電磁電飯鍋控制器的製作方法
2023-09-21 11:54:05 2
專利名稱：電磁電飯鍋控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電飯鍋控制器，尤其是涉及一種電磁電飯鍋控制器。
背景技術：
一般的電飯鍋都是採用電熱盤來進行加熱，其控制器主要由微電腦MCU、溫度檢測電路、保溫功率輸出控制電路、按鍵輸入電路、聲音提示電路、顯示電路和交流電源電路。採用電熱盤加熱的電飯鍋有兩個顯著的缺點1、熱效率低；2、不能實現無級調節加熱功率。
實用新型內容本實用新型提供一種使電飯鍋能實現熱效率高、烹飪效果好的電磁電飯鍋控制器。
本實用新型的目的可通過以下的技術措施來實現微電腦MCU、溫度檢測電路、保溫功率輸出控制電路、按鍵輸入電路、聲音提示電路、顯示電路和交流電源電路，上述各功能電路與微電腦MCU上的相應埠連接；其特徵在於還包括電流採樣電路和IGBT輸出驅動控制電路，所述電流採樣電路連接到微電腦MCU的AD採樣埠，微電腦MCU的PWM信號輸出埠連接IGBT輸出驅動控制電路。
本實用新型包括用於使控制器處於低功耗狀態的掉電監測電路，該電路與微電腦MCU上的相應埠連接。
本實用新型所述IGBT輸出驅動控制電路中設有用於保護大功率元件IGBT的市電高壓保護電路、電流保護電路和反壓保護電路。
本實用新型通過微電腦MCU輸出PWM信號，使IGBT輸出驅動控制電路產生連續的脈衝信號，驅動功率元器件IGBT，使電磁線圈和大電容產生振蕩，從而產生的20多KHz的電磁波，在特製的電飯鍋內直接產生電子渦流進行加熱，因為是對內鍋直接發熱，熱效率比採用電熱盤間接加熱電飯鍋內鍋的方式提高10％，達到85％以上。另外對大功率元件IGBT工作在高電壓大電流的情況下，對其保護措施非常完善，安全可靠；設置掉電監測電路，在掉電時快速檢測到掉電並進入低功耗狀態，降低後備電源的功耗，使控制器在掉電情況下繼續顯示適時時鐘功能。
圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的微電腦MCU控制部分的電路原理圖；圖3為本實用新型的輸出驅動控制部分的電路原理圖；具體實施方式
上述電路分裝在兩塊線路板上，第一塊是按鍵板，第二塊是控制板，用接插座和排線電纜將它們連接。按鍵板上主要有微電腦MCU、按鍵輸入電路、掉電監測電路、聲音提示電路、顯示電路、保溫功率輸出控制電路、後備電源電路。控制板上主要有溫度檢測電路、電流採樣電路、IGBT輸出驅動控制電路、交流電源電路。上述各功能電路與微電腦MCU上的相應埠連接(如圖1所示)。按鍵板主要負責用戶界面如按鍵、顯示和聲音，以及控制邏輯和輸入的採集量處理。控制板主要負責採集各種監測量及輸出驅動控制。
如圖2所示，本實用新型的微電腦MCU控制部分的電原理圖。主要包括以下按鍵輸入電路1，主要由電阻R74-R81、電阻R66-R73、二極體D22和幾個按鍵組成，經過電阻R58-R65連接到微電腦MCU的19-26腳。
掉電監測電路2，主要由電阻R83-R86、三極體Q11、電容C30組成，三極體Q11的集電極經電阻R84連接到微電腦MCU的40腳。
溫度檢測電路3，主要由分別置於鍋底和鍋頂的兩個溫度傳感器、電阻R44、R45、電容C28、C29組成，兩路溫度檢測分別連接到微電腦MCU的2、3腳。。
保溫功率輸出控制電路4，主要由光耦TLP3526、電阻R46、R47組成，連接到微電腦MCU的44腳。
風扇驅動電路5，主要由三極體Q6、電阻R48-R50和二極體D21組成，連接到MCU的43腳。液晶顯示模塊9連接到MCU的顯示信號輸出埠。
聲音提示電路6，主要由蜂鳴器BUZ1、電阻R51、三極體Q7組成，經電阻R52連接到微電腦MCU的42腳。
後備電源電路7，主要由電池BATTER、電阻R53、二極體D23組成。
復位電路8，由電阻R87、電容C37組成。連接到MCU的復位端12腳。主時鐘電路和副時鐘電路10連接到MCU的7-11腳如圖3所示，本實用新型的輸出驅動控制部分的電原理圖，主要包括以下電源電路11，主要由單片開關電源U4、光隔離器U5、穩壓管Z1、Z5、Z6、三極體Q13、Q14組成。本電源模塊輸出電壓穩定、準確、波動小。
電流採樣電路12，主要由互感器B1、可調電阻VR、電阻R12、R13、R32和二極體D3-D6組成，連接到MCU的AD採樣埠。
IGBT輸出驅動控制電路13，包含各種保護電路市電高壓保護電路，二極體D1、D2對交流電整流，經過電阻R10、R11分壓，電容C12、C13平滑濾波，連接到比較器U2A的6腳，當市電電壓過高時，比較器U2A的6腳電壓比7腳高，比較器U2A的1腳輸出低電平，經過二極體D21、電阻R24、26，影響推拉三極體組Q11、Q12，關閉了大功率元件IGBT，在高電壓時保護了IGBT。
電流保護電路，電流採樣電路12中輸出的電流電壓值，分為兩路，一路直接連接到MCU，另一路經過穩壓管Z3和電容C21連接電阻R42和三極體Q9的B極，電阻R42另一端和三極體的E極接地，三極體Q9的C極連接穩壓管Z2的負極，Z2的正極分為兩路，一路直接到MCU，另一路經過電阻R23連接到比較器U2C的5腳。當反饋電流過大時，比較器U2C的5腳電壓被拉低，當比較器U2C的5腳電壓比4腳低時，比較器U2C的2腳輸出低電平，因此關閉了IGBT，從而在電流過大時保護了IGBT。
反壓保護電路，當大功率元件IGBT關斷時，在IGBT的C極產生上千伏的高壓，如果由於某些因素而導致C極的電壓超出IGBT的耐壓值，那麼就會損害IGBT，所以在反壓過高時必須快速關斷IGBT。通過電阻R8、R9、R15、R36對反壓進行分壓，連接到比較器U2B的8腳，當反壓電壓過高時，8腳的電壓升高，當8腳的電壓高於9腳的電壓，那麼比較器U2B的14腳輸出低電平，從而關閉IGBT。從而在反壓過高時保護了IGBT。
本實用新型的主程序流程為在MCU復位後，進入初始化，接下來主程序開始，判斷是否處於掉電狀態，如果在掉電狀態下則只是顯示當前時鐘，並進入低功耗狀態。如果沒有掉電，則判斷是否出現異常情況，如有異常情況則顯示出錯代碼，關閉各種烹飪功能並有聲音報警。如果沒有異常情況則執行相應的功能。
其煮飯過程為第一階段吸水過程採用小功率，第二階段大功率加熱使米飯快速達到沸騰，第三階段沸騰過程採用中功率使米飯充分沸騰並膨脹，第四階段採用保溫功率。
權利要求1.一種電磁電飯鍋控制器，包括微電腦MCU、溫度檢測電路、保溫功率輸出控制電路、按鍵輸入電路、聲音提示電路、顯示電路和交流電源電路，上述各功能電路與微電腦MCU上的相應埠連接；其特徵在於還包括電流採樣電路和IGBT輸出驅動控制電路，所述電流採樣電路連接到微電腦MCU的AD採樣埠，微電腦MCU的PWM信號輸出埠連接IGBT輸出驅動控制電路。
2.根據權利要求1所述的電磁電飯鍋控制器，其特徵在於包括用於使控制器處於低功耗狀態的掉電監測電路，該電路與微電腦MCU上的相應埠連接。
3.根據權利要求1所述的電磁電飯鍋控制器，其特徵在於所述IGBT輸出驅動控制電路中設有用於保護大功率元件IGBT的市電高壓保護電路、電流保護電路和反壓保護電路。
專利摘要本實用新型公開一種電磁電飯鍋控制器，微電腦MCU、溫度檢測電路、保溫功率輸出控制電路、按鍵輸入電路、聲音提示電路、顯示電路和交流電源電路，上述各功能電路與微電腦MCU上的相應埠連接；還包括電流採樣電路和IGBT輸出驅動控制電路，所述電流採樣電路連接到微電腦MCU的AD採樣埠，微電腦MCU的PWM信號輸出埠連接IGBT輸出驅動控制電路。本實用新型通過微電腦MCU輸出PWM信號，使IGBT輸出驅動控制電路產生連續的脈衝信號，驅動功率元器件IGBT，使電磁線圈和大電容產生振蕩，從而產生的20多KHz的電磁波，使電飯鍋能實現熱效率高、烹飪效果好。
文檔編號G05D23/19GK2735415SQ200420088598
公開日2005年10月19日 申請日期2004年9月27日 優先權日2004年9月27日
發明者李德赤 申請人:廣州擎天實業有限公司