油烟机主板

油烟机主板功能构成

电机控制功能

油烟机主板的核心功能是控制电机运转，实现不同档位的风速调节。电机通常为交流异步电机或直流无刷电机，功率在 180-300W 之间。主板通过继电器或变频模块调节电机输入电压或频率，实现 3-4 档风速控制，低档适合轻度油烟（转速约 1000 转 / 分钟），高档适合爆炒油烟（转速约 1800-2200 转 / 分钟），相邻档位转速差约 300-500 转 / 分钟，确保调节平稳。

 

 

电机启动采用软启动设计，1-2 秒内从 0 逐渐升至设定转速，降低对电网的冲击（峰值电流降低 30%）。运行中若检测到电机电流异常（如被异物卡住，电流超过额定值 1.5 倍），主板会自动停机并报警，避免电机烧毁。部分型号支持电机反转功能，长按清洗键 3 秒触发，用于清除内部油污，反转时间固定为 30 秒。

 

油烟检测与自动控制功能

油烟检测通过气体传感器或红外传感器实现，传感器安装在油烟机进风口附近，能检测油烟浓度（范围 0-500ppm）和温度（范围 20-100℃）。当检测到油烟浓度超过 200ppm 或温度超过 60℃时，主板自动启动电机，根据浓度调节风速：200-300ppm 对应 2 档，300ppm 以上对应 3-4 档，实现无人操作时的自动排烟。

 

 

自动控制还包括与燃气灶的联动（需配套燃气灶），通过无线模块或有线连接，当燃气灶点火时，油烟机自动启动；关闭燃气灶后，油烟机延时 3-5 分钟关闭（清除残余油烟），延时时间可通过按键设置（1-10 分钟可调）。

 

 

传感器检测频率为 1 次 / 秒，响应时间≤2 秒，确保油烟产生后能快速启动排烟，避免油烟扩散。

 

照明与辅助功能

照明功能为烹饪区域提供光线，主板连接 2-4 颗 LED 灯珠（总功率 3-10W），色温 6000-6500K（白光），亮度可调节（分 2-3 档），低档适合夜间烹饪（避免刺眼），高档满足强光需求。灯光控制独立于电机，可通过单独按键开关，关闭油烟机时自动熄灭。

 

 

辅助功能包括清洗提示和定时功能。清洗提示通过累计运行时间触发，当电机累计工作 20-30 小时（可设置），主板点亮清洗指示灯，提醒用户清洁滤网；定时功能支持 1-4 小时定时关机，适合长时间炖煮时使用，到达时间后自动关闭电机和灯光。

 

 

部分型号配备挥手感应功能，主板连接红外感应模块，检测到手部在面板前左右挥动时，切换风速档位；上下挥动时开关灯光，感应距离 5-15cm，响应时间≤0.5 秒，避免手部接触油污面板。

 

安全保护功能

安全保护覆盖运行全场景，过热保护通过安装在电机附近的温度传感器实现，当电机温度超过 120℃时，立即切断电源，待温度降至 80℃以下才能重新启动，防止电机过热起火。

 

 

过压 / 欠压保护监测输入电压，当电压低于 180V 或高于 250V 时，停止电机工作，仅保留灯光功能，避免电压异常损坏电机；电压恢复正常后，自动恢复运行。

 

 

防干烧保护（针对带此功能的型号）通过检测燃气灶温度，当灶面温度超过 300℃且无油烟时，判定为干烧，油烟机发出报警声（蜂鸣器，80dB），同时通过联动关闭燃气灶，双重防护。

 

 

此外，主板还具备短路保护（检测到短路后 0.1 秒内切断电源）、漏电保护（漏电流≥10mA 时断电），确保使用安全。

 

油烟机主板设计要点

抗油污与防潮设计

油烟机工作环境充满油烟和水汽，主板需强化抗油污和防潮能力。PCB 板采用 FR-4 基材（Tg≥130℃），表面覆盖厚层阻焊剂（厚度≥50μm），并喷涂防油涂层（如特氟龙），防止油污附着和渗透。

 

 

元件选择耐油污、耐潮湿型号，电容使用固态电容或瓷片电容，替代电解电容；连接器采用带密封胶圈的防水型号（防护等级 IP54），插针镀金（厚度≥0.5μm），防止油污导致接触不良。

 

 

主板安装在密封盒内，盒体与外部通过通风孔连接（加装防尘网），既保证散热又阻挡油烟侵入，通风孔方向避开油烟流动路径，减少油污沉积。

 

抗干扰与稳定性设计

抗干扰设计减少电机和电网噪声影响，电源输入端添加 EMI 滤波器（共模电感 + X2 安规电容），抑制传导骚扰（30MHz 以下≤54dBμV）；电机驱动电路与控制电路之间设置接地隔离带（宽度≥8mm），电机线采用屏蔽线（长度≤50cm），降低电磁耦合。

 

 

传感器信号线路（如油烟检测、温度检测）添加 RC 滤波电路（10kΩ+100nF），去除高频噪声，确保检测准确。红外感应模块周围设置屏蔽罩，避免灯光和环境光干扰，感应可靠性≥95%。

 

 

稳定性设计注重元件选型，电机驱动芯片选用工业级型号（工作温度 - 40-125℃），确保长期高负荷运行；继电器触点采用银合金材质，耐磨损，寿命≥10 万次；电容选用耐高温型号（105℃），寿命≥5000 小时。

 

散热与功率承载设计

散热设计针对大功率元件，电机驱动芯片和继电器安装在大面积散热铜箔上（面积≥100mm²），铜箔厚度 2oz，通过自然对流散热，确保元件温度≤70℃（环境温度 25℃）。部分型号在主板附近加装小型风扇（12V，风量≥10CFM），增强散热，风扇仅在电机高速运转时启动。

 

 

功率承载设计满足大电流需求，主回路（连接电机）布线宽度≥3mm，铜箔厚度 2oz，载流能力≥10A，确保满负荷工作时线路温度≤60℃。电机接线端子采用耐高温塑料（耐温≥120℃），接触面积≥5mm²，减少接触电阻（≤50mΩ），避免发热过大。

 

人机交互与兼容性设计

人机交互注重操作便捷性，主板连接轻触按键或触摸面板，按键采用防油硅胶材质，按压力度 200-300g，寿命≥1 万次，操作时有蜂鸣提示（音量 60-70dB）。触摸面板表面覆盖钢化玻璃（厚度≥2mm），防刮耐磨，油污可直接擦拭。

 

 

显示屏为 LED 数码管或 LCD 屏（尺寸 1-2 英寸），显示当前风速、定时时间、故障代码等信息，字符高度≥5mm，在油烟环境下仍清晰可见。故障代码如 “E1” 表示电机过热，“E2” 表示电压异常，方便用户排查问题。

 

 

兼容性设计使其适配不同电机类型，通过拨码开关或软件设置，可支持交流电机或直流无刷电机，无需更换主板即可满足不同产品型号需求，降低生产成本。

 

油烟机主板组成元件

核心控制与驱动元件

核心控制元件是 8 位或 32 位 MCU，工作电压 5V，主频 8-48MHz，负责处理传感器信号、控制电机和灯光、运行保护逻辑，内置 ADC 接口（接收温度、油烟传感器信号）、GPIO 接口（连接按键和指示灯），程序存储容量≥8KB，支持功能升级。

 

 

驱动元件包括继电器和电机驱动芯片，交流电机通常由继电器（触点容量 250V/10A）控制，通过通断不同绕组实现档位切换；直流无刷电机则采用专用驱动芯片（如 BLDC 驱动 IC），通过 PWM 信号调节转速，效率≥90%。

 

 

红外感应芯片（针对挥手功能）集成发射和接收电路，工作电压 3.3V，通过 I2C 接口与 MCU 通信，检测距离 5-15cm，响应时间≤0.5 秒，抗环境光干扰能力强（≥10000lux）。

 

传感与检测元件

传感元件包括油烟传感器、温度传感器和电流传感器。油烟传感器（如 MQ-2）检测油烟浓度，输出模拟信号（0-5V）；温度传感器（NTC，10kΩ@25℃）安装在电机和灶面附近，检测范围 - 40-150℃，精度 ±2℃；电流传感器（霍尔式）串联在电机回路，检测电流是否异常，用于过流保护。

 

 

辅助检测元件有按键检测电路（识别用户操作）、电压检测电路（监测输入电压），为保护功能提供数据支持，检测频率 1 次 / 秒，确保及时发现异常。

 

电源与保护元件

电源元件包括电源模块和稳压芯片，电源模块将 AC 220V 转换为 DC 12V（给电机驱动和继电器供电）和 DC 5V（给 MCU 和传感器供电），输出功率≥300W，纹波电压≤100mV；稳压芯片（如 78L05）进一步稳定 5V 电压，输出电流≥500mA，确保敏感电路稳定。

 

 

保护元件包括保险丝（10A/250V）、压敏电阻（470V）、TVS 二极管（SMBJ24A）和过热保护开关（120℃动作）。保险丝过流时熔断，压敏电阻吸收电网浪涌，TVS 二极管保护芯片免受静电损害，过热保护开关在传感器失效时作为最后一道保护。

 

照明与显示元件

照明元件是 LED 灯珠（2-4 颗），单颗功率 1-3W，色温 6000-6500K，亮度≥300lm，通过恒流驱动芯片（如 LM3402）控制，亮度可调（10%-100%），寿命≥50000 小时。

 

 

显示元件包括 LED 指示灯和显示屏，指示灯（3-4 颗）用于指示风速档位和故障状态，颜色为绿、黄、红；显示屏为 LED 数码管或 LCD 屏，显示当前状态参数，由驱动芯片（如 74HC595）控制，刷新频率≥10Hz。

 

 

蜂鸣器（有源压电式）工作电压 5V，声压级 60-80dB，用于操作提示和故障报警，鸣响模式可通过 MCU 控制（如短鸣表示操作有效，长鸣表示故障）。

 

辅助与连接元件

辅助元件包括晶振（8MHz）、电容（滤波电容 10-100μF，去耦电容 100nF）、电阻（精度 ±5%），晶振提供稳定时钟信号，电容滤除电源噪声，电阻用于分压和限流，确保电路参数稳定。

 

 

连接元件包括端子台（连接电机和传感器）、排线（连接按键和显示屏）、电源插座（输入 AC 220V），端子台采用耐高温材质（耐温≥120℃），排线为耐油型（可耐受油烟腐蚀），插拔寿命≥100 次，确保连接可靠。