一种控制电路及使用该电路的滴漏式咖啡机的制作方法

本实用新型涉及电路控制领域，特别涉及一种控制电路及使用该电路的滴漏式咖啡机。

背景技术：

目前在机电控制领域，特别是在家电或小家电(例如滴漏式咖啡机)上控制电路应用十分广泛，该控制电路能够控制加载到开关单元上的电压，使得开关单元(可以为继电器)能够获得电力以驱动电器工作(例如为滴漏式咖啡机的加热器提供电力)。然而为了电路的稳定和安全该控制电路往往会采用较为复杂的电路设计，例如在电器工作时为了使加载在电路中的负载上的电压不会突然升高或降低(电压突然升高或降低会对相应的电子元器件造成损坏)，往往会采用复杂电路和承受力较强的电子元器件，而又因为上述电路使用数量较大，这样无疑将增加生产成本。例如公开号为CN201556087U的专利，其公开了一种胶囊式咖啡机的控制电路，包括阻容降压、桥式整流、稳压管稳压、电容滤波，其电路的负载比较重，电容容量选型会比较大，增加了成本，并且由于负载比较重，必须采用桥式整流，其成本也会增加。再例如公开号为CN203180796U的专利，其公开了一种咖啡壶及咖啡壶控制电路，该控制电路包括串联式的阻容降压，半波整流，导致使用12V直流电源时需要用三极管转换电平，使电路复杂化，成本升高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种控制电路及使用该电路的滴漏式咖啡机，该电路在解决控制电路稳定安全的同时能够有效降低生产成本，使用该电路的咖啡机在保证安全稳定运行的同时降低了生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：一种控制电路，包括电源、控制器、开关单元和分流单元，其中：

所述电源分别与控制器、开关单元和分流单元电连接，以为所述控制器、开关单元和分流单元供电；

所述控制器分别与所述开关单元和分流单元电连接，并提供电信号以导通或阻断通过所述开关单元和分流单元上的电流，向所述开关单元供电或断电。

上述电路结构使得电源的负载不会出现大幅波动，保证了控制电路的安全稳定的同时减少电子元器件的损害，降低了生产成本。

作为优选，所述控制器具体构造为：具有两个输出端分别输出所述电信号，以择一地导通通过所述开关单元和分流单元上的电流，以使所述电源的负载保持稳定。该结构保证了不会有过多的电流流过稳压二极管，延长了所述稳压二极管的使用寿命。

作为优选，所述电源加载到所述开关单元上的电压高于所述开关单元的额定电压。这样在其功率不变的情况下当有电流从开关单元3 导通时该电流较小，从而使分流单元的电流也较小，这样所选择的电源容量也较小，最终达到降低成本的目的。

作为优选，所述控制电路还包括驱动器，所述驱动器包括第一驱动单元，所述第一驱动单元与所述控制器的一个输出端电连接，且串联连接在所述开关单元上，以实现所述开关单元的导通或阻断。该结构使得电路简单，控制有效。

作为优选，所述第一驱动单元包括第一三极管，所述控制器的该输出端电连接在所述第一三极管的基极上，并向该基极发送方波信号驱动第一三极管工作。三极管的使用使得电路简单，生产成本低，而且方波信号能够确保与采用高电压驱动方式的开关单元相匹配，以达到使负载电流减小的效果，最终达到降低成本的目的。

作为优选，还包括驱动器，所述驱动器包括第二驱动单元，所述第二驱动单元与所述控制器的一个输出端电连接，且串联连接在所述分流单元上，以实现所述分流单元的导通或阻断。该结构使得电路简单，控制有效。

作为优选，所述第二驱动单元为第二三极管，所述第二三极管的基极与所述控制器电连接。三极管的使用使得电路简单控制有效，生产成本低。

作为优选，还包括连接在所述电源上的控制器供电分电路，其包括相互并联连接的稳压二极管和滤波电容，所述控制器供电分电路配置为向所述控制器供电。单独向控制器供电使得向作为主要元器件的控制器供电稳定。

作为优选，所述电源包括阻容降压电路、相互连接的整流二极管和滤波电容，所述滤波电容分别与所述开关单元和分流单元连接，并将直流电压加载到所述开关单元和分流单元上。该结构使得电源具有降压、整流效果和滤波效果，并能够将交流电压转化为直流电压。

本实用新型还提供了一种滴漏式咖啡机，安装有如上所述的控制电路，包括加热器，所述开关单元控制所述加热器的开启或关闭。该咖啡机能够安全稳定的加热咖啡，并能够使用承受力较小的电子元器件，从而降低了生产成本。

本实用新型的有益效果在于：简化了控制电路，并使之能够采用承受力较小或容量较小的电子元器件(例如使用功率较小的电源，容量较小的电容)，由于流经的电流较小使得电子元器件的使用寿命增加，保证了控制电路及咖啡机安全稳定的同时降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的控制电路；

图2为本实用新型实施例的控制电路的结构框图。

附图标记说明

1-电源 2-控制器 3-开关单元

4-分流单元 5-第一驱动单元 6-第二驱动单元

7-控制器供电分电路

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面参照附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型的实施例的一种控制电路，如图1和图2所示，包括电源1、控制器2(可以为微控制单元MCU)、开关单元3(可以为继电器)和分流单元4，其中：

电源1分别与控制器2、开关单元3和分流单元4电连接，电源 1为控制器2供电，并将电压加载到开关单元3和分流单元4供电。电源1具有L端、E端和N端，可以分别为火线、地线和零线，该端口接收外部电力(例如220V交流电)输入，所述电源1还可以将交流电降压并转化为直流电以供控制电路使用。开关单元3为一继电器，该继电器的线圈并联有一个二极管D3，线圈具有一定阻抗，继电器起到开关作用控制负载(例如咖啡机的加热器)工作或关闭。

控制器2分别与开关单元3和分流单元4电连接，或者分别通过电阻与开关单元3和分流单元4电连接，控制器2提供电信号，以导通或阻断通过开关单元3和分流单元4上的电流，向开关单元3供电或断电。电压加载到开关单元3和分流单元4上时只有在控制器2的控制下才能使电流通过开关单元3和分流单元4，否则电流不会通过开关单元3和分流单元4，开关单元3没有电力供应(开关单元3本身处于不通电的关闭状态)不能使能其他负载(如图1中所示的咖啡机的加热器HEATER)工作。

控制器2构造为：具有两个输出端分别针对开关单元3和分流单元4发送控制信号输出上述电信号，以择一的导通通过开关单元3和分流单元4上的电流，或者择一的阻断通过开关单元3和分流单元4 上的电流，以使电源1所带的负载稳定且输出的电压保持稳定。在本实用新型的一个实施例中，分流单元4的阻抗和开关单元3的阻抗大小相似，保证了电源1所带的负载稳定，不会造成电源1上的电流不稳，从而造成损坏控制器供电分电路7中的电子元器件(如稳压二极管ZD1)的问题。此外，在本实用新型的一个实施例中，加载到开关单元3上的电压高于开关单元3的额定电压，可以为其额定电压的 1.2至3倍，这样在其功率不变的情况下当有电流从开关单元3导通时该电流较小，开关单元3发热量小而不易损坏。这样还可以选择功率较小的电源1，降低生产成本。

该控制电路还包括驱动器，驱动器包括第一驱动单元5，第一驱动单元5与控制器2的一个输出端电连接，或者通过电阻与控制器2 的一个输出端电连接，且串联连接在开关单元3上，控制电流在开关单元3的导通与阻断。当电流在开关单元3导通时其获得电力供应而工作，并能够启动或关闭其他负载(如图1中所示的咖啡机的加热器 HEATER)，在本实用新型的一个实施例中，第一驱动单元5一端连接在开关单元3上，另一端接地或者通过一电阻R3接地。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，第一驱动单元5为第一三极管Q1，第一三极管Q1与控制器2(MCU)电连接或者通过电阻R11与控制器2(MCU)电连接，控制器2(MCU)通过第一三极管Q1控制电流在开关单元3(可以为图1中所示的继电器 RELAY)的导通与阻断，以控制开关单元3(RELAY)的电力供应。具体来说，控制器2(MCU)的该输出端电连接在第一三极管Q1的基极上，或通过电阻R11连接在第一三极管Q1的基极上，并向该基极发送方波信号特别是发送高频率方波信号驱动第一三极管Q1工作。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，驱动器还包括第二驱动单元6，第二驱动单元6与控制器2的一个输出端电连接，或通过电阻与控制器2的一个输出端电连接，且串联连接在分流单元4(可以为图1所示的电阻R5和R6)上，以实现电流在分流单元4(R5 和R6)的导通与阻断。例如当开关单元3(RELAY)不工作时，即第一驱动单元5阻断电流在开关单元3(RELAY)上的流通，此时第二驱动单元6控制电流在分流单元4(R5和R6)上导通，由于开关单元3(RELAY)和分流单元4(R5和R6)的阻抗相同或者相差不大，则电源1所带的负载不会发生大幅波动，保护了控制器供电分电路7中的电子元器件。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，第二驱动单元6为第二三极管Q2，第二三极管Q2的基极与控制器2(MCU)电连接，或者通过电阻与控制器2(MCU)电连接，控制器2(MCU)通过该基极驱动第二三极管控制电流在分流单元4(R5和R6)的导通与阻断。

控制电路还包括连接在电源1上的控制器供电分电路7，控制器供电分电路7配置为接收电源1的电力并向控制器2(MCU)供电，供电电压可以为5V。由于电源1将高压交流电降压、整流、滤波生成较高的直流电，以为开关单元3与分流单元4供电(电源1可以通过一电阻R4与控制器供电分电路7连接)，当电流从分流单元4流通时则可减少从控制器供电分电路7中导通的电流，因此本实施例中的控制电路不需使用承受力较强的电子元器件。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，控制器供电分电路 7包括相互并联连接的滤波电容EC2、稳压二极管ZD1和电容C1，控制器供电分电路7与控制器2(MCU)连接并向其供电(可以为 5V)。

电源1包括相互连接的整流二极管D2和滤波电容EC1，滤波电容EC1分别与开关单元3(RELAY)和分流单元4(R5和R6)连接，并将电压加载到开关单元3(RELAY)和分流单元4(R5和R6)上。此外，电源1还包括阻容降压电路，该电路包括相互并联连接的限流电容CX1和电阻单元，该电阻单元可以包括两个串联连接的电阻R1 和R2。在起到阻容降压作用的相互并联的电阻(R1和R2)与电容 CX1上还连接有一二极管D1，起到放电作用。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，控制电路还包括连接在控制器2(MCU)的I/O口上的可以被直接驱动的LED灯，以指示整个控制电路的工作状态，由于电源1的电压不会发生大的波动，因此该LED灯在工作时不会忽明忽暗。控制电路还包括微动开关K，微动开关K的一端通过限流电阻R9连接在控制器2(MCU) 的I/O口上，其另一端直接接地，微动开关K与该5V电源之间还串联有限流电阻R10以起到保护作用，微动开关K能够将开启或关闭的信号输入到控制器2(MCU)，以控制该控制器2(MCU)的电信号的输出。而控制器2(MCU)其它的两个I/O可以通过电阻R12和 R13接地或接到+5V上以选择不同功能的工作模式。

本实用新型还提供了一种滴漏式咖啡机，安装有如上所述的控制电路，包括加热器，其中，控制电路的开关单元控制加热器的开启或关闭。该咖啡机能够安全稳定的加热并制作咖啡，并能够使用承受力较小的电子元器件，从而降低了生产成本。

此外，本实用新型的实施例中涉及到方法特征的均为现有技术特征并且能够通过现有技术实现，本实用新型保护了各电路的结构关系，该结构关系能够实现上述的有益效果。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。