[發明專利]一種一體式集成灶控制系統

在審

• 申請號: 202011065476.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112303691A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 吳少文
• 申請（專利權）人: 嵊州市隆盛電子有限公司
• 主分類號: F24C15/20
• 分類號: F24C15/20;A47J36/32;F24C3/12
• 代理公司: 北京成實知識產權代理有限公司 11724
• 代理人: 陳永虔

1.一種一體式集成灶控制系統，其特征在于，所述系統包括：

主控制模塊、電源管理模塊、爐火控制模塊、左右爐火模塊、左關火模塊、右關火模塊、電流驅動陣列模塊、過零檢測模塊、電機供電智能功率模塊、電機驅動模塊、電源反饋回路模塊、電機控制驅動模塊和串口收發模塊；

所述的電源管理模塊的輸出端分別與主控制模塊、左右爐火模塊、左關火模塊、右關火模塊、電流驅動陣列模塊、過零檢測模塊、電機供電智能功率模塊、電機驅動模塊、電源反饋回路模塊、電機控制驅動模塊和串口收發模塊的輸入端連接，用于提供電源；

爐火控制模塊的輸出端與左右爐火模塊的輸入端連接，爐火控制模塊的輸入端分別與左關火模塊的輸出端和右關火模塊的輸出端連接，左右爐火模塊的輸出端、左關火模塊的輸入端和右關火模塊的輸入端分別與主控制模塊連接；

電流驅動陣列模塊的輸入端與主控制模塊連接，電流驅動陣列模塊的輸出端分別連接繼電器模塊和可控硅模塊；

過零檢測模塊的輸出端與主控制模塊連接，電機供電智能功率模塊的輸出端與電機驅動模塊連接，電機驅動模塊與電源反饋回路模塊連接后與主控制模塊連接；

電機控制驅動模塊的輸入端和串口收發模塊分別與主控制模塊連接；

所述的主控制模塊用于對系統進行整體控制，以實現蒸烤控制和煙機直流變頻控制之間的通訊連通；所述的爐火控制模塊用于對左右爐火模塊進行控制，所述的左右爐火模塊用于在爐火控制模塊控制下向主控制模塊傳輸左右爐火信號，所述的左關火模塊用于接收主控制模塊傳輸左關火信號，所述的右關火模塊用于接收主控制模塊傳輸右關火信號；

所述的電流驅動陣列模塊用于輸出大電流驅動繼電器模塊和可控硅模塊；繼電器模塊和可控硅模塊分別用于對溫度進行控制；所述的過零檢測模塊用于檢測電流零點，以實現電壓零點驅動或者功率控制；所述的電機供電智能功率模塊用于煙機電機的低功率變頻驅動；所述的電機驅動模塊用于驅動煙機電機工作；所述的電源反饋回路模塊用于穩定電壓和隔離電壓；所述的串口收發模塊用于數據信號的接收和傳送。

2.根據權利要求1所述的一種一體式集成灶控制系統，其特征在于，所述的主控制模塊包括SH79F6441芯片；SH79F6441芯片的引腳10VDD接+5V電壓，同時接大小為100nF的電容C4后接SGND；SH79F6441芯片的引腳11VSS接SGND；SH79F6441芯片的引腳22P2.2/MOSI/RXD2和引腳23P2.3/VIN均接SGND；SH79F6441芯片的引腳37P0.1/INT3和引腳38P0.0均接SGND；SH79F6441芯片的引腳41P1.2/INT43/AN4/TDO/SWE與連接器P5的引腳3連接，連接器P5的引腳2接SGND，連接器P5的引腳1接+5V電壓；

所述的爐火控制模塊包括規格為XH-6A的連接器P500，連接器P500的引腳1和引腳4均接左右爐火模塊，連接器P500的引腳2和引腳5均接+3V電壓，同時連接器P500的引腳2和引腳5均與規格為SMF15CA的二極管D505的K端連接，二極管D505的A端接SGND；連接器P500的引腳3接左關火模塊，同時與規格為SMF15CA的二極管D503的K端連接，二極管D503的A端接SGND；連接器P500的引腳6接右關火模塊，同時與規格為SMF15CA的二極管D504的K端連接，二極管D504的A端接SGND；

所述的左右爐火模塊包括規格為9013的NPN型三極管Q503和規格為9013的NPN型三極管Q504；NPN型三極管Q503的B端接大小為1K的電阻R511后接爐火控制模塊中連接器P500的引腳1，NPN型三極管Q503的B端接入大小為10nF的電容C509后接SGND，NPN型三極管Q503的B端接入大小為10K的電阻R513后接SGND；NPN型三極管Q503的C端接大小為1K的電阻R509后與主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳1P4.7連接，同時NPN型三極管Q503的C端接大小為100nF的電容C503后接SGND，NPN型三極管Q503的C端接大小為2K的電阻R527后接+5V電壓，NPN型三極管Q503的E端接SGND；

NPN型三極管Q504的B端接大小為1K的電阻R512后接爐火控制模塊中連接器P500的引腳4，NPN型三極管Q504的B端接入大小為10nF的電容C510后接SGND，NPN型三極管Q504的B端接入大小為10K的電阻R514后接SGND；NPN型三極管Q504的C端接大小為1K的電阻R510后與主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳2P1.6/T3/AVREF/AN8連接，同時NPN型三極管Q504的C端接大小為100nF的電容C504后接SGND，NPN型三極管Q504的C端接大小為2K的電阻R528后接+5V電壓，NPN型三極管Q504的E端接SGND；

所述的左關火模塊包括規格為9013的NPN型三極管Q507、規格為9012的PNP型三極管Q505和規格為D4184的場效應管Q501；場效應管Q501的S端接爐火控制模塊中連接器P500的引腳3；場效應管Q501的D端接大小為2K的電阻R505后接入規格為M7的二極管D501的K端，二極管D501的A端接+12V電壓，同時場效應管Q501的D端接規格為2200/16V的極性電容器CE501的正極，極性電容器CE501的負極接+3V電壓；在場效應管Q501的D端和S端之間并聯接入大小為10M的電阻R507；

場效應管Q501的G端接大小為100nF電容C501后接SGND，同時場效應管Q501的G端接大小為100K的電阻R501后接SGND，場效應管Q501的G端與PNP型三極管Q505的C端連接，PNP型三極管Q505的E端接+12V電壓，PNP型三極管Q505的B端接大小為10K的電阻R503后接NPN型三極管Q507的C端，NPN型三極管Q507的E端接SGND，NPN型三極管Q507的B端接大小為2K的電阻R529后接主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳3P3.6/AN11；

所述的右關火模塊包括規格為9013的NPN型三極管Q508、規格為9012的PNP型三極管Q506和規格為D4184的場效應管Q502；場效應管Q502的S端接爐火控制模塊中連接器P500的引腳6；場效應管Q502的D端接大小為2K的電阻R506后接入規格為M7的二極管D502的K端，二極管D502的A端接+12V電壓，同時場效應管Q502的D端接規格為2200/16V的極性電容器CE502的正極，極性電容器CE502的負極接+3V電壓；在場效應管Q502的D端和S端之間并聯接入大小為10M的電阻R508；

場效應管Q502的G端接大小為100nF電容C502后接SGND，同時場效應管Q502的G端接大小為100K的電阻R502后接SGND，場效應管Q502的G端與PNP型三極管Q506的C端連接，PNP型三極管Q506的E端接+12V電壓，PNP型三極管Q506的B端接大小為10K的電阻R504后接NPN型三極管Q508的C端，NPN型三極管Q508的E端接SGND，NPN型三極管Q508的B端接大小為2K的電阻R529后接主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳4P3.7/AN12；

所述的電機供電智能功率模塊包括SDM06C60FB2芯片，其中SDM06C60FB2芯片的引腳1P接入+310V電壓，同時SDM06C60FB2芯片的引腳1接入規格為10nF/630V的電容C635后接GND，引腳2U.VSU接大小為500uH的電感L601的第1端點，電感L601的第2端點接規格為VH5X3Z的連接器P602的引腳1，SDM06C60FB2芯片的引腳3NU接大小為0.22R/1％的電阻R633后再接大小為0.22R/1％的電阻R635后接GND，SDM06C60FB2芯片的引腳4V.VSV接電感L601的第3端點，電感L601的第4端點接連接器P602的引腳2，SDM06C60FB2芯片的引腳5NV接大小為0.22R/1％的電阻R634后再接大小為0.22R/1％的電阻R635后接GND，SDM06C60FB2芯片的引腳3NU和引腳5NV分別與電機驅動模塊連接；SDM06C60FB2芯片的引腳6W.VSW接電感L601的第5端點，電感L601的第6端點接連接器P602的引腳3；SDM06C60FB2芯片的引腳7NW接大小為0.22R/1％的電阻R635后接GND，同時引腳7NW接電機驅動模塊；SDM06C60FB2芯片的引腳8COM接GND，引腳9/RO,/SDW,VTS、引腳15/SDV和引腳20/UDS分別接大小為7K的電阻R636后接5V電壓，同時引腳9/RO,/SDW,VTS、引腳15/SDV和引腳20/UDS接大小為100R的電阻R637后接大小為1nF的電容C636后接GND，引腳9/RO,/SDW,VTS、引腳15/SDV和引腳20/UDS接大小為1nF的電容C637后接GND；SDM06C60FB2芯片的引腳10CSC接大小為1nF的電容C628后接GND，引腳10CSC和引腳7NW之間接入大小為1K/1％的電阻R632；SDM06C60FB2芯片的引腳11VCCW、引腳16VCCV和引腳21VCCU分別接15V電壓，同時引腳11VCCW、引腳16VCCV和引腳21VCCU分別接大小為100nF的電容C627后接GND；SDM06C60FB2芯片的引腳12INWL，引腳13INWH、引腳17INVL、引腳18INVH、引腳22INUL和引腳23INUH分別接入100R電阻后再分別接入電機驅動模塊；同時SDM06C60FB2芯片的引腳12INWL，引腳13INWH、引腳17INVL、引腳18INVH、引腳22INUL和引腳23INUH分別接入100pF電容后接入GND；SDM06C60FB2芯片的引腳14VBW接入并聯連接的100nF電容和4.75uF電容后接入引腳6W.VSW，引腳19VBV接入并聯連接的100nF電容和4.75uF電容后接入引腳4V.VSV，引腳25VBU接入并聯連接的100nF電容和4.75uF電容后接入引腳2U.VSU；

所述的電機驅動模塊包括FU6811芯片，FU6811芯片的引腳25TIM2/P1.0、引腳23P0.6/MISO/RXD/IR_RXD和引腳22P0.5/MOSI/TXD/IR_TXD均接入電源反饋回路模塊，電源反饋回路模塊包括兩塊規格為EL817的第一線性光耦U601和第二線性光耦U602，第一線性光耦U601的引腳2接主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳8XTAL2/P3.3，第二線性光耦U602的引腳4接主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳9XTAL1/P3.4；FU6811芯片的引腳29L_DU、引腳30L_DV、引腳31L_DW、引腳32H_DU、引腳33H_DV、引腳34H_DW分別接入電機供電智能功率模塊；過零檢測模塊包括規格為EL817的第三線性光耦U5和ABS10芯片，第三線性光耦U5的引腳1與ABS10芯片的引腳3連接，第三線性光耦U5的引腳2與ABS10芯片的引腳4連接，第三線性光耦U5的引腳3連接大小為1K的電阻R28后接入主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳17P3.1/INT0/ECI1；

電流驅動陣列模塊包括復合晶體管陣列ULN2003，其中輸入端IN1與主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳193.5/AN10連接，IN2與SH79F6441芯片的引腳18P3.0/AN9/SS連接，IN3與SH79F6441芯片的引腳16P3.2/P1CEX0連接，IN4與SH79F6441芯片的引腳15P4.3連接，IN5與SH79F6441芯片的引腳14P4.2連接，IN6與SH79F6441芯片的引腳13P4.1連接，IN7與SH79F6441芯片的引腳12P4.0連接，ULN2003的引腳8GND接SGND，引腳9VCC接+12V電壓，在引腳8GND和引腳9VCC之間串接大小為100nF的電容C6；

可控硅模塊包括電路結構相同的第一可控硅模塊和第二可控硅模塊，繼電器模塊包括五個電路結構相同的第一繼電器模塊至第五繼電器模塊，ULN2003的引腳10OUT7接入第一可控硅模塊，引腳11OUT6接入第二可控硅模塊，引腳12OUT5至引腳16OUT1分別各自對應接入第一繼電器模塊至第五繼電器模塊；

第一可控硅模塊包括光電耦合器MOC3021和可控硅BTA16-600B；光電耦合器MOC3021的引腳2接電流驅動陣列模塊，MOC3021的引腳1接大小為510R的電阻R58后接+12V電壓，MOC3021的引腳4接規格為B02-VL的連接器P25的引腳2，MOC3021的引腳6接大小為330R的電阻R57后接BTA16-600B的G端，BTA16-600B的T1端接ACL，BTA16-600B的T2端接大小為100nF/275V的電容CX2后再接大小為100R的電阻R55后接ACL，同時BTA16-600B的T2端接連接器P25的引腳2，連接器P25的引腳1接ACN；

第一繼電器模塊包括規格為JZC-32F的繼電器K1，繼電器K1的常開組接口一端接+12V電壓，常開組接口另一端接電流驅動陣列模塊，繼電器K1的轉換組接口一端接ACL，轉換組接口另一端接規格為B02-VL的連接器P19的引腳2，連接器P19的引腳1接ACN；

電機控制驅動模塊包括L9110芯片，L9110芯片的引腳1分別接規格為VH-2A的連接器P18的引腳2和規格為XH-2A的連接器P17的引腳2，L9110芯片的引腳4分別接規格為VH-2A的連接器P18的引腳1和規格為XH-2A的連接器P17的引腳1，在L9110芯片的引腳1和引腳4之間連接大小為10nF的電容C24，L9110芯片的引腳2和引腳3分別接+12V電壓，L9110芯片的引腳8和引腳5連接后先接大小為2K的電阻R49后再分別接主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳33P0.5/AN3、大小為10nF的電容C26和規格為5V1的穩壓二極管DZ2的K端，電容C26和穩壓二極管DZ2的A端接SGND，L9110芯片的引腳8和引腳5連接后接大小為0.82R的電阻R50后接SGND，L9110芯片的引腳6接大小為1K的電阻R48后接主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳25P2.5/PWM2，L9110芯片的引腳7接大小為1K的電阻R46后接主控制模塊中SH79F6441芯片的引腳24P2.4；

串口收發模塊包括3個規格均為XH-4A的連接器P6、連接器P7和連接器P29，連接器P6的引腳1、連接器P7的引腳1和連接器P29的引腳1均接+5V電壓，連接器P6的引腳2、連接器P7的引腳2和連接器P29的引腳2均接SGND，連接器P6的引腳3接大小為1K的電阻R8后接規格為9013的NPN型三極管Q12的B端，NPN型三極管Q12的E端接SGND，NPN型三極管Q12的C端接大小為1K的電阻R62后接入規格為9012的PNP型三極管Q13的B端，PNP型三極管Q13的E端接+5V電壓；連接器P7的引腳3接大小為1K的電阻R64后接規格為9013的NPN型三極管Q14的B端，NPN型三極管Q14的E端接SGND，NPN型三極管Q14的C端接大小為1K的電阻R66后接入規格為9012的PNP型三極管Q15的B端，PNP型三極管Q15的E端接+5V電壓；連接器P29的引腳3接大小為1K的電阻R67后接規格為9013的NPN型三極管Q16的B端，NPN型三極管Q16的E端接SGND，NPN型三極管Q16的C端接大小為1K的電阻R69后接入規格為9012的PNP型三極管Q17的B端，PNP型三極管Q17的E端接+5V電壓；PNP型三極管Q13的C端、PNP型三極管Q15的C端和PNP型三極管Q17的C端共同并聯接入大小為10K的電阻R63后接SGND；同時PNP型三極管Q13的C端、PNP型三極管Q15的C端和PNP型三極管Q17的C端共同并聯接入主控制模塊中的SH79F6441芯片的引腳40P1.1/INT44；連接器P6的引腳4、連接器P7的引腳4和連接器P29的引腳4共同并聯接入大小為10K的電阻R65后接入+5V電壓，連接器P6的引腳4、連接器P7的引腳4和連接器P29的引腳4共同并聯接入大小為1K的電阻R68后接入主控制模塊中的SH79F6441芯片的引腳39P1.0/INT47。