電壓采樣、浪涌保護電路及電磁爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電壓采樣、浪涌保護電路和電磁爐，其中，電壓采樣和浪涌保護電路，包括整流單元、第一濾波單元、第二濾波單元、鉗位單元和控制芯片，本實用新型中，電壓采樣電路和浪涌保護電路共用同一整流單元和第一濾波單元，電路的結(jié)構(gòu)簡單，元器件的數(shù)量較少，降低了電磁爐的待機功耗和制造成本。
【專利說明】
電壓采樣、浪涌保護電路及電磁爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓采樣、浪涌保護電路及電磁爐。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁爐又名電磁灶，是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物，它無需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，因此熱效率得到了極大的提高。電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的電氣烹飪器具。由高頻感應(yīng)加熱線圈(即勵磁線圈)、控制器及鐵磁材料鍋底炊具等部分組成。使用時，加熱線圈中通入交變電流，線圈周圍便產(chǎn)生一交變磁場，交變磁場的磁力線大部分通過金屬鍋體，在鍋底中產(chǎn)生大量渦流，從而產(chǎn)生烹飪所需的熱。
[0003]目前，電磁爐中通常包括電壓采樣電路和浪涌保護電路，如圖1所示，圖1為目前電磁爐中電壓采樣電路和浪涌保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。其中，電壓采樣電路主要由:分壓網(wǎng)絡(luò)和低通濾波單元組成，用于檢測市電電壓大小，以使控制芯片根據(jù)電壓大小，調(diào)整電磁爐的輸出功率，從而使電磁爐實現(xiàn)恒功率輸出，浪涌保護電路主要由:分壓網(wǎng)絡(luò)、高通濾波單元和鉗位單元組成，用于檢測市電的浪涌信號，在電壓浪涌信號到來時，觸發(fā)控制芯片及時輸出保護信號，從而避免損壞元器件。
[0004]由圖1可知，目前電磁爐中電壓采樣電路和浪涌保護電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用的電子元器件較多，增加了電磁爐的待機功耗和制造成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決【背景技術(shù)】中提到的至少一個問題，本實用新型提供一種電壓采樣、浪涌保護電路及電磁爐，使用較少的電子元器件，具有較簡單的結(jié)構(gòu)。
[0006]本實用新型一方面提供一種電壓采樣和浪涌保護電路，包括:整流單元、第一濾波單元、第二濾波單元、鉗位單元和控制芯片；
[0007]所述整流單元的輸入端與交流供電電壓連接，所述整流單元的輸出端與所述第一濾波單元的輸入端連接；
[0008]所述第一濾波單元的第一輸出端與所述第二濾波單元的輸入端連接；
[0009]所述第二濾波單元的輸出端與所述控制芯片的電壓采樣引腳連接；
[0010]所述第一濾波單元的第二輸出端與鉗位單元的輸入端和控制芯片的浪涌保護引腳連接；
[0011]所述鉗位單元的輸出端與直流供電電壓連接；
[0012I所述第一濾波單元的第三輸出端與地連接。
[0013]本實用新型提供的電壓采樣和浪涌保護電路，電壓采樣電路和浪涌保護電路共用同一整流單元和第一濾波單元，電路的結(jié)構(gòu)簡單，元器件的數(shù)量較少，降低了電磁爐的待機功耗和制造成本。
[0014]可選的，所述第一濾波單元為高通濾波單元，所述第二濾波單元為低通濾波單元。
[0015]可選的，所述第一濾波單元，包括:依次串聯(lián)的第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，及與所述第一電阻并聯(lián)的第一電容。
[0016]可選的，所述第一濾波單元，包括:依次串聯(lián)的第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，及與所述第一電阻、第二電阻并聯(lián)的第一電容。
[0017]可選的，所述第二濾波單元包括:第五電阻和第二電容；
[0018]所述第五電阻的一端與所述第一濾波單元的第一輸出端連接，所述第五電阻的另一端與所述第二電容的一端和所述控制芯片的電壓采樣引腳連接；
[0019]所述第二電容的另一端與地連接。
[0020]可選的，所述鉗位單元包括第一二極管；
[0021]所述第一二極管的陽極與所述第一濾波單元的第二輸出端連接，所述第一二極管的陰極與所述直流供電電壓連接。
[0022]可選的，所述鉗位單元還包括:第三電容；
[0023]所述第三電容的一端與所述第一二極管的陽極連接，所述第三電容的另一端與地連接。
[0024]可選的，所述整流單元包括第二二極管和第三二極管；
[0025]所述第二二極管和所述第三二極管的陽極分別與交流供電電壓正負輸入端連接，所述第二二極管的陰極和所述第三二極管的陰極連接后與所述第一濾波單元的輸入端連接。
[0026]本實用新型另一方面提供一種電磁爐，包括如上任意所述的電壓采樣和浪涌保護電路。
[0027]本實用新型的構(gòu)造以及它的其他實用新型目的及有益效果將會通過結(jié)合附圖而對優(yōu)選實施例的描述而更加明顯易懂。
【附圖說明】
[0028]圖1為目前電磁爐中電壓采樣電路和浪涌保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本實用新型第一實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本實用新型第二實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本實用新型第三實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]附圖標記:
[0033]1-整流單元；11-第二二極管；12-第三二極管；
[0034]2-第一濾波單元；21-第一電阻； 22-第二電阻；
[0035]23-第三電阻； 24-第四電阻； 25-第一電容；
[0036]3-第二濾波單元；31-第五電阻； 32-第二電容；
[0037]4-鉗位單元；41-第一二極管；42-第三電容；
[0038]5-控制芯片。
【具體實施方式】
[0039]第一實施例
[0040]圖2為本實用新型第一實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路，包括:整流單元1、第一濾波單元2、第二濾波單元3、鉗位單元4和控制芯片5。
[0041]其中，所述整流單元I的輸入端與交流供電電壓(Alternating CurrentJI^lAC)連接，所述整流單元I的輸出端與所述第一濾波單元2的輸入端連接;所述第一濾波單元2的第一輸出端與所述第二濾波單元3的輸入端連接;所述第二濾波單元3的輸出端與所述控制芯片5的電壓采樣引腳連接;所述第一濾波單元2的第二輸出端與鉗位單元4的輸入端和控制芯片5的浪涌保護引腳連接；所述鉗位單元4的輸出端與直流供電電壓(Directcurrent，簡稱DC)連接;所述第一濾波單元2的第三輸出端與地連接。
[0042]其中，交流供電電壓為市電電壓，即為220伏特(V)電壓。直流供電電壓的大小可以根據(jù)控制芯片的工作電壓和引腳的耐壓值確定，通常直流供電電壓可與芯片的工作電壓一致。
[0043]具體的，第一濾波單元2為高通濾波單元，第二濾波單元3為低通濾波單元。第一濾波單元2和第二濾波單元3都可以采用電阻、電容或電感等電子元器件串、并連組成，比如，利用電阻和電容并聯(lián)組成高通濾波單元，利用電阻和電容T型連接，組成低通濾波單元等。
[0044]可以理解的是，由于市電電壓值較高，為了使電壓采樣和浪涌保護電路輸出的電壓值滿足控制芯片5的各引腳的耐壓值要求，第二濾波單元3輸出到電壓采樣引腳的電壓值和第一濾波單元2的第二輸出端輸出到浪涌保護引腳的電壓值都不能太高，因此，第一濾波單元2除用于進行高通濾波外，還用于進行分壓處理，從而使第一濾波單元2的第一輸出端和第二輸出端輸出的電壓值都較低。另外，第一輸出端和第二輸出端可以是相同的輸出端，也可以是不同的輸出端，本實施例對此不做限定。
[0045]具體使用時，在市電電壓穩(wěn)定狀態(tài)下，整流單元I將市電電壓整流后，輸出到第一濾波單元2，第一濾波單元2將整流后的電壓進行分壓處理后，輸出給第二濾波單元3，第二濾波單元將分壓電壓進行低通濾波處理，即可得到采樣電壓值，并將采樣電壓平均值輸入到控制芯片5的電壓采樣引腳。由于采樣電壓值隨市電電壓的大小而變化，因此，控制芯片5即可根據(jù)采樣電壓值的大小確定市電電壓的大小，從而根據(jù)電壓大小，調(diào)整勵磁電路中開關(guān)管的開通時間，從而調(diào)整電磁爐的輸出功率，使電磁爐實現(xiàn)恒功率輸出。
[0046]另外，在有浪涌信號到來時，浪涌信號經(jīng)過整流單元I和第一濾波單元2后，即可輸入到控制芯片5的浪涌保護引腳。從而控制芯片5即可將浪涌信號與設(shè)定的值進行比較，當(dāng)浪涌信號高于設(shè)定的值時，即可觸發(fā)控制斷開勵磁電路中的開關(guān)管，從而切斷電路的市電輸入，以保護電路中各元器件不被損壞。
[0047]需要說明的是，為防止過高的浪涌信號到來時，損壞控制芯片5的浪涌保護引腳，本實施例中，將浪涌保護引腳與鉗位單元4連接，從而使輸入至控制芯片5的浪涌保護引腳的電壓值不會高于鉗位單元4的鉗位值。
[0048]本實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路，電壓采樣電路和浪涌保護電路共用同一的整流單元和第一濾波單元，電路的結(jié)構(gòu)簡單，元器件的數(shù)量較少，降低了電磁爐的待機功耗和制造成本。
[0049]第二實施例
[0050]圖3為本實用新型第二實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，上述實施例中第一濾波單元2，包括:依次串聯(lián)的第一電阻21、第二電阻22、第三電阻23和第四電阻24，及與所述第一電阻21并聯(lián)的第一電容25。
[0051 ] 其中，本實施例中，第一電阻21、第二電阻22、第三電阻23和第四電阻24可以是指單個的電阻，也可以指多個電阻串聯(lián)后得到的電阻網(wǎng)絡(luò)，第一電容25可以是指單個的電容，也可以指多個電容并聯(lián)后得到的電容網(wǎng)絡(luò)等，本實施例對此不做限定。另外，各個電阻的阻值大小可以根據(jù)電阻的數(shù)量及控制芯片5的引腳耐壓值，安裝現(xiàn)有的電阻選擇方式選擇。
[0052]具體的，本實施例中，由第一電阻21、第二電阻22、第三電阻23和第四電阻24組成電阻網(wǎng)絡(luò)，對整流后的電壓進行分壓處理，與第一電阻21并聯(lián)的第一電容25用于為市電中的浪涌信號提供通路。
[0053]進一步地，上述第二濾波單元3包括:第五電阻31和第二電容32;
[0054]所述第五電阻31的一端與所述第一濾波單元2的第一輸出端連接，所述第五電阻31的另一端與所述第二電容32的一端和所述控制芯片5的電壓采樣引腳連接；
[0055]所述第二電容32的另一端與地連接。
[0056]具體的，第二濾波單元3為低通濾波單元，當(dāng)?shù)谖咫娮?1和第二電容32的取值與整流后的電壓信號頻率滿足要求時，即第五電阻31和第二電容32的取值達到截止頻率時，由第二濾波單元3輸出的信號即為輸入第二濾波單元信號的平均值，即可實現(xiàn)對市電電壓的米樣。
[0057]可以理解的是，第五電阻31可以為一個電阻，也可以為多個電阻并聯(lián)、串聯(lián)后組成的電阻網(wǎng)絡(luò)，第二電容32可以為一個電容，也可以為多個電容并聯(lián)、串聯(lián)后組成的電容網(wǎng)絡(luò)。
[0058]進一步的，上述鉗位單元4包括第一二極管41。
[0059]其中，所述第一二極管41的陽極與所述第一濾波單元2的第二輸出端連接，所述第一二極管41的陰極與所述直流供電電壓連接。
[0060]具體的，當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)較高的浪涌信號時，使得經(jīng)過分壓后到達控制芯片4的浪涌保護引腳的瞬時電壓值，高于直流供電電壓和第一二極管41的導(dǎo)通壓降的和時，第一二極管41導(dǎo)通，將第一二極管41的陽極電壓鉗位在直流供電電壓與第一二極管41的導(dǎo)通壓降的和，從而使輸入到控制芯片4的浪涌保護引腳的電壓不會超過直流供電電壓與第一二極管41的導(dǎo)通壓降的和。舉例來說，若直流供電電壓為5V，第一二極管41的導(dǎo)通壓降為0.5V，則輸入控制芯片4的浪涌保護引腳的電壓最大為5.5V，從而避免了控制芯片5的浪涌保護引腳的因為電壓沖擊而損壞。
[0061]進一步地，在市電供電電壓穩(wěn)定時，為了保證控制芯片5的浪涌保護引腳輸入電壓的穩(wěn)定性，上述鉗位單元4還包括:第三電容42 ；
[0062]所述第三電容42的一端與所述第一二極管41的陽極連接，所述第三電容42的另一端與地連接。
[0063]進一步地，上述整流單元I包括第二二極管11和第三二極管12。
[0064]其中，所述第二二極管11和所述第三二極管12的陽極分別與交流供電電壓正負輸入端連接，所述第二二極管11的陰極和所述第三二極管12的陰極連接后與所述第一濾波單元2的輸入端連接。
[0065]具體的，本實施例中采用全波整流電路，對市電電壓進行全波整流。其中，第二極管11和第三二極管12分別各自工作在市電的半個周期內(nèi)，將交流市電電壓整流為單向脈動直流電。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，上述整流單元I還可以采用可控器件組成，比如采用晶閘管或MOSFET等組成。
[0066]本實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路，結(jié)構(gòu)簡單，電子元器件數(shù)量少，制造成本低，且待機功耗少。
[0067]第三實施例
[0068]圖4為本實用新型第三實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，與上述圖3中不同的是，本實施例第一濾波單元2中，第一電容25與所述第一電阻21和第二電阻22并聯(lián)。
[0069]具體的，可以根據(jù)市電中通常出現(xiàn)的浪涌信號的強度和頻率，確定第一電容25并聯(lián)的電阻數(shù)量和形式，比如實施二中將第一電容25與第一電阻21并聯(lián)，或者如本實施例中將第一電容25與所述第一電阻21和第二電阻22并聯(lián)，或者還可以將第一電容25與第一電阻21、第二電阻22和第三電阻23并聯(lián)。
[0070]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在將第一電容25與第一電阻21、第二電阻22和第三電阻23并聯(lián)時，第一濾波單元2的第一輸出端和第二輸出端就是一個相同的輸出端。而第一電容25與第一電阻21并聯(lián)，或第一電容25與所述第一電阻21和第二電阻22并聯(lián)時，第一濾波單元可以包括兩個輸出端。
[0071]基于上述各實施例提供的電壓采樣和浪涌保護電路，本實用新型再一方面提供一種電磁爐，包括上述任意實施例中的電壓采樣和浪涌保護電路，其中電壓采樣和浪涌保護電路的具體結(jié)構(gòu)、工作原理和有益效果，可參照上述任意實施例的詳細描述，此處不再贅述。
[0072]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電壓采樣和浪涌保護電路，其特征在于，包括:整流單元(I)、第一濾波單元(2)、第二濾波單元(3)、鉗位單元(4)和控制芯片(5); 所述整流單元(I)的輸入端與交流供電電壓連接，所述整流單元(I)的輸出端與所述第一濾波單元(2)的輸入端連接； 所述第一濾波單元(2)的第一輸出端與所述第二濾波單元(3)的輸入端連接； 所述第二濾波單元(3)的輸出端與所述控制芯片(5)的電壓采樣引腳連接； 所述第一濾波單元(2)的第二輸出端與鉗位單元(4)的輸入端和控制芯片(5)的浪涌保護引腳連接； 所述鉗位單元(4)的輸出端與直流供電電壓連接； 所述第一濾波單元(2)的第三輸出端與地連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述第一濾波單元(2)為高通濾波單元，所述第二濾波單元(3)為低通濾波單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一濾波單元(2)，包括:依次串聯(lián)的第一電阻(21)、第二電阻(22)、第三電阻(23)和第四電阻(24)，及與所述第一電阻(21)并聯(lián)的第一電容(25)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一濾波單元(2)，包括:依次串聯(lián)的第一電阻(21)、第二電阻(22)、第三電阻(23)和第四電阻(24)，及與所述第一電阻(21)、第二電阻(22)并聯(lián)的第一電容(25)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的電路，其特征在于，所述第二濾波單元(3)包括:第五電阻(31)和第二電容(32); 所述第五電阻(31)的一端與所述第一濾波單元(2)的第一輸出端連接，所述第五電阻(31)的另一端與所述第二電容(32)的一端和所述控制芯片(5)的電壓采樣引腳連接； 所述第二電容(32)的另一端與地連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的電路，其特征在于，所述鉗位單元(4)包括第一二極管(41)； 所述第一二極管(41)的陽極與所述第一濾波單元(2)的第二輸出端連接，所述第一二極管(41)的陰極與所述直流供電電壓連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，所述鉗位單元(4)還包括:第三電容(42); 所述第三電容(42)的一端與所述第一 二極管(41)的陽極連接，所述第三電容(42)的另一端與地連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于，所述整流單元(I)包括第二二極管(11)和第三二極管(12); 所述第二二極管(11)和所述第三二極管(12)的陽極分別與交流供電電壓正負輸入端連接，所述第二二極管(11)的陰極和所述第三二極管(12)的陰極連接后與所述第一濾波單元(2)的輸入端連接。9.一種電磁爐，其特征在于，包括如上述權(quán)利要求1-8任意所述的電壓采樣和浪涌保護電路。
【文檔編號】H05B6/06GK205430654SQ201620123166
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月16日
【發(fā)明人】周宇, 趙禮榮
【申請人】浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司