專利名稱：烤面包爐電子防卡保護裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及烤面包爐，特別涉及烤面包爐的防卡保護裝置。
背景技術：
澳大利亞SAA以往的安規要求是當面包片將升降機構卡死時，烘烤面包的時間達到設定的烤制時間后，機器能自動斷開發熱絲與電源L線、N線連接。這個功能使用機械的防卡死裝置就能實現，現在市面的烤面包爐基本都具有此種機械防卡死結構。現在SAA新的安規要求對烤面包爐提出了當外力將襟手完全下壓后，烤面包爐達到設定的烤制時間后，機器能自動斷開發熱絲與電源L線、N線連接。使用傳統的機械防卡 死方案實現不了這個功能，另外，從現在對小家電安全要求的發展趨勢看，以后歐盟對烤面包爐也有可能會實施這項安規要求。傳統的烤面包爐控制電源使用的是從發熱絲上抽取IOV左右的交流電，通過整流穩壓獲得控制部分需要的12V和5V直流電，當發熱絲斷電后，控制部分就沒電了，所以，當使用繼電器切斷發熱絲電源時，會遭遇“控制部分輸出防卡死保護信號一繼電器線圈通電一繼電器觸點斷開一發熱絲斷電一控制部分斷電一繼電器線圈斷電一繼電器觸點重新吸合一發熱絲重新通電”這樣ー個過程，實現不了所要求的發熱絲斷電功能。現在的產品常常使用ー個獨立電源為控制部分供電，這樣就保證了在發熱絲斷電后繼電器還能穩定吸合。但這個方案的缺點就是烤面包爐需要較大的內部空間，使產品尺寸増大，不僅增加了成本，而且影響產品的外觀，導致產品缺乏競爭力。

發明內容
本發明的目的在于提供一種可靠的、自供電的烤面包爐電子防卡保護裝置。本發明為達到上述目的所采用的一個技術方案是一種烤面包爐電子防卡保護裝置，包括電源電路、保護驅動電路、阻容降壓電路、繼電器電路；所述電源電路，從發熱絲抽頭輸出的交流電經整流穩壓電路分別提供給控制電路和保護驅動電路；所述保護驅動電路包括延時觸發電路和開關電路，用于啟動阻容降壓電路，延時觸發電路提供觸發電壓給開關電路；所述阻容降壓電路包括電阻、X2安規電容、整流ニ極管、穩壓管和電容，通過保護驅動電路驅動并提供穩定電壓給繼電器電路；所述繼電器電路包括繼電器、放電ニ極管，控制發熱絲電源與阻容降壓電路電源的開閉。進ー步地，所述延時觸發電路包括電阻、電解電容、穩壓ニ極管，電阻R116與電解電容EC103的正極與穩壓ニ極管ZD102正極連接。進ー步地，所述開關電路包括三極管、光耦，三極管設置在光耦的發光二極管的通路上，光耦開關為在阻容降壓電路的一路電源開關。
進ー步地，所述開關電路的三極管QlOl的基極與電阻R117的一端和穩壓ニ極管ZD102正極連接，集電極與光耦102的發光二極管的負極連接，電阻R114的一端與光耦102的發光二極管的正極連接，另一端與5V電源連接。進ー步地，所述開關電路包括三極管、繼電器，三極管設置在繼電器線圈通路上，繼電器的觸點為在阻容降壓電路的一路電源開關。進ー步地，所述開關電路的三極管QlOl的基極與電阻R117的一端和穩壓ニ極管ZD102正極連接，集電極與繼電器RY303線圈的一端和ニ極管D307的正極連接，繼電器RY303線圈的另一端與12V電源和ニ極管D307的負極連接。進ー步地，所述電源電路包括ニ極管、電容、電阻、穩壓ニ極管，ニ極管D101、電容EC101、電阻R108、電容ClOl組成整流電路部分，電阻R101、ニ極管D106、電容EC102、電容C102，組成降壓整流電路部分，穩壓ニ極管ZD101、電阻RllO組成穩壓電路部分。 進ー步地，所述阻容降壓電路包括電阻、X2安規電容、整流ニ極管、穩壓管和電容，電阻R301、R302、X2安規電容C301、電阻R119組成降壓電路部分，整流ニ極管D102—D105、穩壓管ZD103和電容EC104組成整流穩壓電路部分。進ー步地，所述繼電器電路包括繼電器、放電ニ極管，放電ニ極管設置在繼電器線圈的通路上；繼電器的常閉觸點為發熱絲電源開關，繼電器的常開觸點為阻容降壓電路電源的開關。進ー步地，阻容降壓電路在電源電壓波動范圍內、在X2電容C301容值誤差范圍內都能提供保證繼電器可靠吸合的電壓。本發明在正常工作時使用發熱絲抽頭的電壓為控制部分供電；異常情況時，使用繼電器自鎖的原理為其供電，不需要單獨增加開關電源或變壓器。在保證產品安全性能不變的情況下，節約了烤面包爐的內部空間，大大降低了產品成本，同時還提高了產品的安全性能。


圖I是本發明較佳實施例之一的電路原理圖；圖2是本發明較佳實施例之ニ的電路原理圖；圖3本發明較佳實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖及實施例對本發明作進ー步說明如圖I、圖2所示，一種烤面包爐電子防卡保護裝置，包括電源電路、保護驅動電路、阻容降壓電路、繼電器電路。所述電源電路，從發熱絲抽頭輸出的交流電經整流穩壓電路分別提供給控制電路和保護驅動電路。控制電路為現有的控制電路。所述保護驅動電路包括延時觸發電路和開關電路，用于啟動阻容降壓電路，延時觸發電路提供觸發電壓給開關電路。所述延時觸發電路包括電阻、電解電容、穩壓ニ極管，電阻R116與電解電容EC103的正極與穩壓ニ極管ZD102正極連接。開關電路有兩種形式，一種是所述開關電路包括三極管、光耦，三極管設置在光耦的發光二極管的通路上，光耦開關為在阻容降壓電路的一路電源開關，如圖I所示。所述開關電路的三極管QlOl的基極與電阻R117的一端和穩壓ニ極管ZD102正極連接，集電極與光耦102的發光二極管的負極連接，電阻R114的一端與光耦102的發光二極管的正極連接，另一端與5V電源連接。另ー種是所述開關電路包括三極管、繼電器，三極管設置在繼電器線圈通路上，繼電器的觸點為在阻容降壓電路的一路電源開關，如圖2所示。所述開關電路的三極管QlOl的基極與電阻R117的一端和穩壓ニ極管ZD102正極連接，集電極與繼電器RY303線圈的一端和ニ極管D307的正極連接，繼電器RY303線圈的另一端與12V電源和ニ極管D307的負極連接。所述阻容降壓電路包括電阻、X2安規電容、整流ニ極管、穩壓管和電容，通過保護驅動電路驅動并提供穩定電壓給繼電器電路；電阻R301、R302、X2安規電容C301、電阻Rl 19組成降壓電路部分，整流ニ極管D102 — D105、穩壓管ZD103和電容EC104組成整流穩壓電路部分。所述繼電器電路包括繼電器、放電ニ極管，控制發熱絲電源與阻容降壓電路電源的開閉。放電ニ極管設置在繼電器線圈的通路上；繼電器的常閉觸點為發熱絲電源開關，繼 電器的常開觸點為阻容降壓電路電源的開關。所述電源電路包括ニ極管、電容、電阻、穩壓ニ極管，ニ極管DlOl、電容EClOl、電阻R108、電容ClOl組成整流電路部分，電阻R101、ニ極管D106、電容EC102、電容C102，組成降壓整流電路部分，穩壓ニ極管ZD101、電阻RllO組成穩壓電路部分。正常的面包烘烤過程，其機械動作如圖3所示，當用戶需要烘烤面包時，將面包片放入面包烘烤槽I中，通過烤面包爐上的烘烤時間調節鈕設置好烘烤面包的時間。然后，按下手把201，烤面包爐的面包烘烤滑架2上的托架托著面包下移直到烤面包爐面包烘烤槽I底部。這時，由于滑架2上的壓片202已經將電源開關4的壓桿401壓下，電源開關4導通，控制電路使控制電磁鐵5產生吸力，使已經處于電磁鐵5上的掛鉤501下方的烤面包爐滑架2上的卡片203，被電磁鐵5上的掛鉤501鉤住，從而使烤面包爐面包滑架2和面包被保持在烤面包爐面包烘烤槽I的底部。由于烤面包爐的電源開關4已經接通，烤面包爐面包烘烤槽I中的發熱元件已經通電加熱，開始烘烤面包。當烤面包爐烘烤面包的時間達到了用戶設定的時間時，控制電路控制電磁鐵5斷電，電磁鐵5失去吸力，滑架2上的卡片203在滑架2的復位彈簧3的作用下帯著面包升起，從而結束了面包的烘烤。如圖I、圖3所示，在正常工作狀態下，當襟手201下壓，滑架2上的壓片202壓下電源開關4的壓桿，電源開關4的觸點SlOl閉合，電源通過電源開關4的觸點S101，繼電器RY301、RY302常閉觸點加到發熱絲兩端，烤面包爐開始工作，與此同時，發熱絲抽頭輸出IOV左右交流電到電源部分，電源經過保險絲F101、ニ極管D101、電容EC101、電阻R108、電容C101、電阻R101、ニ極管D106、電容EC102、電容C102、穩壓ニ極管ZD101、電阻RllO輸出5V直流電壓供控制電路使用。經過電源部分整流穩壓，保證控制部分及輸出部分正常工作。此時，控制芯片UlOl第3腳輸出高電平，三極管Q102導通，電磁鐵RYlOl吸合，保證電磁鐵5正常鉤住滑架2上的卡片203，將面包烘烤滑架2、面包托架和襟手201保持在烤面包爐的底部。此時放開襟手201，因為滑架2上的卡片203被電磁鐵5上的掛鉤501鉤住，面包烘烤滑架2、面包托架和襟手201也不會向上回彈。另外，此時因為三極管Q102導通，Q102集電極為低電平，所以三極管QlOl截止，光耦U102輸出端截止，繼電器RY301、RY302線圈斷電，電源電壓通過RY301、RY302、常閉觸點為發熱絲穩定供電，整機正常工作。當烤面包爐的工作時間達到用戶設定烘烤時間后，控制部分的控制電路通過輸出部分控制芯片UlOl的3腳輸出低電平，三極管Q102截止，電磁鐵5斷電，面包烘烤滑架2、面包托架和襟手201向上回彈，斷開電源開關4的觸點S101，整機斷電，工作結束。在正常情況下，電子防卡死保護電路是不工作，整機的工作狀態與常規烤面包爐一祥。在非正常狀況下，當襟手201被外力持續下壓，烤面包爐整機開始工作，此時工作情況與上面正常工作情況一祥。當工作時間達到用戶設定烘烤時間后，控制部分通過輸出部分UlOl的3腳輸出低電平，三極管Q102截止，電磁鐵5斷電。但此時襟手201因為受外力持續下壓，所以面包烘烤滑架2、面包托架和襟手201不能向上回彈，電源開關4上的壓桿401 一直被滑架上的壓片202壓住而壓迫開關彈片，使開關弾片上的觸點SlOl閉合，電源開關4上的觸點SlOl無法斷開。電源開關4 一直保持閉合。此時，當三極管Q102截止后，Q102集電極為高電平，12V電源通過電磁鐵RYlOl線圈和電阻R116為電容EC103充電，當EC103的電壓高于5. IV后，穩壓ニ極管ZD102擊穿導通，三級管QlOl導通，光耦U102初級通電，次級導通，電源電壓通過光耦U102次級輸入到阻容降壓電路電阻R301、電阻R302、電容C301、電阻Rl 19、ニ極管D102-D105，穩壓管ZD103和電容EC104 —起產生穩定的DC24V電壓，驅動繼電器RY301、RY302線圈通電，繼電器RY301、RY302觸點吸合，繼電器RY301、 RY302常閉觸點斷開，使發熱絲斷電，整個控制電路斷電。此時因為繼電器吸合后，利用繼電器的自鎖原理，電源電壓通過繼電器RY301的常開觸點輸入到阻容降壓電路，即通過電阻R301、R302、電容C301、電阻R119、ニ極管D102-D105、穩壓管ZD103和電容EC104 —起產生穩定的DC24V電壓，驅動繼電器RY301、RY302線圈保持通電。所以保證了繼電器線圈的穩定供電，從而保證了發熱絲的持續斷電。直到壓住烤面包爐襟手201的外力消除，面包烘烤滑架2、面包托架和襟手201向上回彈，滑架2上的壓片202釋放電源開關4上的壓桿401，電源開關4上開關弾片上的觸點SlOl斷開，使整機斷電回到初始待機狀態。
如圖2所示，本發明較佳實施例ニ繼電器版整體電路及工作原理跟本發明較佳實施例一光稱版完全一祥，只是使用繼電器替換光親。這樣在輸出端，繼電器觸點的耐壓比光耦更高，產品的穩定性更高，在對抗EFT測試，浪涌測試時效果更好，缺點是繼電器的體積相對光耦較大，在結構尺寸允許的情況下，使用繼電器方案，在結構尺寸有限的情況下，會使用光耦方案。以AC230V900W烤面包爐為例，電路分為常規電路和防卡保護電路兩部分。常規電路部分與普通的烤面包爐控制電路一祥，由發熱絲抽出IOV左右的交流電源，經過整流穩壓后獲得12V和5V的直流電壓，分別為電磁鐵和控制電路供電，控制電路采用CMS12530烤面包爐專業芯片，使用者通過電位器VRlOl設定面包片燒色等級，控制電路自動控制面板烘烤的時間。防卡保護電路部分包括三部分驅動電路、阻容降壓電路、繼電器電路。驅動電路包括電阻R116、R117、電解電容EC103、穩壓ニ極管ZD102、三極管Q101、光耦U102 (或者繼電器RY303)，它的作用是在滑架2、托架被卡住時，即在出現防卡保護情況時，保證光耦U102 (或繼電器RY303)的次級穩定導通，在正常工作未出現防卡保護情況時，保證光耦U2 (或繼電器RY303)次級不會出現誤導通。當出現襟手201卡死的情況時，當烤面包爐的工作時間達到用戶設定時間后，控制電路UlOl的3腳輸出低電平，Q102截止，12V直流電通過R116、和電磁鐵線圈為電解電容EC103充電，當EC103兩端的電壓高于5. IV后，穩壓ニ極管ZD102反向擊穿，三極管QlOl導通，5V直流電通過R114電阻點亮光耦U2初級(或者12V直流電使得繼電器RY303線圈通電)，光耦U2次級導通(或者繼電器RY303觸點吸合)。電阻R116、電解電容EC103、穩壓ニ極管ZD102共同組成延時觸發電路，保證在整機通電瞬間，Q102因控制延遲的原因有可能會出現短暫的截止，通過延時觸發電路可以保證光耦U102 (或者繼電器RY303)在Q102這個短暫的截止期間不會出現誤觸發。延時觸發電路的延時時間可以通過調整R116的阻值、EC103的容值、ZD102的穩壓值來改變。阻容降壓電路主要由電阻R301、R302、R119、X2安規電容C301、整流ニ極管D102-D105、穩壓管ZD103和電容EC104組成，它的作用是在防卡保護啟動時為繼電器RY30URY3032線圈提供穩定的電源。
設計阻容降壓電路時需要充分考慮在電源電壓波動范圍內、在X2電容C301容值誤差范圍內都能提供保證繼電器可靠吸合的電壓。例如根據電源電壓參數為AC230V+5%, -10%，頻率50Hz，X2電容誤差為± 10%來設計，因單個繼電器線圈參數為DC12V，0. 36W，線圈阻值為額定400歐姆，穩定吸合電壓為9. 4V。故選擇X2電容的容值為0. 47UF250V,單個繼電器兩端電壓=流過電流X繼電器線圈電阻400歐姆，流過電流=0. 89 X 2 JifUC,計算得出此電路單個繼電器線圈的下限狀態電壓為9. 79V，此時穩壓管流過電流為OmA ;額定狀態電壓為12V，此時穩壓管流過電流為0. 21mA，消耗功率為0. 00252W ；上限狀態電壓為12V，此時穩壓管流過電流為4. 89mA,消耗功率為0. 05868W ;所有設計參數均在一個可靠工作的范圍。繼電器電路主要由繼電器RY301、RY302、放電ニ極管D305、D306組成，放電ニ極管D305、D306的作用是在繼電器RY301、RY302線圈斷電后，能將線圈上的殘余電量快速放掉；繼電器RY301、RY302繼電器的作用是在正常工作狀態下，讓工作電源通過其常閉觸點加到發熱絲的兩端，出現襟手卡死的情況后，能夠自動斷開其常閉觸點，讓發熱絲斷電，同時通過閉合自身的常開觸點，利用繼電器自鎖的原理為自己的線圈提供工作電源。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進ー步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
1.一種烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于包括電源電路、保護驅動電路、阻容降壓電路、繼電器電路； 所述電源電路，從發熱絲抽頭輸出的交流電經整流穩壓電路分別提供給控制電路和保護驅動電路； 所述保護驅動電路包括延時觸發電路和開關電路，用于啟動阻容降壓電路，延時觸發電路提供觸發電壓給開關電路； 所述阻容降壓電路包括電阻、X2安規電容、整流二極管、穩壓管和電容，通過保護驅動電路驅動電源開關并提供穩定電壓給繼電器電路； 所述繼電器電路包括繼電器、放電二極管，控制發熱絲電源與阻容降壓電路電源的開閉。
2.根據權利要求I所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述延時觸發電路包括電阻、電解電容、穩壓二極管，電阻R116與電解電容EC103的正極與穩壓二極管ZD102負極連接。
3.根據權利要求I所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述開關電路包括三極管、光耦，三極管設置在光耦的發光二極管的通路上，光耦開關為在阻容降壓電路的一路電源開關。
4.根據權利要求3所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述開關電路的三極管QlOl的基極與電阻R117的一端和穩壓二極管ZD102正極連接，集電極與光耦102的發光二極管的負極連接，電阻R114的一端與光稱102的發光二極管的正極連接，另一端與5V電源連接。
5.根據權利要求I所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述開關電路包括三極管、繼電器，三極管設置在繼電器線圈通路上，繼電器的觸點為在阻容降壓電路的一路電源開關。
6.根據權利要求5所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述開關電路的三極管QlOl的基極與電阻R117的一端和穩壓二極管ZD102正極連接，集電極與繼電器RY303線圈的一端和二極管D307的正極連接，繼電器RY303線圈的另一端與12V電源和二極管D307的負極連接。
7.根據權利要求I所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述電源電路包括二極管、電容、電阻、穩壓二極管，二極管D101、電容EC101、電阻R108、電容ClOl組成整流電路部分，電阻R101、二極管D106、電容EC102、電容C102，組成降壓整流電路部分，穩壓二極管ZD101、電阻Rl 10組成穩壓電路部分。
8.根據權利要求I所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述阻容降壓電路包括電阻、X2安規電容、整流二極管、穩壓管和電容，電阻R301、R302、X2安規電容C301、電阻Rl 19組成降壓電路部分，整流二極管D102 — D105、穩壓管ZD103和電容EC104組成整流穩壓電路部分。
9.根據權利要求I所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于所述繼電器電路包括繼電器、放電二極管，放電二極管設置在繼電器線圈的通路上；繼電器的常閉觸點為發熱絲電源開關，繼電器的常開觸點為阻容降壓電路電源的開關。
10.根據權利要求8所述烤面包爐電子防卡保護裝置，其特征在于阻容降壓電路在電源電壓波動范圍內、在X2電容C301 容值誤差范圍內都能提供保證繼電器可靠吸合的電壓。
全文摘要
一種烤面包爐電子防卡保護裝置，涉及烤面包爐，特別涉及烤面包爐的防卡保護裝置。該保護裝置，包括電源電路、保護驅動電路、阻容降壓電路、繼電器電路；所述電源電路，從發熱絲抽頭輸出的交流電經整流穩壓電路分別提供給控制電路和保護驅動電路；所述保護驅動電路包括延時觸發電路和開關電路，用于啟動阻容降壓電路；所述阻容降壓電路包括電阻、X2安規電容、整流二極管、穩壓管和電容，通過保護驅動電路驅動并提供穩定電壓給繼電器電路；所述繼電器電路包括繼電器、放電二極管，控制發熱絲電源與阻容降壓電路電源的開閉。本發明在保證產品安全性能不變的情況下，節約了烤面包爐的內部空間，大大降低了產品成本，同時還提高了產品的安全性能。
文檔編號A47J37/08GK102755121SQ201210256728
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者張進, 張默晗, 陳鵬 申請人:晶輝科技(深圳)有限公司