本實用新型涉及家用廚房電器的控制領域，尤其涉及一種食品加工機。

背景技術：

隨著控制技術不斷的發展，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，之所以能夠實現智能化是由于之智能化的控制以及智能化的操作。

現有技術中的食品加工機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，使得食品加工機在實際工作應用中物料種類龐雜，雖然對物料量的控制在說明書中有相應的說明，但是用戶在實際使用過程中對物料的添加都是隨機的，不可能按照要求進行物料的配置，而且用戶大多的時候物料都是添加較多，這時候，對電機過負載能力要求較高，也就是電機的工作電流和啟動電流都要比正常使用條件下增加很多，且對于食品加工機的粉碎效果要求也越來越高，從而導致電機工作的時間較長且頻繁，因此，現有食品加工機的電機工作特點為啟動頻繁、啟動電流大、工作電流大。

而在食品加工機的電機控制中，一般都通過低壓端的開關控制設置在高壓電源開關，而現有技術中開關一般有兩種，其一為繼電器類的機械開關進行控制，電機轉速在切換的過程中是處于波動狀態即無法進行平滑調速，電機壽命和電機火花由于頻繁處于啟動停止狀態而造成電機損傷從而影響電機壽命。并且在電機啟動過程中，由于電機功率大，電壓低，如果沒有降壓啟動會造成電機啟動電流過大，這時候不僅對電機本身的沖擊較大影響電機的機械壽命，而 且對整個食品加工機的電路結構也要求更高，其過壓能力要求增加，增加了電路成本同時存在很大的浪涌電流對整個電路的EMI也有影響。另一種采用可控硅等電子開關控制，同樣在高壓電源側也會存在相同的問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可節約成本、實現電機平滑調速、提高系統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。

為了解決以上技術問題，本實用新型一種食品加工機，包括電機，所述電機通過控制裝置進行控制，其中，所述電機為直流電機，所述電機的額定電壓V≤48伏，所述控制裝置包括電源模塊和驅動模塊，市電電源通過電源模塊給所述食品加工機提供直流電源，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有逆變開關模塊，所述逆變開關模塊向所述高頻變壓隔離模塊高頻輸出信號。

優選的，所述逆變開關模塊包括逆變開關電路，所述逆變開關電路包括逆變管，所述逆變管通過逆變啟動控制電路進行觸發啟動。

優選的，所述逆變啟動電路為自啟動觸發電路，所述自啟動觸發電路包括電容C101，電容C102以及觸發管。

優選的，所述觸發管為雙向穩壓二極管DB101。

優選的，所述逆變開關電路包括繞在同一磁芯上且有同名端的多組驅動繞組。

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

優選的，所述高頻變壓隔離模塊包括高頻變壓器，所述驅動繞組為所述高頻變壓器的次級繞組。

優選的，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。

優選的，所述逆變開關模塊的頻率為f，15KHZ≤f≤2MHZ。

優選的，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進行工作，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，從而使得食品加工機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壓二極管給逆變開關電路提出觸發電壓。通過逆變啟動電路發出信號控制逆變控制電路工作，實現用小信號控制逆變電壓然后控制低壓端電源，從而控制電機按要求工作，減少主電源回路元件。可以節約成本、實現電機的平滑調速性能、提高系統可靠性、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

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明：

圖1是本實用新型一種食品加工機的實施例1的系統框圖；

圖2是本實用新型一種食品加工機的實施例1的局部電路示意圖；

圖3是本實用新型一種食品加工機的實施例1的局部電路示意圖

圖4是本實用新型一種食品加工機的實施例1的局部電路示意圖；

圖5是本實用新型一種食品加工機的實施例1的局部電路示意圖。

具體實施方式

實施例1：

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

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有逆變開關模塊，所述逆變開關模塊向所述高頻變壓隔離模塊高頻輸出信號，所述逆變開關模塊包括逆變開關電路，所述逆變開關電路包括逆變管，所述逆變管通過逆變啟動控制電路進行觸發啟動。

在本實施例中，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有保險管FUSE101，確保整體電路的可靠安全想，在本實施例中，使用橋式整流對輸入市電電源進行整流，其中橋式整流為四個肖特基二極管組成的整流橋堆，通過四個肖特基二極管組成全橋整流，當然，也可以使用半橋進行整流。輸入整流模塊輸出高壓直流電源給逆變開關模塊。

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

在本實施例中，所述逆變開關電路是由兩個逆變管為主體組成的半橋逆變開關電路，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，所述逆變開關電路與所述高頻變壓器的初級線圈連接。所述雙向穩壓二極管DB101電連接所述三極管Q102的基極，通過給三極管Q102進行供電從而觸發逆變開關電路。如圖2所示，在所述雙向穩壓管DB101與所述三極管Q102的基極之間還設有穿心磁珠L102。所述高頻變壓器包括初級繞組、輸出次級繞組，所述逆變開關電路包括繞在同一磁芯上且有同名端的多組驅動繞組，所述驅動繞組包括初級驅動繞組T2-3，所述驅動次級繞組包括第一驅動繞組T2-1、第二驅動繞組T2-2，所述第一驅動繞組T2-1、第二驅動繞組T2-2具有相同同名端。

半橋逆變開關電路可以分為由三極管Q101為主組成的第一開關電路和由三極管Q102為主組成的第二開關電路，第一開關電路包括順序連接三極管Q101、初級驅動繞組T2-3、初級繞組以及電容C106，所述第二開關電路包括順序連接的電容C105、初級繞組、初級驅動繞組T2-3和三極管Q102，其中第一開關電 路的三極管Q101的發射極電連接第二開關電路的三極管Q102的集電極。這樣，當所述第二開關電路的三極管Q102被雙向穩壓管DB101觸發導通后，電源信號通過電容C105、初級繞組、初級驅動繞組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，當三極管Q101被觸發導通后，電源信號通過三極管Q101、初級驅動繞組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。

在本實施例中，第一驅動繞組T2-1跨接在三極管Q101的基極與發射極之間，第二驅動繞組T2-2跨接在三極管Q102的基極與發射極之間。其次，為了更加可靠安全的進行觸發相應的三極管，在第一驅動繞組T2-1的兩端相應的并聯了電感L103和電阻R102，且在第一驅動繞組T2-1與三極管Q101的基極之間還設有穿心磁珠L101以消除相應的干擾；當然在第二驅動繞組T2-2的兩端也并聯相應的電感L104與電阻R103。當然，為了更好的是電路運行可靠，在三極管Q101的發射極與初級驅動繞組之間設有電阻R104和電阻R105，在三極管Q101的集電極和發射極之間設有相應的電容C103和二極管D102，相應的，在三極管Q102的集電極和發射極之間設有電容C104，且設有相應的的二極管D103，在是三極管Q102的發射極與電源連接處設有電阻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，經輸出整流模塊輸出相應的直流電源。在本實施例中，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MOS管，所述高頻變壓器的次級繞組設有中間抽頭，兩個MOS管、二極管D201、二極管D202與次級繞組構成同步整流電路，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過LC濾波后輸出給相應的負載電機M，在本實施例中，對于電機的控制使用MOS管Q203進行控制。當然，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串聯跨接在輸入整流電路的輸出端，從而形成相應的電容分壓，所述雙向穩壓二極管DB101一端同時連接電容C101和電容C102，所述雙向穩壓二極管DB101的另一端連接所述逆變開關電路，通過雙向穩壓二極管DB101給所述逆變開關電路提供啟動電壓。三極管Q102導通后，電源L、電容C105、高頻變壓器T1的初級線圈、初級驅動繞組T2-3、三極管Q102、電阻R106至電源N整個回路導通，即第二開關電路導通，逆變開始工作。

逆變電路的運行：上半周期工作：第二開關電路導通工作后，初級驅動繞組T2-3上有電流流過，從而次級驅動繞組上有感應電壓產生，即第一驅動繞組T2-1和第二驅動繞組T2-2上有感應電壓產生，因為同名端的緣故，第一驅動繞組T2-1上電壓為-，而第二驅動繞組T2-2的電壓為+，因此，三極管Q101不會導通，且加速三極管Q102的導通，隨著電流的繼續增加，三極管Q102繼續工作在深度飽和狀態，直到第二開關電路的電流增加變化率變小至無變化，三極管Q102迅速進入退飽和狀態至截止，電流快速下降，由于初級驅動繞組T2-3電流下降，導致第一驅動繞組T2-1的電壓為+，第二驅動繞組T2-2的電壓為-，此時，三極管Q101開始導通，電源L、三極管Q101、電阻R14、初級驅動繞組T2-3、高頻變壓器的初級線圈、電容C106至電源N整個回路導通，即第一開關電路導通，開始下半周期工作，工作原理與上半周期相同。這樣整個逆變開關弄快就開始工作了，此時，雙向穩壓二極管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即過渡狀態，逆變工作頻率與變壓器參數，磁芯電感參數，電阻R103、電阻R106的阻值、后級負載、三極管啟動時間和退飽和時間關系較大。

且由于直流電源為整流后電源，由于負載較大，整流后加濾波電容，電源電壓波動較大，當電源電壓接近0時，逆變模塊會停止振蕩就不再工作，因此雙向穩壓二極管DB101在自啟動回路中是不能取消的，同時，也可以利用自振蕩的特點，用高壓三極管或其他開關器件代替雙向穩壓二極管，加上過零檢測回路也可以控制振蕩時機，從而可以控制輸出電壓。回路增加過零檢測回路和控制電路可以設計為啟動方式采用雙向觸發三極管、高壓三極管和控制芯片控制。從電機啟動來看，由于電機功率大、電壓低，如果沒有降壓啟動會造成電機啟動電流很大，有時候可能在100A以上，這時候不僅對電機沖擊大影響機械壽命，而且對整個電路元器件要求很高，過電壓和過電流能力要求很強，同時存在的很大浪涌電流對整個電路EMI控制也非常不利，其二采用電子開關控制。在交流電源側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通角可以控制電機轉速。

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管主要特點是本體二極管飽和電壓較高，而大功率管DS極間的通態阻抗僅為幾個毫歐，當DS極間導通時管體阻抗很小不會導致MOS管功率變大。當高頻變壓器T1的次級線圈為上正下負時，電流流向為高頻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MOS管Q202的GD極間有驅動電壓導通， 而MOS管Q201關斷。同理，當電源上負下正時，MOS管Q201導通，MOS管Q202截止。

對于逆變開關模塊，當然，所述逆變啟動電路可以通過啟動芯片IR2151進行，具體如圖5所示，在此不再一一贅述，當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電路，也可以使用全橋的逆變開關電路模式。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行整流也可以使用全橋整流方式進行。

在本實施例中，所述逆變開關模塊的頻率為f，15KHZ≤f≤2MHZ。

在本實施中，初級驅動繞組T2-1，第一驅動繞組T2-1以及第二驅動繞組T2-3為單獨的驅動互感繞組，當然，相應的驅動繞組可以為高頻變壓器的次級繞組。同時相應的電感也可以集成在高頻變壓器上。以便減少相應的體積。

而對于負載的控制上，可以通過其開關對負載進行控制，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行加熱，電源應用方案包括電機、加熱分別使用低壓或高壓方案，或者是他們之間的組合。低壓控制電機方案包括繼電器或大功率MOS管或他們的組合。加熱、電機單獨使用低壓電源可以采用獨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動回路。調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進行工作，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，從而使得食品加工機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壓二極管給逆變開關電路提出觸發電壓。通過逆變啟動電路發出信號控制逆變控制電路工作，實現用小信號控制逆變電壓然后控制低壓端電源，從而控制電機按要求工作，減少主電源回路元件。可以節約成本、實現電機的平滑調速性能、提高系統可靠性、對電路沖擊小以及便于采用微控制器控制等好處。

需要強調的是，本實用新型的保護范圍包含但不限于上述具體實施方式。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該被視為屬于本實用新型的保護范圍。