用于電器設(shè)備的電保護(hù)裝置及電器設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電控領(lǐng)域，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種用于電器設(shè)備的電保護(hù)裝置及包括該電保護(hù)裝置的電器設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的很多電器設(shè)備，尤其是例如空氣炸鍋、電磁爐等的家用電器設(shè)備都包括加熱元件和用于確保加熱元件的散熱或用于使設(shè)備內(nèi)被加熱空氣加速流動的風(fēng)扇，風(fēng)扇由風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動。以空氣炸鍋為例，空氣炸鍋使用熱空氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱油來加熱食物，其原理是利用發(fā)熱絲來加熱高速流動的空氣，利用加熱的空氣在鍋內(nèi)進(jìn)行回旋以烘烤食物。其主要的功率器件包括作為加熱元件的發(fā)熱絲和使空氣流動的由風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)扇。
[0003]對于這種電器設(shè)備在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的風(fēng)扇電機(jī)故障的問題，現(xiàn)有的電器設(shè)備的設(shè)計(jì)一般是單獨(dú)保護(hù)風(fēng)扇電機(jī)。例如，若風(fēng)扇電機(jī)發(fā)生過載如堵轉(zhuǎn)，串聯(lián)在電路上的電氣保護(hù)器件會動作，切斷風(fēng)扇電機(jī)回路，或者檢測電路檢測到風(fēng)扇電機(jī)電流過大時(shí)，由軟件或者電子電路進(jìn)行保護(hù)控制，切斷風(fēng)扇電機(jī)回路。而對于加熱元件則沒有相應(yīng)的控制。
[0004]因此，如果風(fēng)扇電機(jī)故障，加熱元件會繼續(xù)加熱工作，其所產(chǎn)生的熱量由于沒有經(jīng)由風(fēng)扇產(chǎn)生的流動空氣充分?jǐn)U散到被加熱食物中或沒有風(fēng)扇進(jìn)行散熱，加熱元件會在局部空間內(nèi)產(chǎn)生很高的溫度，輕則燒毀軟件元件或融化加熱元件外層的塑膠，重則會引起火災(zāi)等事故。而用于發(fā)熱保護(hù)的熱熔斷保險(xiǎn)絲、溫控器一般距離加熱元件較遠(yuǎn)，很難準(zhǔn)確全面地檢測到局部過熱并及時(shí)保護(hù)。
[0005]總之，在現(xiàn)有的包括加熱元件和風(fēng)扇的電器設(shè)備中，控制電路沒有保證在加熱元件工作時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)必需也處于工作狀態(tài)，也沒有保證在風(fēng)扇電機(jī)故障時(shí)，不僅切斷風(fēng)扇電機(jī)，同時(shí)切斷加熱元件，使溫度不再上升。所以，存在對于在風(fēng)扇電機(jī)發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)自動停止加熱元件工作的電器設(shè)備的需要。
[0006]因此，需要提供一種用于電器設(shè)備的電保護(hù)裝置及包括該電保護(hù)裝置的電器設(shè)備，以至少部分地解決上面提到的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為至少部分地解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于電器設(shè)備的電保護(hù)裝置，該電器設(shè)備包括加熱元件和風(fēng)扇電機(jī)，加熱元件連接至加熱電源，該電保護(hù)裝置包括:采樣電路，采樣電路的輸入端連接至風(fēng)扇電機(jī)的電源輸入端，將風(fēng)扇電機(jī)的電源輸入端處的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并從采樣電路的輸出端輸出；以及比較電路，其中比較電路的輸入端連接至采樣電路的輸出端，并且比較電路的輸出端連接至加熱元件；當(dāng)電壓信號大于第一參考電壓且小于第二參考電壓時(shí)，比較電路的輸出端輸出高阻態(tài)或高電平，當(dāng)電壓信號小于等于第一參考電壓或大于等于第二參考電壓時(shí)，比較電路的輸出端輸出低電平，其中第一參考電壓小于第二參考電壓。
[0008]因?yàn)楸緦?shí)用新型的電保護(hù)裝置中的采樣電路是對風(fēng)扇電機(jī)的電源輸入端處的電流進(jìn)行采樣，將該電流對應(yīng)地轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，而電機(jī)的電源輸入端處的電流的大小能夠充分反映電機(jī)的工作狀態(tài)，所以本實(shí)用新型的電保護(hù)裝置能夠準(zhǔn)確地獲知風(fēng)扇電機(jī)的工作狀態(tài)。并且，本實(shí)用新型的電保護(hù)裝置中的比較電路能夠根據(jù)采樣電路的輸出(其能夠反映風(fēng)扇電機(jī)的工作狀態(tài))而輸出高阻態(tài)或高電平/低電平兩種信號(這兩種信號對應(yīng)于風(fēng)扇電機(jī)是否在正常工作)，而由于比較電路的輸出端連接至加熱元件，使得該兩種信號切換加熱元件與加熱電源的連接狀態(tài)(連通/斷開)，所以該電保護(hù)裝置可以非常簡單地實(shí)現(xiàn)對加熱元件的保護(hù)，在風(fēng)扇電機(jī)發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)自動停止加熱元件工作。
[0009]優(yōu)選地，該電保護(hù)裝置還包括控制電路，比較電路的輸出端通過控制電路連接至加熱元件，其中控制電路的輸入端連接至比較電路的輸出端；控制電路的輸出端連接至加熱元件；并且控制電路在比較電路的輸出端輸出低電平時(shí)切斷加熱元件與加熱電源的連接。該控制電路實(shí)現(xiàn)了電保護(hù)裝置與加熱元件之間的連接，將比較電路輸出的不同電平轉(zhuǎn)換為加熱元件的通電/斷電的不同狀態(tài)，對控制電路的適應(yīng)性的設(shè)計(jì)可以使得電保護(hù)裝置適用于不同功率、不同控制方式的加熱元件。
[0010]優(yōu)選地，比較電路包括參考電壓生成部分和比較部分，該參考電壓生成部分包括:比較電路電源，其包括比較電路電源正端和比較電路電源負(fù)端；多個(gè)分壓電阻，多個(gè)分壓電阻串聯(lián)在比較電路電源正端與比較電路電源負(fù)端之間；第一參考電壓輸出端，其從比較電路電源正端與比較電路電源負(fù)端之間的一處引出；第二參考電壓輸出端，其從比較電路電源正端與比較電路電源負(fù)端之間的另一處引出；該比較部分包括:第一比較器，其反相端連接至第一參考電壓輸出端，其同相端連接至比較電路的輸入端；以及第二比較器，其反相端連接至比較電路的輸入端，其同相端連接至第二參考電壓輸出端，且其輸出端與第一比較器的輸出端相連接，并連接至比較電路的輸出端。比較電路的此配置以非常簡單的形式實(shí)現(xiàn)了將來自采樣電路的電壓信號轉(zhuǎn)換為用于接通/斷開加熱元件的兩種電平信號。
[0011]優(yōu)選地，比較部分還包括:第一分壓電阻，其連接在比較電路的輸入端與第一比較器的同相端之間；第二分壓電阻，其連接在第二參考電壓輸出端與第二比較器的同相端之間；第一反饋電阻，其連接在第一比較器的同相端與第一比較器的輸出端之間；以及第二反饋電阻，其連接在第二比較器的同相端與第二比較器的輸出端之間。
[0012]優(yōu)選地，比較部分還包括上拉電阻，其連接在第一比較器和第二比較器的供電端和比較電路的輸出端之間。在比較部分包括該上拉電阻的方案中，比較電路可以根據(jù)來自采樣電路的電壓信號輸出高電平/低電平；在比較部分不包括該上拉電阻的方案中，比較電路可以根據(jù)采樣電路的電壓信號輸出高阻態(tài)/低電平，以適用于不同控制方式的加熱元件。
[0013]優(yōu)選地，控制電路可以包括繼電器，其中繼電器的線圈的一端形成控制電路的輸入端或連接至控制電路的輸入端；繼電器的一組觸點(diǎn)與加熱元件串聯(lián)。
[0014]更優(yōu)選地，控制電路還可以包括三極管，其中三極管的基極形成控制電路的輸入端，三極管的發(fā)射極連接至地電位；繼電器的線圈的一端連接至三極管的集電極。
[0015]在控制電路包括繼電器而不包括三極管的方案中，繼電器的線圈的一端形成控制電路的輸入端，即連接至比較電路的輸出端。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，比較電路的輸出端的不同電平可以控制繼電器線圈的通電/斷電，進(jìn)而控制與繼電器的觸點(diǎn)串聯(lián)的加熱元件的通電/斷電。在控制電路包括繼電器和三極管的方案中，三極管的基極形成控制電路的輸入端，即連接至比較電路的輸出端。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，比較電路的輸出端的不同電平可以控制三極管的集電極與發(fā)射極之間的導(dǎo)通/截止，進(jìn)而控制繼電器線圈的通電/斷電，以控制加熱元件的通電/斷電。
[0016]優(yōu)選地，風(fēng)扇電機(jī)可以為直流電機(jī)；并且采樣電路包括采樣分壓電阻，采樣分壓電阻串聯(lián)在風(fēng)扇電機(jī)的電源輸入端與為風(fēng)扇電機(jī)供電的電源之間，從而將風(fēng)扇電機(jī)的電源輸入端的直流電流轉(zhuǎn)換為采樣分壓電阻兩端的電壓信號。
[0017]優(yōu)選地，風(fēng)扇電機(jī)為單向交流電機(jī)或三相交流電機(jī)；采樣電路包括電流互感器和整流濾波電路，電流互感器的一次繞組串聯(lián)在風(fēng)扇電機(jī)的電源輸入端與為風(fēng)扇電機(jī)供電的電源之間，電流互感器的二次繞組與整流濾波電路連接，整流濾波電路的輸出端形成采樣電路的輸出端?？梢岳斫?，電流互感器將風(fēng)扇電機(jī)的電源輸入端的較大的交流電流轉(zhuǎn)換為其二次繞組中的較小的交流電流，而整流濾波電路將該較小的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電壓。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種電器設(shè)備，該電器設(shè)備包括上述任一種用于電器設(shè)備的電保護(hù)裝置。該電器設(shè)備在其風(fēng)扇電機(jī)發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)自動停止其加熱元件的工作。
[0019]優(yōu)選地，該電器設(shè)備為空氣炸鍋或電磁爐。
【附圖說明】
[0020]通過參考下文結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，將容易地獲得對本實(shí)用新型及其很多優(yōu)點(diǎn)的更完整