1组成，硅桥B1输出正端接扼流线圈L1，再串接线圈L2；电压取样电路由电阻R1、R2、R3组成，由R1与R2接点B，输出信号到插座LINK1第3脚；同步电路由电阻R4、R5、R6、R10、R11，稳压管Z1组成，由电阻R11与稳压管Z1的接点接到LINK1第5脚，由电阻R5与电阻R6的接点A接到插座LINK1第7脚；高压取样电路由电阻R7、R8、R9组成，R8与R9接点接插座LINK1第4脚；电流取样电路由电流互感器B2，电阻R23，电容C4，二极管D3、D4、D5、D6组成，二极管D3、D5的负端相接再接到插座LINK1第9脚，D4、D6的正极相接再接插座LINK1第8脚；电阻R19、R20，电容C6、C7、C8、C9、C10，二极管D1、D2，三极管Q6，稳压二极管Z2、Z3组成驱动电源电路，三极管Q6的发射极接Q2的集电极，电路输出+17V、-5V，插座CN3是AC220V输入，CN1是输出到控制板变压器T。CN2是从控制板变压器T输入AC24V，LINK1是与控制板接口的连接器。
控制板中如图3的微电脑控制器为集成电路IC1，锅底温度检测电路由传感器POT，电阻R4，电容C1组成，R4与C1并联接点接集成电路IC1第18脚。
大功率管表面温度检测电路由传感器IGBT，电阻R3，电容C2组成，R3与C2并联接点接集成电路IC1第1脚。
复位电路由电阻R5、R6、R8、R58、R59，电容C6、C23，三极管Q1、Q8组成，Q1的集电极串接R5后接到集成电路IC1第13脚。
时钟电路由电阻R1，电容C3、C4，石英晶体XTAL组成，R1与晶体并联后两端分别接IC1的第11、12脚。
冷却风扇控制电路由电阻R48、R36，三极管Q4、Q5组成，Q5基极串接电阻R48接到集成电路IC1的第15脚。
声音提示电路由电阻R2，蜂鸣器BUZZER组成，R2一端接集成电路IC1的第7脚。
输出开关电路由电阻R41、R42、R43、R44、R31、R41、R47，二极管D2、D3、D13、D14，三极管Q2、Q6，集成电路IC2B组成，IC2B的负输入端接集成电路IC1第16脚，IC2B输出端接IC3A输出端，再接插座LINK1第1脚。
输出功率控制电路由电阻R9、R10、R15，电容C7组成，R10一端接IC1第10脚。
PWM电路由电阻R13、R26、R27、R28、R29，电容C11、C12、C15、C22，二极管D4，集成电路IC3A、IC3B组成，IC3A与IC3B负输入端相接再接到输出开关电路的二极管D3的负极。IC3B的输出端串电容C16接到同步电路的IC3C输出端。
瞬变脉冲保护电路由电阻R38、R39、R52、R53、R54，电容C14、C21、C29，二极管D11、D12、D14，集成电路IC2C、IC2D组成，IC2C输出端接IC2D负输入端，接D12负极接插座LINK1第1脚，IC2D输出端接D14正极，D14负极接输出开关电路D13负极。
反压控制电路由电阻R61、R14、R37，电容C13，集成电路IC3D及功率高压取样电路组成，IC3D输出端接电阻R37再接到PWM电路IC3A正输入端。
电流取样电路由电阻R20、R21、R22、R57，电容C9、C10，电位器VR2，二极管D1组成，电阻R22一端接D1正极，另一端接C点，再接到插座LINK1的第9脚。
电流反馈电路由电阻R16、R17、R30，电容C8，电位器VR1，集成电路IC2A组成，IC2A输出端接电阻R30再经电阻R34接到反压控制电路的电阻R37与IC3D输出端连接。R11与R12串联，一端接+5V，一端接地，R11与R12接点引出线到插座LINK1第8脚为交流取样电路取基准电压。冷却风扇控制电路由电阻R48、R36、R7，三极管Q4、Q5组成，Q5基极接电阻R48再接到IC1第15脚。
由变压器TRAN-3，二极管D5、D6、D7、D8、D9、D10，电阻R50、R51、R35、R7，电容C24、C25、C26、C27、C28，三极管Q3，三端稳压器IC4组成电源电路，输出+12V、+5V和冷却风扇电源，DRIVE是由插座CN2输出到功率板。
按键板中如图4的按键输入电路由按键ON/OFF、FUNC、DEC、INC，电阻R11组成，按键分别串电阻R7～R10接到集成电路IC1的第10、11、12、13脚，通过按键输入信号到集成电路IC1。
显示电路由发光二极管TIMER、WARM、HEAT、POWER，数码管LED，三极管Q1、Q2、Q3，电阻R1、R2、R3组成，LED通过电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10接到集成电路IC的第4、5、6、10、11、12、13脚，插座CN6B接控制板的插座LINK，由IC1送出信号控制显示电路，显示工作状态。
图1是本发明电磁灶电脑控制器原理方框图。
图2是本发明功率板原理电路图。
图3是本发明控制板原理电路图。
图4是本发明按键板原理电路图。
图5是本发明软件流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。本发明参照附图1～图4设计制作，本发明分三件线路板即功率板、控制板、按键板按分配的电路安装，再通过接插座将三件电路板连接起来。功率板分配的电路为驱动电路、换能器、整流滤波电路、电压取样电路、同步电路、高压取样电路、电流取样电路、驱动电源电路。换能器的大功率管Q1选用IGBT，整流滤波电路选用硅桥B1。
控制板分配的电路为微电脑控制器集成电路IC1、锅底温度检测电路、大功率管表面温度检测电路、复位电路、时钟电路、冷却风扇控制电路、声音提示电路、输出开关电路、输出功率控制电路、PWM电路，瞬变脉冲保护电路、反压控制电路、电流反馈电路、电源电路和冷却风扇电源。集成电路IC1选用DCL301，集成电路IC2A、IC2B、IC2C、IC2D、IC3A、IC3B、IC3C均选用LM339，IC4选用78L05。
按键板分配的电路为按键输入电路、显示电路，数码管LED选LED888，集成电路IC选74LS164。
本发明软件设计参照图5流程图编制运行。编程的流程为输入电压信号→输入电流信号→计算功率P＝U×I→判断P大于P设定+δ，则减少输出电流，判断P小于P设定+δ，再判断P小于P设定-δ，则增大输出电流。
权利要求
1.电磁炉电脑控制器包括硬件和软件两部份，其特征在于硬件的各电路分装于三件线路板，即功率板、控制板、按键板，功率板装有驱动电路、换能器、整流滤波电路，电压取样电路，同步电路，高压取样电路，电流取样电路，驱动电源电路；控制板装有微电脑控制器、锅底温度检测电路、大功率管表面温度检测电路、复位电路、时钟电路、冷却风扇控制电路、声音提示电路、输出开关电路、输出功率控制电路、PWM电路、瞬变脉冲保护电路、反压控制电流、电流反馈电路、控制电路电源和冷却风扇电源；按键板装有按键输入电路、显示电路，功率板、控制板、按键板间用接插座连接，功率板中的驱动电路由电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R24，三极管Q2、Q3、Q4、Q5组成，输出到大功率管基极输入端，R22与R21接点接插座LINK1第1脚；换能器由换能线圈L2，高压电容C3，大功率管Q1组成，线圈L2与大功率管集电极串联；整流滤波电路由保险管F1，压敏电阻RZ1，电容C1、C2，硅桥B1，扼流线圈L1组成，硅桥B1输出正端接扼流线圈L1，再串接线圈L2；电压取样电路由电阻R1、R2、R3组成，由R1与R2接点B，输出信号到插座LINK1第3脚；同步电路由电阻R4、R5、R6、R10、R11，稳压管Z1组成，由电阻R11与稳压管Z1的接点接到LINK1第5脚，由电阻R5与电阻R6的接点A接到插座LINK1第7脚；高压取样电路由电阻R7、R8、R9组成，R8与R9接点接插座LINK1第4脚；电流取样电路由电流互感器B2，电阻R23，电容C4，二极管D3、D4、D5、D6组成，二极管D3、D5的负端相接再接到插座LINK1第9脚，D4、D6的正极相接再接插座LINK1第8脚；电阻R19、R20，电容C6、C7、C8、C9、C10，二极管D1、D2，三极管Q6，稳压二极管Z2、Z3组成驱动电源电路，三极管Q6的发射极接Q2的集电极，电路输出+17V、-5V，插座CN3是AC220V输入，CN1是输出到控制板变压器T，CN2是从控制板变压器T输入AC24V，LINK1是与控制板接口的连接器，控制板中的微电脑控制器为集成电路IC1，锅底温度检测电路由传感器POT，电阻R4，电容C1组成，R4与C1并联接点接集成电路IC1第18脚，大功率管表面温度检测电路由传感器IGBT，电阻R3，电容C2组成，R3与C2并联接点接集成电路IC1第1脚，复位电路由电阻R5、R6、R8、R58、R59，电容C6、C23，三极管Q1、Q8组成，Q1的集电极串接R5后接到集成电路IC1第13脚，时钟电路由电阻R1，电容C3、C4，石英晶体XTAL组成，R1与晶体并联后两端分别接IC1的第11、12脚，冷却风扇控制电路由电阻R48、R36，三极管Q4、Q5组成，Q5基极串接电阻R48接到集成电路IC1的第15脚，声音提示电路由电阻R2，蜂鸣器BUZZER组成，R2一端接集成电路IC1的第7脚，输出开关电路由电阻R41、R42、R43、R44、R31、R41、R47，二极管D2、D3、D13、D14，三极管Q2、Q6，集成电路IC2B组成，IC2B的负输入端接集成电路IC1第16脚，IC2B输出端接IC3A输出端，再接插座LINK1第1脚，输出功率控制电路由电阻R9、R10、R15，电容C7组成，R10一端接IC1第10脚，PWM电路由电阻R13、R26、R27、R28、R29，电容C11、C12、C15、C22，二极管D4，集成电路IC3A、IC3B组成，IC3A与IC3B负输入端相接再接到输出开关电路的二极管D3的负极，IC3B的输出端串电容C16接到同步电路的IC3C输出端，瞬变脉冲保护电路由电阻R38、R39、R52、R53、R54，电容C14、C21、C29，二极管D11、D12、D14，集成电路IC2C、IC2D组成，IC2C输出端接IC2D负输入端，接D12负极接插座LINK1第1脚，IC2D输出端接D14正极，D14负极接输出开关电路D13负极，反压控制电路由电阻R61、R14、R37，电容C13，集成电路IC3D及功率高压取样电路组成，IC3D输出端接电阻R37再接到PWM电路IC3A正输入端，电流取样电路由电阻R20、R21、R22、R57，电容C9、C10，电位器VR2，二极管D1组成，电阻R22一端接D1正极，另一端接C点，再接到插座LINK1的第9脚，电流反馈电路由电阻R16、R17、R30，电容C8，电位器VR1，集成电路IC2A组成，IC2A输出端接电阻R30再经电阻R34接到反压控制电路的电阻R37与IC3D输出端连接，R11与R12串联，一端接+5V，一端接地，R11与R12接点引出线到插座LINK1第8脚为交流取样电路取基准电压，冷却风扇控制电路由电阻R48、R36、R7，三极管Q4、Q5组成，Q5基极接电阻R48再接到IC1第15脚，由变压器TRAN-3，二极管D5、D6、D7、D8、D9、D10，电阻R50、R51、R35、R7，电容C24、C25、C26、C27、C28，三极管Q3，三端稳压器IC4组成电源电路，输出+12V、+5V和冷风扇电源，DRIVE是由插座CN2输出到功率板，按键板中的按键输入电路由按键ON/OFF、FUNC、DEC、INC，电阻R11组成，按键分别串电阻R7～R10接到集成电阻IC1的第10、11、12、13脚，通过按键输入信号到集成电路IC1，显示电路由发光二极管TIMER、WARM、HEAT、POWER，数码管LED，三极管Q1、Q2、Q3，电阻R1、R2、R3组成，LED通过电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10接到集成电路IC的第4、5、6、10、11、12、13脚，插座CN6B接控制板的插座LINK，由IC1送出信号控制显示电路，显示工作状态。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于软件编程的流程为输入电压信号→输入电流信号→计算功率P＝U×I→判断P大于P设定+δ，则减少输出电流，判断P小于P设定+δ，再判断P小于P设定-δ，则增大输出电流。
全文摘要
本发明公开了一种电磁炉电脑控制器，特别是一种具有恒功率控制的电磁炉电脑控制器，该控制器由硬件和软件两部份组成，具有恒功率控制的特点，保护易损坏的大功率管，控制器硬件电路分三件线路板安装，第一件是功率板，第二件是控制板，第三件是按键板，用接插座将它们连接。功率板装有驱动电路、换能器、电压取样、电流取样等电路；控制板装有微电脑控制器、锅底温度检测电路、大功率管表面温度检测，声音提示等电路；按键板装有按键输入电路，显示电路。本发明功能完善，抗干扰强。
文档编号F24C7/08GK1470805SQ0213441
公开日2004年1月28日 申请日期2002年7月23日 优先权日2002年7月23日
发明者黎东发, 曾爱良, 严玮 申请人:广州威纳电子科技有限公司