多(duo)功(gong)能(neng)豆(dou)漿(jiang)機(ji)從(cong)結(jie)構(gou)上(shang)分(fen)析(xi)
，主(zhu)要(yao)有(you)機(ji)頭(tou)
，機(ji)身(shen)，馬(ma)達(da)，聯(lian)軸(zhou)器(qi)，杯(bei)蓋(gai)
，杯(bei)體(ti)

，刀(dao)軸(zhou)，控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)，液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping)等(deng)組(zu)成(cheng)。豆(dou)漿(jiang)機(ji)裏(li)有(you)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)，用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)加(jia)熱(re)器(qi)加(jia)熱(re)時(shi)杯(bei)體(ti)內(nei)的(de)水(shui)溫(wen)，當(dang)水(shui)溫(wen)達(da)到(dao) MCU 設定溫度（假設 80°C 左右）時，MCU 啟動馬達開始磨製豆漿。一般多功能豆漿機的預熱
、打漿、榨果汁等全自動化過程，都是通過 MCU 控製，相應的驅動三極管
，再由多個繼電器組成的繼電器組電路轉換來完成。其中馬達在多功能豆漿機中是一個非常重要的部件
，它的使用安全問題直接影響到豆漿機的可靠性。

下圖1為多功能豆漿機馬達和加熱器的簡單電路示意圖。豆漿機所用馬達為 220V 直流馬達
，繼電器的工作電壓為 12V，豆漿機利用繼電器把 MCU 發出的低壓控製信號 I/O 來控製交流高壓信號的通斷，R3 為 PPTC 可恢複電阻，T1 和 T2 為繼電器。


由you於yu在zai使shi用yong多duo功gong能neng豆dou漿jiang機ji時shi，豆dou漿jiang機ji往wang往wang在zai製zhi作zuo果guo汁zhi的de時shi候hou會hui發fa生sheng堵du轉zhuan
，馬ma達da的de堵du轉zhuan指zhi的de是shi杯bei體ti中zhong的de物wu品pin將jiang馬ma達da軸zhou承cheng固gu定ding不bu使shi其qi轉zhuan動dong

，這zhe時shi電dian壓ya還hai加jia在zai馬ma達da的de兩liang端duan
，這zhe時shi候hou的de電dian流liu就jiu是shi堵du轉zhuan電dian流liu，一yi般ban的de馬ma達da都dou是shi不bu允yun許xu發fa生sheng堵du轉zhuan的de，因yin為wei馬ma達da發fa生sheng堵du轉zhuan之zhi後hou馬ma達da線xian圈quan的de溫wen度du會hui急ji劇ju上shang升sheng，溫wen度du超chao過guo線xian圈quan的de最zui高gao溫wen度du之zhi後hou，時shi間jian稍shao長chang就jiu會hui燒shao壞huai馬ma達da
，這zhe即ji增zeng加jia了le消xiao費fei者zhe的de不bu便bian
，也ye增zeng加jia了le生sheng產chan者zhe的de維wei修xiu成cheng本ben。所suo以yi在zai豆dou漿jiang機ji中zhong增zeng加jia馬ma達da保bao護hu裝zhuang置zhi是shi必bi不bu可ke少shao的de
，而er且qie是shi在zai堵du轉zhuan消xiao除chu後hou能neng自zi動dong恢hui複fu的de保bao護hu。

用上文所述的 PPTC 設計流程可以用在多功能豆漿機馬達防堵保護設計中，但這是往往會碰到選擇 PPTC 型號困難的問題，也就是說多功能豆漿機的馬達保護設計會較普通的小家電馬達保護複雜的多，圖2為磨製豆漿時 PCB 板周圍環境溫度和馬達外殼溫度的實測圖，可見控製電路 PCB 板 PPTC 周圍的環境溫度最高可以到達85°C。由於豆漿機的PPTC 最高環境溫度 85 度會比普通的小家電最高環境溫度要求高，這樣既要在 85 度的最大工作電流下能正常工作，還要保證在最低溫度 0 度的堵轉電流情況下能及時的保護，相應的就增大了設計難度。下麵就具體的闡述此類多功能豆漿機馬達堵轉的保護設計方案。


以磨製豆漿時的電流確定最大工作電流，根據該最大工作電流和最大環境溫度初步確定TE connectivity LVR 係列 PPTC 的相關型號。圖3為多功能豆漿機磨製豆漿時的工作電流，測得多功能豆漿機的直流馬達的最大電流為 800mA，由於磨製豆漿時馬達是間隔一定時間工作的
，並不是一直連續工作的，間隔時間由豆漿機 MCU 計時電路控製，所以計算 PPTC 要能維持的最大工作電流指的是馬達工作整個周期的平均電流

，圖中所示的800mA 的最大電流換算成在一個完整工作周期內為 450mA。查閱 LVR100 在 85 度下的hold 電流大約是 550mA
，所以首先選取 LVR100。

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圖4為多功能豆漿機的堵轉電流。在榨水果的堵轉情況下，實測馬達的堵轉最大電流為2A，由於榨果汁時馬達也不是一直連續工作的，也是間隔一定時間工作，間隔時間是馬達工作 6S
，停 3S，這樣換算成在一個榨水果完整工作周期內平均電流是 1.6~1.7A。在1.6~1.7A 堵轉電流下，馬達堵轉需要保護的時間要求在 150S


從上述數據看到豆漿機的堵轉電流僅僅隻是正常工作時電流的 3 倍
，還要考慮 85 度的最高溫度和 0 度du的de最zui低di溫wen度du的de情qing況kuang，磨mo製zhi豆dou漿jiang的de時shi間jian較jiao長chang，要yao在zai比bi如ru半ban小xiao時shi之zhi內nei能neng維wei持chi馬ma達da的de正zheng常chang工gong作zuo
，這zhe樣yang造zao成cheng馬ma達da保bao護hu的de設she計ji很hen複fu雜za，因yin為wei很hen難nan滿man足zu PPTC 動作時間快的要求，因為當堵轉電流和正常工作時電流的比值越大
， PPTC 保護的時間越快，PPTC 的選型也越容易。現在在 0°C 溫度下 1.6~1.7A 的堵轉電流下
，LVR100 的保護時間會非常長
，遠遠不能滿足在 0°C 溫度下 150S 保護時間的要求。

那如何實現上述多功能豆漿機馬達保護的問題呢
？TE connectivity 研發出一種用 LVR PPTC 和功率電阻利用熱耦合的方式連接在一起的組件來實現多功能豆漿機馬達的快速堵轉保護。本實例中采用 LVR100 和 1ohm/3W 的功率電阻熱耦合的組件，讓功率電阻和 LVR100 能很好的熱接觸，目的就是為了使功率電阻能在堵轉的時候加熱 LVR100 使其更快的保護
，選取 1ohm 的功率電阻是為了減小對直流馬達的影響。

首先選取 LVR100 的 Rmin 電阻和 1ohm/3W 的功率電阻熱耦合的組件來進行 0°C 溫度下榨水果馬達堵轉保護時間。

選取兩片 Rmin 電阻 0.22ohm 的 LVR100 和功率電阻集成的組件


，下麵表 1 為馬達的保護時間。


由上表可見保護時間都在 150S 之內，滿足要求。

其次選取典型值電阻的 LVR100 和功率電阻集成的組件，來進行 0°C/25°C 溫度下榨水果馬達堵轉保護時間，下表 2 為馬達的保護時間。


可見 LVR100 的典型值組件在 0°C/25°C 溫度下馬達保護時間還會更快
，完全滿足小於150S 的馬達保護要求。圖5為在 25 度下馬達堵轉保護的實測波形。


然後選取 R1max 電阻 0.58ohm 的 LVR100 和功率電阻集成的組件來進行磨製豆漿的 hold 試驗，實驗結果證明組件能在一次完整的磨製豆漿過程中不誤動作。

由以上的試驗證明，TE的 LVR PPTC 和he功gong率lv電dian阻zu集ji成cheng在zai一yi起qi的de組zu件jian既ji可ke以yi滿man足zu馬ma達da的de保bao護hu時shi間jian的de要yao求qiu，又you可ke以yi在zai一yi次ci完wan整zheng的de磨mo製zhi豆dou漿jiang的de周zhou期qi內nei不bu誤wu動dong作zuo，達da到dao了le設she計ji和he保bao護hu要yao求qiu。