CN202059611U - 一种电磁炉电路板的功率快速调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，包括电压检测模块、电流检测模块和检测调节模块；检测调节模块包括信号处理芯片和步进电机，电压检测模块的输入端、电流检测模块的输入端分别连接恒压源、恒流源的输出端，电压检测模块的输出端、电流检测模块的输出端分别连接信号处理芯片的一个输入端，信号处理芯片的输出端连接步进电机的控制信号输入端，步进电机的输出端连接电流检测模块的控制输入端；由恒流源主动产生电流检测信号，通过信号处理芯片运算，由步进电机控制电流检测的放大增益，构成闭环调节控制的结构。本实用新型能实现电磁炉输出功率的精准校正。具有快捷、精准、可靠和操作简单、自动化程度高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功率快速调节装置，特别涉及一种电磁炉电路板的功率快速调节装置。属于工业控制技术领域。
背景技术
目前，电磁炉由于具有节能、快速、使用简便等优点而受到广大用户的欢迎，并迅速走进城市和农村的千家万户，成为深受欢迎的厨房烹调工具，是家电产业的一个亮丽新星。
根据电磁炉的电路原理，将输出功率稳定地控制在一个范围之内工作，是其安全可靠的一个重要方面。现有技术中，电磁炉的功率控制及校正一般采用以下方式：电磁炉的电路板上设有一个电压检测模块及一个电流检测模块，分别检测电磁炉各种状态下的电压值和电流值，通过这两个值运算得到电磁炉的整机功率。一般在电流检测模块会设有一个可调电阻，用于校正电磁炉的整机功率，使其输出功率稳定地控制在一个范围之内。其校正电磁炉输出功率的方法是让电磁炉接上220V市电，让电磁炉处于最大功率状态下工作，通过在功率计观察电磁炉的输出功率，手动调节可调电阻，使电磁炉的功率控制在一个范围之内。但由于市电存在电压波动的情况，随着市电的波动，使用上述方法批量校正电磁炉的输出功率效果不理想，校正的基准由于电压波动的关系没有处于一个合适的位置，在实际使用过程中出现功率偏大或者偏小的概率很高。近来人们陆陆续续的引入稳压源来校正功率，市电先通过稳压源来稳定电压，再给电磁炉电路板供电，以求克服市电电压波动的影响。引入了电压源，虽然能解决了电压检测模块的不稳定因素，能够提高了产品的合格率，但实际应用上仍存在如下问题：1、用于校正功率的可调电阻是通过人工观察功率计手动调节的，存在一定的盲目性，并且效率低下。2、电磁炉在工作的过程中输出功率会随着电路的振荡而波动，不是一个相对静态的稳定值，不容易判断是否处于合理范围，有一定的误判率。
综上所述，对于电磁炉的功率校正来讲，需要一种可靠实用的自动功率调节装置来解决以上问题。
实用新型内容
本实用新型的目的，是为了解决现有技术中的电磁炉电路板的功率校正存在效率低、易产生误判等问题，提供一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，实现对电磁炉输出功率的精准校正；同时还具有快捷、精准、可靠，操作简单，自动化程度高的特点。
本实用新型的目的可以通过如下措施达到：
一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其结构特点是：包括电压检测模块、电流检测模块和检测调节模块；检测调节模块包括信号处理芯片和步进电机，电压检测模块的输入端、电流检测模块的输入端分别连接恒压源、恒流源的输出端，电压检测模块的输出端、电流检测模块的输出端分别连接信号处理芯片的一个输入端，信号处理芯片的输出端连接步进电机的控制信号输入端，步进电机的输出端连接电流检测模块的控制输入端；由恒流源主动产生电流检测信号，通过信号处理芯片运算，由步进电机控制电流检测的放大增益，构成闭环调节控制的结构。
本实用新型的目的还可以通过如下措施达到：
本实用新型的一种实施方式是：
1)所述电流检测模块由电流信号采集电路、反向比例运算电路、电流信号整形电路和电流信号分压校正电路依次连接而成；
2)所述检测调节模块包括芯片晶体振荡电路、芯片复位电路、信号处理芯片、步进电机驱动电路；信号处理芯片分别与芯片晶体振荡电路、芯片复位电路、步进电机驱动电路连接；
3)所述检测调节模块中的信号处理芯片的输入端之一与所述电流检测模块中的电流信号分压校正电路的输出端连接；所述信号处理芯片的输入端之二与电压检测模块的输出端连接；所述步进电机驱动电路中的步进电机的转子与电流信号分压校正电路中的可调电阻的滑动端连接，通过步进电机的转子控制可调电阻的滑动端位置、从而反馈调节电流检测电路的放大增益。
实际应用中，电压检测模块的输入端接恒压源，电流检测模块的输入端接恒流源。
本实用新型的一种实施方式是：所述电流信号采集电路由外接直流恒流源输入、康铜丝R3连接而成；直流恒流源正极接康铜丝R3的一端形成电流检测信号，直流恒流源负极接康铜丝R3的另一端并与5V网络共地。
本实用新型的一种实施方式是：所述反向比例运算电路由外接5V隔离电源输入，比例电阻R8、R9，补偿电阻R2，滤波电容C6，积分电容C8，运算放大器OP1连接而成；运算放大器OP1的负输入端分别与电阻R8、R9，电容C6、C8的一端连接，运算放大器OP1的正输入端与电阻R2的一端连接，R2另一端接地，运算放大器OP1的输出端接电阻R8、电容C8的另一端，并且与电阻RJ26连接，R9另一脚接电流信号输入，C6另一脚接地。
本实用新型的一种实施方式是：所述电流信号整形电路由电阻RJ26、二极管D01、电解电容EC3连接而成；电阻RJ26一端接运算放大器OP1的信号输出，另一端与二极管D01的A极连接，二极管D01的K极接电解电容EC1的正极并与可调电阻VR1一端连接，电解电容EC1的负极接地。
本实用新型的一种实施方式是：所述电流信号分压校正电路由可调电阻VR1、分压电阻R103、限流电阻R104、滤波电容C10连接而成；可调电阻VR1一端接二极管D01的信号输出，另一端与电阻R103连接，滑动端与限流电阻R104一端连接，限流电阻R104另一端分别与信号处理芯片及电容C1、C10连接；电容C1、C10另一端分别接地。
本实用新型的一种实施方式是：所述芯片晶体振荡电路由晶体振荡器ZTA1，振荡电容C23、C24连接组成；晶体振荡器ZTA1两个脚分别与信号处理芯片连接，并与电容C23、C24的一端连接，电容C23、C24的另一脚分别接地。
本实用新型的一种实施方式是：所述芯片复位电路由电阻R22、电容C22连接组成；电阻R22一端与5V连接，其另一端与电容C22一端连接，并与信号处理芯片连接，电容C22另一端按地。
本实用新型的一种实施方式是：所述信号处理芯片为AT1，信号处理芯片的第48脚与电压检测模块相连，信号处理芯片的第44脚与电流检测模块相连，信号处理芯片的第22脚、第23脚与晶体振荡电路相连，信号处理芯片的第20脚与芯片复位电路相连，信号处理芯片的第3 脚、第5脚、第7脚、第9脚与步进电机驱动电路相连，信号处理芯片的第21脚、第52脚、第62脚、第64脚分别与5V相连，信号处理芯片的第22脚、第53脚、第63脚分别与地相连。
本实用新型的一种实施方式是：所述步进电机驱动电路由集成电路U11、步进电机M1连接组成；集成电路U11的第1脚、第2脚与信号处理芯片的第3脚相连，集成电路U11的第3脚、第4脚与信号处理芯片7的第5脚相连，集成电路U11的第5脚、第6脚与信号处理芯片的第7脚相连，集成电路U11的第7脚、第8脚与信号处理芯片的第9脚相连，集成电路U11的第11脚、第12脚接步进电机的a端，集成电路U11的第13脚、第14脚接步进电机的b端，集成电路U11的第15脚、第16脚接步进电机的c端，集成电路U11的第17脚、第18脚接步进电机的d端，集成电路U11的第10脚分别与5V、步进电机的X端、Y端相连，集成电路U11的第9脚接地。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用恒流源主动产生电流检测信号，通过信号处理芯片运算后，用步进电机控制电流检测的放大增益，符合闭环控制的结构，达到很好的电流校正效果。由于电流检测信号是通过恒流源产生的，基准信号稳定，流过康铜丝的电流信号一致性很好，由于电流信号经过放大、整流、滤波、分压几步处理后，送到芯片里与电压信号一起进行运算，以运算结果来控制高精度步进电机的转向及转动的角度，调节可调电阻VR1滑动端的位置，改变可调电阻VR1的阻值，实现电磁炉输出功率的精准校正。整个校正功率装置快捷、精准、可靠，操作简单，自动化程度高。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例的结构框图。
图2是本实用新型具体实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
具体实施例1：
参照图1和图2，本实施例包括电压检测模块c、电流检测模块a和检测调节模块b；所述电流检测模块a由电流信号采集电路1、反向比例运算电路2、电流信号整形电路3和电流信号分压校正电路4依次连接而成；所述检测调节模块b包括芯片晶体振荡电路5、芯片复位电路6、信号处理芯片7、步进电机驱动电路8；信号处理芯片7分别与芯片晶体振荡电路5、芯片复位电路6、步进电机驱动电路8连接。所述检测调节模块b中的信号处理芯片7的输入端之一与所述电流检测模块a中的电流信号分压校正电路4的输出端连接；所述信号处理芯片7的输入端之二与电压检测模块c的输出端连接；所述步进电机驱动电路8中的步进电机的转子与电流信号分压校正电路4中的可调电阻的滑动端连接，通过步进电机的转子控制可调电阻的滑动端位置、从而反馈调节电流检测电路a的放大增益。
实际应用中，电压检测模块c的输入端接恒压源，电流检测模块a的输入端接恒流源。
参照图2，本实施例中：
所述电流信号采集电路1由外接直流恒流源输入、康铜丝R3连接而成。直流恒流源正极接康铜丝R3的一端形成电流检测信号，直流恒流源负极接康铜丝R3的另一端并与5V网络共地。
所述反向比例运算电路2由外接5V隔离电源输入，比例电阻R8、R9，补偿电阻R2，滤波电容C6，积分电容C8，运算放大器OP1连接而成。运算放大器OP1的负输入端分别与电阻R8、R9，电容C6、C8的一端连接，运算放大器OP1的正输入端与电阻R2的一端连接，R2另一端接地，运算放大器OP1的输出端接电阻R8、电容C8的另一端，并且与电阻RJ26连接，R9另一脚接电流信号输入，C6另一脚接地。
所述电流信号整形电路3由电阻RJ26、二极管D01、电解电容EC3连接而成。电阻RJ26一端接运算放大器OP1的信号输出，另一端与二极管D01的A极连接，二极管D01的K极接电解电容EC1的正极并与可调电阻VR1一端连接，电解电容EC1的负极接地。
所述电流信号分压校正电路4由可调电阻VR1、分压电阻R103、限流电阻R104、滤波电容C10连接而成。可调电阻VR1一端接二极管D01的信号输出，另一端与电阻R103连接，滑动端与限流电阻R104一端连接，限流电阻R104另一端分别与信号处理芯片的第44脚，电容C1、C10连接，电容C1、C10另一端分别接地。
参照图2，本实施例中：
所述芯片晶体振荡电路5由晶体振荡器ZTA1，振荡电容C23、C24连接组成，晶体振荡器ZTA1两个脚分别与信号处理芯片的第23脚、第24脚连接，并与电容C23、C24的一端连接，电容C23、C24的另一脚分别接地。
所述芯片复位电路6由电阻R22、电容C22连接组成。电阻R22一端与5V连接，另一端与电容C22一端连接，并连接信号处理芯片7的第20脚，电容C22另一端按地。
所述信号处理芯片7为AT1，信号处理芯片7的第48脚与电压检测模块c相连，信号处理芯片7的第44脚与电流检测模块相连，信号处理芯片7的第22脚、第23脚与晶体振荡电路5相连，信号处理芯片7的第20脚与芯片复位电路6相连，信号处理芯片7的第3脚、第5脚、第7脚、第9脚与步进电机驱动电路8相连，信号处理芯片7的第21脚、第52脚、第62脚、第64脚分别与5V相连，信号处理芯片7的第22脚、第53脚、第63脚分别与地相连。
所述步进电机驱动电路8由集成电路U11、步进电机M1连接组成；集成电路U11的第1脚、第2脚与信号处理芯片7的第3脚相连，集成电路U11的第3脚、第4脚与信号处理芯片7的第5脚相连，集成电路U11的第5脚、第6脚与信号处理芯片7的第7脚相连，集成电路U11的第7脚、第8脚与信号处理芯片7的第9脚相连，集成电路U11的第11脚、第12脚接步进电机的a端，集成电路U11的第13脚、第14脚接步进电机的b端，集成电路U11的第15脚、第16脚接步进电机的c端，集成电路U11的第17脚、第18脚接步进电机的d端，集成电路U11的第10脚分别与5V、步进电机的X端、Y端相连，集成电路U11的第9脚接地。
本实用新型的工作原理如下：
参照图2，电磁炉正常工作时，通过康铜丝R3进行电流信号采样，反向比例运算电路2对电流信号进行放大，电流信号整形电路3对电流信号进行整流、滤波，最终通过电流信号分压校正电路调整电流检测电路输出电压，送到电磁炉的信号处理芯片，电磁炉的信号处理芯片根 据现在的输出功率档位，以及检测到的电压信号U及电流信号I作乘法运算决定当前时刻的功率输出，由于康铜丝R3、运算放大器OP1及其它电阻均存在一定误差，引起电磁炉输出功率偏大或者偏小，偏小烹调效果不理想，偏大又容易损坏电磁炉里面的功率器件，所以需要在正常工作前把电磁炉的输出功率调整在一个范围之内，也就是给电磁炉信号处理芯片一个参考基准，使电磁炉信号处理芯片在正常工作时按这个基准判定输出功率。
参照图1、图2，在电磁炉控制板上外接220V恒压源作电源供电，外接恒流源作静态功率检测，模拟电磁炉正常工作时的情况，而且电流信号稳定。外接检测调节电路检测电磁炉控制板上的电压信号U及电流信号I，由于外接恒压源、恒流源都是稳定的基准，虽然检测电路存在一定的误差，但只要确保电压信号U跟电流信号I的乘积UI处于设定值，电磁炉正常工作时输出功率就能稳定在一个范围之内，检测调节电路通过电压信号U跟电流信号I的乘积UI跟设定值作对比，决定步进电机的转向及转动角度，实现电磁炉快速、精准的功率自动校正。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：包括电压检测模块(c)、电流检测模块(a)和检测调节模块(b)；检测调节模块(b)包括信号处理芯片(7)和步进电机，电压检测模块(c)的输入端、电流检测模块(a)的输入端分别连接恒压源、恒流源的输出端，电压检测模块(c)的输出端、电流检测模块(a)的输出端分别连接信号处理芯片(7)的一个输入端，信号处理芯片(7)的输出端连接步进电机的控制信号输入端，步进电机的输出端连接电流检测模块(a)的控制输入端；由恒流源主动产生电流检测信号，通过信号处理芯片运算，由步进电机控制电流检测的放大增益，构成闭环调节控制的结构。
2.根据权利要求1所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：
1)所述电流检测模块(a)由电流信号采集电路(1)、反向比例运算电路(2)、电流信号整形电路(3)和电流信号分压校正电路(4)依次连接而成；
2)所述检测调节模块(b)包括芯片晶体振荡电路(5)、芯片复位电路(6)、信号处理芯片(7)、步进电机驱动电路(8)；信号处理芯片(7)分别与芯片晶体振荡电路(5)、芯片复位电路(6)、步进电机驱动电路(8)连接；
3)所述检测调节模块(b)中的信号处理芯片(7)的输入端之一与所述电流检测模块(a)中的电流信号分压校正电路(4)的输出端连接；所述信号处理芯片(7)的输入端之二与电压检测模块(c)的输出端连接；所述步进电机驱动电路(8)中的步进电机的转子与电流信号分压校正电路(4)中的可调电阻的滑动端连接，通过步进电机的转子控制可调电阻的滑动端位置、从而反馈调节电流检测电路(a)的放大增益。
3.根据权利要求2所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述电流信号采集电路(1)由外接直流恒流源输入、康铜丝R3连接而成；直流恒流源正极接康铜丝R3的一端形成电流检测信号，直流恒流源负极接康铜丝R3的另一端并与5V网络共地。
4.根据权利要求2所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述反向比例运算电路(2)由外接5V隔离电源输入，比例电阻R8、R9，补偿电阻R2，滤波电容C6，积分电容C8，运算放大器OP1连接而成；运算放大器OP1的负输入端分别与电阻R8、R9，电容C6、C8的一端连接，运算放大器OP1的正输入端与电阻R2的一端连接，R2另一端接地，运算放大器OP1的输出端接电阻R8、电容C8的另一端，并且与电阻RJ26连接，R9另一脚接电流信号输入，C6另一脚接地。
5.根据权利要求2所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述电流信号整形电路(3)由电阻RJ26、二极管D01、电解电容EC3连接而成；电阻RJ26一端接运算放大器OP1的信号输出，另一端与二极管D01的A极连接，二极管D01的K极接电解电容EC1的正极并与可调电阻VR1一端连接，电解电容EC1的负极接地。
6.根据权利要求2所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述电流信号分压校正电路(4)由可调电阻VR1、分压电阻R103、限流电阻R104、滤波电容C10连接而 成；可调电阻VR1一端接二极管D01的信号输出，另一端与电阻R103连接，滑动端与限流电阻R104一端连接，限流电阻R104另一端分别与信号处理芯片(7)及电容C1、C10连接；电容C1、C10另一端分别接地。
7.根据权利要求2所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述芯片晶体振荡电路(5)由晶体振荡器ZTA1，振荡电容C23、C24连接组成；晶体振荡器ZTA1两个脚分别与信号处理芯片(7)连接，并与电容C23、C24的一端连接，电容C23、C24的另一脚分别接地。
8.根据权利要求2所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述芯片复位电路(6)由电阻R22、电容C22连接组成；电阻R22一端与5V连接，其另一端与电容C22一端连接，并与信号处理芯片(7)连接，电容C22另一端按地。
9.根据权利要求2所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述信号处理芯片(7)为AT1，信号处理芯片(7)的第48脚与电压检测模块(c)相连，信号处理芯片(7)的第44脚与电流检测模块(a)相连，信号处理芯片(7)的第22脚、第23脚与晶体振荡电路(5)相连，信号处理芯片(7)的第20脚与芯片复位电路(6)相连，信号处理芯片(7)的第3脚、第5脚、第7脚、第9脚与步进电机驱动电路(8)相连，信号处理芯片(7)的第21脚、第52脚、第62脚、第64脚分别与5V相连，信号处理芯片(7)的第22脚、第53脚、第63脚分别与地相连。
10.根据权利要求1所述的一种电磁炉电路板的功率快速调节装置，其特征是：所述步进电机驱动电路(8)由集成电路U11、步进电机M1连接组成；集成电路U11的第1脚、第2脚与信号处理芯片(7)的第3脚相连，集成电路U11的第3脚、第4脚与信号处理芯片(7)的第5脚相连，集成电路U11的第5脚、第6脚与信号处理芯片(7)的第7脚相连，集成电路U11的第7脚、第8脚与信号处理芯片(7)的第9脚相连，集成电路U11的第11脚、第12脚接步进电机M1的a端，集成电路U11的第13脚、第14脚接步进电机M1的b端，集成电路U11的第15脚、第16脚接步进电机M1的c端，集成电路U11的第17脚、第18脚接步进电机M1的d端，集成电路U11的第10脚分别与5V、步进电机M1的X端、Y端相连，集成电路U11的第9脚接地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: GUANGDONG REAL-DESIGN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., Free format text: FORMER NAME: FOSHAN SHUNDE REALDESIGN ELECTRONICS INDUSTRY CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 528300 Shunde, Guangdong, Daliang Industrial Park, Fengxiang, Xiang Xiang Road, No. 1 Patentee after: GUANGDONG REAL-DESIGN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 528300 Guangdong province Foshan city Shunde District Daliang Industrial Park Fengxiang Huaye Road No. 1 Patentee before: Foshan Shunde Realdesign Electronics Industry Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111130 Termination date: 20151223 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |