本實(shí)用新型涉及家用廚房電器的控制領(lǐng)域，尤其涉及一種食品加工機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著控制技術(shù)不斷的發(fā)展，給人類生活帶來了巨大變化，而且越來越智能化的家庭電器進(jìn)入人們的生活，提升人們的生活水平。而這些智能化的家庭電器，之所以能夠?qū)崿F(xiàn)智能化是由于之智能化的控制以及智能化的操作。

現(xiàn)有技術(shù)中的食品加工機(jī)由于更加的智能因此其所制備的食品更加多樣，尤其是功能配方的更加豐富，使得食品加工機(jī)在實(shí)際工作應(yīng)用中物料種類龐雜，雖然對物料量的控制在說明書中有相應(yīng)的說明，但是用戶在實(shí)際使用過程中對物料的添加都是隨機(jī)的，不可能按照要求進(jìn)行物料的配置，而且用戶大多的時(shí)候物料都是添加較多，這時(shí)候，對電機(jī)過負(fù)載能力要求較高，也就是電機(jī)的工作電流和啟動電流都要比正常使用條件下增加很多，且對于食品加工機(jī)的粉碎效果要求也越來越高，從而導(dǎo)致電機(jī)工作的時(shí)間較長且頻繁，因此，現(xiàn)有食品加工機(jī)的電機(jī)工作特點(diǎn)為啟動頻繁、啟動電流大、工作電流大。

而在食品加工機(jī)的電機(jī)控制中，一般都通過低壓端的開關(guān)控制設(shè)置在高壓電源開關(guān)，而現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)一般有兩種，其一為繼電器類的機(jī)械開關(guān)進(jìn)行控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速在切換的過程中是處于波動狀態(tài)即無法進(jìn)行平滑調(diào)速，電機(jī)壽命和電機(jī)火花由于頻繁處于啟動停止?fàn)顟B(tài)而造成電機(jī)損傷從而影響電機(jī)壽命。并且在電機(jī)啟動過程中，由于電機(jī)功率大，電壓低，如果沒有降壓啟動會造成電機(jī)啟動電流過大，這時(shí)候不僅對電機(jī)本身的沖擊較大影響電機(jī)的機(jī)械壽命，而 且對整個(gè)食品加工機(jī)的電路結(jié)構(gòu)也要求更高，其過壓能力要求增加，增加了電路成本同時(shí)存在很大的浪涌電流對整個(gè)電路的EMI也有影響。另一種采用可控硅等電子開關(guān)控制，同樣在高壓電源側(cè)也會存在相同的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可節(jié)約成本、實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑調(diào)速、提高系統(tǒng)可靠性且對控制整體電路沖擊小便于采用微控制器控制的食品加工機(jī)。

為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種食品加工機(jī)，包括電機(jī)，所述電機(jī)通過控制裝置進(jìn)行控制，其中，所述電機(jī)為直流電機(jī)，所述電機(jī)的額定電壓V≤48伏，所述控制裝置包括電源模塊和驅(qū)動模塊，市電電源通過電源模塊給所述食品加工機(jī)提供直流電源，所述電源模塊包括輸入整流模塊、高頻變壓隔離模塊以及輸出整流模塊，所述輸入整流模塊與所述變壓隔離模塊之間設(shè)有逆變開關(guān)模塊，所述逆變開關(guān)模塊向所述高頻變壓隔離模塊高頻輸出信號。

優(yōu)選的，所述逆變開關(guān)模塊包括逆變開關(guān)電路，所述逆變開關(guān)電路包括逆變管，所述逆變管通過逆變啟動控制電路進(jìn)行觸發(fā)啟動。

優(yōu)選的，所述逆變啟動電路為自啟動觸發(fā)電路，所述自啟動觸發(fā)電路包括電容C101，電容C102以及觸發(fā)管。

優(yōu)選的，所述觸發(fā)管為雙向穩(wěn)壓二極管DB101。

優(yōu)選的，所述逆變開關(guān)電路包括繞在同一磁芯上且有同名端的多組驅(qū)動繞組。

優(yōu)選的，所述逆變管包括第一逆變管和第二逆變管，所述驅(qū)動繞組包括第 一驅(qū)動繞組T2-1，第二驅(qū)動繞組T2-2，第三驅(qū)動繞組T2-3，所述逆變開關(guān)電路還包括電容C105、電阻R106、電容C106。

優(yōu)選的，所述高頻變壓隔離模塊包括高頻變壓器，所述驅(qū)動繞組為所述高頻變壓器的次級繞組。

優(yōu)選的，所述逆變啟動電路包括啟動芯片IR2151，或者所述逆變啟動電路包括控制芯片。

優(yōu)選的，所述逆變開關(guān)模塊的頻率為f，15KHZ≤f≤2MHZ。

優(yōu)選的，所述輸入整流模塊采用肖特基二極管。

通過使用低壓的直流電機(jī)進(jìn)行工作，使得整體電路中的元器件要求降低且安全性更高，且使用高頻電源技術(shù)，從而使得食品加工機(jī)整體做成安全隔離的低電壓的電器形式。利用電容分壓以及雙向穩(wěn)壓二極管給逆變開關(guān)電路提出觸發(fā)電壓。通過逆變啟動電路發(fā)出信號控制逆變控制電路工作，實(shí)現(xiàn)用小信號控制逆變電壓然后控制低壓端電源，從而控制電機(jī)按要求工作，減少主電源回路元件?？梢怨?jié)約成本、實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑調(diào)速性能、提高系統(tǒng)可靠性、對電路沖擊小以及便于采用微控制器控制等好處。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

圖1是本實(shí)用新型一種食品加工機(jī)的實(shí)施例1的系統(tǒng)框圖；

圖2是本實(shí)用新型一種食品加工機(jī)的實(shí)施例1的局部電路示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一種食品加工機(jī)的實(shí)施例1的局部電路示意圖

圖4是本實(shí)用新型一種食品加工機(jī)的實(shí)施例1的局部電路示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一種食品加工機(jī)的實(shí)施例1的局部電路示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)用新型涉及一種食品加工機(jī)，包括電機(jī)和加熱裝置，所述電機(jī)和加熱裝置通過控制裝置進(jìn)行控制，其中，所述電機(jī)為直流電機(jī)，所述電機(jī)的額定電壓V≤48伏，所述控制裝置包括電源模塊和驅(qū)動模塊，所述市電電源通過電源模塊給所述食品加工機(jī)提供直流電源。

如圖1所示，所述電源模塊包括輸入整流模塊、高頻變壓隔離模塊以及輸出整流模塊，所述輸入整流模塊與所述變壓隔離模塊之間設(shè)有逆變開關(guān)模塊，所述逆變開關(guān)模塊向所述高頻變壓隔離模塊高頻輸出信號，所述逆變開關(guān)模塊包括逆變開關(guān)電路，所述逆變開關(guān)電路包括逆變管，所述逆變管通過逆變啟動控制電路進(jìn)行觸發(fā)啟動。

在本實(shí)施例中，所述輸入整流模塊連接市電電源的火線L和零線N，在所述輸入整流模塊與所述市電電源之間設(shè)有保險(xiǎn)管FUSE101，確保整體電路的可靠安全想，在本實(shí)施例中，使用橋式整流對輸入市電電源進(jìn)行整流，其中橋式整流為四個(gè)肖特基二極管組成的整流橋堆，通過四個(gè)肖特基二極管組成全橋整流，當(dāng)然，也可以使用半橋進(jìn)行整流。輸入整流模塊輸出高壓直流電源給逆變開關(guān)模塊。

所述開關(guān)逆變模塊包括逆變開關(guān)電路，所述逆變開關(guān)電路包括逆變管，所述逆變管通過逆變啟動控制電路進(jìn)行觸發(fā)啟動。如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述逆變啟動電路為自啟動觸發(fā)電路，所述自啟動觸發(fā)電路包括電容C101，電 容C102以及觸發(fā)管，所述觸發(fā)管為雙向穩(wěn)壓二極管DB101。其中，電容C101與電容C102串聯(lián)跨接在輸入整流電路的輸出端，從而形成相應(yīng)的電容分壓，所述雙向穩(wěn)壓二極管DB101一端同時(shí)連接電容C101和電容C102，所述雙向穩(wěn)壓二極管DB101的另一端連接所述逆變開關(guān)電路，通過雙向穩(wěn)壓二極管DB101給所述逆變開關(guān)電路提供啟動電壓。在本實(shí)施例中，在電容C101處并聯(lián)電阻R101對分壓電路進(jìn)行保護(hù)，并且在接通電源的起始時(shí)間加快對電容C102的充電速度，通過使用電容進(jìn)行分壓，而電容的容值和工作頻率的關(guān)系問題，容抗大啟動工作電流不太大，從而不會導(dǎo)致較大電流，有利于電路的可靠性。

在本實(shí)施例中，所述逆變開關(guān)電路是由兩個(gè)逆變管為主體組成的半橋逆變開關(guān)電路，其中逆變管為三極管，第一逆變管即為三極管Q101和第二逆變管即為三極管Q102。所述逆變開關(guān)電路與所述高頻變壓隔離模塊連接，所述高頻變壓隔離模塊包括高頻變壓器T1，所述逆變開關(guān)電路與所述高頻變壓器的初級線圈連接。所述雙向穩(wěn)壓二極管DB101電連接所述三極管Q102的基極，通過給三極管Q102進(jìn)行供電從而觸發(fā)逆變開關(guān)電路。如圖2所示，在所述雙向穩(wěn)壓管DB101與所述三極管Q102的基極之間還設(shè)有穿心磁珠L102。所述高頻變壓器包括初級繞組、輸出次級繞組，所述逆變開關(guān)電路包括繞在同一磁芯上且有同名端的多組驅(qū)動繞組，所述驅(qū)動繞組包括初級驅(qū)動繞組T2-3，所述驅(qū)動次級繞組包括第一驅(qū)動繞組T2-1、第二驅(qū)動繞組T2-2，所述第一驅(qū)動繞組T2-1、第二驅(qū)動繞組T2-2具有相同同名端。

半橋逆變開關(guān)電路可以分為由三極管Q101為主組成的第一開關(guān)電路和由三極管Q102為主組成的第二開關(guān)電路，第一開關(guān)電路包括順序連接三極管Q101、初級驅(qū)動繞組T2-3、初級繞組以及電容C106，所述第二開關(guān)電路包括順序連接的電容C105、初級繞組、初級驅(qū)動繞組T2-3和三極管Q102，其中第一開關(guān)電 路的三極管Q101的發(fā)射極電連接第二開關(guān)電路的三極管Q102的集電極。這樣，當(dāng)所述第二開關(guān)電路的三極管Q102被雙向穩(wěn)壓管DB101觸發(fā)導(dǎo)通后，電源信號通過電容C105、初級繞組、初級驅(qū)動繞組T2-3和三極管Q102所組成的回路，向高頻變壓器T1輸入高頻信號，當(dāng)三極管Q101被觸發(fā)導(dǎo)通后，電源信號通過三極管Q101、初級驅(qū)動繞組T2-3、初級繞組以及電容C106所組成回路，向高頻變壓器T1輸入高頻信號。

在本實(shí)施例中，第一驅(qū)動繞組T2-1跨接在三極管Q101的基極與發(fā)射極之間，第二驅(qū)動繞組T2-2跨接在三極管Q102的基極與發(fā)射極之間。其次，為了更加可靠安全的進(jìn)行觸發(fā)相應(yīng)的三極管，在第一驅(qū)動繞組T2-1的兩端相應(yīng)的并聯(lián)了電感L103和電阻R102，且在第一驅(qū)動繞組T2-1與三極管Q101的基極之間還設(shè)有穿心磁珠L101以消除相應(yīng)的干擾；當(dāng)然在第二驅(qū)動繞組T2-2的兩端也并聯(lián)相應(yīng)的電感L104與電阻R103。當(dāng)然，為了更好的是電路運(yùn)行可靠，在三極管Q101的發(fā)射極與初級驅(qū)動繞組之間設(shè)有電阻R104和電阻R105，在三極管Q101的集電極和發(fā)射極之間設(shè)有相應(yīng)的電容C103和二極管D102，相應(yīng)的，在三極管Q102的集電極和發(fā)射極之間設(shè)有電容C104，且設(shè)有相應(yīng)的的二極管D103，在是三極管Q102的發(fā)射極與電源連接處設(shè)有電阻R106和電阻R107。

所述高頻變壓器通過次級線圈輸出高頻低壓電源信號，經(jīng)輸出整流模塊輸出相應(yīng)的直流電源。在本實(shí)施例中，所述輸出整流模塊為同步整流電路，所述同步整流電路包括兩個(gè)MOS管，所述高頻變壓器的次級繞組設(shè)有中間抽頭，兩個(gè)MOS管、二極管D201、二極管D202與次級繞組構(gòu)成同步整流電路，具體電路如圖3所示，在此不再一一贅述，整流輸出的直流信號經(jīng)過LC濾波后輸出給相應(yīng)的負(fù)載電機(jī)M，在本實(shí)施例中，對于電機(jī)的控制使用MOS管Q203進(jìn)行控制。當(dāng)然，輸出整流電路也可以采用普通的肖特基二極管和高頻變壓器的次級 抽頭組成普通的整流電路，也可以采用橋式整流方式；或者輸出整流電路采用如圖4所示的自驅(qū)動倍流整流電路。具體電路連接如圖4所示，在此不再一一贅述。

在本實(shí)施例中，逆變模塊的工作原理如下：

逆變電路的啟動：電容C101與電容C102串聯(lián)跨接在輸入整流電路的輸出端，從而形成相應(yīng)的電容分壓，所述雙向穩(wěn)壓二極管DB101一端同時(shí)連接電容C101和電容C102，所述雙向穩(wěn)壓二極管DB101的另一端連接所述逆變開關(guān)電路，通過雙向穩(wěn)壓二極管DB101給所述逆變開關(guān)電路提供啟動電壓。三極管Q102導(dǎo)通后，電源L、電容C105、高頻變壓器T1的初級線圈、初級驅(qū)動繞組T2-3、三極管Q102、電阻R106至電源N整個(gè)回路導(dǎo)通，即第二開關(guān)電路導(dǎo)通，逆變開始工作。

逆變電路的運(yùn)行：上半周期工作：第二開關(guān)電路導(dǎo)通工作后，初級驅(qū)動繞組T2-3上有電流流過，從而次級驅(qū)動繞組上有感應(yīng)電壓產(chǎn)生，即第一驅(qū)動繞組T2-1和第二驅(qū)動繞組T2-2上有感應(yīng)電壓產(chǎn)生，因?yàn)橥说木壒剩谝或?qū)動繞組T2-1上電壓為-，而第二驅(qū)動繞組T2-2的電壓為+，因此，三極管Q101不會導(dǎo)通，且加速三極管Q102的導(dǎo)通，隨著電流的繼續(xù)增加，三極管Q102繼續(xù)工作在深度飽和狀態(tài)，直到第二開關(guān)電路的電流增加變化率變小至無變化，三極管Q102迅速進(jìn)入退飽和狀態(tài)至截止，電流快速下降，由于初級驅(qū)動繞組T2-3電流下降，導(dǎo)致第一驅(qū)動繞組T2-1的電壓為+，第二驅(qū)動繞組T2-2的電壓為-，此時(shí)，三極管Q101開始導(dǎo)通，電源L、三極管Q101、電阻R14、初級驅(qū)動繞組T2-3、高頻變壓器的初級線圈、電容C106至電源N整個(gè)回路導(dǎo)通，即第一開關(guān)電路導(dǎo)通，開始下半周期工作，工作原理與上半周期相同。這樣整個(gè)逆變開關(guān)弄快就開始工作了，此時(shí)，雙向穩(wěn)壓二極管DB101取消逆變回路也可以自 己振蕩工作了。由于振蕩工作在元器件的非線性條機(jī)即過渡狀態(tài)，逆變工作頻率與變壓器參數(shù)，磁芯電感參數(shù)，電阻R103、電阻R106的阻值、后級負(fù)載、三極管啟動時(shí)間和退飽和時(shí)間關(guān)系較大。

且由于直流電源為整流后電源，由于負(fù)載較大，整流后加濾波電容，電源電壓波動較大，當(dāng)電源電壓接近0時(shí)，逆變模塊會停止振蕩就不再工作，因此雙向穩(wěn)壓二極管DB101在自啟動回路中是不能取消的，同時(shí)，也可以利用自振蕩的特點(diǎn)，用高壓三極管或其他開關(guān)器件代替雙向穩(wěn)壓二極管，加上過零檢測回路也可以控制振蕩時(shí)機(jī)，從而可以控制輸出電壓?；芈吩黾舆^零檢測回路和控制電路可以設(shè)計(jì)為啟動方式采用雙向觸發(fā)三極管、高壓三極管和控制芯片控制。從電機(jī)啟動來看，由于電機(jī)功率大、電壓低，如果沒有降壓啟動會造成電機(jī)啟動電流很大，有時(shí)候可能在100A以上，這時(shí)候不僅對電機(jī)沖擊大影響機(jī)械壽命，而且對整個(gè)電路元器件要求很高，過電壓和過電流能力要求很強(qiáng)，同時(shí)存在的很大浪涌電流對整個(gè)電路EMI控制也非常不利，其二采用電子開關(guān)控制。在交流電源側(cè)用可控硅也會存在同樣的問題，如有過零檢測回路然后控制導(dǎo)通角可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

對于圖3的同步整流電路，其中MOS管Q201和Q202為大功率MOS管，其中二極管D201和D202為寄生的本體二極管同步整流過程中主要防治電流通過本體二極管，作為同步整流電路與開關(guān)電路不同，大功率MOS管電流從S極流向D極，大功率MOS管主要特點(diǎn)是本體二極管飽和電壓較高，而大功率管DS極間的通態(tài)阻抗僅為幾個(gè)毫歐，當(dāng)DS極間導(dǎo)通時(shí)管體阻抗很小不會導(dǎo)致MOS管功率變大。當(dāng)高頻變壓器T1的次級線圈為上正下負(fù)時(shí)，電流流向?yàn)楦哳l變壓器中間抽頭流出，通過電感L201、電源VCC、電源地，MOS管Q202到高頻變壓器T1的次級下部，這時(shí)MOS管Q202的GD極間有驅(qū)動電壓導(dǎo)通， 而MOS管Q201關(guān)斷。同理，當(dāng)電源上負(fù)下正時(shí)，MOS管Q201導(dǎo)通，MOS管Q202截止。

對于逆變開關(guān)模塊，當(dāng)然，所述逆變啟動電路可以通過啟動芯片IR2151進(jìn)行，具體如圖5所示，在此不再一一贅述，當(dāng)然也可以通過控制芯片控制所述逆變啟動電路。對于逆變管可以是三極管也可以是MOS管等等。上述主要為半橋形式的逆變開關(guān)電路，也可以使用全橋的逆變開關(guān)電路模式。在此不再一一贅述。

對于輸出整流模塊，上述主要介紹了同步整流的方式，其可以通過普通二極管進(jìn)行整流也可以使用全橋整流方式進(jìn)行。

在本實(shí)施例中，所述逆變開關(guān)模塊的頻率為f，15KHZ≤f≤2MHZ。

在本實(shí)施中，初級驅(qū)動繞組T2-1，第一驅(qū)動繞組T2-1以及第二驅(qū)動繞組T2-3為單獨(dú)的驅(qū)動互感繞組，當(dāng)然，相應(yīng)的驅(qū)動繞組可以為高頻變壓器的次級繞組。同時(shí)相應(yīng)的電感也可以集成在高頻變壓器上。以便減少相應(yīng)的體積。

而對于負(fù)載的控制上，可以通過其開關(guān)對負(fù)載進(jìn)行控制，而且由于采用的直流電源逆變方式，因此，也可以在加熱方式上采用直流電源進(jìn)行加熱，電源應(yīng)用方案包括電機(jī)、加熱分別使用低壓或高壓方案，或者是他們之間的組合。低壓控制電機(jī)方案包括繼電器或大功率MOS管或他們的組合。加熱、電機(jī)單獨(dú)使用低壓電源可以采用獨(dú)立的控制電源用控制(例如DB101用高壓三極管代用)逆變回路啟動的方式控制低壓電源功率，從而可以取消低壓驅(qū)動回路。調(diào)整電壓的放射也可以是高壓電源回路用雙向可控硅。而對于加熱裝置的控制與電機(jī)的控制的原理一致，在此不再贅述。

通過使用低壓的直流電機(jī)進(jìn)行工作，使得整體電路中的元器件要求降低且 安全性更高，且使用高頻電源技術(shù)，從而使得食品加工機(jī)整體做成安全隔離的低電壓的電器形式。利用電容分壓以及雙向穩(wěn)壓二極管給逆變開關(guān)電路提出觸發(fā)電壓。通過逆變啟動電路發(fā)出信號控制逆變控制電路工作，實(shí)現(xiàn)用小信號控制逆變電壓然后控制低壓端電源，從而控制電機(jī)按要求工作，減少主電源回路元件。可以節(jié)約成本、實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑調(diào)速性能、提高系統(tǒng)可靠性、對電路沖擊小以及便于采用微控制器控制等好處。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍包含但不限于上述具體實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該被視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。