CN107708243B - 电磁加热炊具及其控制方法、控制装置 - Google Patents
电磁加热炊具及其控制方法、控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107708243B CN107708243B CN201710986817.4A CN201710986817A CN107708243B CN 107708243 B CN107708243 B CN 107708243B CN 201710986817 A CN201710986817 A CN 201710986817A CN 107708243 B CN107708243 B CN 107708243B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- igbt
- circuit
- voltage
- pulse signal
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 50
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 27
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 32
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
- H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/12—Cooking devices
- H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Induction Heating Cooking Devices (AREA)
- Cookers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种电磁加热炊具及其控制方法、控制装置,所述电磁加热炊具包括:谐振电路以及IGBT,所述谐振电路、IGBT和外部电源组成电磁振荡回路;所述控制方法包括:获取所述外部电源的输入电压;当所述输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度。本发明的电磁加热炊具及其控制方法、控制装置,无需增加定时电路或者耦合电路就能够防止电磁加热炊具的谐振电路停振,简单易用,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁加热炊具及其控制方法、控制装置,属于厨房家电技术领域。
背景技术
通过电磁感应来加热食物不仅干净卫生,而且方便高效,因而被应用在了越来越多的厨房家电中,例如,电磁炉、电饭煲以及火锅等。
图1是现有技术的电磁炉的电路示意图。如图1所示,电磁炉包括依次连接的桥式整流电路1、滤波电路2、谐振电路3、IGBT4、同步电路5、MCU6、PWM调制电路61、以及IGBT驱动电路7。交流市电ACV经过桥式整流电路1和滤波电路2后,在A点获得直流电压。
在初始阶段,D点和R点均设定为低电平(一般为0V),电路处于禁止状态而不振荡。工作时,R点先上升为高电平(一般为2~5V),然后D点由低电平上升为高电平(一般为5伏)。此时通过电容C4给出一个启动脉冲到N点,使同步电路5中的相位比较器B由高电平下降为低电平,再通过电容C4使PWM调制电路61中的比较器E输出高电平而开启IGBT4,谐振电路3中的线圈盘开始充电。同时,同步电路5中的电容C5通过电阻R6充电,电压上升,经时间t后,其电压上升到高于R点电压,使PWM调制电路61中的比较器E输出翻转为低电平而关闭IGBT。此时由于线圈盘的作用使IGBT的集电极产生高压,使P点电压高于N点电压而使相位比较器B电压由低电平上升为高电平。通过电容C5反馈到PWM调制电路61中的比较器E使IGBT锁定在截止状态,直到IGBT的集电极电压因谐振下降使P点电压小于N点电压而使PWM调制电路61中的比较器E输出翻转为高电平而再次打开IGBT,由此保持电路的振荡过程。
但是,现有的这种电磁炉当市电ACV过零点的时候,同步电路5中的N点和P点采集到的电压无法使PWM调制电路61中的比较器E输出翻转,从而无法再次打开IGBT4,导致谐振电路3停振,加热停止。
发明内容
本发明提供一种电磁加热炊具及其控制方法、控制装置,以解决现有技术存在的上述或者其他潜在技术问题。
根据本发明的一些实施例,提供一种电磁加热炊具的控制方法,所述电磁加热炊具包括:谐振电路以及IGBT,所述谐振电路、IGBT和外部电源组成电磁振荡回路;所述控制方法包括:获取所述外部电源的输入电压;当所述输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度。
上述控制方法,通过获取外部电源的输入电压,然后根据该输入电压与预设阈值的比较结果来控制PWM脉冲信号的宽度,从而控制IGBT的导通时间,使得当市电电压接近零点时,谐振电路的谐振电容能够获得足够大的反向电压,以便使IGBT在电压接近零点的时候,IGBT也能够正常导通,避免电磁炉停振。这样,就无需通过增加定时电路或者耦合电路的方式来实现防止电磁炉停振的目的,从而节省成本。
如上所述的控制方法,当所述输入电压大于或者等于预设阈值时,维持所述PWM脉冲信号的宽度不变,从而减少对现有电磁加热方法的改变,降低改造成本。
如上所述的控制方法,还包括:获取流经所述IGBT的电流;当所述电流大于预设电流阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度,从而避免IGBT的电流过大,防止IGBT损坏,提高电磁加热炊具的使用寿命。
如上所述的控制方法,还包括,获取所述IGBT集电极的电压;当所述IGBT集电极的电压大于预设电压阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度,从而避免IGBT的电流过大,防止IGBT损坏,提高电磁加热炊具的使用寿命。
根据本发明一些实施例,提供一种电磁加热炊具的控制装置,所述电磁加热炊具包括:谐振电路、以及与所述谐振电路和外部电源组成电磁振荡回路的IGBT,所述控制装置包括:第一采样模块,用于获取所述外部电源的输入电压;处理模块,用于当所述输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度。
上述控制装置,通过第一采样模块获取外部电源的输入电压,然后处理模块根据该输入电压与预设阈值的比较结果来控制PWM脉冲信号的宽度,从而控制IGBT的导通时间,使得当市电电压接近零点时,谐振电路的谐振电容能够获得足够大的反向电压,以便使IGBT在电压接近零点的时候,IGBT也能够正常导通,避免电磁炉停振。这样,就无需通过增加定时电路或者耦合电路的方式来实现防止电磁炉停振的目的,从而节省成本。
如上所述的控制装置,所述处理模块,还用于当所述输入电压大于或者等于预设阈值时,维持所述PWM脉冲信号的宽度不变。
如上所述的控制装置,还包括,第二采样模块,用于获取流经所述IGBT的电流;所述处理模块,还用于当所述电流大于预设电流阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
如上所述的控制装置,还包括,第三采样模块,用于获取所述IGBT集电极的电压;所述处理模块,还用于当所述IGBT集电极的电压大于预设电压阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
根据本发明的一些实施例,提供一种电磁加热炊具的控制装置,所述电磁加热炊具包括:谐振电路、以及与所述谐振电路和外部电源组成电磁振荡回路的IGBT,所述控制装置包括:储存有可执行指令集的存储器,以及处理器;所述处理器,用于调用所述存储器中的可执行指令集来执行上述控制方法。
上述控制装置,通过第一采样模块获取外部电源的输入电压,然后处理模块根据该输入电压与预设阈值的比较结果来控制PWM脉冲信号的宽度,从而控制IGBT的导通时间,使得当市电电压接近零点时,谐振电路的谐振电容能够获得足够大的反向电压,以便使IGBT在电压接近零点的时候,IGBT也能够正常导通,避免电磁炉停振。这样,就无需通过增加定时电路或者耦合电路的方式来实现防止电磁炉停振的目的,从而节省成本。
根据本发明的一些实施例,提供一种电磁加热炊具,包括上述控制装置,从而能够防止谐振电路停振。
本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述,本发明实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中,将以示例以及非限制性的方式对本发明的多个实施例进行说明,其中:
图1为现有技术的电磁炉的电路示意图;
图2为本发明实施例一提供的控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例一提供的电磁炉的电路示意图;
图4为本发明实施例二提供的控制装置的结构示意图;
图5为本发明实施例三提供的控制装置的结构示意图。
图中:
1、101桥式整流电路; 2、102滤波电路;
3、103谐振电路; 4、104 IGBT;
5、105同步电路; 6、106 MCU;
61、1061 PWM调制电路; 7、107 IGBT驱动电路;
1081第一采样电路; 1082第二采样电路;
1083第三采样电路; 200控制装置;
201处理模块; 202第一采样模块;
203第二采样模块; 204第三采样模块;
300控制装置; 301处理器;
302存储器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
应当理解的是,下面的实施例并不限制本发明所保护的方法中各步骤的执行顺序。本发明的方法的各个步骤在不相互矛盾的情况下能够以任意可能的顺序并且能够以循环的方式来执行。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“电连接”应做广义理解,例如,可以是有线连接,也可以是无线连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
电磁加热适用于电磁炉、电饭煲、压力锅、电水壶、火锅等各种厨房用家电,以下将以电磁炉为例介绍本发明的技术方案,本领域技术人员应该理解,以下实施例的技术特征以及技术特征的组合同样适用于其他任意的电磁加热炊具。
电磁炉包括用来对锅具进行加热的主要为电磁振荡回路,该电磁振荡回路包括:谐振电路以及与谐振电路电连接的IGBT。具体的,谐振电路的输入端与外部电源(市电)正极电连接,其输出端与IGBT的集电极电连接,IGBT的发射极再与外部电源的负极电连接。为了控制谐振电路产生涡流以加热锅具,IGBT的基极与控制装置电连接,通过控制装置控制IGBT的导通和截止,从而将外部电源的电能通过谐振电路转化为锅具的热能。
但是,市电是正弦波形的交流电,因此,在一个周期内,出现两次经过零电压的情况。当IGBT导通时,流过谐振电路中线圈盘的电流逐渐正向变大;当IGBT截止时,线圈盘的电流给谐振电路的谐振电容正向充电,电流逐渐正向变小,使谐振电容正向电压升高;当线圈盘的电流为零时,谐振电容正向电压最大,开始反向放电,使线圈盘的电流反向增大,通过LC谐振最终会使谐振电容反向电压最大,此谐振电容反向电压经同步电路处理,使同步电路的相位比较器输出有效控制信号去使得经过PWM调制电路进行功率调整的PWM脉冲信号向IGBT驱动电路输出高电平信号以使得IGBT导通。如果在交流电过零点附近时,因为电压太低使谐振电容反向电压没能达到系统设定值,导致相位比较器不能输出有效控制信号去触发PWM调制电路输出高电平信号,使得电磁炉加热停振。
实施例一
本实施例的电磁炉包括:谐振电路以及IGBT,该IGBT与该谐振电路和外部电源(市电)一起组成电磁振荡的回路,从而通过谐振电路中线圈盘和电容的相互配合产生高频的磁场变化,进而在电磁炉和锅具之间形成磁场旋涡,引起锅具中金属原子的振动,使得锅具发热,进而实现对食物加热的目的。
图2为本实施例提供的控制方法的流程示意图。如图2所示,本实施例的控制方法,包括:
S101、获取所述外部电源的输入电压。
在实际环境中,获取外部电源的输入电压可以通过多种方法来实现。举例来说:
在一些可选的实施方式中,可以通过采集市电的电压来实现。例如,从供电部门获取实时电压,从而得到外部电源的电压值,也即输入电磁炉的输入电压。又如,还可以通过电压计或者电压测量装置测量室内插座或者电线的电压,从而得到电磁炉的输入电压。应该理解的是,在上述实施方式中采集到的输入电压可以通过无线通信或者有线通信的方式传输给电磁炉。
在另一些可选的实施方式中,可以在电磁炉内设置采样电路来采集外部电源输入到电磁炉内的输入电压。例如,可以在谐振电路的输入端进行采样,以便获取输入给谐振电路的电压并将其作为外部电源的输入电压。又如,可以在串联在谐振电路和外部电源之间的桥式整流电路的输入端进行采样,从而获取输入到电磁炉内的输入电压。
当然,本实施例也不排除在电磁炉中电路的其他合适位置进行采样并将采集到的电压作为电磁炉的输入电压。
S102、当所述输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度。
将输入电压与预设阈值(例如20V)进行比较,当输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度,也即改变PWM信号的占空比,从而改变一个周期内IGBT基极的高电平和低电平所占的时间,使得IGBT开启的时间延长,谐振电路中线圈盘的电流持续增大,进而增大谐振电路中线圈盘的储能,提高IGBT截断后谐振电路中电容两端的反向电压,使得比较电路能够准确识别,从而控制IGBT再次开启。例如,在一些实施例中,如果正常加热时IGBT的导通时间为30微秒,则可以延长PWM脉冲信号宽度以使IGBT的导通时间延长到接近100微秒,例如可以是80微秒或者90微秒,具体的导通时间可以根据实际情况进行设计。
进一步,当所述输入电压大于或者等于预设阈值时,维持PWM脉冲信号的宽度不变。具体来说,当输入电压大于或者等于预设阈值时,由于线圈盘在IGBT导通时所储存的能量在IGBT截止时可以使谐振电容两端的电压较大,这个电压信号经过处理后能够使IGBT再一次导通,因此,在本实施例中可以继续维持PWM脉冲信号的宽度不变,但是,本实施例也不排除当输入电压大于或者等于预设阈值时,对PWM脉冲信号的宽度进行调整,例如减小PWM脉冲信号的宽度。
可选地,将所述输入电压与预设阈值进行比较时,可以是直接将输入电压与预设阈值进行比较,也可以是将输入电压与零电压的差值或者差值的绝对值与预设阈值进行比较。
以下以一个现有的电磁炉为例,介绍本实施例电磁炉对锅具进行加热的控制方法:
图3是本实施例提供的电磁炉的电路示意图。如图3所示,电磁炉包括:与外部电源电连接的桥式整流电路101、与桥式整流电路101串联的谐振电路103、与谐振电路103串联的IGBT104、对谐振电路103中的谐振电容两端进行电压采样的同步电路105、MCU106、集成在MCU106上的PWM调制电路1061、以及IGBT驱动电路107。同步电路105的输出端分为两个支路,分别与MCU106的输入端口和PWM调制电路1061的第一输入端电连接,MCU106的输出端口和PWM调制电路1061的第二输入端电连接,PWM调制电路1061的第二输出端与IGBT驱动电路107的输入端电连接,IGBT驱动电路107的输出端电连接。可选地,PWM调制电路1061也可以如图1所示的与MCU106单独设置。此外,在桥式整流电路101和外部电源之间、或者在桥式整流电路和谐振电路103之间,还可以串联滤波电路102以降噪。
具体的,PWM调制电路1061可以是比较器。IGBT驱动电路107则可以包括:NPN型三极管和PNP型三极管,该NPN型三极管的发射极与PNP型三极管的发射极以及IGBT104的基极电连接;NPN型三极管与PNP型三极管的基极与PWM调制电路1061的输出端电连接。
工作时,首先将IGBT104导通,谐振电路103的线圈盘电流逐渐正向增大。然后IGBT104截止,线圈盘电流给谐振电路103的谐振电容正向充电,线圈盘的电流逐渐正向变小,使谐振电容正向电压升高。当线圈盘的电流为零时,谐振电容的正向电压最大,开始反向放电,使得线圈盘的反向电流增大,最终使谐振电容的反向电压最大,经过同步电路105处理后,输入到PWM调制电路1061的第一输入端。PWM调制电路1061将同步电路105的信号以及MCU106的PWM信号进行调制后输出经过功率调整的PWM脉冲信号给IGBT驱动电路107,从而控制输入到IGBT104基极的高电平的持续时间,以便控制IGBT104在一个周期内的导通时间。
上述过程在市电的一个周期内会循环多次,但是当市电的电压接近零点时,流过线圈盘的电流很小,当IGBT104截止时,谐振电容的最大反向电压也就很小,使得同步电路105无法向PWM调制电路1061的第一输入端输出高电平信号,经过功率调整的PWM脉冲信号也就无法导通IGBT104,从而导致谐振电路103停振。
有鉴于此,在本实施例中,单独设置有第一采样电路1081采集输入电压,或者也可以在同步电路105采集到谐振电容两端的电压信号时(将其作为外部电源的输入电压),将采集到的输入电压发送到MCU106中进行处理,也即将该输入电压与预设阈值进行比较,当输入电压小于预设阈值时,调整MCU106输出到PWM调制电路1061第二输入端的PWM信号,使得经过功率调整的PWM信号的宽度增大,也即是使经过PWM调制电路1061进行功率调整后的PWM脉冲信号的占空比改变,从而将PWM脉冲信号中高电平的持续时间增长,进而使得IGBT驱动电路107能够向IGBT104基极输出更长时间的高电平信号。例如,当同步电路105采集到的电压小于20V时,MCU106输出到PWM调制电路1061第二输入端的PWM信号的宽度也相应增长,从而使PWM调制电路1061输出的PWM脉冲信号的宽度增大。
具体来说,当PWM调制电路1061输出高电平信号时,NPN型三极管导通、PNP型三极管截止,从而为IGBT104的基极输入高电平信号,使得IGBT104导通;当处理器输出低电平信号时,NPN型三极管截止、PNP型三极管导通,从而为IGBT104的基极输入低电平信号,使得IGBT104截止。
当同步电路105采集到的电压大于或者等于预设阈值时,则MCU106输出给PWM调制电路1061的PWM信号不发生变化,从而使得PWM信号经过PWM调制电路1061进行功率调整后的PWM脉冲信号的宽度不发生变化,也即PWM脉冲信号的宽度不变。但本实施例也不排除,当获取到的电压大于或者等于预设阈值时,通过调整MCU106输出到PWM调制电路1061的PWM信号来减小PWM脉冲信号的宽度。
本实施例的控制方法,通过获取外部电源的输入电压,然后根据该输入电压与预设阈值的比较结果来控制PWM脉冲信号的宽度,从而控制IGBT104的导通时间,使得当市电电压接近零点时,谐振电路103的谐振电容能够获得足够大的反向电压,以便使IGBT104在电压接近零点的时候,IGBT104也能够正常导通,避免电磁炉停振。这样,就无需通过增加定时电路或者耦合电路的方式来实现防止电磁炉停振的目的,简单易用,成本低。
进一步,上述控制方法还可以包括:获取所述流经所述IGBT104的电流;当所述电流大于预设电流阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
具体的,获取IGBT104的电流可以通过任意合适的方法,例如可以在IGBT104的发射极进行采样,从而获得流经IGBT104的电流。又如,可以对IGBT104和外部电源之间串联的电阻的输出端进行采样,以获得降压后的电流,从而降低采样的成本。具体的采样方式可以包括但不限于通过第二采样电路1082、电流传感器、或者电流采样端口等。
当获取到的电流大于预设电流阈值时,则可以通过减小PWM信号的宽度来减小经过PWM调制电路1061进行功率调整后的PWM脉冲信号的宽度,从而缩短IGBT104的导通时间,避免电磁振荡回路电流增加过大,也即避免IGBT104的导通电流过大,从而避免IGBT104损坏,提高IGBT104的使用寿命。
进一步,上述控制方法还可以包括:获取所述IGBT104集电极的电压;当所述IGBT104集电极的电压大于预设电压阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
具体的,获取IGBT104集电极的电压可以通过任意合适的方法,例如可以在IGBT104集电极端连接第三采样电路1083、电压传感器、或者电压采样端口等,从而获取到IGBT104集电极端的电压。
当获取到的电压大于预设电压阈值时,则可以通过减小PWM信号的宽度来减小经过PWM调制电路1061进行功率调整后的PWM脉冲信号的宽度,从而缩短IGBT104的导通时间,避免施加到IGBT104集电极端的电压过大,从而避免IGBT104损坏,提高IGBT104的使用寿命。
应当理解,在本实施例中,减小PWM脉冲信号的宽度以缩短IGBT104的导通时间,包括直接将IGBT104截止。而且,在本实施例中,也不排除通过其他方法来实现调整经过PWM调制电路1061进行功率调整后的PWM脉冲信号的宽度。
实施例二
本实施例的电磁炉包括:谐振电路以及IGBT,该IGBT与该谐振电路和外部电源(市电)一起组成电磁振荡的回路,从而通过谐振电路中线圈盘和电容的相互配合产生高频的磁场变化,进而在电磁炉和锅具之间形成磁场旋涡,引起锅具中金属原子的振动,使得锅具发热,进而实现对食物加热的目的。
图4为本实施例提供的控制装置200的结构示意图。如图4所示,本实施例的控制装置200可以执行实施例一的控制方法,其包括:第一采样模块202、以及与第一采样模块202电连接的处理模块201。其中,第一处理模块201,用于获取所述外部电源的输入电压;处理模块201,用于计算所述输入电压与零电压的差值;当所述差值小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度。
具体的,第一采样模块202包括但不限于单独设置的采样电路或者直接使用电磁炉中的同步电路、电压传感器、或者电压采样端口等。例如,在一些可选的实施方式中,第一采样模块202可以测量室内插座或者电线的电压,从而得到电磁加热炊具的输入电压。在另一些可选的实施方式中,可以在电磁加热炊具内设置采样电路来采集外部电源输入到电磁加热炊具内的输入电压。又如,第一采样模块202可以从串联在谐振电路和外部电源之间的桥式整流电路的输入端进行采样,从而获取输入到电磁加热炊具内的输入电压。当然,本实施例也不排除在电磁炉电路中其他合适位置进行采样并将采集到的电压作为电磁炉的输入电压。
处理模块201可以是集成电路、单片机、可执行程序等,其将输入电压与预设阈值(例如20V)进行比较,当输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度,也即改变PWM信号的占空比,从而改变一个周期内IGBT基极的高电平和低电平所占的时间,使得IGBT开启的时间延长,谐振电路中线圈盘的电流持续增大,进而增大谐振电路中线圈盘的储能,提高IGBT截断后谐振电路中电容两端的反向电压,使得比较电路能够准确识别,从而控制IGBT再次开启。例如,在一些实施例中,如果正常加热时IGBT的导通时间为30微秒,则可以延长PWM脉冲信号宽度以使IGBT的导通时间延长到接近100微秒,例如可以是80微秒或者90微秒,具体的导通时间可以根据实际情况进行设计。
进一步,当输入电压大于或者等于预设阈值时,维持PWM脉冲信号的宽度不变。具体来说,当输入电压大于或者等于预设阈值时,由于线圈盘在IGBT导通时所储存的能量在IGBT截止时可以使谐振电容两端的电压较大,这个电压信号经过处理后能够使IGBT再一次导通,因此,在本实施例中可以继续维持PWM脉冲信号的宽度不变,但是,本实施例也不排除当输入电压大于或者等于预设阈值时,对PWM脉冲信号的宽度进行调整,例如减小PWM脉冲信号的宽度。
可选地,控制装置200还可以包括:第二采样模块203,用于获取所述流经所述IGBT的电流。当所述电流大于预设电流阈值时,处理模块201还用于减小所述PWM脉冲信号的宽度。
具体的,第二采样模块203包括但不限于采样电路、电流传感器、电流采样端口等。在一种可选的实施方式中,第二采样模块203与IGBT的发射极电连接,以获得流经IGBT的电流;在另一种可选的实施方式中,第二采样模块203从IGBT和外部电源之间串联的电阻的输出端进行采样,以获得降压后的电流来反映流经IGBT的电流,从而降低采样的成本。
获取到的电流与预设电流阈值进行比较,当比较结果为获取到的电流大于预设电流阈值时,减小PWM脉冲信号的宽度,从而缩短IGBT的导通时间,避免电磁振荡回路电流增加过大,也即避免IGBT的导通电流过大,从而避免IGBT损坏,提高IGBT的使用寿命。
可选地,控制装置200还可以包括:第三采样模块204,用于获取所述IGBT集电极的电压。处理模块201,还用于当所述IGBT集电极的电压大于预设电压阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
具体的,第三采样模块204包括但不限于采样电路、电压传感器、或者电压采样端口,其与IGBT集电极电连接,以便获取到IGBT集电极的电压。
获取到的电压与预设电压阈值进行比较,当比较结果为获取到的电压大于预设电压阈值时,减小PWM脉冲信号的宽度,从而缩短IGBT的导通时间,避免施加到IGBT集电极端的电压过大,从而避免IGBT损坏,提高IGBT的使用寿命。
应当理解,在本实施例中,减小PWM脉冲信号的宽度以缩短IGBT的导通时间,包括直接将IGBT截止。
本实施例的控制装置200,通过第一采样模块202获取外部电源的输入电压,然后处理模块201根据该输入电压与预设阈值的比较结果来控制PWM脉冲信号的宽度,从而控制IGBT的导通时间,使得当市电电压接近零点时,谐振电路的谐振电容能够获得足够大的反向电压,以便使IGBT在电压接近零点的时候,IGBT也能够正常导通,避免电磁炉停振。这样,就无需通过增加定时电路或者耦合电路的方式来实现防止电磁炉停振的目的,简单易用,成本低。
进一步,本实施例还提供一种电磁加热炊具,其包括上述控制装置200。
实施例三
本实施例的电磁炉包括:谐振电路以及IGBT,该IGBT与该谐振电路和外部电源(市电)一起组成电磁振荡的回路,从而通过谐振电路中线圈盘和电容的相互配合产生高频的磁场变化,进而在电磁炉和锅具之间形成磁场旋涡,引起锅具中金属原子的振动,使得锅具发热,进而实现对食物加热的目的。
图5为本实施例提供的控制装置300的结构示意图。如图5所示,本实施例的控制装置300包括:储存有可执行指令集的存储器302,以及处理器301。其中,处理器301,用于调用所述存储器302中的可执行指令集来执行实施例一中的控制方法。
具体的,处理器301可以选用现有电磁炉所使用的各种处理器301,存储器302也可以采用现有的集成在处理器301上或者单独配置的存储器302,且存储器302和处理器301之间可以通过有线或者无线通信进行连接,以便调用存储器302中的可执行指令集。例如,在一些实施例中,可以将可执行指令集烧录在处理器301中;在另一些实施例中,可以通过在线服务器将可执行指令集下载到处理器301的非易失存储器302中。
本实施例的控制装置300,通过在存储器302中存储可执行指令集,并使用处理器301调用其中的可执行指令来获取外部电源的输入电压,并根据该输入电压与预设阈值的比较结果来控制PWM脉冲信号的宽度,从而控制IGBT的导通时间,使得当市电电压接近零点时,谐振电路的谐振电容能够获得足够大的反向电压,以便使IGBT在电压接近零点的时候,IGBT也能够正常导通,避免电磁炉停振。这样,就无需通过增加定时电路或者耦合电路的方式来实现防止电磁炉停振的目的,简单易用,成本低。
进一步,本实施例还提供一种电磁加热炊具,其包括上述控制装置300。
最后应说明的是:以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施方式对本发明已经进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电磁加热炊具的控制方法,所述电磁加热炊具包括:谐振电路、比较电路以及IGBT,所述谐振电路、IGBT和外部电源组成电磁振荡回路;其特征在于,所述控制方法包括:
获取所述外部电源的输入电压;
当所述输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度,以提高所述谐振电路中电容两端的反向电压;使所述反向电压能够被所述比较电路识别,以使截断的所述IGBT再次开启以进入下一次谐振。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当所述输入电压大于或者等于预设阈值时,维持所述PWM脉冲信号的宽度不变。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,还包括,
获取流经所述IGBT的电流;
当所述电流大于预设电流阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
4.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,还包括,
获取所述IGBT集电极的电压;
当所述IGBT集电极的电压大于预设电压阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
5.一种电磁加热炊具的控制装置,所述电磁加热炊具包括:谐振电路、比较电路以及与所述谐振电路和外部电源组成电磁振荡回路的IGBT,其特征在于,所述控制装置包括:
第一采样模块(202),用于获取所述外部电源的输入电压;
处理模块(201),用于当所述输入电压小于预设阈值时,增大用于控制IGBT通断的PWM脉冲信号的宽度,以提高所述谐振电路中电容两端的反向电压;使所述反向电压能够被所述比较电路识别,以使截断的所述IGBT再次开启以进入下一次谐振。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述处理模块(201),还用于当所述输入电压大于或者等于预设阈值时,维持所述PWM脉冲信号的宽度不变。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,还包括,
第二采样模块(203),用于获取流经所述IGBT的电流;
所述处理模块(201),还用于当所述电流大于预设电流阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
8.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,还包括,
第三采样模块(204),用于获取所述IGBT集电极的电压;
所述处理模块(201),还用于当所述IGBT集电极的电压大于预设电压阈值时,减小所述PWM脉冲信号的宽度。
9.一种电磁加热炊具的控制装置,所述电磁加热炊具包括:谐振电路、以及与所述谐振电路和外部电源组成电磁振荡回路的IGBT,其特征在于,所述控制装置包括:储存有可执行指令集的存储器(302),以及处理器(301);
所述处理器(301),用于调用所述存储器(302)中的可执行指令集来执行权利要求1-4任一项的控制方法。
10.一种电磁加热炊具,其特征在于,包括权利要求5-9任一项所述的控制装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710986817.4A CN107708243B (zh) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | 电磁加热炊具及其控制方法、控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710986817.4A CN107708243B (zh) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | 电磁加热炊具及其控制方法、控制装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107708243A CN107708243A (zh) | 2018-02-16 |
CN107708243B true CN107708243B (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=61181392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710986817.4A Active CN107708243B (zh) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | 电磁加热炊具及其控制方法、控制装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107708243B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110366283B (zh) * | 2018-04-11 | 2022-04-19 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热烹饪器具及其功率控制方法和装置 |
CN110582135B (zh) * | 2018-06-08 | 2022-03-22 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 锅具类型的判断方法、装置及电烹饪器具 |
CN109028181B (zh) * | 2018-07-10 | 2020-02-07 | 孙宏斌 | 一种单管电磁炉电路及单管电磁炉控制方法 |
CN110944420B (zh) * | 2018-09-21 | 2021-12-14 | 深圳市鑫汇科股份有限公司 | 电磁加热装置及其加热控制方法 |
CN110049590B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-07-06 | 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 | 过零自检处理方法、电磁加热电路及电磁加热器具 |
CN111385928B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-12-21 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热器具的控制方法、装置及电磁加热器具 |
CN112770430B (zh) * | 2019-10-21 | 2022-08-23 | 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 | 优化emc方法、电磁加热电路和电磁加热器具 |
CN112543526B (zh) * | 2020-12-14 | 2022-11-15 | 深圳市鑫汇科股份有限公司 | 加热控制方法、装置和存储介质 |
CN112911748B (zh) * | 2021-01-22 | 2023-03-14 | 中山市合硕高品电器有限公司 | 一种电磁加热设备的控制方法及装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103763803A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-30 | 美的集团股份有限公司 | 电磁谐振控制电路、电磁加热装置和晶体管的控制方法 |
CN106813269A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种电磁加热设备 |
-
2017
- 2017-10-20 CN CN201710986817.4A patent/CN107708243B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103763803A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-30 | 美的集团股份有限公司 | 电磁谐振控制电路、电磁加热装置和晶体管的控制方法 |
CN106813269A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种电磁加热设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107708243A (zh) | 2018-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107708243B (zh) | 电磁加热炊具及其控制方法、控制装置 | |
JP5255445B2 (ja) | 誘導加熱装置及び関連の動作及び片手鍋検出方法 | |
CN107436198B (zh) | 锅具温度检测系统、方法和电磁炉 | |
US11064573B2 (en) | Determining resonant frequency for quasi-resonant induction cooking devices | |
WO2018082298A1 (zh) | 电磁加热系统及其的控制方法和装置 | |
WO2019119640A1 (zh) | 电磁烹饪器具及其功率控制方法 | |
WO2019119641A1 (zh) | 电磁烹饪器具及其功率控制方法 | |
CN109392207B (zh) | 电磁加热电路、电磁加热器具以及过零检测方法 | |
CN108513381B (zh) | 电磁加热装置和功率控制方法 | |
CN111385927B (zh) | 电磁加热器具及其控制方法和控制装置 | |
CN110446286B (zh) | 电磁加热烹饪器具及其控制方法、装置 | |
WO2024235148A1 (zh) | 驱动电源及其控制方法、加热装置和微波烹饪设备 | |
US20180176998A1 (en) | Evaluating zero-voltage switching condition of quasi-resonant inverters in induction cooktops | |
KR102175634B1 (ko) | 동작 안정성을 향상한 조리 기기 및 그 동작방법 | |
CN111380627A (zh) | 电磁加热器具及其温度检测方法和装置 | |
CN110944420B (zh) | 电磁加热装置及其加热控制方法 | |
CN115435907A (zh) | 一种测温电路以及烹饪装置 | |
CN209517544U (zh) | 电磁加热电路及电磁炉 | |
CN111385928B (zh) | 电磁加热器具的控制方法、装置及电磁加热器具 | |
CN111380086A (zh) | 电磁加热器具及其的温度控制方法和检测装置 | |
KR102201065B1 (ko) | 공진 주파수 추종을 수행하는 조리 기기 및 그 동작방법 | |
CN110461193B (zh) | 电磁感应加热烹调器 | |
JPS6142396B2 (zh) | ||
CN109661054B (zh) | 电磁加热设备、电磁加热系统及其加热控制装置和方法 | |
JP4444126B2 (ja) | 加熱機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |