一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，包括直流供电单元、继电器控制单元、传感器采样单元和单片机控制单元，其特征在于：直流供电单元设有市电交流输入端和+5V直流输出端，直流供电单元的+5V直流输出端直接连接继电器控制单元、传感器采样单元和单片机控制单元的电源输入端，形成+5V直流单电源供电的直流供电回路结构；继电器控制单元、传感器采样单元和单片机控制单元各具有+5V直流电源适配结构；传感器采样单元的输出端连接单片机控制单元的输入端，单片机控制单元的输出端连接继电器控制单元的控制输入端，单片机控制单元根据传感器的检测信号控制继电器控制单元的通/断以控制负载的工作状态。本发明具有电路结构简单、电子元件少、成本低和维护方便等有益效果。
【专利说明】一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种简单化直流供电结构的电饭锅控制电路，适用于单片机控制的小家电电饭锅及类似电饭锅负载的产品。属于小家电产品【技术领域】。
【背景技术】:
[0002]目前，在小家电领域，大多数电饭锅类产品设计时，因用继电器控制发热盘工作，控制设计的降压电路，需要从市电降压为整流为12V直流电源，以满足12V继电器的工作电压。而一般的单片机芯片其工作电压为5V-3V直流电，为满足单片机的工作电压需要，必须再将12V直流降压为5V-3V直流电，这就需要增设一个直流降压回路，等于控制电路的二次降压。存在电路结构复杂、电子元件多、成本高及维修困难的缺陷。
[0003]为了简化电饭锅类家电产品的控制电路结构，降低控制电路成本，有必要对现有技术的电饭锅类产品的控制电路进行重新计。本发明的任务，就是为了对电饭锅类产品的控制电路进行重新设计。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的，在于为了解决现有技术电饭锅类产品控制电路结构复杂、成本高的问题，提供一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，该控制电路具有结构简单、电子元件少成本低的特点。
[0005]本发明的目的可以通过采取以下技术方案达到:
[0006]一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，包括直流供电单元、继电器控制单元、传感器采样单元和单片机控制单元，其结构特点在于:直流供电单元设有市电交流输入端和+5V直流输出端，直流供电单元的+5V直流输出端直接连接继电器控制单元、传感器采样单元和单片机控制单元的电源输入端，形成+5V直流单电源供电的直流供电回路结构；继电器控制单元、传感器采样单元和单片机控制单元各具有+5V直流电源适配结构；传感器采样单元的输出端连接单片机控制单元的输入端，单片机控制单元的输出端连接继电器控制单元的控制输入端，单片机控制单元根据传感器的检测信号控制继电器控制单元的通/断以控制负载的工作状态。
[0007]本发明的目的还可以通过采取以下技术方案达到:
[0008]本发明的一种技术改进方案是:直流供电单元由AC-DC降压整流模块、电阻R1-R8、极性电容EC1-EC5、二极管D1-D4、电感L1-L2、电容C1-C6连接插片ACLl和ACNl构成，市电从插片ACLl和ACNl两端进入AC-DC降压整流模块，直接从+5V直流输出端输出+5V直流电压。
[0009]本发明的一种技术改进方案是=AC-DC降压整流模块采用降压芯片Ul ;降压芯片Ul的5脚通过电感连接到二极管Dl的负极，二极管Dl的正极与电阻Rl的一端相连并接市电火线ACLl ;极性电容ECl的正极与电阻R2、二极管Dl的正极相连；极性电容EC2的正极与降压芯片Ul的5脚、电阻R2的另一端相连；极性电容EC1-EC2和电阻Rl的另一端连接到市电的零线ACNl ;降压芯片Ul的I脚现电容C2相连，Ul的第2脚与电容Cl、电阻R3-R4的一端相连，降压芯片Ul的4脚与3脚短接；U1的3脚与电容C3、二极管D3的负极、电感L2的一端、电容Cl、电阻R4的另一端相连；电阻R3的另一端连接电容C3的另一端、二极管D2的负极；电感L2的另一端与二极管D2的另一端、极性电容EC3的正极、电容C4、电容R5、二极管D4的正极相连；二极管D4的一个负极与电阻R8、极性电容EC5、电容C6的一端相连；二极管D4的另一个负极与极性电容EC4、电容C5的一端相连；极性电容EC3-EC5、电容C4-C6、电容R5、R8的另一端连接到二极管D3的另一端并接地GND。
[0010]本发明的一种技术改进方案是:所述降压芯片Ul为开关芯片MPS150或者SC1117DG。
[0011]本发明的一种技术改进方案是:在于所述继电器控制单元由电阻R1-R2、R9-R10、二极管D5、三极管Q1、+5V型继电器RELl和插片Heatl连接组成；所述继电器RELl的线圈的一端连接二极管D5的负极、电感L2的输出端+5.7V ;继电器RELl线圈的另一端与二极管D5的正极、三极管Ql的集电极相连；三极管Ql的基极通过电阻R9连接到控制芯片MCUl ；三极管Ql的基极与发射极之间接有电阻R10，Ql的发射极接地GND。
[0012]本发明的一种技术改进方案是:所述传感器米样单兀由电阻R4-R5、电容Cl和插座BOTl组成。所述的单片机控制单元4由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。
[0013]本发明的一种技术改进方案是:所述的单片机控制单元由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。
[0014]本发明的一种技术改进方案是:市电经开关芯片Ul降压后输出，在二极管D3正极形成5.7V电压，供继电器驱动电路使用，再由二极管D4形成两路电源，其中+5V和+5PV分别供给单片机控制电路和传感器采样电路。
[0015]本发明的一种技术改进方案是:所述继电器控制单元由电阻R1-R2、二极管D1、三极管Q1、+5V型继电器RELl和插片Heatl连接组成；所述传感器采样单元由电阻R4-R5、电容Cl和插座BOTl组成；所述的单片机控制单元由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]1、本发明人直流供电单元设有市电交流输入端和+5V直流输出端，直流供电单元的+5V直流输出端直接连接继电器控制单元、传感器采样单元和单片机控制单元的电源输入端，形成+5V直流单电源供电的直流供电回路结构，克服了现有技术双直流电源供电存在的电路结构复杂、电子元件多、成本高及维修困难的缺陷，具有电路结构简单、电子元件少、成本低和维护方便等有益效果。
[0018]2、本发明将电路的工作电压统一为+5V，使各电路模块的元器件能更加正常稳定的工作，简化了电路板的设计，且电路布线更加灵活，大大方便了电路板故障的检修；另外由于控制电路板能做得更小，有利于产品的小型化设计和市场竞争。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明具体实施例1的电路原理图。。
[0020]图2为本发明具体实施例2的电路原理图。 [0021 ] 图3是现有技术的电饭锅供电电路原理图。
【具体实施方式】:
[0022]以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述:
[0023]具体实施例1:
[0024]参照图1，本实施例1包括直流供电单元1、继电器控制单元2、传感器采样单元3和单片机控制单元4，直流供电单元I设有市电交流输入端和+5V直流输出端，直流供电单元I的+5V直流输出端直接连接继电器控制单元2、传感器采样单元3和单片机控制单元4的电源输入端，形成+5V直流单电源供电的直流供电回路结构；继电器控制单元2、传感器采样单元3和单片机控制单元4各具有+5V直流电源适配结构；传感器采样单元3的输出端连接单片机控制单元4的输入端，单片机控制单元4的输出端连接继电器控制单元2的控制输入端，单片机控制单元4根据传感器的检测信号控制继电器控制单元2的通/断以控制负载的工作状态。
[0025]本实施例中:
[0026]直流供电单元I由AC-DC降压整流模块、电阻R1-R8、极性电容EC1-EC5、二极管D1-D4、电感L1-L2、电容C1-C6连接插片ACLl和ACNl构成，市电从插片ACLl和ACNl两端进入AC-DC降压整流模块，直接从+5V直流输出端输出+5V直流电压。AC-DC降压整流模块采用降压芯片Ul ;降压芯片Ul的5脚通过电感连接到二极管Dl的负极，二极管Dl的正极与电阻Rl的一端相连并接市电火线ACLl ;极性电容ECl的正极与电阻R2、二极管Dl的正极相连；极性电容EC2的正极与降压芯片Ul的5脚、电阻R2的另一端相连；极性电容EC1-EC2和电阻Rl的另一端连接到市电的零线ACNl ;降压芯片Ul的I脚现电容C2相连，Ul的第2脚与电容Cl、电阻R3-R4的一端相连，降压芯片Ul的4脚与3脚短接；U1的3脚与电容C3、二极管D3的负极、电感L2的一端、电容Cl、电阻R4的另一端相连；电阻R3的另一端连接电容C3的另一端、二极管D2的负极；电感L2的另一端与二极管D2的另一端、极性电容EC3的正极、电容C4、电容R5、二极管D4的正极相连；二极管D4的一个负极与电阻R8、极性电容EC5、电容C6的一端相连；二极管D4的另一个负极与极性电容EC4、电容C5的一端相连；极性电容EC3-EC5、电容C4-C6、电容R5、R8的另一端连接到二极管D3的另一端并接地GND。
[0027]所述降压芯片Ul为开关芯片MPS150或者SC1117DG。
[0028]市电经开关芯片Ul降压后输出，在二极管D3正极形成5.7V电压，供继电器驱动电路使用，再由二极管D4形成两路电源，其中+5V和+5PV分别供给单片机控制电路4和传感器采样电路3。
[0029]所述继电器控制单元2由电阻R1-R2、R10、二极管D5、三极管Ql、+5V型继电器RELl和插片Heatl连接组成；所述继电器RELl的线圈的一端连接二极管D5的负极、电感L2的输出端+5.7V ;继电器RELl线圈的另一端与二极管D5的正极、三极管Ql的集电极相连；三极管Ql的基极通过电阻R9连接到控制芯片MCUl ;三极管Ql的基极与发射极之间接有电阻R10，Ql的发射极接地GND。
[0030]所述传感器采样单元3由电阻R4-R5、电容Cl和插座BOTl组成。所述的单片机控制单元4由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。
[0031]所述的单片机控制单元4由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。
[0032]所述市电经降压芯片Ul降压后输出，在二极管D2的的正极端产生+5.7V为继电器RELl供电，通过采用工作电压为+5V的继电器，实现市电单级降压为5V为继电器、单片机和传感器供电的目的，统一了元器件规格，简化了电路结构，大大减少了元器件的使用数量,降低了生产成本。
[0033]所述继电器RELl的线圈的一端连接二极管D5的负极、电感L2的输出端+5.7V ；继电器RELl线圈的另一端与二极管D5的正极、三极管Ql的集电极相连；三极管Ql的基极通过电阻R9连接到控制芯片MCUl ;三极管Ql的基极与发射极之间接有电阻R10，Ql的发射极接地GND。所述降压芯片Ul为MPS开关芯片MPS150。市电经开关芯片MPS150降压后输出，在二极管D3正极形成5.7V电压，供继电器驱动电路使用，再由二极管D4形成两路电源，其中+5V和+5PV分别供给单片机和其它负载。无需采用将市电从220V降压为12V再降压为5V的电路结构模式，直接将市电220V降压为5V，实现单级降压供电的新型电路结构，该电路只有一次降压，元器件使用量少，性价比高。
[0034]具体实施例2:
[0035]参照图2，本实施例的特点是:所述降压电路I采用开关芯片SC1117DG，市电220V经常开关芯片SC1117DG降压输出，形成5.7V的电压为继电器供电。
[0036]直流供电单元I由AC-DC降压整流模块、二极管D1-D4、极性电容EC1-EC6、电阻R1-R5、降压芯片U1，电容C1-C3和电感L1-L2连接构成；降压芯片Ul的4脚与电阻R1、电感LI和极性电容EC2的正极端相连；电阻Rl的另一端与二极管Dl的负极、电感L1、极性电容ECl的正极相连；二极管Dl的正极接市电火线ACL，极性电容EC1-EC2的另一端接市电零线CAN ;降压芯片Ul的2脚与电阻R2-R3的一端相连；U1的脚通过电容Cl与5脚-8脚、电阻R2的另一端、二极管D2的负极、电感L2的一端和极性电容EC3负极相连；电阻R3的另一端连接极性电容EC3的正极和二极管D3的负极；电感L2的另一端与极性电容EC4的正极、电阻R4的一端、二极管D3-D4的正极相连；二极管D4的一个负极与极性电容EC5的正极、电容C2的一端相连；二极管D4的另一个负极与电阻R5的一端、极性电容EC6的正极、电容C3的一端相连；二极管D2的负极与极性电容EC4-EC6的负极、电容R4-R5和电容C2-C3的一端相连并接地GND。市电220V经开关芯片SC1117DG降压后输出，在二极管D3正极形成5.7V电压，供继电器驱动电路2使用，再由二极管D4形成两路电源，其中+5V和+5PV分别供给单片机和其它负载。无需采用将市电从220V降压为12V再降压为5V的电路结构模式，直接将市电220V降压为5V，实现单级降压供电的新型电路结构，该电路只有一次降压，大大减少了元器件使用数量，设计布图方便，成本低、性价比高。
[0037]其他具体实施例:
[0038]本发明其他具体实施例的特点是:所述继电器控制单元2由电阻R1-R2、二极管D1、三极管Ql、+5V型继电器RELl和插片Heatl连接组成；所述传感器采样单元3由电阻R4-R5、电容Cl和插座BOTl组成；所述的单片机控制单元4由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。其余同具体实施例1。
[0039]从上面描述的技术内容可知，本发明摒弃了传统的市电220V—级降压为12V供继电器工作，再将12V降为5V供其它负载工作的两级降压电路；而是继电器采用5V工作电压，市电220V经降压电路直接降压为5V直流电，供继电器驱动电路、传感器采样电路和单片机控制电路工作，形成单级降压供电结构；全电路只使用一次降压，简化了电路的结构，使元器件数量大大减小，具有具有电路结构简单、电子元件少、成本低和维护方便等有益效果。有利于产品的小型化设计和市场竞争。
[0040]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征在于:包括直流供电单元(I)、继电器控制单元(2)、传感器采样单元(3)和单片机控制单元(4)，直流供电单元(I)设有市电交流输入端和+5V直流输出端，直流供电单元(I)的+5V直流输出端直接连接继电器控制单元(2)、传感器采样单元(3)和单片机控制单元(4)的电源输入端，形成+5V直流单电源供电的直流供电回路结构；继电器控制单元(2)、传感器采样单元(3)和单片机控制单元(4)各具有+5V直流电源适配结构；传感器采样单元(3)的输出端连接单片机控制单元(4)的输入端，单片机控制单元(4)的输出端连接继电器控制单元(2)的控制输入端，单片机控制单元(4)根据传感器的检测信号控制继电器控制单元(2)的通/断以控制负载的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征在于:直流供电单元(I)由AC-DC降压整流模块、电阻R1-R8、极性电容EC1-EC5、二极管D1-D4、电感L1-L2、电容C1-C6连接插片ACLl和ACNl构成，市电从插片ACLl和ACNl两端进入AC-DC降压整流模块，直接从+5V直流输出端输出+5V直流电压。
3.根据权利要求2所述的一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征在于:AC-DC降压整流模块采用降压芯片Ul ;降压芯片Ul的5脚通过电感连接到二极管Dl的负极，二极管Dl的正极与电阻Rl的一端相连并接市电火线ACLl ;极性电容ECl的正极与电阻R2、二极管Dl的正极相连；极性电容EC2的正极与降压芯片Ul的5脚、电阻R2的另一端相连；极性电容EC1-EC2和电阻Rl的另一端连接到市电的零线ACNl ;降压芯片Ul的I脚现电容C2相连，Ul的第2脚与电容Cl、电阻R3-R4的一端相连，降压芯片Ul的4脚与3脚短接;U1的3脚与电容C3、二极管D3的负极、电感L2的一端、电容Cl、电阻R4的另一端相连；电阻R3的另一端连接电容C3的另一端、二极管D2的负极；电感L2的另一端与二极管D2的另一端、极性电容EC3的正极、电容C4、电容R5、二极管D4的正极相连；二极管D4的一个负极与电阻R8、极性电容EC5、电容C6的一端相连；二极管D4的另一个负极与极性电容EC4、电容C5的一端相连；极性电容EC3-EC5、电容C4-C6、电容R5、R8的另一端连接到二极管D3的另一端并接地GND。`
4.根据权利要求3所述的一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征在于:所述降压芯片Ul为开关芯片MPS150或者SC1117DG。
5.根据权利要求1或2所述的一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征:在于所述继电器控制单元(2)由电阻R1-R2、R9-R10、二极管D5、三极管Q1、+5V型继电器RELl和插片Heatl连接组成；所述继电器RELl的线圈的一端连接二极管D5的负极、电感L2的输出端+5.7V ;继电器RELl线圈的另一端与二极管D5的正极、三极管Ql的集电极相连；三极管Ql的基极通过电阻R9连接到控制芯片MCUl ;三极管Ql的基极与发射极之间接有电阻RlO，Ql的发射极接地GND。
6.根据权利要求1或2所述的一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征在于:所述传感器采样单元(3)由电阻R4-R5、电容Cl和插座BOTl组成。所述的单片机控制单元4由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。
7.根据权利要求1或2所述的一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征在于:所述的单片机控制单元(4)由单片机芯片MCU、电阻R3、可控硅TRl和插座CN3及其外围的振荡电路和复位电路构成。
8.根据权利要求1或2所述的一种简化直流供电结构的电饭锅控制电路，其特征在于:市电经开关芯片Ul降压后输出，在二极管D3正极形成5.7V电压，供继电器驱动电路使用，再由二极管D4形成两路电源， 其中+5V和+5PV分别供给单片机控制电路(4)和传感器采样电路(3)。
【文档编号】H02M7/04GK103683980SQ201310695894
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】汪军, 王强 申请人:广东瑞德智能科技股份有限公司