CN111029184B - 一种开关装置及具有该开关装置的烘烤装置、家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开关装置及具有该开关装置的烘烤装置、家用电器，开关装置包括：第一开关支路，与第一电源、负载连接；第二开关支路，其一端与第一电源的连接，另一端与负载连接；电源保持电路，其与第二开关支路并联连接；手柄，其顺次经过第一位置、第二位置、第三位置；手柄在第一位置时，第一开关支路闭合或断开、第二开关支路断开；手柄在第二位置时，第一开关支路、第二开关支路闭合；第一电源、第一开关支路、负载、第二开关支路连通形成第一回路；第一电源、第一开关支路、负载、电源保持电路连通形成第二回路；手柄在第三位置时，第一开关支路闭合、第二开关支路断开，使第一回路断开，第二回路连通。本发明的开关装置电路简单。

Description

一种开关装置及具有该开关装置的烘烤装置、家用电器

技术领域

本发明属于家电技术领域，具体涉及一种开关装置及具有该开关装置的烘烤装置、家用电器。

背景技术

现很多家用电器都需要采用二次开关来实现安全保护功能，即插上电源后，工作结束如果一次开关如温控器、定时器失效，还可以通过二次开关进行断开操作，使电器正常工作结束断开电源。此种方式不仅节约待机能源，而且在使用的过程中更为安全。

如图1所示，为现有技术中某一家电的开关电路，由图可以看出，该二次开关电路比较复杂，对于体积小且价格较低的家用电器来说，该种方式使得电路板所占的面积过大从而增大家用电器的体积，而且，元器件过多会造成成本过高，不利于降低家用电器的制作成本。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种开关装置及具有该开关装置的烘烤装置、家用电器，结构简单，成本低廉。

为了解决上述问题，本发明提供了一种开关装置，包括：

第一开关支路，其一端与第一电源的一端连接，另一端与负载的一端连接；

第二开关支路，其一端与所述第一电源的另一端连接，另一端与所述负载的另一端连接；

电源保持电路，其与所述第二开关支路并联连接；

手柄，在外力的作用下，所述手柄顺次经过第一位置、第二位置、第三位置；

当所述手柄位于第一位置时，所述第一开关支路断开、所述第二开关支路断开；

当所述手柄位于第二位置时，所述第一开关支路、所述第二开关支路闭合，以使所述电源保持电路连通；此时，所述第一电源、所述第一开关支路、所述负载、所述第二开关支路连通形成第一回路；所述第一电源、所述第一开关支路、所述负载、所述电源保持电路连通形成第二回路；

当所述手柄位于第三位置时，所述第一开关支路闭合、所述第二开关支路断开，以使所述第一回路断开，所述第二回路连通。

与现有技术相比，本发明的开关装置具有以下有益效果：通过手柄实现电路的二次启动，手柄位于第一位置时，为未启动状态，手柄短暂经过第二位置，使得负载(即功能电路)瞬时接通，同时，电源保持电路开启，手柄位于第三位置时，负载和第一电源通过电源保持电路保持连通，所以，本发明中的开关装置连接结构简单，成本低廉，同时具备安全可靠的优点。

所述第一开关支路设置有第一触点组，所述第一触点组在所述手柄的作用下断开或闭合，以使所述第一开关支路断开或闭合。

作为本发明的进一步改进，所述第一触点组包括：

所述第一触点组包括：

第一固定触点，其与所述负载连接；

第一自由触点，其与所述第一电源连接，所述第一自由触点沿所述手柄的方向折弯形成第一接触臂；

所述手柄位于所述第二位置、所述第三位置时，所述手柄与所述第一接触臂相抵接，以使所述第一自由触点与所述第一固定触点连接。

作为本发明的进一步改进，所述第二开关支路设置有第二触点组，所述第二触点组在所述手柄的作用下断开或闭合，以使所述第二开关支路断开或闭合。

作为本发明的进一步改进，所述第二触点组包括：

第二固定触点，其与所述负载连接；

第二自由触点，其与所述第一电源连接，所述第二自由触点沿所述手柄方向折弯形成第二接触臂；

所述手柄位于所述第二位置时，与所述第二接触臂相抵接，以使所述第二自由触点与所述第二固定触点连接；

所述手柄位于所述第三位置时，所述手柄不与所述第二接触臂相接触，以使所述第二自由触点与所述第二固定触点断开。

作为本发明的进一步改进，所述电源保持电路包括：

控制开关、与控制开关连接的控制芯片；

所述控制开关一端与所述第一电源的另一端连接，另一端与所述负载的另一端连接；

在所述第一开关支路、所述第二开关支路闭合时，所述控制芯片与形成的第一回路连接，以得电并控制所述控制开关闭合。

本发明还提供了一种烘烤装置，包括上述的开关装置，所述负载为带有抽头的发热丝，所述发热丝的两端分别与所述第一开关支路、所述第二开关支路连接。

作为本发明的进一步改进，所述烘烤装置还包括：

与所述抽头连接的电源电路，其用于将所述第一电源转换为第二电源、第三电源，所述控制芯片与所述第二电源连接。

作为本发明的进一步改进，所述电源保持电路包括电流放大电路，其包括：

第一二极管、第一三极管、第一电阻、第二电阻；

所述控制芯片通过所述第一电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的基极通过所述第二电阻与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述控制开关连接。

作为本发明的进一步改进，所述控制开关为继电器，所述继电器的线圈一端与所述第三电源连接，其另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述继电器的常开触点连接于所述第一电源、所述发热丝之间。

作为本发明的进一步改进，所述控制开关包括：可控硅、光耦、第三电阻、第四电阻、第五电阻，所述可控硅的T1端与所述第一电源连接，所述可控硅的T2端与所述发热丝连接，所述可控硅的T2端通过第四电阻与所述光耦的第三端连接，所述可控硅的门极通过第三电阻与所述光耦的第四端连接，所述光耦的第二端与所述第一三极管的集电极连接，所述光耦的第一端通过所述第五电阻与所述第三电源连接。

作为本发明的进一步改进，所述烘烤装置的底座上设置有电磁铁，其与所述控制芯片、所述第三电源连接，所述控制芯片得电时，驱动所述电磁铁通电，所述手柄位于所述第三位置时，所述电磁铁与所述手柄相吸合以使所述手柄固定于所述第三位置。

作为本发明的进一步改进，本烘烤装置还包括：温度控制电路、温度检测电路；

所述温度控制电路与所述控制芯片连接，用于获取预设温度值；

所述温度检测电路与所述控制芯片连接，用于获取实时温度值，在所述预设温度值等于实时温度值时，所述控制芯片断开与所述电磁铁之间的连接，同时所述控制芯片断开与所述控制开关的连接。

作为本发明的进一步改进，本烘烤装置还包括：取消工作电路，其与所述控制芯片连接，用于发出取消工作信号，所述控制芯片在获取到所述取消工作信号时，断开与所述电磁铁的连接

同时，本发明还提供了一种家用电器，包括上述的开关装置。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为现有技术的二次开关电路图；

图2为实施例一所述手柄位于第一位置时的示意图；

图3为实施例一所述手柄位于第二位置时的示意图；

图4为实施例一所述手柄位于第三位置时的示意图；

图5为实施例二所述烘烤装置的电路图；

图6为实施例二所述电源电路的示意图；

图7为实施例二所述温度控制电路、所述温度检测电路、所述取消工作电路的示意图；

图8为实施例三所述烘烤装置的电路图。

标记说明：1-第一触点组；11-第一固定触点；12-第一自由触点；121-第一接触臂；12-第一自由触点；121-第一接触臂；2-第二触点组；21-第二固定触点；22-第二自由触点；221-第二接触臂；3-负载；31-发热丝；4-控制开关；5-手柄；51-电磁铁；6-电源电路；7-温度控制电路；8-温度检测电路；9-取消工作电路；91-按键；10-电流放大电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本实施例公开了一种开关装置，如图1-图3所示，包括：第一开关支路、第二开关支路和电源保持电路，其中，第一开关支路的一端与第一电源AC的一端连接，另一端与负载3的一端连接；第二开关支路的一端与第一电源AC的另一端连接，另一端与负载3的另一端连接；电源保持电路与第二开关支路并联连接；手柄5外力的作用下，顺次经过第一位置、第二位置、第三位置；当手柄5位于第一位置时，第一开关支路者断开，第二开关支路断开；当手柄5位于第二位置时，第一开关支路、第二开关支路闭合，以使电源保持电路连通；此时，第一电源AC、第一开关支路、负载3、第二开关支路连通形成第一回路；第一电源AC、第一开关支路、负载3、电源保持电路连接形成第二回路；当手柄5位于第三位置时，第一开关支路闭合、第二开关支路断开，电源保持电路保持连接，以使第一回路断开，第二回路连通。

电源保持电路与第二开关支路并联，两者任一路接通即可使负载正常工作；当电源仅要求一路电源线需要添加开关时候，第一开关支路也可以是一直连通的，如一根导线直接接通，这样开关装置仅包含第二开关支路和电源保持电路。

在上述实施例中，第一开关支路设置有第一触点组1，第一触点组1在手柄5的作用下断开或者闭合，以使第一开关支路断开或闭合。

具体的，第一触点组1包括：第一固定触点11和第一自由触点12，第一固定触点11与负载3连接；第一自由触点12与第一电源AC连接，并且沿手柄5的方向折弯形成第一接触臂121，手柄5位于第二位置、第三位置时，手柄5与第一接触臂121相抵接，以使第一自由触点12与第一固定触点11连接。

在上述实施例中，第二开关支路设置有第二触点2，第二触点组2在手柄5的作用下断开或闭合，以使第二开关支路断开或闭合。

具体的，第二触点组2包括：第二固定触点21和第二自由触点22，第二固定触点21与负载3连接；第二自由触点22与第一电源AC连接，且沿手柄方向折弯形成第二接触臂221，手柄5位于第二位置时，与第二接触臂相221抵接，以使第二自由触点22与第二固定触点21连接，手柄5位于第三位置时，手柄5不与第二接触臂221相接触，以使第一自由触点12与第一固定触点11断开。

为了使手柄5位于第二位置时，能同时使第一触点组1、第二触点组2，处于第三位置时，第一触点组1闭合、第二触点2组断开，第一自由触点12和第二自由触点22的形可设置为状镜像对称，且两个触点组所设置的高度不一致，配合不规则形状的手柄5，从而使得手柄5位于不同位置时，与第一触点组1、第二触点组2接触的位置不同，从而达到控制第一触点组1、第二触点组2闭合或断开的目的。

在上述实施例中，电源保持电路包括：控制开关4、与控制开关4连接的控制芯片MCU，控制开关4一端与第一电源AC的另一端连接，另一端与负载3的另一端连接；在第一开关支路、第二开关支路闭合时，控制芯片MCU与形成的第一回路连接得电并控制控制开关4闭合。

本实施例通过手柄实现电路的二次启动或者二次断开，手柄5位于第一位置时，为未启动状态，手柄5位于第二位置时，使得负载3(即功能电路)瞬时接通，同时，电源保持电路开启，使得负载3与第一电源AC保持连接，手柄5位于第三位置后脱离与第二触点组2的接触，电源保持电路的通断可通过控制芯片MCU来控制，以此防止故障的发生(如负载3与第一电源AC连接故障断不了)，所以，本发明中的开关装置连接结构简单，成本低廉，同时具备安全可靠的优点。

实施例二

一种烘烤装置，如多士炉，包括实施例一的开关装置，如图4和图5所示，负载3为带有抽头的发热丝31，发热丝31的两端分别与第一开关支路(即第一固定触点11)、第二开关支路(即第二固定触点12)连接。

在上述实施例中，烘烤装置还包括与抽头连接的电源电路6，其用于将第一电源AC转换为第二电源VCC1、第三电源VCC2，控制芯片MCU与第二电源VCC1连接，第二电源VCC3是满足控制芯片要求的低压电源。

在上述实施例中，电源保持电路还包括电流放大电路10，电流放大电路10包括：第一二极管D1、第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2；控制芯片MCU通过第一电阻R1与第一三极管Q1的基极连接，第一三极管Q1的基极通过第二电阻R2与第一三极管Q1的发射极连接，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极与控制开关4连接。

在上述实施例中，控制开关4为继电器K，继电器K的线圈一端与第三电源VCC2连接，其另一端与第一三极管Q1的集电极连接，继电器K的常开触点连接于第一电源AC、发热丝31之间。

在上述实施例中，烘烤装置的底座上设置有电磁铁51，其与控制芯片MCU、第三电源VCC2连接，控制芯片MCU得电时，驱动电磁铁51通电，手柄5上有铁片，铁片可以被通电的电磁铁吸住，所以手柄5位于第三位置时，电磁铁51与手柄5相吸合以使手柄5固定于第三位置。

当手柄5位于第二位置时，发热丝31通电，通过其抽头引出一约为12V-20V的交流电，经过电源电路6的整流、降压后得到直流的第二电源VCC1、第三电源VCC2，控制芯片MCU获取电压，开始工作，并控制继电器K的线圈通电，继电器K的常开触点闭合，同时控制电磁铁线圈通电。手柄5继续往下压到达第三位置，第一电源AC、第一触点组1、继电器K的常开触点、发热丝31形成以闭合的回路，正常工作。在第三位置通电的电磁铁51吸住手柄5上面固定的铁片，维持第一触点组1的闭合状态。

进一步的，本实施例还包括：温度控制电路7、温度检测电路8；温度控制电路7与控制芯片MCU连接，用于获取预设温度值；温度检测电路8与控制芯片MCU连接，用于获取实时温度值，在预设温度值等于实时温度值时或者工作时间达到预设值，控制芯片MCU断开与电磁铁之间的连接。

在上述实施例中，如图7所示，本实施例还包括：取消工作电路9，其与控制芯片MCU连接，用于发出取消工作信号，控制芯片MCU在获取到取消工作信号时，断开与电磁铁51的连接，取消电路包括有按键91，采用按键91触发取消功能。

在实际工作时，多士炉存在多个挡位的加热功能，发热丝所需加热的温度和时间也不相同，温度控制电路7可以设置多路，分别对应每个挡位的加热功能，可采用按键的形式供客户选择，如客户选择第一档加热功能，当温度到达第一档加热功能的温度阈值时，切断加热丝的电源；或在多士炉工作时间到达时，电磁铁51失电，电磁阀释放电磁铁51，手柄5回弹至第一位置，加热丝31断电，控制开关继电器切断总的电源，多士炉处于不通电的状态，也可采用按键的形式取消工作。

实施例三

本实施例提供了另一种多士炉，其与实施例二的区别在于，两者所采用的控制开关不相同，如图8所示，本实施例的所述控制开关4包括：可控硅SCR、光耦IC、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5，可控硅SCR的T1端与第一电源AC连接，可控硅SCR的T2端与发热丝31连接，可控硅SCR的T2端通过第四电阻R4与光耦IC的第三端连接，可控硅SCR的门极通过第三电阻R3与光耦IC的第四端连接，光耦IC的第二端与第一三极管Q1的集电极连接，光耦IC的第一端通过第五电阻R5与第三电源VCC2连接。

当手柄5位于第二位置时，发热丝通电，通过其抽头引出一约为12V-20V的交流电，经过电源电路6的整流、降压后得到直流的第二电源VCC1、第三电源VCC2，控制芯片MCU获取电压，开始工作，并控制可控硅SCR导通，手柄5继续往下压到达第三位置，第一电源AC、第一触点组1、可控硅SCR、发热丝形成以闭合的回路，正常工作。在第三位置通电的电磁铁51吸住手柄5上面固定的铁片，维持第一触点组1的闭合状态。

实施例四

本实施例公开了一种家用电器，其包括如实施例一中所述的开关装置，并通过该开关装置来控制本家用电器的电源或负载的工作，其具体实施方案与实施例一类似，技术效果也类似，因此在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种开关装置，其特征在于，包括：

第一开关支路，其一端与第一电源的一端连接，另一端与负载的一端连接；

第二开关支路，其一端与所述第一电源的另一端连接，另一端与所述负载的另一端连接；

电源保持电路，其与所述第二开关支路并联连接；

手柄，在外力的作用下，所述手柄顺次经过第一位置、第二位置、第三位置；

当所述手柄位于第一位置时，所述第一开关支路断开、所述第二开关支路断开；

当所述手柄位于第二位置时，所述第一开关支路、所述第二开关支路闭合，以使所述电源保持电路连通；此时，所述第一电源、所述第一开关支路、所述负载、所述第二开关支路连通形成第一回路；所述第一电源、所述第一开关支路、所述负载、所述电源保持电路连通形成第二回路；

当所述手柄位于第三位置时，所述第一开关支路闭合、所述第二开关支路断开，以使所述第一回路断开，所述第二回路连通。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述第一开关支路设置有第一触点组，所述第一触点组在所述手柄的作用下断开或闭合，以使所述第一开关支路断开或闭合。

3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述第一触点组包括：

第一固定触点，其与所述负载连接；

第一自由触点，其与所述第一电源连接，所述第一自由触点沿所述手柄的方向折弯形成第一接触臂；

所述手柄位于所述第二位置、所述第三位置时，所述手柄与所述第一接触臂相抵接，以使所述第一自由触点与所述第一固定触点连接。

4.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述第二开关支路设置有第二触点组，所述第二触点组在所述手柄的作用下断开或闭合，以使所述第二开关支路断开或闭合。

5.根据权利要求4所述的开关装置，其特征在于，所述第二触点组包括：

第二固定触点，其与所述负载连接；

第二自由触点，其与所述第一电源连接，所述第二自由触点沿所述手柄方向折弯形成第二接触臂；

所述手柄位于所述第二位置时，与所述第二接触臂相抵接，以使所述第二自由触点与所述第二固定触点连接；

所述手柄位于所述第三位置时，所述手柄不与所述第二接触臂相接触，以使所述第二自由触点与所述第二固定触点断开。

6.根据权利要求1-5任一项所述的开关装置，其特征在于，所述电源保持电路包括：

控制开关、与所述控制开关连接的控制芯片；

所述控制开关一端与所述第一电源的另一端连接，另一端与所述负载的另一端连接；

在所述第一开关支路、所述第二开关支路闭合时，所述控制芯片与形成的第一回路连接，以得电并控制所述控制开关闭合。

7.一种烘烤装置，其特征在于，包括如权利要求6所述的开关装置；

所述负载为带有抽头的发热丝，所述发热丝的两端分别与所述第一开关支路、所述第二开关支路连接。

8.根据权利要求7所述的烘烤装置，其特征在于，所述烘烤装置还包括：

与所述抽头连接的电源电路，其用于将所述第一电源转换为第二电源、第三电源，所述控制芯片与所述第二电源连接。

9.根据权利要求8所述的烘烤装置，其特征在于，所述电源保持电路还包括电流放大电路，其包括：

第一三极管、第一电阻、第二电阻；

所述控制芯片通过所述第一电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的基极通过所述第二电阻与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述控制开关连接。

10.根据权利要求9所述的烘烤装置，其特征在于，所述控制开关为继电器，所述继电器的线圈一端与所述第三电源连接，其另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述继电器的常开触点连接于所述第一电源、所述发热丝之间。

11.根据权利要求9所述的烘烤装置，其特征在于，所述控制开关包括：可控硅、光耦、第三电阻、第四电阻、第五电阻，所述可控硅的T1端与所述第一电源连接，所述可控硅的T2端与所述发热丝连接，所述可控硅的T2端通过第四电阻与所述光耦的第三端连接，所述可控硅的门极通过第三电阻与所述光耦的第四端连接，所述光耦的第二端与所述第一三极管的集电极连接，所述光耦的第一端通过所述第五电阻与所述第三电源连接。

12.根据权利要求8所述的烘烤装置，其特征在于，所述烘烤装置的底座上设置有电磁铁，其与所述控制芯片、所述第三电源连接，所述控制芯片得电时，驱动所述电磁铁通电，所述手柄位于所述第三位置时，所述电磁铁与所述手柄相吸合以使所述手柄固定于所述第三位置。

13.根据权利要求12所述的烘烤装置，其特征在于，还包括：温度控制电路、温度检测电路；

所述温度控制电路与所述控制芯片连接，用于获取预设温度值；

所述温度检测电路与所述控制芯片连接，用于获取实时温度值，在所述预设温度值等于实时温度值时，所述控制芯片断开与所述电磁铁之间的连接，同时所述控制芯片断开与所述控制开关的连接。

14.根据权利要求12所述的烘烤装置，其特征在于，还包括：取消工作电路，其与所述控制芯片连接，用于发出取消工作信号，所述控制芯片在获取到所述取消工作信号时，断开与所述电磁铁的连接，同时所述控制芯片断开与所述控制开关的连接。

15.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的开关装置。

Images