一种超温保护控制系统以及电热炉的制作方法

1.本实用新型涉及电磁加热设备领域，尤其是一种超温保护控制系统以及电热炉。


背景技术：

2.相关技术方案中，对于电热类灶具的温度保护方式多采用温控器或者温度传感器进行保护；但温控器或者温度传感器的作用一般用于保护部分关键元件不超温或者灶具表面，实际的产品为了满足所有元器件在一定的电压范围内(如220-254v～)都不超温，一般都会通过软件预设定的间歇加热的功率输出方式，保证产品所有元器件在这些电压范围内工作都能在安全耐温范围之内。
3.为保证非常规高电压(230v以上)的使用条件下所有元件的安全性，软件将按最恶劣的工作电压(最高电压值，如254v～)设定间歇加热输出功率通断比；因在高压和常压时，如软件对功率输出设定的通断比是相同的，必然会对常压(220-230v～)的加热性能产生较大的影响。
4.综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。
6.为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种温度控制更为合理的超温保护控制系统，并且，在本实用新型的实施例中还提供了相应的具备超温保护功能的电热炉。
7.为了达到上述技术目的，本实用新型的实施例所提供的超温保护控制系统，包括主控单元，电压检测单元，开关继电器以及发热盘；
8.其中，所述主控单元连接至所述电压检测单元的输出端，所述主控单元还连接至所述开关继电器的线圈；所述发热盘的第一端通过所述开关继电器的衔铁连接至电源；所述发热盘的第二端连接至电源；所述发热盘的第一端还连接至所述电压检测单元的输入端，所述发热盘的第二端还连接至所述电压检测单元的输入端。
9.在一些可行的实施例中，系统还包括分压模块，所述发热盘的第一端连接至所述分压模块的第一端；所述发热盘的第二端也连接至所述分压模块的第一端；所述分压模块的第二端连接至所述电压检测单元的输入端；所述分压模块包括若干分压电阻。
10.在一些可行的实施例中，系统还包括第一二极管以及第二二极管；所述第一二极管的正极连接至所述发热盘的第一端，所述第一二极管的负极连接至所述分压模块的第一端；所述第二二极管的正极连接至所述发热盘的第二端，所述第二二极管的负极连接至所述分压模块的第一端。
11.在一些可行的实施例中，电压检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容以及第三二极管；
12.所述第一电阻的一端连接至所述第三二极管的正极，所述第一电阻的另一端接地；所述第二电阻的一端连接至所述第三二极管的正极，所述第二电阻的另一端接地；所述
第一电容的一端连接至所述第三二极管的正极，所述第一电容的另一端接地；所述第三二极管的负极接5v电源；所述第三电阻的一端连接至所述第三二极管的正极，所述第三电阻的另一端连接至所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。
13.在一些可行的实施例中，所述系统还包括第一三极管以及第二三极管，所述第一三极管的基极连接至所述主控单元，所述第一三极管的集电极连接至所述开关继电器的线圈，所述第一三极管的发射极连接至所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的基极连接至所述主控单元，所述第二三极管的发射极接地。
14.在一些可行的实施例中，所述系统还包括抗干扰模块，所述抗干扰模块连接至所述主控单元，所述抗干扰模块包括第三电容以及第四电容。
15.在一些可行的实施例中，所述主控单元包括以下至少之一：单片机以及stm32芯片。
16.另一方面，本实用新型实施例提供了一种超温保护电热炉；该电热炉包括如第一方面中任意一种超温保护控制系统。
17.本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：
18.本实用新型申请实施例所公开了一种超温保护控制系统以及电热炉，其中，方案中的系统在加热控制电路中增加电压检测单元，使得加热控制电路能够识别系统当前的工作电压；当电压检测单元检测到工作电压高于正常工作电压，加热控制电路控制电热发热元件以设定的较小接通比例的通断比进行功率输出，能够保证产品所有元器件在这些电压范围内工作都能在安全耐温范围之内的同时，实现加热输出功率的精确、灵活的控制。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例中提供的一种超温保护控制系统的模块示意图；
21.图2为本实用新型实施例中提供的一种超温保护控制系统的电路原理图。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多
个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.相关技术中，为保证非常规高电压(230v以上)的使用条件下所有元件的安全性，所采用的将按最恶劣的工作电压(最高电压值，如254v～)设定间歇加热输出功率通断比；因为在高压和常压时，如果对功率输出设定的通断比是相同的，必然会对常压(220-230v～)的加热性能产生较大的影响。
26.下面结合具体的附图，对本技术实施例中提供的一种超温保护控制系统进行详细的说明介绍。
27.参照图1，本技术实施例中提供的一种超温保护控制系统，该系统主要包括主控单元，电压检测单元，开关继电器以及发热盘。
28.其中，所述主控单元连接至所述电压检测单元的输出端，所述主控单元还连接至所述开关继电器的线圈；所述发热盘的第一端通过所述开关继电器的衔铁连接至电源；所述发热盘的第二端连接至电源；所述发热盘的第一端还连接至所述电压检测单元的输入端，所述发热盘的第二端还连接至所述电压检测单元的输入端。
29.具体在实施例中，主控单元主要用于接收电压检测单元所采的到电压检测输入，并根据这一电压检测输入，以及主控单元中预先写入的控制流程或执行步骤触发相应的控制信号发送至开关继电器，控制开关继电器执行闭合或者断开的动作以实现对发热盘的供电控制，从而到达控制热能的产生以及传导。电压检测单元主要用于对正在运行的系统进行工作电压的采集(采样)；并将采集(采样)的电压值传输至主控单元。开关继电器主要用于根据主控单元的控制信号执行断开以及闭合的动作，从而实现对发热盘电源输入的控制。实施例中的发热盘，主要用于实现电阻加热，即利用电流通过电阻体的热效应，对物料进行电加热的方法。
30.需要说明的是，实施例中写入至各个主控板或者主控单元中的控制流程逻辑以及处理流程等内容，均可以采用本技术领域比较成熟的技术手段进行实现，本技术中并不要求保护这一控制流程逻辑或者处理流程，方案内容中也并非不涉及控制原理以及流程上的改进，因此，不在此进行赘述。除此之外，实施例中的控制主板以及控制单元，均可以采用mcu或者stm32芯片等已然成熟的，具备信号处理能力的集成芯片或者模组实现，在此不进行具体的限定。
31.在一些可行的实施方式中，系统还可以包括分压模块，用于对发热盘进行降压处理；
32.其中，发热盘的第一端连接至所述分压模块的第一端；所述发热盘的第二端也连接至所述分压模块的第一端；所述分压模块的第二端连接至所述电压检测单元的输入端；所述分压模块包括若干分压电阻。
33.如图2所示，具体在实施例中，分压电阻指与某一电路串联的导体的电阻，在总电压不变的情况下，在某一电路上串联一个分压电阻，将能起分压的作用，一部分电压将降在
分压电阻上，使该部分电路两端的电压减小。示例性地，实施例中可以在发热盘与电压检测单元之间串联多个较大阻值的电阻作为分压模块，以实现对发热盘的采样电压进行降压处理的目的；例如，在一具体的实施方式中，实施例中系统可以通过串联四个120k的大阻值电阻以形成分压模块。
34.在一些可行的实施方式中，系统中为了对发热盘的采样电压值进行限幅和稳压处理，可以在分压模块与发热盘中接入二极管从而实现这一目的。在实施例的系统中，还可以包括第一二极管d1以及第二二极管d2；
35.如图2所示，所述第一二极管d1的正极连接至所述发热盘的第一端，所述第一二极管d1的负极连接至所述分压模块的第一端；所述第二二极管d2的正极连接至所述发热盘的第二端，所述第二二极管d2的负极连接至所述分压模块的第一端。
36.具体在实施例中，系统中通过在发热盘与分压模块之间接入两个二极管，即两个输出端分别连接一个二极管，从而形成限幅电路，对发热盘采样的电压值进行限幅处理；具体在实施例中，此处二极管可以选用限幅二极管；此外，实施例系统中的二极管还可以选用齐纳二极管(稳压二极管)，利用pn结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用。
37.在一些可行的实施方式中，系统中的电压检测单元包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电容c1、第二电容c2以及第三二极管d3；
38.如图2所示，所述第一电阻r1的一端连接至所述第三二极管d3的正极，所述第一电阻r1的另一端接地；所述第二电阻r2的一端连接至所述第三二极管d3的正极，所述第二电阻r2的另一端接地；所述第一电容c1的一端连接至所述第三二极管d3的正极，所述第一电容c1的另一端接地；所述第三二极管d3的负极接5v电源；所述第三电阻r3的一端连接至所述第三二极管d3的正极，所述第三电阻r3的另一端连接至所述第二电容c2的一端，所述第二电容c2的另一端接地。
39.具体在实施例中，对通过d1，d2二极管整流对电源电压整流，再通过分压模组中的电阻分压，然后进行ec2滤波，在ec2两端产生跟随着电源电压波动的0～5v的低压，进入mcu的adc脚进行adc电压检测。mcu的程序再判断这个电压是高还是低，从而控制开关继电器的通断，达到控制炉盘亮灭的目的。
40.在一些可行的实施方式中，系统中的系统还包括第一三极管q1以及第二三极管q2；
41.如图2所示，所述第一三极管q1的基极连接至所述主控单元，所述第一三极管q1的集电极连接至所述开关继电器的线圈，所述第一三极管q1的发射极连接至所述第二三极管q2的集电极，所述第二三极管q2的基极连接至所述主控单元，所述第二三极管q2的发射极接地。
42.具体在实施例中，主控单元，例如mcu芯片的4和5脚同时为高电平时，q1和q2三极管同时导通，继电器吸合，炉盘加热。当只要有一个脚为低电平时，继电器就断开，炉盘不加热。
43.如图2所示，在一些可行的实施方式中，系统还包括抗干扰模块，所述抗干扰模块连接至所述主控单元，所述抗干扰模块包括第三电容c3以及第四电容c4；
44.具体在实施例中，任何一个数字芯片在工作的时候，都会有开和关两种状态。在开
和关的瞬间会产生一个很高的尖锋。如果没有一个退藕电容的话，这个信号将会将送到整个主控板或者主控芯片上。如果主控芯片mcu的附件没有电容提供能量，则必须通过线路板走线然后通过电源部份的电容来供电；如果这段距离的线路板走线比较长的话，这个电源的供应在瞬间将会出现问题。线路板走线在频率低的时候，几乎没有什么电阻；但是频率高(开的瞬间)的时候，则有很大的电阻，这个时间开的瞬间，芯片的供电就不够了。严重的将导致mcu出现异常(复位)。为此，实施例中采用去干扰的104电容c3和电源能量提供的10uf-100uf电容c3通过并联的方式构成抗干扰模块。
45.在一些可行的实施方式中，主控单元包括以下至少之一：单片机以及stm32芯片；
46.具体在实施例中，主控单元mcu可以采用单片机芯片或者stm32芯片实现信号的触发与控制。需要说明的是，实施例中主控单元可以采用任意其他能够进行信号处理的mcu芯片来实现同一功能，在此不对芯片信号进行具体的限定。
47.参照说明书附图2，对本技术技术方案中超温保护控制系统的具体实施过程进行完整的说明：
48.实施例中，电压检测电路部分可以检测输入的工作电压，并将输入电压信息输入到mcu。mcu程序对比输入电压与正常电压的差异，根据预设的工作条件控制电路中开关继电器的接通比例，从而实现控制电热发热元件的通断比。
49.另一方面，本技术实施例中提供的一种超温保护电热炉，该装置可以包括前述的任意一种超温保护控制系统。
50.综上所述，除了前述的有益效果，本实用新型与现有技术相比，具有以下的特点或优点：
51.本实用新型技术方案能够保证产品所有元器件在这些电压范围内工作都能在安全耐温范围之内的同时，能够实现加热输出功率的精确、灵活的控制。
52.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
53.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。