專利名稱：電磁電飯鍋控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用電磁感應(yīng)加熱的電飯鍋電腦控制器背景技術(shù)一般的電飯鍋都是采用內(nèi)嵌電阻發(fā)熱絲的電熱盤來進(jìn)行加熱，其中控制部分有機(jī)械式和電腦式。電腦控制器主要由微電腦MCU、溫度檢測電路、功率輸出控制電路、按鍵檢測電路、聲音電路、顯示電路和電源電路。本實(shí)用新型采用電磁感應(yīng)加熱原理，在鍋底部利用感應(yīng)出的渦流進(jìn)行加熱。采用內(nèi)嵌電阻發(fā)熱絲的電熱盤加熱的電飯鍋有兩個顯著的缺點(diǎn)1、熱效率低；2、功率不能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種使電飯鍋能提高熱效率、實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)的電磁感應(yīng)加熱的電飯鍋控制器。
本實(shí)用新型的目的可通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)一種電磁電飯鍋控制器，包括有微電腦MCU、按鍵檢測電路、復(fù)位備用電池電路、晶陣時鐘電路、聲音提示電路、液晶顯示電路、指示燈電路、背光源照明電路；保溫功率控制電路、溫度采樣電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、感應(yīng)功率控制電路、冷卻風(fēng)扇控制電路、開關(guān)電源供電電路；上述各功能電路與微電腦MCU上相應(yīng)的功能端口連接；其特征在于微電腦MCU由兩個普通管腳連接到感應(yīng)功率控制電路，其中一個管腳經(jīng)感應(yīng)功率控制電路中的電阻R76接二極管D25的陽極，另一個管腳經(jīng)感應(yīng)功率控制電路中的電阻R78接二極管D26的陽極，二極管D25、D26的兩陰極相連并經(jīng)電阻R29接地，形成回路；與電阻R29的接點(diǎn)處的電平作為模擬PWM電平驅(qū)動功率輸出。
所述保溫功率控制電路和聲音提示電路共同連接到微電腦MCU的一個控制管腳上。
本實(shí)用新型設(shè)置掉電監(jiān)測電路，該電路與微電腦MCU上相應(yīng)的功能端口連接。
本實(shí)用新型在電源輸入端設(shè)置EMC濾波電路4，由共模電感L，電容C組成，利用這個濾波電路很好的解決了，由電磁感應(yīng)加熱和開關(guān)電源帶來的傳導(dǎo)干擾。
本實(shí)用新型通過利用微電腦MCU的普通的兩個管腳實(shí)現(xiàn)不同電平輸出，從而模擬PWM信號分級控制功率輸出，使感應(yīng)功率控制電路產(chǎn)生連續(xù)的脈沖信號，驅(qū)動功率元器件IGBT，使電磁線圈和大電容產(chǎn)生振蕩，從而產(chǎn)生的20多KHz的電磁波，在電飯鍋內(nèi)鍋上直接產(chǎn)生電子渦流進(jìn)行加熱。因為是對內(nèi)鍋直接發(fā)熱，熱效率比采用電熱盤間接加熱電飯鍋內(nèi)鍋的方式提高10％，達(dá)到85％以上，在能源日益緊張的今天更顯重要；本實(shí)用新型設(shè)置掉電監(jiān)測電路，在掉電時快速檢測到掉電并進(jìn)入低功耗狀態(tài)，降低后備電源的功耗，使控制器在掉電情況下繼續(xù)顯示適時時鐘功能。


圖1為本實(shí)用新型電磁電飯鍋電腦器原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的MCU控制板電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型的輸出驅(qū)動控制板電路原理圖；
圖4為本實(shí)用新型的主程序流程框圖。
具體實(shí)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、按鍵檢測電路、復(fù)位備用電池電路、晶陣時鐘電路、掉電檢測電路、聲音提示電路、液晶顯示電路、指示燈電路、背光源照明電路以及部分的感應(yīng)功率控制電路?？刂瓢迳现饕斜毓β士刂齐娐?、溫度采樣電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、感應(yīng)功率控制電路、冷卻風(fēng)扇控制電路、開關(guān)電源供電電路。上述各功能電路與微電腦MCU上的相應(yīng)端口連接(如圖1所示)。按鍵板主要負(fù)責(zé)用戶界面如按鍵、顯示和聲音，以及控制邏輯和輸入的采集量處理。控制板主要負(fù)責(zé)采集各種監(jiān)測量及輸出驅(qū)動控制。
如圖2所示，本實(shí)用新型的微電腦MCU控制板的電原理圖。主要包括以下背光源照明電路9，電阻R54-RR57，三極管Q8、Q9，和背光源組成，通過電阻R56、R57連接到微電腦MCU的管腳。
聲音提示電路10，主要由蜂鳴器BUZ1、電阻R51、三極管Q7組成，經(jīng)電阻R52連接到微電腦MCU的管腳。
復(fù)位備用電池電路11，主要由電池BATTER、電阻R53、R75、二極管D28、電容C35、C36、C37組成。
按鍵輸入電路13，主要由二極管D22-D24和按鍵S1-S8組成，經(jīng)過電阻R58-R67連接到微電腦MCU的管腳。
指示燈電路14，主要由發(fā)光二極管L1-L4，三極管Q10和電阻R68組成，再通過電阻R68連接到MCU的相應(yīng)管腳。
掉電監(jiān)測電路15，主要由電阻R71-R74、三極管Q11、電容C30組成，三極管Q11的集電極經(jīng)電阻R72連接到微電腦MCU的管腳。
晶振時鐘電路16，主時鐘電路和副時鐘電路10連接到MCU的管腳。
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(fēng)扇驅(qū)動電路5，主要由三極管Q6、電阻R48-R50和二極管D21組成，連接到MCU的43腳。液晶顯示模塊9連接到MCU的顯示信號輸出端口。)如圖3所示，本實(shí)用新型的輸出驅(qū)動控制板的電路原理圖，主要包括以下開關(guān)電源供電電路1，主要由單片開關(guān)電源U1、光耦U2、穩(wěn)壓管U3、Z1、Z2、三極管Q1、Q2，電感L3-L5，開關(guān)變壓器B1，二極管D4-D12，電容C6-C16、CY，電阻R4-R12、R14、R79、R80、RF，組成。
溫度采樣電路2，主要由分別置于鍋底BOM和鍋頂TOP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的相應(yīng)管腳。
冷卻風(fēng)扇控制電路3，主要由風(fēng)扇FAN，電阻R48-R50，二極管D21，三極管Q6，通過R48連接到微電腦MCU的相應(yīng)管腳。
EMC濾波電路4，由共模電感L，電容C組成，利用這個濾波電路很好的解決了，由電磁感應(yīng)加熱和開關(guān)電源帶來的傳導(dǎo)干擾。
感應(yīng)加熱功率控制電路5，主要由橋堆DD，電感L1，功率加熱線圈L2，電容C2、C3、C17、C18、C21-C26，電阻R13、R15-R18、R20-R25、R28-R37、R39-R42、RG、R69、R70、R76、R78，二極管D17-D20、D25、D26，三極管Q3-Q5、Q12，穩(wěn)壓管Z3，功率管IGBT，功率管溫度保護(hù)器IBGT NTC，運(yùn)放LM339組成，分別連接到微電腦MCU的相應(yīng)管腳。本實(shí)用新型采用了兩個微電腦MCU普通管腳，分別接預(yù)先計算好阻值的電阻R76、R78，再經(jīng)過D25、D26與R29回到地，形成回路。這樣利用與R29的接點(diǎn)處的電平來模擬PWM電平驅(qū)動功率輸出。降低了產(chǎn)品成本。
電流檢測電路6，主要由電流互感器B1，可調(diào)電阻RV，電阻R19、R26、R27，二極管D13-D16，電容C19、C20、C27組成，連接到微電腦MCU的相應(yīng)管腳。
保溫功率控制電路7，主要由光耦U5、電阻R46、R47，三極管Q13，連接到微電腦MCU的相應(yīng)管腳。在本實(shí)用新型中，由于芯片內(nèi)部資源緊張，所以把保溫功率控制電路7和聲音提示電路10都用微電腦MCU的一個管腳進(jìn)行控制。保溫功率控制電路7是直流控制模式，聲音提示電路10是交流控制模式，通過MCU內(nèi)部控制軟件來區(qū)分控制不同的控制對象。
電壓檢測電路8，主要由二極管D1-D3，電阻R1-R3，電容C5組成，連接到微電腦MCU的相應(yīng)管腳。
本實(shí)用新型的主程序流程為在MCU復(fù)位后，進(jìn)入初始化，接下來主程序開始，判斷是否處于掉電狀態(tài)，如果在掉電狀態(tài)下則只是顯示當(dāng)前時鐘，并進(jìn)入低功耗狀態(tài)。如果沒有掉電，則判斷是否出現(xiàn)異常情況，如有異常情況則顯示出錯代碼，關(guān)閉各種烹飪功能并有聲音報警。如果沒有異常情況則執(zhí)行相應(yīng)的功能。
在煮飯過程為第一階段吸水糊化過程采用小功率；第二階段大功率加熱沸騰過程，使米飯受熱均勻；第三階段沸騰后期處理過程采用中功率，同時使用全方位加熱功能使米飯充分吸水吸熱并膨脹過程；第四階段采用保溫功率。
權(quán)利要求1.一種電磁電飯鍋控制器，包括有微電腦MCU、按鍵檢測電路、復(fù)位備用電池電路、晶陣時鐘電路、聲音提示電路、液晶顯示電路、指示燈電路、背光源照明電路；保溫功率控制電路、溫度采樣電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、感應(yīng)功率控制電路、冷卻風(fēng)扇控制電路、開關(guān)電源供電電路；上述各功能電路與微電腦MCU上相應(yīng)的功能端口連接；其特征在于微電腦MCU由兩個普通管腳連接到感應(yīng)功率控制電路，其中一個管腳經(jīng)感應(yīng)功率控制電路中的電阻R76接二極管D25的陽極，另一個管腳經(jīng)感應(yīng)功率控制電路中的電阻R78接二極管D26的陽極，二極管D25、D26的兩陰極相連并經(jīng)電阻R29接地，形成回路；與電阻R29的接點(diǎn)處的電平作為模擬PWM電平驅(qū)動功率輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁電飯鍋控制器，其特征在于所述保溫功率控制電路和聲音提示電路共同連接到微電腦MCU的一個控制管腳上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁電飯鍋控制器，其特征在于包括掉電監(jiān)測電路，該電路與微電腦MCU上相應(yīng)的功能端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁電飯鍋控制器，其特征在于在電源輸入端設(shè)有EMC濾波電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種電磁電飯鍋控制器，包括有微電腦MCU、感應(yīng)功率控制電路，微電腦MCU由兩個普通管腳連接到感應(yīng)功率控制電路，其中一個管腳經(jīng)感應(yīng)功率控制電路中的電阻R76接二極管D25的陽極，另一個管腳經(jīng)感應(yīng)功率控制電路中的電阻R78接二極管D26的陽極，二極管D25、D26的兩陰極相連并經(jīng)電阻R29接地，形成回路；與電阻R29的接點(diǎn)處的電平作為模擬PWM電平驅(qū)動功率輸出。本實(shí)用新型使電飯鍋能提高熱效率、實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)的電磁感應(yīng)加熱的電飯鍋控制器。
文檔編號G05B15/02GK2842966SQ20052006473
公開日2006年11月29日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者李宇, 熊益仲, 陳惠標(biāo), 劉秀紅 申請人:廣州擎天實(shí)業(yè)有限公司