一种加热器具的控制系统和加热器具的制作方法

本实用新型涉及厨房家电领域，更具体地，涉及一种加热器具的控制系统和加热器具。

背景技术：

现有饭煲、压力煲或炖锅等加热器具，基本采用继电器等驱动电路控制发热盘加热开启或关闭。图1为现有技术加热器具控制系统的结构示意图，如图1所示，目前加热器具加热时电源设计时都采用2路电源设计，即先利用开关电源输出一路继电器驱动电源U1(12V)，再利用LDO元件或者DC-DC开关电源输出一路电源，供应控制模块或采样模块等其他电路的电源U2(5v)。

然而，现有方案由于存在2路电源输出，U1单独给继电器驱动供电，U2又由U1产生，给其他模块供电。在U1转化U2的过程造成能量损耗，从而导致资源和成本的浪费；同时U1转化U2需要特定转化电路(LDO元件或者DC-DC)，造成成本增加。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种加热器具的控制系统，包括：控制模块和加热器件，所述控制系统还包括：驱动模块，用于控制所述加热器件通断，和电源模块，用于向所述控制模块和所述驱动模块输出一路共用的预设电压值；其中：

所述电源模块分别与所述控制模块和所述驱动模块连通。

进一步地，在上述实施例中，所述预设电压值为5V。

进一步地，在上述实施例中，所述电源模块包括开关电压模块，所述开关电压模块包括内部设有电压控制电路的控制芯片，所述电压控制电路包括误差放大器EA，EA的一个信号输入端与所述控制芯片的反馈引脚FB连通。

进一步地，在上述实施例中，所述开关电压模块还包括稳压电路，所述稳压电路包括：两个二极管D2和D3、电容C1、电感L2、电解电容EC4和电阻R3；其中：

D3的负极分别与所述控制芯片的FB引脚和C1的一端连通，且D3和C1串联，串联后分别依次与L2、EC4和R3并联；D3的正极、L2的一端、EC4的正极和R3的一端分别接到零线L上，C1的一端、L2的另一端、EC4的负极和R3的另一端分别与所述控制芯片的接地引脚GND连通；

D2的正极与EC4接GND的一端连通，D2负极与L2接GND的一端连通。

进一步地，在上述实施例中，所述驱动模块包括：驱动电压为所述预设电压值的继电器，所述继电器的电源输入端与所述开关电压模块的电压输出端连通。

进一步地，在上述实施例中，所述驱动模块还包括二极管D300和金属-氧化物半导体场效应晶体管MOS管Q300，其中：

D300和继电器REEL1并联，D300的负极与所述开关电压模块的电压输出端连通，D300的正极与Q300的源极S极连通，Q300的栅极G极接地。

进一步地，在上述实施例中，所述控制系统还包括：开关检测模块，用于检测市电电压，和温度检测模块，用于检测加热器具温度；其中：

所述开关检测模块和所述温度检测模块分别与所述开关电压模块连通，所述开关电压模块，还用于向所述开关检测模块和所述温度检测模块输出所述预设电压值。

进一步地，在上述实施例中，所述开关检测模块包括：五个电阻R201A、R201B、R201C、R202和R203、二极管D201和电容C201，其中：

R203的一端与所述开关电压模块的电压输出端连通，R203的另一端与D201的正极连通；

R201A、R201B和R201C串联，串联后的两端分别与D201的负极和R202的一端连通，R202和C201并联。

本实用新型实施例还提供了一种加热器具，包括如上述任一实施例所述的加热器具的控制系统。

进一步地，在上述实施例中，所述加热器具包括：饭煲、压力煲或炖锅。

本申请至少一个实施例提供的加热器具的控制系统和加热器具，与现有技术相比，具有以下有益效果：开关电压模块输出一路共用的预设电压值，为所有模块提供一统一的电源电压，有效对电路进行了瘦身，去除了中间电压的转换模块，电路简洁，减少了多余的功率损耗，提升了产品能效。

另外，由于能效的提升，开关电压模块的整体功率降低，可以减小开关电源输出功率要求，有效降低整个控制系统的成本。

本申请实施例的一些实施方式中，通过开关电压模块输出一路共用的预设电压值，还可以达到以下效果：1、开关电压模块可以包括内部设有电压控制电路的控制芯片，内部电压控制电路的误差放大器EA的一个信号输入端与控制芯片的反馈引脚FB连通，可实现开关电压模块输出一路共用的5V电压，为所有模块提供一统一的5V电源电压，有效对电路进行了瘦身。2、开关电压模块中的控制芯片可以直接输出5V电压，避免了现有技术中控制芯片只能输出12V电压，需要特定转化电路(LDO元件或者DC-DC)将12V转化为5V的问题，可以降低控制系统的成本。

本申请实施例的一些实施方式中，还可以达到以下效果：可以通过设置调整驱动模块的驱动电压，使驱动模块的驱动电压与控制电路的驱动电压一致，使得整个控制系统的电压统一。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为现有技术加热器具控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的加热器具的控制系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的开关电压模块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的开关电压模块的结构示意图；

图5为本实用新型实施例三提供的开关电压模块的结构示意图；

图6为本实用新型实施例四提供的开关电压模块的结构示意图；

图7为本实用新型实施例五提供的开关电压模块的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的驱动模块中驱动电路的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的开关检测模块的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的温度检测模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图2为本实用新型实施例提供的加热器具的控制系统的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的加热器具的控制系统包括：控制模块21、加热器件22、驱动模块23和电源模块。

驱动模块23，用于控制加热器件22通断；电源模块，用于向控制模块21和驱动模块23输出一路共用的预设电压值；其中，电源模块分别与控制模21块和驱动模块23连通。

具体的，本实施例中，电源模块包括开关电压模块24。本领域技术人员可以理解的是，在其他实施例中，电源模块也可以包括变压器模块或者是阻容降压模块等。

具体的，驱动模块连接发热盘或者发热管等加热器件，并控制其通断。控制模块控制整个系统工作。开关电压模块将交流市电通过整流、滤波、开关降压和滤波等，输出精度高、稳定性好的一路共用的预设电压值的电源电压。

本实施例中，通过开关电压模块输出一路共用的预设电压值，为所有模块提供一统一的电源电压，包括控制电路和驱动模块等整个控制系统采用一个电压工作。

其中，开关电压模块输出的共用的预设电压值可以根据控制电路的驱动电压而定，实际应用中，预设电压值可以但并不仅限于包括5V或12V。比如，如果控制电路的驱动电压为5V，则开关电压模块输出一路共用的5V电压值；如果控制电路的驱动电压为12V，则开关电压模块输出一路共用的12V电压值。

本实用新型实施例提供的加热器具的控制系统，开关电压模块输出一路共用的预设电压值，为所有模块提供一统一的电源电压，有效对电路进行了瘦身，去除了中间电压的转换模块，电路简洁，减少了多余的功率损耗，提升了产品能效。同时由于能效的提升，开关电压模块的整体功率降低，可以减小开关电源输出功率要求，有效降低整个控制系统的成本。

进一步地，在上述实施例中，开关电压模块输出一路共用的预设电压值具体可以通过以下实现方式实现：

第一种实现方式：预设电压值可以为5V，开关电压模块可以包括内部设有电压控制电路的控制芯片，电压控制电路可以包括误差放大器EA，EA的一个信号输入端与控制芯片的反馈引脚FB连通。

具体的，图3为本实用新型实施例一提供的开关电压模块的结构示意图，如图3所示，开关电压模块可以包括控制芯片PN8007A。其中，图3为控制芯片PN8007A的内部结构图，PN8007A内部可以包括误差放大器EA，EA用于反馈取样信号(Sample)的信号输入端与PN8007A的FB引脚连通，EA的另一个信号输入端接基准信号REF。

本实施例中，控制芯片PN8007A输出电压的大小由FB引脚的电压VFB决定，VFB由内部误差放大器EA基准电压VREF决定。具体的，VFB＝VREF＝5.3V，从而可实现开关电压模块输出一路共用的5V电压。

其中，本实施例中，只涉及误差放大器EA与控制芯片PN8007A的FB引脚连接的改进，图3中控制芯片PN8007A的其他电路的结构、连接关系和实现原理与现有技术相同，本实施例在此不进行限定和赘述。比如，OLP表示过负载保护电路，Comp表示模拟比较器，CV表示恒压电路，FAULT故障检测电路，OTP表示过温度保护电路，Logic表示逻辑电路，Gate Driver表示栅极驱动电路，Rg表示栅极电阻，OCP表示过电流保护电路，HV Startup表示高压启动电路，Supply&UVLO表示斜波补偿电路。

可选的，图4为本实用新型实施例二提供的开关电压模块的结构示意图，如图4所示，开关电压模块还可以包括稳压电路，稳压电路可以包括：两个二极管D2和D3、电容C1、电感L2、电解电容EC4和电阻R3；其中：

D3的负极分别与控制芯片的FB引脚和C1的一端连通，且D3和C1串联，串联后分别依次与L2、EC4和R3并联；D3的正极、L2的一端、EC4的正极和R3的一端分别接到零线L上，C1的一端、L2的另一端、EC4的负极和R3的另一端分别与控制芯片的接地引脚GND连通；D2的正极与EC4接GND的一端连通，D2负极与L2接GND的一端连通。

具体的，图4为控制芯片PN8007A的外部连接图，如图4所示，控制芯片PN8007A的4个开关引脚SW通过电解电容EC1、电解电容EC2、压敏电阻MOV1、电感L1、二极管D1、二极管D4和热继电器FR分别连接到火线L和零线N上。

本实施例中，当PN8007A MOS关断后，电感L2通过D2和D3形成续流通路，其中，D2续流给负载供电，D3续流给控制芯片的FB引脚采样输出电压。具体的，控制芯片PN8007A输出电压Vout＝VFB+VF3-VF2≈5.3V，其中，VF2为D2管压降，VF3为D3管压降。

其中，本实施例中的控制芯片可以但并不仅限于PN8007A，本实施例在此不进行限定和赘述。

可选的，图5为本实用新型实施例三提供的开关电压模块的结构示意图，如图5所示，在本实施例一替代方案中，稳压电路可以包括第一稳压电路、第二稳压电路和第三稳压电路。第一稳压电路可以包括三个串联电阻R101、R102和R103，R101、R102和R103串联后的两端分别与控制芯片U1的SW引脚和FB引脚连通。第二稳压电路可以包括电阻R105、电阻R106、二极管D101、电容102和二极管D103，电阻R105和电容102并联，并联后的两端分别与控制芯片的FB引脚和VDD引脚连通，电阻R106串接在电阻R105和电容102接控制芯片的FB引脚的端子之间，二极管D101的负极与电容102接控制芯片的FB引脚的端子连通，二极管D101的正极与二极管D103的正极连通，二极管D103的负极与控制芯片的VDD引脚连通。第三稳压电路可以包括二极管D102、电感L101、电解电容EC103、电解电容EC104、电容C103和电阻R108，二极管D102、电解电容EC103、电解电容EC104、电容C103和电阻R108并联，并联后的两端分别接到控制芯片的GND引脚和接地，电感L101串接在二极管D102和电解电容EC103接控制芯片的FB引脚的端子之间。

其中，二极管D101和二极管D103的型号可以是FR107，二极管D102的型号可以是BYV26C。控制芯片的4个开关引脚SW可以通过保险丝(熔断丝)F1、保险丝(熔断丝)F2、压敏电阻ZR、电容C、电阻R104A、电阻R104B、电阻R100、二极管D100、电感L100、电解电容EC100和电解电容EC101分别连接到火线L和零线N上。其中，二极管D100的型号为EM520。

本实施例提供的加热器具的控制系统，通过开关电压模块可以包括内部设有电压控制电路的控制芯片，内部电压控制电路的误差放大器EA的一个信号输入端与控制芯片的反馈引脚FB连通，可实现开关电压模块输出一路共用的5V电压，为所有模块提供一统一的5V电源电压，有效对电路进行了瘦身。同时，开关电压模块中的控制芯片可以直接输出5V电压，避免了现有技术中控制芯片只能输出12V电压，需要特定转化电路(LDO元件或者DC-DC)将12V转化为5V的问题，可以降低控制系统的成本。

第二种实现方式：预设电压值可以为12V，开关电压模块可以包括内部设有电压控制电路的控制芯片，电压控制电路可以包括误差放大器EA、电阻R1和电阻R2，R1和R2串联，串联后的两端分别接到控制芯片的VDD引脚和接地，EA的一个信号输入端与R1和R2串联的公共端连通。

具体的，图6为本实用新型实施例四提供的开关电压模块的结构示意图，如图6所示，开关电压模块可以包括控制芯片PN8034A。其中，图6为控制芯片PN8034A的内部结构图，PN8034A内部可以包括电阻R1、电阻R2和误差放大器EA，R1与控制芯片的VDD引脚连通，EA用于反馈取样信号(Sample)的信号输入端与R1和R2的公共连接端连通，EA的另一个信号输入端接基准信号REF。

本实施例中，控制芯片PN8034A输出电压的大小由VDD引脚的电压VDD_REF决定，VDD_REF由内部误差放大器EA和分压比例电阻R1、R2决定。具体的，VDD_REF＝2.5V(1+R1/R2)＝12.3V，从而可实现开关电压模块输出一路共用的12V电压。

其中，本实施例中，只涉及误差放大器EA与控制芯片PN8034A的VDD引脚连接的改进，图6中控制芯片PN8034A的其他电路的结构、连接关系和实现原理与现有技术相同，本实施例在此不进行限定和赘述。比如，OLP表示过负载保护电路，Comp表示模拟比较器，CV表示恒压电路，FAULT故障检测电路，OTP表示过温度保护电路，Logic表示逻辑电路，Gate Driver表示栅极驱动电路，Rg表示栅极电阻，OCP表示过电流保护电路，HV Startup表示高压启动电路，Supply&UVLO表示斜波补偿电路。

可选的，图7为本实用新型实施例五提供的开关电压模块的结构示意图，如图7所示，开关电压模块还可以包括稳压电路，稳压电路可以包括：两个二极管D2和D3、电感L2、电解电容EC3、电解电容EC4和电阻R1；其中：

D2的负极分别与控制芯片的FB引脚和EC3的正极连通，且D2和EC3串联，串联后分别依次与L2、EC4和R1并联；D2的正极、L2的一端、EC4的正极和R1的一端分别接到零线L上，EC3的负极、L2的另一端、EC4的负极和R1的另一端分别与控制芯片的接地引脚GND连通；D3的正极与EC4接GND的一端连通，D3的负极与L2接GND的一端连通。

具体的，图7为控制芯片PN8034A的外部连接图，如图7所示，控制芯片PN8034A的2个开关引脚SW通过电解电容EC1、电解电容EC2、电容CX1、压敏电阻MOV1、电感L1、二极管D1和热继电器FR1分别连接到火线L和零线N上。

本实施例中，当PN8034A MOS关断后，电感L2通过D2和D3形成续流通路，其中D3续流给负载供电，D2续流给控制芯片的VDD供电并采样输出电压。具体的，控制芯片PN8034A输出电压Vout＝VDD_REF+VF2-VF3≈12.3V，其中VF2为D2管压降，VF3为D3管压降。

其中，本实施例中的控制芯片可以但并不仅限于PN8034A，本实施例在此不进行限定和赘述。

本实施例提供的加热器具的控制系统，通过开关电压模块可以包括内部设有电压控制电路的控制芯片，内部电压控制电路包括电阻R1、R2和误差放大器EA，R1与控制芯片的VDD引脚连通，EA用于反馈取样信号的信号输入端与R1和R2的公共连接端连通，可实现开关电压模块输出一路共用的12V电压，为所有模块提供一统一的12V电源电压，有效对电路进行了瘦身。

进一步地，在上述实施例中，在驱动模块的驱动电压与控制电路的驱动电压不一致时，可以通过调整驱动模块的驱动电压，使驱动模块的驱动电压与控制电路的驱动电压一致，使得整个控制系统的电压统一。具体的，图8为本实用新型实施例提供的驱动电路的结构示意图，如图8所示，驱动电路可以包括：驱动电压为预设电压值的继电器REL1，继电器REL1的电源输入端与开关电压模块的电压输出端连通。

本实施例中，由继电器组成驱动电路，通过调整继电器，采用驱动电压为预设电压值的继电器，使得继电器的驱动电压与控制电路的驱动电压一致。举例来说，控制电路的驱动电压为5V，驱动电路的驱动电压为12V，本实施例可以调整驱动电压中的继电器，将12V继电器调整为5V继电器，使得继电器的驱动电压与控制电路的驱动电压一致。

其中，如图8所示，继电器REL1采用驱动电压为5V的继电器，继电器的驱动电压与控制电路的驱动电压均为5V，整个控制系统采用一个电压工作，开关电源模块输出一个共用的5V电源，即可实现整个控制系统的电源供电。

可选的，如图8所示，驱动模块还可以包括二极管D300和金属-氧化物半导体场效应晶体管MOS管Q300，其中，D300和继电器REEL1并联，D300的负极与开关电压模块的电压输出端连通，D300的正极与Q300的源极S极连通，Q300的栅极G极接地。

本实施例中，驱动模块连接发热盘或者发热管等加热器件，并控制其通断。

本实施例中，驱动模块还可以与控制电路连通。图8为本实用新型实施例提供的控制电路的结构示意图，如图8所示，控制电路可以包括控制芯片CN1，CN1的REL引脚与驱动模块中R300的一端连通。

本实用新型实施例提供的加热器具的控制系统，在驱动模块的驱动电压与控制电路的驱动电压不一致时，可以通过调整驱动模块的驱动电压，使驱动模块的驱动电压与控制电路的驱动电压一致，使得整个控制系统的电压统一。

进一步地，在上述实施例的基础上，本实施例提供的加热器具的控制系统还可以包括：开关检测模块和温度检测模块。

开关检测模块，用于检测市电电压，和温度检测模块，用于检测加热器具温度；其中，开关检测模块和温度检测模块分别与开关电压模块连通，开关电压模块，还用于向开关检测模块和温度检测模块输出预设电压值。

可选的，图9为本实用新型实施例提供的开关检测模块的结构示意图，如图9所示，开关检测模块可以包括：五个电阻R201A、R201B、R201C、R202和R203、二极管D201和电容C201，其中：

R203的一端与开关电压模块的电压输出端连通，R203的另一端与D201的正极连通；R201A、R201B和R201C串联，串联后的两端分别与D201的负极和R202的一端连通，R202和C201并联。

本实施例中，开关检测模块用于检测市电电压。其中，开关检测模块也可以称为电压检测模块。

本实施例中，开关检测模块还可以与控制电路连通，其中，开关检测模块的输出端(C201的一端)与控制电路CN1的SWIM_H引脚连通。

可选的，图10为本实用新型实施例提供的温度检测模块的结构示意图，如图10所示，温度检测模块可以包括：第一温度检测电路和第二温度检测电路。第一温度检测电路可以包括：电阻R600、电阻R601和温度开关CN2。第二温度检测电路可以包括：电阻R610、电阻R611和温度开关CN3。

本实施例中，温度检测模块用于检测压力煲或饭煲等加热器具的温度。

本实施例中，温度检测模块还可以与控制电路连通，其中，第一温度检电路中R600的一端与控制电路CN1的RT_B引脚连通，第二温度检电路中R610的一端与控制电路CN1的FEEDRT_T引脚连通。

本实用新型实施例提供的加热器具的控制系统，驱动模块、控制电路、开关检测模块和温度检测模块所需电源电压均一致，开关电压模块输出一路共用的预设电压值的电压，即可实现为整个控制系统的供电。

本实用新型实施例还提供一种加热器具，包括如上述任一实施例所述的加热器具的控制系统。

具体的，加热器具可以包括：饭煲、压力煲或炖锅等。本实施例在此不进行限定和赘述。

在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。