一种烹饪设备的低功耗电路和电磁炉的制作方法

本实用新型涉及烹饪器具控制技术，尤其涉及一种烹饪设备的低功耗电路和电磁炉。

背景技术：

目前，电磁炉主要供电分布如图1所示，其中在待机状态下，通过控制耗电模块的供电来降低待机功耗。现在一般有两种控制方式：1、断开部位位于前端交流侧；2、断开部位位于后端5V供电和18V供电部分。

断开部位位于前端交流侧的缺点主要有：1、主控板正常供电被推后导致系统响应慢；2、交流侧电流比较大，使用的大功率开关器件和继电器成本比较高。

断开部位位于后端5V供电的缺点主要有：需要双5V供电成本比较高。断开部位位于后端18V供电的缺点主要有：残余电压释放模块不工作，影响残余电压的释放和其他控制器件的正常工作。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种烹饪设备的低功耗电路和电磁炉，能够在不增加生产成本的情况下，降低烹饪装置的待机功耗，且不影响残余电压的释放，使得烹饪设备的各个模块处于合理的工作状态。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种烹饪设备的低功耗电路，其包括：第一电压电路、第二电压电路、与第一电压电路连接的IGBT驱动电路和残余电压释放电路，以及与第二电压电路连接的主控模块，其中，所述低功耗电路还包括开关模块，所述IGBT驱动电路通过所述开关模块与所述第一电压电路连接，所述主控模块控制所述开关模块的开或关以实现IGBT驱动电路与所述第一电压电路的通或断，以使得在待机状态时，所述IGBT驱动电路与所述第一电压电路断开，且所述残余电压释放电路与所述第一电压电路保持连接。

可选地，第一电压电路的输出电压为18V，第二电压电路的输出电压为5V。

可选地，开关模块包括第一开关管和第二开关管；第一开关管的发射极与第一电压电路相连；第一开关管的集电极分别与IGBT模块和防失步模块相连；第一开关管的基极与第二开关管的集电极相连；第二开关管的基极与主控模块的控制信号输出端相连；第二开关管的发射极接地。

可选地，开关模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；第一电阻并联于第一开关管的发射极与基极之间；第二电阻连接于第一开关管的基极与第二开关管的集电极之间；第三电阻连接于第二开关管的基极与主控模块的控制信号输出端之间；第四电阻并联于第二开关管的基极与发射极之间。

可选地，第一开关管和第二开关管为三极管或可控硅。

可选地，第一开关管是PNP型三极管，第二开关管是NPN型三极管；或者第一开关管是NPN型三极管，第二开关管是PNP型三极管。

可选地，第一开关管为8550型三极管；第二开关管为8050型三极管；第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻均为10K。

可选地，当烹饪设备处于待机状态时，主控模块的控制信号输出端输出低电平；当烹饪设备处于开机状态时，主控模块的控制信号输出端输出高电平。

可选地，所述残余电压释放电路包括电容和耗电模块，所述电容和耗电模块在待机状态下为串联连接。

可选地，耗电模块为风扇。

为了达到上述目的，本实用新型还提出了一种电磁炉，该电磁炉包括上述的低功耗电路。

与现有技术相比，本实用新型包括以下优势：

1、增加了开关模块，开关模块与主控模块的控制信号输出端相连。IGBT驱动电路通过开关模块与第一电压电路相连。当烹饪设备处于待机状态时，开关模块根据控制信号断开与第一电压电路之间的连接，IGBT驱动电路处于断电状态，从而可以节省大约0.115W的待机功耗。

2、当烹饪设备处于待机状态时，残余电压释放电路保持与第一电压电路的连接，使得残余电压正常释放。

3、耗电模块为风扇，使得烹饪设备处于待机状态时，风扇能够利用残余电压继续为系统降热，降低了待机功耗，并合理利用设备残压。

4、利用三极管组合成开关模块，原理简单，易于控制。

5、第一开关管为8550型三极管，第二开关管为8050型三极管，均为常用器件，易于采购；并且元器件成本低，从而降低了生产成本。

附图说明

下面对本实用新型实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本实用新型的进一步理解，与说明书一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限制。

图1为现有技术的低功耗电路一实施例示意图；

图2为本实用新型实施例的低功耗电路示意图；

图3为本实用新型实施例的开关模块电路示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述，并不能用来限制本实用新型的保护范围。

当前，为了降低烹饪设备的待机功耗，已经存在多种解决方案，但目前的方案均存在不同的缺陷，使得烹饪设备不能在不增加生产成本的情况下，降低烹饪装置的待机功耗，并保持烹饪设备的各个模块处于合理的工作状态。例如，当前方案中断开部位位于前端交流侧的缺点主要有：主控板正常供电被推后导致系统响应慢；交流侧电流比较大，使用的大功率开关器件和继电器成本比较高。断开部位位于后端5V供电的缺点主要有：需要双5V供电成本比较高。断开部位位于后端18V供电的缺点主要有：残余电压释放模块不工作影响残余电压的释放和其他控制器件的正常工作。为了解决上述问题，本实用新型实施例提出了一种新型的烹饪设备的低功耗电路，并相应地提出了一种具有该低功耗电路的电磁炉。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种烹饪设备的低功耗电路，如图2所示，其包括：第一电压电路、第二电压电路、与第一电压电路连接的IGBT驱动电路和残余电压释放电路，以及与第二电压电路连接的主控模块2，所述低功耗电路还包括开关模块7，所述IGBT驱动电路通过所述开关模块7与所述第一电压电路连接，所述主控模块2控制所述开关模块7的开或关以实现IGBT驱动电路与所述第一电压电路的通或断，以使得在待机状态时，所述IGBT驱动电路与所述第一电压电路断开，且所述残余电压释放电路与所述第一电压电路保持连接。在一具体实施例中，所述低功耗电路包括与市电8相连的开关电源1、所述开关电源转化成的输出电压值不同的第一电压电路11和第二电压电路12、主控模块2；所述残余电压释放电路包括耗电模块3、残压释放模块4，所述IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)驱动电路包括IGBT模块5和防失步模块6，所述第一子电压电路11分别与所述耗电模块3、IGBT模块5以及防失步模块6相连，以在所述烹饪设备处于开机状态时，分别为所述耗电模块3、IGBT模块5以及防失步模块6供电。

继续参阅图2所示，所述开关模块7与主控模块2的控制信号输出端相连。所述IGBT模块5和防失步模块6分别通过开关模块7与第一电压电路11相连。其中，当烹饪设备处于待机状态时，开关模块7根据控制信号断开与第一电压电路11之间的连接，IGBT模块5和防失步模块6处于断电状态，耗电模块3和残压释放模块4则保持与第一电压电路11的连接。

在本实用新型实施例中，为了方便控制不同模块的通电与断电情况，在各个模块与开关电源1之间增加了开关模块7。同时，该开关模块7与主控模块2的控制信号输出端相连，用于接收主控模块2的控制信号，并根据该控制信号控制相应模块于开关电源1之间的导通或关断。

在本实用新型实施例中，为了适应烹饪设备中不同模块的用电需要，该开关电源1可以包括多个输出不同电压值的电压电路，如上述的第一电压电路11和第二电压电路12。可选地，第一电压电路的输出电压为18V，第二电压电路的输出电压为5V。在其他实施例中，该多个电压电路还可以根据不同的芯片或元器件的电压需求，输出不同的电压值，例如，12V、3V等。在此对于多个电压电路的具体数值不做详细限制。

在本实用新型实施例中，由于IGBT模块5和防失步模块6等均为较大功率消耗模块，因此IGBT模块5和防失步模块6分别通过开关模块7与输出电压值较大的第一电压电路11相连。当烹饪设备处于待机状态时，IGBT模块5和防失步模块6均会停止工作，并且由于IGBT模块5和防失步模块6自身的特性，在烹饪设备处于待机状态后不能通过IGBT模块5和防失步模块6吸收残压继续工作，因此，处于烹饪设备处于待机状态后的IGBT模块5和防失步模块6可以完全断电，以减小待机功耗。基于该分析，可以在烹饪设备处于待机状态时，由控制模块2向开关模块7发送控制信号，开关模块7根据该控制信号断开与第一电压电路11之间的连接，令IGBT模块5和防失步模块6处于断电状态，从而节省大约0.115W的待机功耗。

在本实用新型实施例中，耗电模块3作为烹饪设备中的一个功能模块，还可以在烹饪设备断电后消耗残余电压，因此，基于耗电模块的这一附加功能，可以在烹饪设备处于待机状态时，保持耗电模块3与电源的连接。例如，保持耗电模块3与第一电压电路11的连接，以便烹饪设备处于待机状态后继续吸收残压。需要说明的是，以上所述的开机状态是指烹饪设备正处于运行某一烹饪程序的工作状态；所述待机状态是指烹饪设备连接于市电，但未运行烹饪程序时的状态。可选地，所述残压释放模块4为电容，所述耗电模块3为风扇，所述电容和风扇在待机状态下为串联连接。

在本实用新型实施例中，风扇作为散热设备，在烹饪设备进入待机状态初期仍需工作，以便继续为刚刚停止工作的烹饪设备散热。基于风扇的此工作模式，可以将风扇作为残压吸收装置，与残压释放模块4相连，以便在烹饪设备进入待机状态以后可以利用残压工作，从而吸收烹饪设备的残压，还能降低烹饪设备的待机功耗，一举两得。基于此考虑，在进行设置时可以保持风扇保持与第一电压电路11(如18V)的连接。

可选地，主控模块2和采样模块分别与第二电压电路12相连，由第二电压电路12供电。

在本实用新型实施例中，主控模块2中的控制芯片和采样模块中的采样芯片都需要较低的供电电压，如5V电压，因此主控模块2和采样模块分别与第二电压电路12相连，由第二电压电路12供电。另外，由于在烹饪设备处于待机状态时，主控模块2需要继续工作，为开关模块7提供控制信号。因此可以保持主控模块2与第二电压电路12的连接不断开，这样可以避免预先准备两个第二电压电路12，在断开市电分压产生的第二电压电路以后，为了维持控制模块的正常控制功能，需要进一步利用另一个第二电压电路(例如，超级电容)来供电，增加整机成本。另外，主控模块2和采样模块的待机功耗较小，均可以忽略，因此，在烹饪设备处于待机状态时，可以保持主控模块2和采样模块与第二电压电路12的连接。当然，在其它实施例中，也可以断开采样模块与第二电压电路12的连接。

可选地，开关模块7包括第一开关管71和第二开关管72。

在本实用新型实施例中，为了使得控制方案简单易懂，易于操作，该开关模块选用了三极管组合电路。该开关模块可以包括多个相互连接的开关管，例如，第一开关管71和第二开关管72。

可选地，第一开关管71和第二开关管72为三极管或可控硅。

在本实用新型实施例中，开关模块7中的开关管可以为任意可以实施的三极管和可控硅。例如，IGBT、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效电晶体管，或称场效应管、场效应晶体管)和JFET(Junction Field Effect Transistor，结型场效应管，或称结型场效应晶体管、面结型场效应晶体管)。

本实用新型实施例的开关模块可以采用如图3所示的电路连接方式。

具体地，第一开关管71的发射极与第一电压电路11相连；第一开关管71的集电极分别与IGBT模块5和防失步模块6相连；第一开关管71的基极与第二开关管72的集电极相连；第二开关管72的基极与主控模块2的控制信号输出端相连；第二开关管72的发射极接地。

在本实用新型实施例中，基于上述的连接方式，可选地，可以设置为第一开关管71是PNP型三极管，第二开关管72是NPN型三极管；或者设置为第一开关管71是NPN型三极管，第二开关管72是PNP型三极管。

可选地，第一开关管71为8550型三极管；第二开关管72为8050型三极管。

在本实用新型实施例中，可以选择第一开关管71为8550；第二开关管72为8050，由于8550和8050均为常用器件，因此易于采购；并且8550和8050成本低，可以大幅度降低生产成本。

可选地，开关模块7还包括第一电阻73、第二电阻74、第三电阻75和第四电阻76。

在本实用新型实施例中，为了实现对电路电流即电压的控制，开关模块7的电路中还可以设置相应的电阻。例如上述的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其具体连接方式同样如图3所示。

具体地，第一电阻73并联于第一开关管71的发射极与基极之间；第二电阻74连接于第一开关管71的基极与第二开关管72的集电极之间；第三电阻75连接于第二开关管72的基极与主控模块2的控制信号输出端之间；第四电阻76并联于第二开关管72的基极与发射极之间。在本实用新型实施例中，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻可以均选择10KΩ。

可选地，当烹饪设备处于待机状态时，主控模块2的控制信号输出端输出低电平；当烹饪设备处于开机状态时，主控模块2的控制信号输出端输出高电平。

在本实用新型实施例中，基于上述的电路连接方案，为了根据烹饪设备的当前状态控制开关模块的导通和关断，还需要进一步设置烹饪设备当前状态的通知信号，该通知信号即为控制模块2输出的控制信号。该控制信号可以通过多种形式实现。例如，高低电平，或者输出预设的符号，如“0”、“1”等。具体地，在该实施例中，可以当烹饪设备处于待机状态时，主控模块2的控制信号输出端输出低电平；当烹饪设备处于开机状态时，主控模块2的控制信号输出端输出高电平。

基于上述的电路实施例，下面对具体实施例对低功耗电路的工作过程做详细介绍。

当烹饪设备处于开机状态时，保持风扇3与供电VCC电源(该VCC电源是市电经交流-直流AC-DC进行整流后再经过一次降压获得的电压，在该实施例中，该VCC为18V电压)处于连接状态，当控制信号输出为低电平的时候，三极管Q1和三极管Q2开路，防失步模块6不供电，18V电压电路11也没有供电，IGBT模块5不工作，这样可以降低待机损耗。当烹饪设备变为开机状态后，控制信号为高电平，三极管Q2开通，Q2导通导致Q1开通，18V电压电路11存在供电，此时IGBT模块5和防失步模块6供电正常，整个系统处于正常工作的状态。本实施例方案，当烹饪设备处于开机状态时仅切断部分18V供电，即仅切断IGBT模块和防失步模块供电，保留风扇供电，可以降低待机损耗，并且解决了残余电压的问题。

为了达到上述目的，本实用新型还提出了一种电磁炉，该电磁炉包括上述的低功耗电路。

本实用新型包括以下优势：

1、增加了开关模块，开关模块与主控模块的控制信号输出端相连。IGBT模块和防失步模块分别通过开关模块与第一电压电路相连。当烹饪设备处于待机状态时，开关模块根据控制信号断开与第一电压电路之间的连接，IGBT模块和防失步模块处于断电状态，从而可以节省大约0.115W的待机功耗。

2、当烹饪设备处于待机状态时，耗电模块保持与第一电压电路的连接，耗电模块正常工作，使得残余电压正常释放。

3、耗电模块为风扇，使得烹饪设备处于待机状态时，风扇能够利用残余电压继续为系统降热，降低了待机功耗，并合理利用设备残压。

4、利用三极管组合成开关模块，原理简单，易于控制。

5、第一开关管为8550型三极管，第二开关管为8050型三极管，均为常用器件，易于采购；并且元器件成本低，从而降低了生产成本。

需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本实用新型的保护范围，在不脱离本实用新型的实用新型构思的前提下，本领域技术人员对本实用新型所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本实用新型的保护范围之内。