一种消毒柜功率控制装置及方法
【专利摘要】本申请公开了一种消毒柜功率控制装置及方法，所述装置利用温度检测单元检测消毒柜的高温消毒室内的温度提供给微控制器，微控制器依据高温消毒室内的温度情况，控制功率开关器件的导通/关断状态，从而改变加热器件的加热功率，实现高温消毒室内的不同的温度阶段采用不同的加热功率进行加热，在消毒柜刚开机的阶段，采用较大的加热功率进行加热，缩短了升温时间；当高温消毒室内的温度达到第一预设温度时，利用较小的加热功率进行加热，在保证高温杀菌的同时，减小功耗，消毒柜的升温消毒的全过程采用可变功率控制方式降低了消毒柜的整机耗电量。
【专利说明】一种消毒柜功率控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及消毒柜【技术领域】，特别是涉及一种消毒柜功率控制装置及方法。
【背景技术】
[0002]现有的消毒柜高温消毒室基本采用单一功率持续加热方式，其功率一般较低，通常在250W?350W之间，其加热功率较小，升温过程缓慢，消毒时间较长，耗电量大。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种消毒柜功率控制装置及方法，以实现采用可变功率分阶段进行升温的方式，缩短了升温时间，同时降低损耗，技术方案如下:
[0004]本申请提供一种消毒柜功率控制装置，包括:温度检测单元、功率开关器件、微控制器和加热器件；
[0005]所述功率开关器件串接在电源和所述加热器件之间，所述功率开关器件的控制端连接所述微控制器的第一输出端组；所述温度检测单元的输出端连接所述微控制器的第一输入端，所述温度检测单元用于检测消毒柜的高温消毒室内的温度，得到温度检测信号，并将所述温度检测信号反馈给所述微控制器；
[0006]所述微控制器用于，当检测到所述温度检测信号小于第一预设温度时，控制所述功率开关器件的导通/关断的状态，使所述加热器件以第一预设功率进行加热；当检测到所述温度检测信号不小于第二预设温度时，控制所述功率开关器件的导通/关断状态，使所述加热器件以第二预设功率进行加热；当检测到所述温度检测信号不小于第三预设温度时，控制所述功率开关器件的导通/关断状态，使所述加热器件以第三预设功率进行加热，其中所述第一预设功率大于所述第二预设功率，所述第二预设功率大于所述第三预设功率。
[0007]优选的，所述加热器件为一阻性加热器件；
[0008]所述微控制器通过控制所述功率开关器件的导通时间控制所述加热器件的加热功率。
[0009]优选的，所述加热器件包括多个加热元件，所述功率开关器件包括与所述加热元件一一对应的控制开关，所述每个加热元件均串联一控制开关，所述控制开关的控制端分别连接所述微控制器的第一输出端组中的不同输出端；
[0010]所述微控制器通过控制所述多个控制开关的导通/关断状态，控制所述加热器件的加热功率。
[0011]优选的，还包括第一隔离单元，所述第一隔离单元的第一输入端通过第一限流电阻连接直流电源，第二输入端连接微控制器的第一输入端组，第一输出端通过第三限流电阻连接所述功率开关器件的第一端，第二输出端连接所述功率开关器件的控制端，用于隔离所述电源的强电与所述微控制器的弱电。
[0012]优选的，所述第一隔离单元还包括第一开关管，所述第一开关管的控制端通过第二限流电阻连接所述微控制器的第一输出端组，所述第一开关管的第一端连接所述第一隔离单元的第二输入端，所述第一开关管的第二端连接接地端。
[0013]优选的，所述功率开关器件为双向晶闸管，所述双向晶闸管的第一端为所述功率开关管的第一端，所述双向晶闸管的第二端为所述功率开关管的第二端，所述双向晶闸管的栅极为所述功率开关管的控制端。
[0014]优选的，所述功率开关器件包括第一继电器和第二继电器；
[0015]所述第一继电器的线圈的一端连接直流电源，另一端连接所述微控制器的第一输出端组的第一输出端，所述第一继电器的一对常开触点串联于电源的火线和所述加热器件之间；
[0016]所述第二继电器的线圈的一端连接所述直流电源，另一端连接所述微控制器的第一输出端组的第二输出端，所述第二继电器的一对常开触点串联于电源的零线和所述加热器件之间。
[0017]优选的，所述功率开关器件还包括第三开关管和第四开关管；
[0018]所述第三开关管的第一端连接所述第一继电器的线圈未连接直流电源的一端，所述第三开关管的第二端连接接地端，所述第三开关管的控制端连接所述微控制器的第一输出端；
[0019]所述第四开关管的第一端连接所述第二继电器的线圈未连接直流电源的一端，所述第四开关管的第二端连接接地端，所述第四开关管的控制端连接所述微控制器的第二输出端。
[0020]优选的，所述功率开关器件还包括:第一二极管和第二二极管；
[0021]所述第一二极管的阳极连接所述第三开关管的第一端，阴极连接所述第一继电器的线圈连接直流电源的一端；
[0022]所述第二二极管的阳极连接所述第四开关管的第一端，阴极连接所述第二继电器的线圈连接直流电源的一端。
[0023]优选的，还包括过零检测单元，所述过零检测单元的输入端连接所述电源的火线，输出端连接所述微控制器的第二输入端，用于检测所述电源的过零点信息，并提供给所述微控制器。
[0024]优选的，所述过零检测单元包括:第一分压电阻、第二分压电阻、第二隔离单元和第二开关管；
[0025]所述第一分压电阻和所述第二分压电阻串联在电源的火线和零线之间；
[0026]所述第二隔离单元的第一输入端和第二输入端并联于所述第二分压电阻的两端，第一输出端连接所述开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的第二端；
[0027]所述第二开关管的第一端通过第四限流电阻连接直流电源，且所述第一端通过第五限流电阻连接所述微控制器的第二输入端。
[0028]优选的，所述温度检测单元包括:温度传感器、滤波电容、分压电阻及第六限流电阻；
[0029]所述滤波电容连接在所述温度传感器的输出端和接地端之间；
[0030]所述分压电阻并联在所述滤波电容的两端；
[0031]所述第六限流电阻的一端连接所述温度传感器的输出端，另一端连接所述微控制器的第三输入端。
[0032]优选的，还包括阻容模块，所述阻容模块并联于所述功率开关器件的第一端和第二端之间。
[0033]本申请还提供一种消毒柜功率控制方法，应用于消毒柜，所述消毒柜至少包括加热器件及与所述加热器件串联的功率开关器件，所述方法包括:
[0034]控制加热器件以第一预设功率进行加热；
[0035]当检测到消毒柜的高温消毒室内的温度升至第一预设温度时，控制所述加热器件的加热功率从所述第一预设功率降低至第二预设功率；
[0036]当检测到消毒柜的高温消毒室内的温度升至第二预设温度时，控制所述加热器件的加热功率从所述第二预设功率降低至第三预设功率，以使所述高温消毒室内的温度在预设时间段内保持为第四预设温度。
[0037]优选的，所述加热器件为功率不可调节的阻性加热器件，且所述加热器件通过功率开关器件连接电源，则降低所述加热器件的加热功率的过程具体为:
[0038]控制所述开关器件断续导通，以使所述加热器件的断续加热，使所述加热器件的加热功率降至第二预设功率。
[0039]优选的，所述加热器件为多个预设功率的加热器件组合，且每个所述加热器件均通过以控制开关连接电源，则降低所述加热器件的加热功率的过程具体为:
[0040]控制开关器件的通断状态，以使所述多个加热器件组合的加热功率为第二预设功率。
[0041]由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述消毒柜功率控制装置及方法，采用可变功率分阶段控制方式，第一阶段，采用数值较大的第一预设功率持续加热使高温消毒室内的温度迅速升高；第二阶段，当高温消毒室内的温度升高至第一预设温度时，采用小于第一预设功率的第二预设功率进行加热，使高温消毒室内的温度缓慢升至第二预设温度；第三阶段采用小于第二预设功率的第三预设功率进行加热，使高温消毒室内的温度在预设时间段内保持为第三预设温度。所述消毒柜功率控制装置及方法，在消毒柜刚开机时，采用较大的第一预设功率进行加热，使高温消毒室内的温度迅速升高，与传统的单一小功率加热方式相比，大大缩短了升温时间；在高温消毒室内的温度升高至第一预设温度后，采用较小的第二预设功率进行加热，使高温消毒柜内的温度缓慢升高，由于第二预设功率的数值较小，因此，此阶段在保证消毒柜的高温杀菌的同时，降低了功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]图1a为本申请实施例一种消毒柜功率控制装置的结构示意图；
[0044]图1b为本申请实施例另一种消毒柜功率控制装置的结构示意图；
[0045]图1c为本申请实施例一种功率模块的电路结构示意图；
[0046]图1d为本申请实施例另一种功率模块的电路结构示意图；
[0047]图2为本申请实施例另一种消毒柜功率控制装置的结构示意图；
[0048]图3为本申请实施例一种过零检测单元的电路示意图；
[0049]图4为本申请实施例一种温度检测单元的电路示意图；
[0050]图5为本申请实施例一种消毒柜功率控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0051]本申请实施例提供一种消毒柜功率控制装置及方法，其中，所述消毒对功率控制方法采用可变功率分阶段控制方式控制加热器件的加热功率，在消毒柜刚开机的阶段，采用较大的第一预设功率持续进行加热，使高温消毒室内的温度迅速升高，从而缩短了消毒柜的升温时间；第二阶段，当高温消毒室内的温度升至第一预设温度(比如，高温消毒点温度120°C)时，采用较小的第二预设功率(比如300W-400W)进行加热，使高温消毒室内的温度缓慢升高至第二预设温度(比如130°C)，保证消毒能力的同时降低功耗；第三阶段，进一步降低加热功率，使高温消毒室内的温度在预设时间段内保持为第三预设温度(比如，125°C)，当达到预设时间段后，停止关闭所述加热器件，使高温消毒室内的温度降低至安全温度，消毒过程结束。
[0052]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0053]请参见图1a-图ld，图1a示出了本申请实施例一种消毒柜功率控制装置的结构示意图，图1b示出了本申请实施例另一种消毒柜功率控制装置的结构示意图；图1c示出了本申请实施例一种功率模块的电路结构示意图。图1d示出了本申请实施例另一种功率模块的另一电路结构不意图。
[0054]如图1a所示，所述消毒柜功率控制装置包括:微控制器1、温度检测单元2、功率开关器件3、加热器件4，其中，所述功率开关器件、加热器件构成功率模块。
[0055]功率开关器件3包括第一端、第二端和控制端，其中，第一端和第二端串联于电源的火线L和加热器件4之间，控制端连接至微控制器I的第一输出端组；其中，功率开关器件3可以通过双向晶闸管实现。
[0056]温度检测单元2的输出端连接微控制器I的第一输入端，将检测到的消毒柜的高温消毒室内的温度检测信号反馈给微控制器1，其中，温度检测单元2可以通过温度传感器实现。
[0057]微控制器I依据温度检测单元2反馈的温度检测信号控制功率开关器件的导通/关断状态，具体的控制过程包括以下三个阶段:
[0058]第一阶段，消毒柜刚开机的阶段，微控制器I输出控制信号，控制功率开关器件3导通，以使加热器件4以数值较大的第一预设功率(比如，400W-800W)进行加热，使高温消毒室内的温度迅速升高；
[0059]第二阶段，当检测到高温消毒室内的温度不小于第一预设温度(高温消毒点，如1200C)时，控制功率开关器件的导通/关断状态，使加热器件4以第二预设功率(比如，300W-400W)进行加热，高温消毒室内的温度缓慢升高，从而在保证了杀菌能力的同时，降低了功耗；
[0060]第三阶段，当检测到高温消毒室内的温度不小于第二预设温度(比如，130°C)时，控制功率开关器件的导通/关断状态，使加热器件4以第三预设功率(比如，200W-250W)进行加热，使得高温消毒室内的温度在预设时间段内保持第三预设温度(比如，125°C )，当达到预设时间段后，输出控制功率开关器件关断的控制信号，使加热器件4停止加热，高温消毒室内的温度降低至安全温度后，消毒过程结束。
[0061]其中，预设时间段是设定的消毒时间，第三预设温度为高温消毒点以上的某一温度值，此阶段为消毒柜的消毒阶段。
[0062]具体实施时，根据加热器件的不同类型，通过控制功率开关器件的导通/关断状态，改变加热器件4的加热功率的过程也不同，具体包括以下两种情况:
[0063]I)加热器件为单一的阻性加热器件
[0064]微控制器通过控制功率开关器件的导通时间，控制加热器件的加热功率，导通时间越长，加热器件的加热功率越大，反之，导通时间越长，加热器件的加热功率越小。
[0065]2)加热器件为多个单一的阻性加热元件的组合，功率开关器件包括与加热元件对应的控制开关
[0066]每个加热元件均串联一控制开关，控制开关的控制端分别连接微控制器的不同的输出端。
[0067]微控制器通过控制控制开关的导通/关断状态，控制接入电路的加热元件的数量，接入电路中的加热元件的数量越多，加热功率越大，反之，加热功率越小。
[0068]如图1b所示，图1a所示的功率模块还包括第一隔离单元5，第一隔离单元5用于隔离电源的强电与微控制器的弱电，实现强弱电分离，更安全可靠。
[0069]具体的，如图1c所示，第一隔离单元5可以通过光耦合器Ul实现，功率开关器件具体通过双向晶闸管SCRl实现，SCRl的第一端、第二端、栅极分别是功率开关器件的第一端、第二端、栅极。
[0070]光耦合器Ul的第一输入端(二极管的正极)通过限流电阻ROl连接直流电源VDD，第二输入端(二极管的负极)连接微控制器I的第一输出端。
[0071]光耦合器Ul的第一输出端(光电晶闸管的第一端)通过限流电阻R03连接SCRl的第一端，同时，SCRl的第一端连接电源的火线L,光稱合器Ul的第二输出端(光电晶闸管的第二端)连接SCRl的栅极；SCR1的第二端连接加热器件4的一端。
[0072]优选的，如图1c所示，所述第一隔离单元还包括第一开关管Ql，Ql的第一端连接所述光耦合器的第二输入端，Ql的第二端连接接地端，控制端通过限流电阻R02连接微控制器的第一输出端ICl。
[0073]如图1d所示，所述功率开关器件可以包括第一继电器Kl、第二继电器K2、开关管Q3、开关管Q4、二极管D2和二极管D3。
[0074]Kl的线圈的一端连接直流电源(+12V的直流电源)，另一端连接开关管Q3的第一端，Kl的一对常开触点串联于电源火线L和加热器件4之间，Kl用于控制电源的火线L的通/断；Q3的第二端连接接地端，控制端连接微控制器的第一输出端组中的第一输出端ICll ；D2的阳极连接Q3的第一端，D2的阴极连接Kl的线圈连接直流电源的一端；
[0075]K2的线圈的一端连接直流电源(+12V的直流电源)，另一端连接开关管Q4的第一端，K2的一对常开触点串联于电源零线N和加热器件4之间，K2用于控制电源的零线N的通/断；Q4的第二端连接接地端，控制端连接微控制器的第一输出端组中的第二输出端IC12 ；D3的阳极连接Q4的第一端，D3的阴极连接K2的线圈连接直流电源端的一端。
[0076]其中，开关管Q3和Q4可以通过三极管实现，三极管的集电极为开关管的第一端，发射极为开关管的第二端，基极为开关管的控制端。
[0077]二极管D2和D3的作用在于减少继电器K2、K3断电时的电压干扰，减少电源的纹波电压。
[0078]本实施例提供的功率开关器件的工作过程如下:
[0079]当微控制器的第一输出端ICll输出高电平信号时，开关管Q3导通，使得Kl的线圈连接Q3的一端连接接地端，Kl的线圈得电，使得Kl的常开触点闭合，从而接通加热器件4和电源火线L ；
[0080]当微控制器的第二输出端IC12输出高电平信号时，开关管Q4导通，使得K2的线圈连接Q4的一端连接接地端，K2的线圈得电，使得K2的常开触点闭合，从而接通加热器件4和电源零线N。
[0081]本实施例提供的消毒柜功率控制装置的工作过程如下:
[0082]当微控制器输出控制功率开关器件导通的控制信号(如，高电平信号)时，开关管Ql导通，使得光耦合器导通，进而使功率开关器件3的控制端通过限流电阻连接至电源的火线L，功率开关器件3导通，接通加热器件4与电源火线L之间的电路，使得加热器件进行加热；
[0083]当微控制器输出与控制功率开关器件导通的控制信号的电平相反的控制信号(如，低电平信号)时，开关管Ql关断，光耦合器不工作，功率开关器件关断，使得加热器件4与电源火线L之间的电路断开，加热器件不工作。
[0084]本实施例提供的消毒柜功率控制装置，利用温度检测单元检测消毒柜的高温消毒室内的温度提供给微控制器，微控制器依据高温消毒室内的温度情况，控制功率开关器件的导通/关断状态，从而改变加热器件的加热功率，实现高温消毒室内的不同的温度阶段采用不同的加热功率进行加热，在消毒柜刚开机的阶段，采用较大的加热功率进行加热，缩短了升温时间；当高温消毒室内的温度达到第一预设温度时，利用较小的加热功率进行加热，在保证高温杀菌的同时，减小功耗，消毒柜的升温消毒的全过程采用可变功率控制方式降低了消毒柜的整机耗电量。
[0085]优选的，参见图lb，所述消毒柜功率控制装置还包括阻容模块RC，其中，阻容模块包括串联连接的电阻和电容，阻容模块并联于功率开关器件的两端，用于释放功率开关器件Ql导通或关断瞬间的瞬时大电压干扰信号，从而保护功率开关器件不会因为承受过高的反电压而损坏。
[0086]请参见图2和图3，图2示出了本申请另一种消毒柜功率控制装置的结构示意图，与图1a所示的结构不同的是，所述消毒柜功率控制装置还包括:过零检测单元6，用于检测加热器件连接的电源的过零时刻，从而控制功率开关器件在电源过零时刻导通或关断，实现功率开关器件的零电压导通/关断，降低了功率开关器件的发热，减小了功率开关器件的功率损耗。
[0087]过零检测单元6的输入端连接电源的火线，输出端连接微控制器I的第二输入端。
[0088]请参见图3，过零检测单元包括:第一分压电阻、第二分压电阻R20、第二隔离单元U2、开关管Q2。
[0089]优选的，第一分压电阻包括第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，第一电阻Rl和第二电阻R2并联得到第一并联支路，第三电阻R3和第四电阻R4并联得到第二并联支路，第一并联支路和第二并联支路串联，且与第二分压电阻R20串联；
[0090]第二隔离单元U2为光耦合器，其第一输入端(二极管的阳极)和第二输入端(二极管的阴极)并联在第二分压电阻R20的两端，光耦合器的第一输出端(光电三极管的集电极)连接开关管Q2的控制端，第二输出端(光电三极管的发射极)连接接地端。
[0091]同时，开关管Q2的控制端通过限流电阻R5及上拉电阻R6连接直流电源VDD，开关管Q2的第一端通过上拉电阻R7连接直流电源VDD，同时，所述第一端通过限流电阻R8连接微控制器I的第二输入端。
[0092]其中，开关管Q2可以通过三极管实现，控制端为三极管的基极，第一端为集电极，第二端为发射极；直流电源VDD可以为5V直流电源。
[0093]优选的，过零检测单元还包括:滤波电容C1、C2和C3，其中，滤波电容Cl并联于第二隔离单元的两个输入端之间，滤波电容C2并联于第二隔离单元的两个输出端之间，滤波电容C3并联于开关管Q2的控制端和第二端之间，滤波电容C4并联于限流电阻R8连接微控制器的一端与接地端之间。上述滤波电容C1-C4的作用均是滤波作用，保证了过零检测单元的检测精度。
[0094]优选的，过零检测单元还包括并联于第二分压电阻两端的二极管D1，二极管Dl的阳极连接电源的零线，阴极连接第一分压电阻和第二分压电阻的公共端，用于在电源负半周时，将第二隔离单元的两个输入端之间的电压箝位在0.7V，从而保证第二隔离单元不会由于超过自身耐压值而损坏。
[0095]本实施例提供的过零检测电路的工作过程如下:
[0096]电源的火线L和零线N为正弦波，R20和由Rl、R2、R3、R4构成的第一分压电阻分压，当电源电压过零点时，R20上的电压小于第二隔离单元U2上的正向导通电压，因此第二隔离单元U2不工作，三极管Q2的基极通过限流电阻R5和上拉电阻R6连接5V直流电源，基极为高电平，此时，三极管Q2导通，使得三极管Q2集电极为低电平，因此，微控制器的第二输入端输入低电平。
[0097]当电源电压处于非过零点时，R20上的电压大于第二隔离单元U2上的正向导通电压，U2工作且其导通的输出电压小于0.7V，使得三极管Q2的基极和发射极之间的压差小于0.7V，此时，三极管Q2处于截止状态，三极管Q2的集电极通过上拉电阻R7连接+5V直流电源，即三极管Q2的集电极为高电平，此时微控制器的第二输入端输入高电平。微控制器通过检测第二输入端输入的电信号的高低电平判断电源是否处于过零点状态。
[0098]同时，第一分压电阻和第二分压电阻的阻值不同时，施加在第一分压电阻上的光耦合器导通电压(约IV左右)所需的电源电压就不同，因此，改变这此两个分压电阻的阻值可以调整电源过零点值。
[0099]本实施例提供的消毒柜功率控制装置，增加了过零检测单元，检测电源的过零时亥IJ，从而控制功率开关器件在电源过零时刻导通或关断，实现功率开关器件的零电压导通/关断，降低了功率开关器件的发热，减小了功率开关器件的功率损耗。
[0100]请参见图4，示出了本申请实施例一种温度检测单元的电路示意图，所述温度检测单元包括温度传感器CNl，滤波电容C5、C6和C7、分压电阻R9及限流电阻RlO。
[0101]滤波电容C5和C6均并联在温度传感器CNl的输出端和接地端之间，C7并联于限流电阻R1与微控制器I的第一输入端ICl连接的一端与接地端之间，C5、C6、C7均用于滤波，减小纹波电压，增强抗静电能力；
[0102]分压电阻R9并联于温度传感器的输出端和接地端之间，限流电阻RlO连接在温度传感器和微控制器的第一输入端之间，R9和RlO的阻值需要根据温度传感器的阻值匹配。
[0103]温度传感器CNl感应消毒柜的高温消毒室内部的温度，并输出对应的电信号提供给微控制器。
[0104]相应于上面的装置实施例，本申请还提供一种消毒柜功率控制方法，所述方法应用于消毒柜，所述消毒柜至少包括加热器件及与加热器件串联的功率开关器件，请参见图5，所述方法包括以下步骤:
[0105]501，控制加热器件以第一预设功率进行加热；
[0106]通过控制功率开关器件的导通/关断状态，控制加热器件的加热功率，此阶段控制加热器件以最大功率进行加热，以使消毒柜的高温消毒室内的温度迅速上升。
[0107]502，当检测到消毒柜的高温消毒室内的温度升至第一预设温度时，控制所述加热器件的加热功率从所述第一预设功率降低至第二预设功率；
[0108]当高温消毒室内的温度升高到高温消毒点(比如，120°C)时，控制加热器件以较小的加热功率继续加热，此阶段采用较低加热功率加热使高温消毒室内的温度缓慢上升，保证高温杀菌的同时，降低功耗。
[0109]503，当检测到消毒柜的高温消毒室内的温度升至第二预设温度时，控制所述加热器件的加热功率从所述第二预设功率降低至第三预设功率，以使所述高温消毒室内的温度在预设时间段内保持为第三预设温度。
[0110]具体实施时，根据加热器件的不同类型，通过控制功率开关器件的导通/关断状态，改变加热器件的加热功率的过程也不同，具体包括以下两种情况:
[0111]I)加热器件为单一的阻性加热器件
[0112]微控制器通过控制功率开关器件的导通时间，控制加热器件的加热功率，导通时间越长，加热器件的加热功率越大，反之，导通时间越长，加热器件的加热功率越小。
[0113]2)加热器件为多个单一的阻性加热元件的组合，功率开关器件包括与加热元件一一对应的控制开关
[0114]每个加热元件均串联一控制开关，控制开关的控制端分别连接微控制器的不同的输出端。
[0115]微控制器通过控制控制开关的导通/关断状态，控制接入电路的加热元件的数量，接入电路中的加热元件的数量越多，加热功率越大，反之，加热功率越小。
[0116]本实施例提供的消毒柜功率控制方法，采用可变功率分阶段控制方式，在消毒柜刚开机的阶段采用较大的加热功率进行加热，大大缩短高温消毒室内的升温时间，在高温消毒室内的温度升高至第一预设温度后，采用较小的第二预设功率进行加热，使高温消毒柜内的温度缓慢升高，由于第二预设功率的数值较小，因此，此阶段在保证消毒柜的高温杀菌的同时，降低了功耗。
[0117]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0118]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【权利要求】
1.一种消毒柜功率控制装置，其特征在于，包括:温度检测单元、功率开关器件、微控制器和加热器件； 所述功率开关器件串接在电源和所述加热器件之间，所述功率开关器件的控制端连接所述微控制器的第一输出端组； 所述温度检测单元的输出端连接所述微控制器的第一输入端，所述温度检测单元用于检测消毒柜的高温消毒室内的温度，得到温度检测信号，并将所述温度检测信号反馈给所述微控制器； 所述微控制器用于，当检测到所述温度检测信号小于第一预设温度时，控制所述功率开关器件的导通/关断的状态，使所述加热器件以第一预设功率进行加热；当检测到所述温度检测信号不小于第二预设温度时，控制所述功率开关器件的导通/关断状态，使所述加热器件以第二预设功率进行加热；当检测到所述温度检测信号不小于第三预设温度时，控制所述功率开关器件的导通/关断状态，使所述加热器件以第三预设功率进行加热，其中所述第一预设功率大于所述第二预设功率，所述第二预设功率大于所述第三预设功率。
2.根据权利要求1所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述加热器件为一阻性加热器件； 所述微控制器通过控制所述功率开关器件的导通时间控制所述加热器件的加热功率。
3.根据权利要求1所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述加热器件包括多个加热元件，所述功率开关器件包括与所述加热元件一一对应的控制开关，所述每个加热元件均串联一控制开关，所述控制开关的控制端分别连接所述微控制器的第一输出端组中的不同输出端； 所述微控制器通过控制所述多个控制开关的导通/关断状态，控制所述加热器件的加热功率。
4.根据权利要求1-3任一项所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，还包括第一隔离单元，所述第一隔离单元的第一输入端通过第一限流电阻连接直流电源，第二输入端连接微控制器的第一输入端组，第一输出端通过第三限流电阻连接所述功率开关器件的第一端，第二输出端连接所述功率开关器件的控制端，用于隔离所述电源的强电与所述微控制器的弱电。
5.根据权利要求4所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述第一隔离单元还包括第一开关管，所述第一开关管的控制端通过第二限流电阻连接所述微控制器的第一输出端组，所述第一开关管的第一端连接所述第一隔离单元的第二输入端，所述第一开关管的第二端连接接地端。
6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述功率开关器件为双向晶闸管，所述双向晶闸管的第一端为所述功率开关管的第一端，所述双向晶闸管的第二端为所述功率开关管的第二端，所述双向晶闸管的栅极为所述功率开关管的控制端。
7.根据权利要求1-3、5中任一项所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述功率开关器件包括第一继电器和第二继电器； 所述第一继电器的线圈的一端连接直流电源，另一端连接所述微控制器的第一输出端组的第一输出端，所述第一继电器的一对常开触点串联于电源的火线和所述加热器件之 间； 所述第二继电器的线圈的一端连接所述直流电源，另一端连接所述微控制器的第一输出端组的第二输出端，所述第二继电器的一对常开触点串联于电源的零线和所述加热器件之间。
8.根据权利要求7所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述功率开关器件还包括第三开关管和第四开关管； 所述第三开关管的第一端连接所述第一继电器的线圈未连接直流电源的一端，所述第三开关管的第二端连接接地端，所述第三开关管的控制端连接所述微控制器的第一输出端； 所述第四开关管的第一端连接所述第二继电器的线圈未连接直流电源的一端，所述第四开关管的第二端连接接地端，所述第四开关管的控制端连接所述微控制器的第二输出端。
9.根据权利要求8所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述功率开关器件还包括:第一二极管和第二二极管； 所述第一二极管的阳极连接所述第三开关管的第一端，阴极连接所述第一继电器的线圈连接直流电源的一端； 所述第二二极管的阳极连接所述第四开关管的第一端，阴极连接所述第二继电器的线圈连接直流电源的一端。
10.根据权利要求1-3、5中任一项所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，还包括过零检测单元，所述过零检测单元的输入端连接所述电源的火线，输出端连接所述微控制器的第二输入端，用于检测所述电源的过零点信息，并提供给所述微控制器。
11.根据权利要求10所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述过零检测单元包括:第一分压电阻、第二分压电阻、第二隔离单元和第二开关管； 所述第一分压电阻和所述第二分压电阻串联在电源的火线和零线之间； 所述第二隔离单元的第一输入端和第二输入端并联于所述第二分压电阻的两端，第一输出端连接所述开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的第二端； 所述第二开关管的第一端通过第四限流电阻连接直流电源，且所述第一端通过第五限流电阻连接所述微控制器的第二输入端。
12.根据权利要求1-3任一项所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，所述温度检测单元包括:温度传感器、滤波电容、分压电阻及第六限流电阻； 所述滤波电容连接在所述温度传感器的输出端和接地端之间； 所述分压电阻并联在所述滤波电容的两端； 所述第六限流电阻的一端连接所述温度传感器的输出端，另一端连接所述微控制器的第三输入端。
13.根据权利要求1-3任一项所述的消毒柜功率控制装置，其特征在于，还包括阻容模块，所述阻容模块并联于所述功率开关器件的第一端和第二端之间。
14.一种消毒柜功率控制方法，应用于消毒柜，其特征在于，所述消毒柜至少包括加热器件及与所述加热器件串联的功率开关器件，所述方法包括: 控制加热器件以第一预设功率进行加热； 当检测到消毒柜的高温消毒室内的温度升至第一预设温度时，控制所述加热器件的加热功率从所述第一预设功率降低至第二预设功率； 当检测到消毒柜的高温消毒室内的温度升至第二预设温度时，控制所述加热器件的加热功率从所述第二预设功率降低至第三预设功率，以使所述高温消毒室内的温度在预设时间段内保持为第四预设温度。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述加热器件为功率不可调节的阻性加热器件，且所述加热器件通过功率开关器件连接电源，则降低所述加热器件的加热功率的过程具体为: 控制所述开关器件断续导通，以使所述加热器件的断续加热，使所述加热器件的加热功率降至第二预设功率。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述加热器件为多个预设功率的加热器件组合，且每个所述加热器件均通过以控制开关连接电源，则降低所述加热器件的加热功率的过程具体为: 控制开关器件的通断状态，以使所述多个加热器件组合的加热功率为第二预设功率。
【文档编号】A61L2/24GK104338161SQ201310339144
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】余国强, 刘国涛, 邹移民, 胡逢亮, 张少良, 余飞燕, 梁少棠, 吴伟宾, 宋秀敏, 覃德华, 丁泺火, 金长国 申请人:珠海格力电器股份有限公司