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小家电微型电机堵转保护方案


​小家电微型电机堵转保护的一般设计流程:下面先介绍一下在小家电微型电机堵转保护设计中PPTC选型的一般程序。首先要确认PPTC的阻值上限R1max。


总之选择PPTC 的R1max就是要保证PPTC在微型电机工作在最高温度以及最大运行电流等最恶劣情况下不会误动作,那么在其他工作情况下PPTC肯定也不会误动作。 其次确认PPTC的阻值下限Rmin。


选择PPTC 的Rmin就是要保证PPTC在微型电机工作在最低温度以及最小故障电流等最恶劣情况下的保护时间能满足要求,那么在其他故障情况下PPTC肯定也会及时的保护。 


最后确认PPTC的物理参数,比如PPTC的封装尺寸,PPTC是安装在控制板上还是安装在微型电机内等。 一般在小家电微型电机保护中使用以上的设计流程就可以设计出PPTC的型号,当然也有例外,多功能豆浆机的微型电机保护既有一般小家电微型电机堵转保护的共性问题,也有它的特性,下面就用多功能豆浆机的微型电机保护来阐述一下它的特殊解决方案。 


一般豆浆机是由电动和电热系统集成在一起的产品,整机程序由微电脑系统自动控制,形成一个相对复杂的系统。多功能豆浆机从结构上分析,主要有机头,机身,微型电机,联轴器,杯盖,杯体,刀轴,控制电路板,液晶显示屏等组成。豆浆机里有温度传感器,用于检测加热器加热时杯体内的水温,当水温达到MCU设定温度(假设80 ℃左右)时,MCU启动微型电机开始磨制豆浆。一般多功能豆浆机的预热、打浆、榨果汁等全自动化过程,都是通过MCU控制,相应的驱动三极管,再由多个继电器组成的继电器组电路转换来完成。其中微型电机在多功能豆浆机中是一个非常重要的部件,它的使用安全问题直接影响到豆浆机的可靠性。


由于在使用多功能豆浆机时,豆浆机往往在制作果汁的时候会发生堵转,微型电机的堵转指的是杯体中的物品将微型电机轴承固定不使其转动,这时电压还加在微型电机的两端,这时候的电流就是堵转电流,一般的微型电机都是不允许发生堵转的,因为微型电机发生堵转之后微型电机线圈的温度会急剧上升,温度超过线圈的最高温度之后,时间稍长就会烧坏微型电机,这即增加了消费者的不便,也增加了生产者的维修成本。


所以在豆浆机中增加微型电机保护装置是必不可少的,而且是在堵转消除后能自动恢复的保护,PPTC设计流程可以用在豆浆机微型电机防堵保护设计中,但这是往往会碰到选择PPTC型号困难的问题,也就是说多功能豆浆机的微型电机保护设计会较普通的小家电微型电机保护复杂的多。 


豆浆机的堵转电流仅仅只是正常工作时电流的3倍,还要考虑85度的最高温度和0度的最低温度的情况,磨制豆浆的时间较长,要在比如半小时之内能维持微型电机的正常工作,这样造成微型电机保护的设计很复杂,因为很难满足PPTC动作时间快的要求,因为当堵转电流和正常工作时电流的比值越大, PPTC保护的时间越快,PPTC的选型也越容易。现在在0C温度下1.6~1.7A的堵转电流下,LVR100的保护时间会非常长,远远不能满足在0C温度下150S保护时间的要求。 那如何实现上述多功能豆浆机微型电机保护的问题呢?可以用PPTC和功率电阻利用热耦合的方式连接在一起的组件来实现多功能豆浆机微型电机的快速堵转保护。让功率电阻和LVR100能很好的热接触,目的就是为了使功率电阻能在堵转的时候加热LVR100使其更快的保护,选取1ohm的功率电阻是为了减小对直流微型电机的影响。 首先选取LVR100的Rmin电阻和1ohm/3W的功率电阻热耦合的组件来进行0C温度下榨水果微型电机堵转保护时间。 


然后选取R1max电阻0.58ohm 的LVR100和功率电阻集成的组件来进行磨制豆浆的hold试验,实验结果证明组件能在一次完整的磨制豆浆过程中不误动作。 由以上的试验证明, PPTC和功率电阻集成在一起的组件既可以满足微型电机的保护时间的要求,又可以在一次完整的磨制豆浆的周期内不误动作,达到了设计和保护要求。 结论 PPTC可以用在小家电的微型电机堵转保护中,对于多功能豆浆机等较为复杂的微型电机堵转保护。

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