专利名称：电饭锅的电源控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电饭锅电源控制装置，特别是既能保持电饭锅原有功能，又能在煮粥时实现自动控制，避免粥汤溢出并能定时断电节约电能的电源控制装置。
目前，公知的电饭锅电源控制电路，由双金属片控制的保温开关和感温磁钢控制的限温开关并联组成。煮饭时，65℃左右保温开关自动断开，沸腾后，水份渐少，内胆温度逐渐升高，到103℃左右，限温开关自动断开，余热将饭蒸熟。煮粥时，沸腾后，由于水份多，温度不能超过100℃，电源无法切断，于是粥汤外溢不止。市场上进口的部分电饭锅，虽然也能煮粥，但价格都在千元左右，群众不能接受，由本人前两次申请的“电饭锅煮粥附加器”，(申请号为92213835.4和92215946.7)虽然解决了煮粥汤液外溢的问题，但由于粥汤与锅盖之间的导体存在，增加了清洗的困难，蒸笼也不好使用。
本实用新型的目的是提供一种廉价的电饭锅电源控制装置。它不仅保留了电饭锅的全部功能，而且使煮粥实现完全自动控制，避免汤液外溢，并能到预定时间自动断电，节约电能。
本实用新型由电源电路、检测电路、控制电路、执行电路组成。电源电路包括交流电源和直流电源，电源电路连接检测电路及控制电路，检测电路由感温磁钢，双金属片和测泡沫设施组成，测泡沫设施，控制电路和双向可控硅顺序电连接，测泡沫设施测得的信号经控制电路放大驱动双向可控硅截止或导通。控制电路由输入电路、电平变换放大输出电路(包括双向可控硅的控制极G和主电极T1)二级延时输出电路组成，执行电路为限温开关，保温开关，双向可控硅的主电极T1、T2。双向可控硅和限温开关串联后作为一个支路，再与作为另一支路的保温开关并联，构成本实用新型的开关系统。
测泡沫设施由分别置于电饭锅耳内侧的光源，光敏器件和与光源，光敏器件在一直线上的电饭锅外壳的两个通孔，内胆的两个透明孔，及用反相器1、2、3、阻容元件构成的多谐振荡器，晶体三极管及电阻构成的的开关组成，光源可以是自然光源，也可以是红外光源，光敏器件用光敏三极管、光敏二极管、光敏电阻、光电池均可。光敏器件的受光面正对着光源。
下面以红外发光管和光敏三极管做进一步说明。
光敏三极管的集电极接在控制电路的输入端，发射极接“地”，且控制电路输入端与电源正端接一电阻，控制电路对输入信号经过反相器4、5、6、电平变换放大，再与开关三极管BG4的基极电连接，经过三极管放大，驱动双向可控硅截止或导通。二极管、电阻、电解电容顺序串联，二极管正端与反相器5输出端相连接，电解电容负端与“地”连接，电解电容(C4)正端与反相器7的输入端连接，反相器7.8串联，在反相器8输出端与反相器7输入端间有反馈网络构成第一级延时输出电路，反相器8输出端与4个串联电阻的一端连接，通过1×5拨动开关不同接点与电解电容(C5)正端和反相器9输入端电连接，反相器9输出端通过二极管与反相器5输入端电连接，构成第二级延时输出电路，而且延时的时间长短可分档调节。
当粥(饭)汤表面泡沫不多时，红外发光管的红外光经过电饭锅外壳上的通孔，内胆上的透明孔射到光敏三极管的受光面上，光敏三极管内阻减小，控制电路输入端为低电平，经过反相器4、5、6、的电平转换，开关三极管BG4基极为高电平，双向可控硅导通，继续加热。当粥(饭)汤表面泡沫较多时，红外光受到泡沫阻挡，不能射到光敏三极管的受光面上，光敏三极管内阻大，控制电路输入端电位是高电平，双向可控硅截止，断电停止加热。当粥沸腾后泡沫增加断电时，反相器5输出端为高电平，第一级延时电路开始向电解电容(C4)充电，当电解电容电压达到反相器7输入端的阈值电压时，反相器8输出端通过反馈网络反馈到反相器7的输入端，使反相器8输出端保持高电平，同时第二级延时电路开始向电解电容(C5)充电，当达到反相器9输入端的阈值电压时，反相器9输出端为低电平，反相器5的输入端电位也为低电平，开关三极管BG4基极为低电平，双向可控硅截止，电源被切断。所以本实用新型的电源控制电路，煮粥时能使粥总保持沸腾状态而不外溢，到预定时间断电，煮饭时，沸腾后水份渐少，泡沫消失，能继续加热，直到限温开关断开。不论是延时电路的作用切断电源，还是限温开关切断电源，温度降低到一定程度，保温开关都能再接通电源，使粥饭保持一定温度。因为双向可控硅能随泡沫增多切断电源，所以能节约电能。
由于采用上述方案，保留了电饭锅的全部功能，并在煮粥时能做到粥保持沸腾而不外溢，在粥沸腾后经过预定时间自动断电，加工各地各种粥或汤时无需分档控制，比进口的较高级电饭锅使用还要方便。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型电路原理方框图图2是电饭锅外壳，内胆孔位局部放大剖视图图3是电饭锅内胆透明孔的透明园片的视图图4是电饭锅外壳内胆定位线直观图图5是电饭锅耳、红外发光管的组件图图6是采用可见光做光源的光源总成剖视图图7(a)是采用红外光源，光敏三极管的本实用新型电路原理图(b)是采用光敏二极管，开关三极管代替图7(a)中光敏三极管的接线图。
(c)是采用光敏电阻，开关三极管，电阻代替图7(a)中光敏三极管的接线图(d)是采用光电池，开关三极管代替图7(a)中光敏三极管的接线图(e)是采用白炽灯珠ZW代替图7(a)中，反相器F1、F2、F3电阻R2－R7，电容C3开关三极管BG1、BG2红外发光管VD4、VD5的接线图图中1、电源电路，2、交流电源插座，3、直流电源，4、检测电路，5、感温磁钢，6、双金属片，7、测泡沫设施，8、控制电路，9、输入电路，10、电平变换放大输出电路，11、第一级延时输出电路，12、第二级延时输出电路，13、执行电路，14、双向可控硅的主电级T1、T2，15、保温开关，16、限温开关，17、发热元件，18、内胆，19、橡胶圈，20、透明园片，21、外壳通孔，22、外壳，23、内胆透明孔，24、零件合，25、定时器，26、螺栓，27、螺母，28、耳，29、外壳定位线，30、内胆定位线，31、印制电路板，32、红外发光管，33、螺钉，34、进气孔，35、出气孔，36、白炽灯珠，37、灯丝，38、反光罩，39、灯座，40、基座。
在图1中，1是电源电路，由市交流电源插座(2)和直流稳压电源(3)构成，4是检测电路，由感温磁钢(5)、双金属片(6)、测泡沫设施(7)构成，8是控制电路，由输入电路(9)、电平变换放大输出电路(10)、第一级延时输出电路(11)，第二级延时输出电路(12)构成。13是执行电路，由双向可控硅的主电级T1、T2构成的开关(14)，保温开关(15)、限温开关(16)构成，直流电源与检测电路的测泡沫设施、控制电路电连结。测泡沫设施、控制电路的输入电路，电平变换放大输出电路、双向可控硅顺序电连结，电平变换放大输出电路，第一级延时输出电路、第二级延时输出电路，电平变换放大输出电路顺序电连接。
在图2中，(a)是电饭锅的直观图，局部掀去了外壳、内胆，其中电饭锅耳(28)，电子元件合(24)，定时器(25)，(b)是(a)中(b′)的局部放大剖视图，(c)是(a)中(c′)的局部放大剖视图。其中电饭锅外壳(22)、外壳上通孔(21)、内胆(18)、橡胶圈(19)、透明园片(20)、内胆透明孔(23)，螺栓(26)和螺母(27)将橡胶圈，透明园片固定在内胆的外壁上，红外光从电饭锅一耳内侧出发，经过外壳的通孔和内胆的透明孔，粥液表面上方再经过内胆的透明孔和外壳的通孔射入另一电饭锅耳内侧的光敏三极管的受光面上。
图3中，透明园片用耐高温，无毒透明材料制成，边缘有两个孔，便于紧固在内胆上，中部略向外凸出，并作曲面状，曲面半径与内胆孔处的内胆半径相等，由内胆外侧装上后，凸出部份刚好嵌于内胆园孔中，并使内胆内侧保持平滑。
图4中，电饭锅外壳上刻度线(29)，内胆上的刻度线(30)，这两条刻度线对齐时，电饭锅耳中的红外发光管与光敏三极管，电饭锅外壳的通孔，内胆的透明孔将在一条直线上。
图5中，印制电路板(31)上焊接两个红外发光管(32)，并通过螺钉(33)将印制电路板固定在电饭锅耳(28)内侧的空腔中，进气孔(34)与出气孔(35)使电饭锅耳内侧空气流通带走热量，降低温度。
在一个电饭锅耳内印制电路板(31)上若装上两只红外发光管，那么在另一个耳内印制电路板(31)就只能装一只光敏三极管。
图6中，直接利用市交流电发光的小灯珠(36)，加上反光罩(38)后，增加光的强度，通过基座(40)可固定在电饭锅耳的内侧。
图7(a)是本实用新型采用红外光源，光敏三极管的电路原理图。在图7(a)中，C1、C2、R1、VD1、VD2、VD3组成电容降压，半波整流，稳压电路，VD4、VD5为红外发光管，VD6、VD7、VD8为开关二极管，F1－F9均为反相器，BG1、BG2、BG4为开关三极管，BG3为光敏三极管，F1、F2、R2、R3、C3组成多谐振荡器，利用反相器F3输入端，输出端电平高低刚好相反的关系，通过电阻R4、R5使BG1、BG2总是工作在一个导通另一个截止的状态，从而使VD4、VD5轮流发光，其中R6、R7可调整VD4、VD5电流大小，当粥汤表面无泡沫时，光敏三极管总能不间断地受到光的照射。R8、BG3为控制电路的输入电路，BG3受光照射，内阻降低，F4输入端为低电平，又因为F4、R9、F5、F6、R10、BG4基极顺序串联，所以BG4的基极为高电平，BG4导通，电流经R11，注入双向可控硅控制极G，双向可控硅导通。当粥汤表面泡沫多并且阻挡光线通过，BG3未受光照射，内阻增大，F4输入端为高电平，所以双向可控硅截止，限温开关在整个煮粥过程中，总是闭合的，粥沸腾后，保温开关早已断开，所以，双向可控硅截止，电源即被切断，发热元件停止加热。泡沫减少，双向可控硅导通，发热元件又能继续加热。当粥刚沸腾后，泡沫增加，第一次断电时，F5输出端为高电平。经VD7、R12对C4充电，当C4正端电压达到F7的阈值电平时，F8的输出端为高电平，并通过VD8、R17反馈至F7的输入端，使F8输出端的高电平保持不变。F8输出端的高电平经R13、R14、R15、R16向电容C5充电，当C5正端达到F9输入端的阈值电平时，F9输出端为低电平，使F5输入端为低电平。F5与F6串联，开关三极管BG4基极为低电平，所以，双向可控硅截止。因为F9输入端一直维持高电平不变，所以双向可控硅也保持截止状态不变。R12、C4时间常数较小，在粥沸腾后泡沫第一次上升时，F8的输出端很快就能出现高电平，并通过电阻对C5充电，当把定时键拨到不同的档位，从粥沸腾开始到双向可控硅一直保持截止的时间也不同，当把1×5拨动开关拨到“5”档时，C5正端将一直保持低电平不变，即第二级延时输出电路延时时间为无穷大，双向可控硅的工作状态就只同粥液表面上的泡沫状态有关。
权利要求1.一种电饭锅电源控制装置，由感温磁钢控制的限温开关和双金属片控制的保温开关并联组成，其技术特征是电源电路连接测泡沫设施及控制电路，测泡沫设施，控制电路和双向可控硅顺序电连接，测泡沫设施对粥汤表面泡沫状态检测的信号经控制电路放大后，再控制执行电路中的双向可控硅导通或截止。
2.根据权利要求1所述的电饭锅电源控制装置，其技术特征是，测泡沫设施主要由分别置于电饭锅两耳内侧空腔中的光源，光敏器件和与它们在一直线上外壳的两个通孔，内胆的两个透明孔组成。
3.根据权利要求1所述的电饭锅电源控制装置，其技术特征是双向可控硅与限温开关串联后作为一支路与另一支路保温开关并联。
4.根据权利要求1所述的电饭锅电源控制装置，其技术特征是在控制电路中，电平变换放大输出电路，第一级延时输出电路，第二级延时输出电路、电平变换放大输出电路顺序电连接。
5.根据权利要求4所述的电饭锅电源控制装置，其技术特征是，第二级延时输出电路为分档可调式，可分档控制延时时间。
6.根据权利要求5所述的电饭锅电源控制装置，其技术特征是在分档可调式延时电路中，有一档延时时间为无穷大。
专利摘要一种能保持电饭锅现有功能，又能在煮粥时避免粥汤溢出，定时断电节约电能的电饭锅电源控制装置，增加了由电源电路连接测泡沫设施及控制电路和双向可控硅，双向可控硅与限温开关串联后再与保温开关并联，测泡沫设施主要由分别置于电饭锅两耳内侧和光源，光敏器件和与它们在一直线上外壳的两个通孔，内胆的两个透明孔组成，测泡沫设施测得的信号，经放大使双向可控硅截止或导通，使粥保持沸腾而不外溢，粥沸腾后，经预定时间断电。
文档编号H03K17/94GK2171287SQ93225008
公开日1994年7月13日 申请日期1993年1月4日 优先权日1993年1月4日
发明者许继纲 申请人:江苏省宝应县城南中学