一种食品加工机小功率控制方法
【专利摘要】本发明一种食品加工机小功率控制方法，所述食品加工机包括负载、以及控制所述负载功率的可控硅、以及触发所述可控硅的主控芯片，所述负载的额定功率为P，所述可控硅的触发包括斩波控制方式、掉波控制方式，其中，所述主控芯片在掉波控制方式的导通波内以斩波控制方式触发所述可控硅。避免了单独采用掉波控制方式或者斩波控制方式时出现的不稳定问题，也解决了由于过零信号检测延迟以及器件本身精度制约等问题。使得食品加工机可以采用恒定的小功率进行工作，这样可以提高食品制作的品质。
【专利说明】一种食品加工机小功率控制方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及小功率控制方法的【技术领域】，特别是涉及一种食品加工机小功率控制方法。
[0003]【背景技术】
[0004]随着科学技术的不断发展，以及人们对于生活品质的不断追求，食品加工机已经开始成为了人们的一种生活必需品，如豆浆机、粥机、料理机等等。
[0005]众所周知,现有的家用食品加工机一般都具有加热功能或者粉碎搅拌功能或者同时具有加热和粉碎搅拌两大功能。而为了使食品加工机更好的完成对食物原料的加工，对于加热以及粉碎搅拌的功率的控制是食品加工机的重要指标。而可控硅作为一种功率调节器件，被广泛的应用于家用食品加工机。
[0006]现有技术中，可控硅调节功率的方式主要有以下两种:掉波控制方式和斩波控制方式，此两种方式都能使得可控硅实现对负载功率的调节控制。由于器件本身、控制电路以及安规要求等限制，在食品加工机需要较小的功率时，该两种方式都存在缺陷。若采用斩波控制方式控制可控硅时，若需要的功率越小时，可控硅的触发点则越接近市电的过零点，而由于过零信号检测的延迟以及控制精度等问题，则会出现可控硅的触发点直接与实际过零点重合，或者过了过零点而进入下一个波，这样可控硅不能进行触发或者功率不稳定的情况，不能实现所需的小功率。
[0007]若采用掉波控制方式控制可控硅时，虽然不会出现上述斩波控制方式的问题，但是其实现较小功率是基于长时`间的不导通，从而使得整个周期内的平均功率降低，实际在可控硅触发的时间段内，负载的功率较高。并且由于安规要求中对于电源跌落方面要求，因此这种控制方式也不能满足实际需求。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效实现小功率控制的食品加工机小功率控制方法。
[0009]为了解决以上技术问题，本发明一种食品加工机小功率控制方法，所述食品加工机包括负载、以及控制负载功率的可控硅、以及触发所述可控硅的主控芯片，所述负载的额定功率为P，所述可控硅的触发包括斩波控制方式、掉波控制方式，其中，所述主控芯片在掉波控制方式的导通波内以斩波控制方式触发所述可控硅。
[0010]优选的，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制时间为一个可控硅触发周期。[0011 ] 优选的，在一个可控硅触发周期内，所述导通波为任意一个波或者多个波。
[0012]优选的，所述主控芯片以所述可控硅触发周期为循环周期进行工作。[0013]优选的，在所述可控硅触发周期内，所述导通波的占比为η，在所述导通波内，所述斩波控制方式触发可控硅导通的占比为λ，所述负载的实际功率为PO，PO= λ η P。
[0014]优选的，0.2< λ < 0.8，1/5 < η < I。
[0015]优选的，0.3 ≤ λ ≤ 0.7，1/4 ≤ η < I。
[0016]优选的，所述负载包括电机和/或加热装置。
[0017]优选的，所述主控芯片触发所述可控硅的包括以下步骤:
a、确定豆浆机运行所需的负载功率为P/nJPPO= Ρ/η=λ nP；
b、根据λη=1/η,确定λ与η的值；
C、主控芯片按照λ与η值控制所述可控硅运行。
[0018]在掉波控制方式的导通波内以斩波控制方式触发所述可控硅，在控制可控硅的时候，即使掉波控制方式与斩波控制方式各自对负载功率调整的幅度不大，但是整体情况下，使得负载功率变得更小。避免了单独采用掉波控制方式或者斩波控制方式时出现的不稳定问题，也解决了由于过零信号检测延迟以及器件本身精度制约等问题。使得食品加工机可以采用恒定的小功率进行工作，这样可以提高食品制作的品质。
[0019]在具有加热功能的食品加工机上使用该方法进行控制，可以实现恒稳加热，并且保持热惯性稳定，避免了大小火带来的加热不均匀。在具有粉碎搅拌功能的食品加工机上使用该方法进行控制，在解决小功率掉波控制对电网电压的影响尤其有效，并能控制搅拌的均匀度。
[0020]尤其在同时具有加热功能与粉碎搅拌功能的家用食品加工机上使用该方法进行控制负载效果更佳，如豆浆机，可实现豆浆机小功率恒稳加热且热惯性稳定，解决了目前煮浆过程中加热不稳定的情况，减少了溢出的可能，且在熬煮的同时可以采用小功率进行搅拌，使得加热更佳均匀，提高了豆浆机的制浆性能。
[0021]
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明:
图1是本发明食品加工机小功率控制方法实施例1的电路原理图；
图2是本发明食品加工机小功率控制方法实施例1的波形图；
图3是本发明食品加工机小功率控制方法实施例1的另一种波形图；
图4是本发明食品加工机小功率控制方法实施例2的波形图；
图5是本发明食品加工机小功率控制方法实施例2的另一种波形图；
图6是本发明食品加工机小功率控制方法实施例3的波形图；
图7是本发明食品加工机小功率控制方法实施例4的波形图。
[0023]
【具体实施方式】
[0024]实施例1:
本发明一种食品加工机小功率控制方法，所述食品加工机包括负载、以及控制所述负载功率的可控硅、以及触发所述可控硅的主控芯片，所述负载的额定功率为P，所述可控硅的触发包括斩波控制方式、掉波控制方式，其中，所述主控芯片在掉波控制方式的导通波内以斩波控制方式触发所述可控硅。
[0025]如图1所示，在本实施例中，所述负载包括加热装置RG，所述主控芯片MCU通过驱动电路控制触发所述可控硅TRl，所述驱动电路包括电阻Rl、三极管Ql、以及电阻R2、电容Cl，所述三极管Ql的基极通过限流电阻Rl电连接所述主控芯片MCU，所述三极管Ql的集电极通过电阻R2电连接所述可控硅TRl的控制端G，所述三极管Ql的发射极接地，所述三极管Ql的集电极和发射极之间并联电容Cl，所述可控硅的Tl端电连接市电电源的火线L，所述可控硅的T2端连接所述加热装置RG的一端，所述加热装置RG的另一端电连接市电电源的零线N。
[0026]在本实施例中，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制时间为一个可控硅触发周期，所述导通波为所述可控硅触发周期内的一个波，在所述可控硅触发周期内，所述导通波的占比为Π，在所述导通波内，所述斩波控制方式触发可控硅导通的占比为λ，所述负载的实际功率为PO，PO= λ npo所述主控芯片触发所述可控硅TRl的包括以下步骤:
a、确定豆浆机运行所需的负载功率为P/nJPPO= Ρ/η=λ nP ；
b、根据λη=1/η,确定λ与η的值；
C、主控芯片按照λ与η值控制所述可控硅运行。
[0027]其中，0.2 < λ < 0.8，1/5 < η < I。
[0028]在本实施例中，所述加热装置RG需要使用1/10Ρ的功率来进行工作。若采用单独的斩波控制方式来控制可控硅时，则需要对每个波斩掉9/10，这样在运行过程中，其触发点本身就很接近零点，由于过零检测信号的延迟，以及器件本身精度等影响，导致在斩波的时候出现无法触发或者功率不稳定；若采用单独的掉波控制方式来控制可控硅时，那则需要在10个波内去掉9个波只触发I个波，这样使得加热装置的瞬时功率较大不能满足恒定小功率的要求，并且存在较大电源跌落，容易导致电源闪烁，不符合安规方面的需求。如果需要功率越小，则上述问题更加严重。
[0029]如图2所示，此时应该采用本发明中的办法，若选定主控芯片以斩波控制方式触发可控硅时，加热装置的功率为0.3Ρ，即λ =0.3，即在导通波中，斩波控制方式占比为0.3，根据λ η=1/η,Μ Π=1/3，即在可控硅触发周期内，所述导通波的占比为1/3。当然也可先假定可控硅触发周期内，所述导通波的占空比为1/3，根据λ n=l/n,M入=0.3。
[0030]如果主控芯片单独以该参数控制可控硅时，加热装置都可以恒定的功率进行运行。此时主控芯片以掉波控制的方式进行触发可控硅，使得加热装置的功率为1/3Ρ，即主控芯片在3个波中只需要触发导通I个波，而在应该触发的这I个导通波中，主控芯片以斩波控制方式来触发，并且斩掉0.7个波，只触发导通剩余的0.3个波，此时在这3个波内，主控芯片即可实现对加热装置1/10Ρ的控制调整，既避免了误触发的问题以及电源闪烁的问题，并且使得加热装置在较短的周期内实现了较小的恒定功率，避免了瞬时加热功率过大不稳定的问题。
[0031 ] 当然在本实施例中，所述主控芯片在以掉波方式控制可控硅时，其在3个波内触发导通I个波，所述导通波可以是3个波中的任意一个波。如图3所示，第一次的3个波中，在第I个波为掉波控制方式的导通波，第二次的3个波中，则以第2个波为掉波控制方式的导通波。[0032]实施例2:
本实施例与上述实施例1的区别在于，所述导通波为所述可控硅触发周期内的任意多个波。设定加热装置需要实现1/5P的功率来工作，可以采用导通波在可控硅触发周期内为一个波，也可用采用多个导通波。
[0033]如图4所示，可以选定η为1/2，则λ为0.4，此时即可实现对于加热装置实现1/5Ρ的功率控制，比起单独使用斩波控制方式或者掉波控制方式，这种控制使得功率更加的平稳。
[0034]如图5所示，所述主控芯片以掉波控制的方式进行触发可控硅时，η为2/3，此时加热装置需要实现1/5Ρ的功率来进行工作，那么主控芯片以斩波控制的方式进行触发可控时，其在每个导通波内的占比λ为0.3，即主控芯片在3个波中只需要触发导通2个波，而在应该触发的这2个导通波中，主控芯片以斩波控制方式来触发，并且斩掉0.7个波，只触发导通剩余的0.3个波，此时在这3个波内，主控芯片即可实现对加热装置1/5Ρ的控制调整，既避免了误触发的问题以及电源闪烁的问题，并且使得加热装置在较短的周期内实现了较小的恒定功率，避免了瞬时加热功率过大不稳定的问题。
[0035]当然，结合本实施例与实施1，在整个可控硅触发的多个可控硅触发周期内，在每一个可控硅触发周期内，其导通波可以是任意一个波或多个波，比如，在第一个可控硅触发周期内，其导通波为第I个波，在第二个可控硅触发周期内，其导通波可以为前2个波。
[0036]实施例3:
本实施例与上述实施例1的区别在于，如图6所示，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制时间为一个可控硅触发周期，所述主控芯片以所述可控硅触发周期为循环周期进行工作，即所述主控芯片以一个可控硅触发周期循环触发所述可控硅。
[0037]所述加热装置RG需要使用1/10Ρ的功率来进行工作。若采用本发明中的办法，选定主控芯片以斩波控制方式触发可控硅时，其在导通波的占比为0.4，即λ =0.4，根据λ Π=1/η，则η=1/4。如果主控芯片单独以该参数控制可控硅时，加热装置都可以恒定的功率进行运行。此时主控芯片以掉波控制的方式进行触发可控硅，使得加热装置的功率为1/4Ρ，即主控芯片在4个波中只需要触发导通I个波，而在应该触发的这I个导通波中，主控芯片以斩波控制方式来触发，并且斩掉0.6个波，只触发导通剩余的0.4个波，此时在这4个波内，主控芯片即可实现对加热装置1/10Ρ的控制调整。如果加热装置需要较长时间维持在该功率下，则主控芯片以该掉波控制方式的4个波的时间为一个可控硅触发周期，所述主控芯片以所述可控硅触发周期循环控制所述可控硅。
[0038]实施例4:
本实施例与上述实施例1的区别在于，如图7所示，若主控芯片以斩波控制方式可控硅时，选定其在导通波的占比为λ =0.3，而在以掉波方式控制可控硅时，选定其导通波在可控硅触发周期内的占比为Π =1/4，此时主控芯片在掉波控制方式的导通波内以斩波控制所述可控硅，则所述主控芯片则可将加热装置RG的功率控制在0.075Ρ的恒定状态下。
[0039]在确定λ n的参数时，λ的值越接近于0.3则最好，因为此时既能确保触发的可靠性，又能使得负载不会出现瞬时过大的问题，可以实现更小功率控制，负载的功率越恒定。n的值越是接近于I则越好，因为其去掉的波也就越少，即可控硅触发周期会更短，则功率越是恒定。[0040]当然，上述实施例1.2.3中的负载可以为用于粉碎的电机，或者负载包括电机和加热装置。
[0041]当然，所述λ的取值可以为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7;所述η的取值可以为1/4、1/3、1/2、2/3、3/4、4/5等，如果λ小于0.3或者大于0.7时，则主控芯片以斩波控制方式控制可控硅时，其触发点则会接近过零点，则容易导致可控硅误触发。而斩波控制方式负载功率越小的话，则负载的瞬时功率越小，功率越恒定。如果H小于1/4时，则主控芯片以掉波控制方式控制可控硅时，则会出现去掉的波过多，会出现电源跌落，导致电源闪烁的问题。
[0042]在掉波控制方式的导通波内以斩波控制方式触发所述可控硅，在控制可控硅的时候，即使掉波控制方式与斩波控制方式各自对负载功率调整的幅度不大，但是整体情况下，使得负载功率变得更小。避免了单独采用掉波控制方式或者斩波控制方式时出现的不稳定问题，也解决了由于过零信号检测延迟以及器件本身精度制约等问题。使得食品加工机可以采用恒定的小功率进行工作，这样可以提高食品制作的品质。
[0043]在具有加热功能的食品加工机上使用该方法进行控制，可以实现恒稳加热，并且保持热惯性稳定，避免了大小火带来的加热不均匀。在具有粉碎搅拌功能的食品加工机上使用该方法进行控制，在解决小功率掉波控制对电网电压的影响尤其有效，并能控制搅拌的均匀度。
[0044]尤其在同时具有加热功能与粉碎搅拌功能的家用食品加工机上使用该方法进行控制负载效果更佳，如豆浆机，可实现豆浆机小功率恒稳加热且热惯性稳定，解决了目前煮浆过程中加热不稳定的情况，减少了溢出的可能，且在熬煮的同时可以采用小功率进行搅拌，使得加热更佳均匀，提高了豆浆机的制浆性能。
[0045]需要强调的是，本发明的保护范围包含但不限于上述【具体实施方式】。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该被视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种食品加工机小功率控制方法，所述食品加工机包括负载、以及控制负载功率的可控硅、以及触发所述可控硅的主控芯片，所述负载的额定功率为P，所述可控硅的触发包括斩波控制方式、掉波控制方式，其特征在于，所述主控芯片在掉波控制方式的导通波内以斩波控制方式触发所述可控硅。
2.根据权利要求1所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，所述主控芯片以所述掉波控制方式的控制时间为一个可控硅触发周期。
3.根据权利要求2所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，在一个可控硅触发周期内，所述导通波为任意一个波或者多个波。
4.根据权利要求2所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，所述主控芯片以所述可控硅触发周期为循环周期进行工作。
5.根据权利要求2所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，在所述可控硅触发周期内，所述导通波的占比为n，在所述导通波内，所述斩波控制方式触发可控硅导通的占比为λ，所述负载的实际功率为PO，PO= λ η P。
6.根据权利要求5所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，0.2< λ <0.8，1/5 < η < I。
7.根据权利要求5所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，0.3< λ <0.7，1/4 ≤η < I。
8.根据权利要求1所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，所述负载包括电机和/或加热装置。
9.根据权利要求5至7任意一项所述的食品加工机小功率控制方法，其特征在于，所述主控芯片触发所述可控硅的包括以下步骤: a、确定豆浆机运行所需的负载功率为P/nJPPO= Ρ/η=λ nP ； b、根据λη=1/η,确定λ与η的值； C、主控芯片按照λ与η值控制所述可控硅运行。
【文档编号】G05F1/66GK103440017SQ201310364864
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】王旭宁, 余青辉, 王盼盼 申请人:九阳股份有限公司