多電磁加熱單元無縫切換的控制方法
2023-12-12 12:48:52
多電磁加熱單元無縫切換的控制方法
【專利摘要】多電磁加熱單元無縫切換的控制方法。本發明公開了一種電磁加熱裝置的控制方法，其包括如下步驟：S1，在所述電磁加熱裝置工作時，對輸入至所述電磁加熱裝置的交流市電的電壓進行過零檢測以獲得第一檢測信號；S2，根據所述第一檢測信號判斷所述交流市電的電壓是否過零；S3，當所述交流市電的電壓過零時進入中斷處理；S4，判斷當前時間是否滿足預設條件，如果滿足所述預設條件，則控制所述電磁加熱裝置的選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。本發明的控制方法在市電電壓過零時控制諧振線圈進行切換，無需安全時間間隔，實現加熱的連續性，加熱效果好，並且無需重新對鍋具進行檢測，噪音小。
【專利說明】多電磁加熱單元無縫切換的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電磁加熱【技術領域】，特別涉及一種電磁加熱裝置的控制方法。
【背景技術】
[0002]現有的電磁爐在煮食物過程中，多以全線圈加熱方式進行，鍋具加熱位置保持不變，容易造成加熱液體翻滾死角，導致受熱不均勻，食物的營養難以釋放。
[0003]通常是在硬體上通過兩環交替加熱的控制方式以形成對流效果來解決上述問題的，但微處理器控制電子開關選擇不同線圈參與諧振加熱的選擇切換過程中存在一定的安全時間間隔，造成加熱間斷，影響加熱效果，且該過程中在功率上升時，需要重新檢測鍋具，噪音較大。
【發明內容】
[0004]本發明的目的旨在至少從一定程度上解決上述的技術缺陷。
[0005]為此，本發明需要提出一種電磁加熱裝置的控制方法，該控制方法在市電電壓和諧振電壓均過零時控制諧振線圈進行切換，無需安全時間間隔，實現加熱的連續性，加熱效果好，並且無需重新對鍋具進行檢測，噪音小。
[0006]為達到上述目的，本發明實施例提出的一種電磁加熱裝置的控制方法，包括如下步驟:SI，在所述電磁加熱裝置工作時，對輸入至所述電磁加熱裝置的交流市電的電壓進行過零檢測以獲得第一檢測信號；S2，根據所述第一檢測信號判斷所述交流市電的電壓是否過零；S3，當所述交流市電的電壓過零時進入中斷處理；S4，判斷當前時間是否滿足預設條件，如果滿足所述預設條件，則控制所述電磁加熱裝置的選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
[0007]根據本發明實施例提出的控制方法，在檢測到交流市電的電壓過零時進行判斷，並在判斷滿足條件時控制諧振線圈進行切換，使得切換線圈在市電電壓過零點進行，切換過程中無需關斷功率開關，無需安全時間間隔，並且切換過程中功率持續輸出，實現加熱的連續性，加熱效果好，同時無需重新對鍋具進行檢測，噪音較小。
[0008]在本發明的一個實施例中，所述步驟S4用以下步驟代替:根據所述當前時間計算中斷處理的次數，並當所述中斷處理的次數大於等於預設次數時，控制所述電磁加熱裝置的選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
[0009]其中，根據所述第一檢測信號判斷所述交流市電的電壓是否過零具體包括:判斷所述交流市電的電壓是否小於等於第一預設電壓，若所述交流市電的電壓小於或等於所述第一預設電壓，則判斷所述交流市電的電壓過零。所述第一預設電壓可以大於等於IV且小於等於100V。
[0010]在所述步驟S4中，當所述當前時間大於等於預設時間時，判斷為所述當前時間滿足所述預設條件；當所述當前時間小於所述預設時間時，保持原有諧振線圈參與諧振以進行加熱。其中，所述預設時間可以大於等於IS且小於等於60S。
[0011]進一步地，在本發明的一個實施例中，當所述中斷處理的次數小於所述預設次數時，保持原有諧振線圈參與諧振以進行加熱。
[0012]優選地，在本發明的一個實施例中，在所述步驟S3之後，所述的控制方法還包括:對所述諧振線圈的諧振電壓進行過零檢測以獲得第二檢測信號；根據所述第二檢測信號判斷所述諧振電壓是否過零，並在所述諧振電壓過零時執行所述步驟S4。其中，所述諧振電壓為所述電磁加熱裝置中IGBT的C極電壓。
[0013]在輸入交流市電的電壓過零時還對諧振電壓進行過零檢測，使得功率開關在諧振線圈切換過程中更加安全可靠。
[0014]具體地，根據所述第二檢測信號判斷所述諧振電壓是否過零具體包括:判斷所述諧振電壓是否小於等於第二預設電壓，若所述諧振電壓小於或等於所述第二預設電壓，則判斷所述諧振電壓過零。其中，所述第二預設電壓可以大於等於IV且小於等於100V。
[0015]優選地，在本發明的一個實施例中，在步驟S4中，當所述當前時間滿足所述預設條件時，延時第二預設時間控制選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
[0016]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1為根據本發明一個實施例的電磁加熱裝置的控制電路示意圖；
[0019]圖2為根據本發明另一個實施例的電磁加熱裝置的控制電路示意圖
[0020]圖3為根據本發明實施例的電磁加熱裝置的控制方法的流程圖；
[0021]圖4為根據本發明一個具體示例的電磁加熱裝置的控制方法的流程圖；以及
[0022]圖5為根據本發明一個優選地具體示例的電磁加熱裝置的控制方法的流程圖。
[0023]附圖標記:
[0024]兩個以上諧振加熱模塊10、選擇開關20、控制器30、第一過零檢測模塊40和第二過零檢測模塊50，功率開關60、整流模塊70、濾波模塊80，輸入交流市電AC，諧振電容CO和諧振線圈L0,扼流線圈L』和濾波電容C』,第一電阻R1、第一電容Cl、第一三極體Q1、第二電容C2、第二三極體Q2、第二電阻R2和第三電容C3。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0026]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，並且目的不在於限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重複參考數字和/或字母。這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關係。此夕卜，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用於性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特徵在第二特徵之「上」的結構可以包括第一和第二特徵形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特徵形成在第一和第二特徵之間的實施例，這樣第一和第二特徵可能不是直接接觸。
[0027]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0028]參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的範圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵範圍內的所有變化、修改和等同物。
[0029]下面在描述根據本發明實施例提出的電磁加熱裝置的控制方法之前先參照附圖來描述一下電磁加熱裝置的控制電路。
[0030]圖1為根據本發明一個實施例的電磁加熱裝置的控制電路示意圖。如圖1所示，該電磁加熱裝置的控制電路包括兩個以上諧振加熱模塊10、選擇開關20、控制器30、第一過零檢測模塊40和第二過零檢測模塊50。並且，在本發明的實施例中，該控制電路還包括功率開關60、整流模塊70、濾波模塊80。
[0031]其中，兩個以上諧振加熱模塊中的每個諧振加熱模塊10的一端與選擇開關20的一端相連，每個諧振加熱模塊10包括並聯的諧振電容CO和諧振線圈L0。如圖1所示，濾波模塊80連接在電磁加熱裝置的整流模塊70的輸出端與選擇開關20之間，而整流模塊70的輸入端與輸入交流市電AC相連，濾波模塊80包括扼流線圈L』和濾波電容C』，扼流線圈L』和濾波電容C』之間具有節點，節點與選擇開關20的另一端相連。
[0032]在本發明的一個實施例中，如圖1所示，第一過零檢測模塊40的一端連接在整流模塊70的輸出端與濾波模塊80的輸入端之間，第一過零檢測模塊40的另一端與控制器30相連。也就是說，第一過零檢測模塊40的一端與扼流線圈L』的一端和整流模塊70的第一輸出端分別相連，扼流線圈L』的另一端與濾波電容C』的一端相連,濾波電容C』的另一端和整流模塊70的第二輸出端分別接地。
[0033]在本發明的另一個實施例中，如圖2所示，第一過零檢測模塊40的一端還可以連接在輸入交流市電AC的輸入端，並且第一過零檢測模塊40的另一端與控制器30相連。
[0034]如圖1或圖2所示，第二過零檢測模塊50與每個諧振加熱模塊10的另一端相連，用於對每個諧振加熱模塊10的諧振電壓進行過零點檢測以檢測每個諧振加熱模塊10的諧振電壓的過零信號。其中，第二過零檢測模塊40還與電磁加熱裝置的功率開關60的一端相連，功率開關60的控制端與控制器30相連，功率開關60的另一端接地，控制器30用於輸出控制信號控制功率開關60的導通和關斷。在本發明的一個示例中，功率開關60可以為IGBT，即言，IGBT的集電極C與第二過零檢測模塊50相連，IGBT的門極G與控制器30相連，IGBT的發射極E接地。
[0035]具體地，如圖1或圖2所示，第二過零檢測模塊50包括第一電阻R1、第一電容Cl、第一三極體Q1、第二電容C2、第二三極體Q2、第二電阻R2和第三電容C3。
[0036]其中，第一電阻Rl的一端與IGBT的集電極C相連，第一電容Cl的一端與第一電阻Rl的另一端相連，第一電容Cl的另一端接地。第一三極體Ql的基極與第一電容Cl的一端相連，第一三極體Ql的發射極接地，第一三極體Ql的集電極通過電阻R3與預設電平例如5V的電源相連，電阻R4並聯在第一電容Cl的兩端。第二電容C2的一端與第一三極體Ql的集電極相連，第二電容C2的另一端接地，第二三極體Q2的基極與第一三極體Ql的集電極相連，第二三極體Q2的發射極接地，第二三極體Q2的集電極通過電阻R5與預設電平的電源相連；第二電阻R2的一端與第二三極體Q2的集電極相連，第二電阻R2的另一端與控制器30相連，第三電容C3的一端與第二電阻R2的另一端相連，第三電容C3的另一端接地。
[0037]當然，可以理解的是，本發明實施例中，第二過零檢測模塊50的電路並不僅限於以上所述，可以是任何能夠實現對諧振電壓進行過零檢測的電路。
[0038]在本發明的實施例中，如圖1或圖2所示，控制器30與選擇開關20的控制端、第一過零檢測模塊40和第二過零檢測模塊50分別相連，控制器30根據輸入交流市電AC的過零信號且在諧振電壓過零時控制選擇開關20進行切換。在本發明的一個具體示例中，控制器30可以為微處理器MCU。
[0039]具體而言，MCU控制選擇開關20實現在交流市電電壓和諧振電壓均過零時的低電壓(包括零電壓)下進行諧振加熱模塊10中諧振線圈的切換，使切換過程中無需關斷IGBT，無需安全時間間隔，切換過程中功率持續輸出，實現加熱的連續性，加熱效果好，同時無需重新對鍋具進行檢測，噪音較小。
[0040]在本發明的一些實施例中，選擇開關20可以為單刀多擲式開關或者多個單刀單擲式開關，並當選擇開關20為多個單刀單擲式開關時，多個單刀單擲式開關中的每個單刀單擲式開關與每個諧振加熱模塊10 —一對應。
[0041]在本發明的另一些實施例中，選擇開關20還可以為多個繼電器、可控矽、IGBT或者MOS管，且每個繼電器、可控矽、IGBT或者MOS管與每個諧振加熱模塊10 —一對應。
[0042]圖3為根據本發明實施例的電磁加熱裝置的控制方法的流程圖。如圖3所示，該電磁加熱裝置的控制方法包括如下步驟:
[0043]SI，在電磁加熱裝置工作時，對輸入至電磁加熱裝置的交流市電的電壓進行過零檢測以獲得第一檢測信號，也就是說，第一過零檢測模塊對交流市電AC的電壓進行過零點檢測以檢測交流市電AC的過零信號，並將第一檢測信號輸入給控制器。
[0044]S2，根據第一檢測信號判斷交流市電的電壓是否過零。控制器根據當前檢測的交流市電的電壓的大小判斷是否過零，即言，判斷交流市電AC的電壓是否小於等於第一預設電壓U0，若交流市電的電壓小於或等於第一預設電壓U0，則判斷交流市電的電壓過零。也就是說，當輸入交流市電的電壓U小於等於第一預設電壓U0，控制器根據此時的檢測信號判斷輸入交流市電的電壓過零。其中，第一預設電壓UO可以為大於等於IV且小於等於
10Vo
[0045]S3，當交流市電的電壓過零時進入中斷處理。
[0046]S4，判斷當前時間是否滿足預設條件，如果滿足預設條件，則控制電磁加熱裝置的選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
[0047]在本發明的一個實施例中，在步驟S4中，當所述當前時間大於等於預設時間時，則判斷為當前時間滿足預設條件。而當所述當前時間小於預設時間時，保持原有諧振線圈參與諧振以進行加熱。
[0048]具體而言，在輸入交流市電的電壓過零的過程中，電磁加熱裝置的主程序進入中斷處理，控制器檢測計時器的當前時間t，當t 3 Ton，控制器輸出信號驅動選擇開關對諧振線圈進行切換；當t〈Ton，保持原有諧振線圈參與諧振以進行諧振加熱。其中，控制器內預設有每組線圈單次的工作時間即預設時間Ton，計時器在每次線圈切換時重新計時，預設時間Ton可以大於等於IS且小於等於60S。
[0049]在本發明的另一個實施例中，步驟S4還可以用以下步驟代替:根據當前時間計算中斷處理的次數，並當中斷處理的次數大於等於預設次數時，控制電磁加熱裝置的選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
[0050]在步驟S4中，根據當前時間計算中斷處理的次數，並當中斷處理的次數大於等於預設次數時，控制諧振線圈進行切換。當中斷處理的次數小於預設次數時，保持原有諧振線圈參與諧振以進行加熱。
[0051]也就是說，通過計算中斷處理次數η與微處理器內的預設次數N進行比較，當η 3 N時，微處理器輸出信號驅動選擇開關對諧振線圈進行切換；當11〈1保持原有諧振線圈參與諧振以進行諧振加熱。
[0052]優選地，在本發明的一個實施例中，在步驟S3之後，上述電磁加熱裝置的控制方法還包括:對諧振線圈的諧振電壓進行過零檢測以獲得第二檢測信號；根據第二檢測信號判斷諧振電壓是否過零，並在諧振電壓過零時執行步驟S4。在諧振線圈切換過程中，為了使功率開關IGBT在諧振線圈切換過程中更安全可靠，還需要對諧振電壓的過零信號進行檢測。在上述步驟S3之後，還包括:第二過零檢測模塊對諧振電壓進行過零檢測，並將第二檢測信號輸出給微處理器，當諧振電壓Ul含U2時，U2為第二預設電壓，微處理器根據此時的檢測信號判斷為諧振電壓過零，才進入上述步驟S4。
[0053]其中，根據第二檢測信號判斷諧振電壓是否過零具體包括:判斷諧振電壓Ul是否小於等於第二預設電壓U2，若諧振電壓Ul小於或等於第二預設電壓U2，則判斷諧振電壓過零。第二預設電壓U2可以大於等於IV且小於等於100V。其中，諧振電壓為電磁加熱裝置中IGBT的C極電壓。
[0054]優選地,在本發明的一個實施例中，在步驟S4中，噹噹前時間滿足預設條件時,延時第二預設時間控制選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。其中，第二預設時間可以根據實際情況進行標定。
[0055]由於選擇開關在接收到控制信號時，本身有一定的延時反應時間，為了選擇開關的實際開通或關斷處於低電壓下，通過延時第二預設時間使選擇開關處在特定相位(低電壓下或者過零電壓)開通。
[0056]在本發明的一個具體示例中，如圖4所示，上述的電磁加熱裝置的控制方法包括如下步驟:
[0057]S401，開始，電磁加熱裝置開始工作。
[0058]S402，保持原有諧振線圈進行加熱。
[0059]S403,判斷U是否小於等於UO，即判斷市電電壓是否過零。如果是，則執行步驟S404 ;如果否，則返回步驟S403，繼續判斷。
[0060]S404，在市電過零的過程中，進入中斷處理。
[0061]S405，判斷當前時間t是否大於等於預設時間Ton。如果是，則執行步驟S406 ;如果否，則返回執行步驟S402。
[0062]在步驟S405中，還可以根據中斷處理的次數進行判斷是否需要對諧振線圈進行切換。
[0063]S406，切換諧振線圈進行加熱。
[0064]優選地，在本發明的一個具體示例中，如圖5所示，上述的電磁加熱裝置的控制方法包括如下步驟:
[0065]S501，開始，電磁加熱裝置開始工作。
[0066]S502，保持原有諧振線圈進行加熱。
[0067]S503，判斷U是否小於等於U0，即判斷市電電壓是否過零。如果是，則執行步驟
5504;如果否，則返回步驟S503，繼續判斷。
[0068]S504，判斷Ul是否小於等於U2，即判斷諧振電壓是否過零。如果是，則執行步驟
5505;如果否，則返回步驟S504，繼續判斷。
[0069]S505，在市電和諧振電壓均過零的過程中，進入中斷處理。
[0070]S506，判斷當前時間t是否大於等於預設時間Ton。如果是，則執行步驟S507 ;如果否，則返回執行步驟S502。
[0071]在步驟S506中，還可以根據中斷處理的次數進行判斷是否需要對諧振線圈進行切換。
[0072]S507，切換諧振線圈進行加熱。
[0073]根據本發明實施例提出的控制方法，在檢測到交流市電的電壓和諧振電壓均過零時進行判斷，並在判斷滿足條件時控制諧振線圈進行切換，使得切換過程中無需關斷功率開關，無需安全時間間隔，並且切換過程中功率持續輸出，實現加熱的連續性，加熱效果好，同時無需重新對鍋具進行檢測，噪音較小。
[0074]其中，需要說明的是，電磁加熱裝置可以為電磁爐、電磁電飯煲或者電磁壓力鍋坐寸ο
[0075]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0076]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1.一種電磁加熱裝置的控制方法，其特徵在於，包括如下步驟: S1，在所述電磁加熱裝置工作時，對輸入至所述電磁加熱裝置的交流市電的電壓進行過零檢測以獲得第一檢測信號； S2，根據所述第一檢測信號判斷所述交流市電的電壓是否過零； 53,當所述交流市電的電壓過零時進入中斷處理； 54,判斷當前時間是否滿足預設條件，如果滿足所述預設條件，則控制所述電磁加熱裝置的選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
2.如權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟S4用以下步驟代替:根據所述當前時間計算中斷處理的次數，並當所述中斷處理的次數大於等於預設次數時，控制所述電磁加熱裝置的選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
3.如權利要求1或2所述的控制方法，其特徵在於，根據所述第一檢測信號判斷所述交流市電的電壓是否過零具體包括: 判斷所述交流市電的電壓是否小於等於第一預設電壓，若所述交流市電的電壓小於或等於所述第一預設電壓，則判斷所述交流市電的電壓過零。
4.如權利要求1或2所述的控制方法，其特徵在於，在所述步驟S4中，當所述當前時間大於等於預設時間時，則判斷為所述當前時間滿足所述預設條件；當所述當前時間小於所述預設時間時，保持原有諧振線圈參與諧振以進行加熱。
5.如權利要求2所述的控制方法，其特徵在於，當所述中斷處理的次數小於所述預設次數時，保持原有諧振線圈參與諧振以進行加熱。
6.如權利要求1或2所述的控制方法，其特徵在於，在所述步驟S3之後，還包括: 對所述諧振線圈的諧振電壓進行過零檢測以獲得第二檢測信號； 根據所述第二檢測信號判斷所述諧振電壓是否過零，並在所述諧振電壓過零時執行所述步驟S4。
7.如權利要求6所述的控制方法，其特徵在於，所述諧振電壓為所述電磁加熱裝置中IGBT的C極電壓。
8.如權利要求6所述的控制方法，其特徵在於，根據所述第二檢測信號判斷所述諧振電壓是否過零具體包括: 判斷所述諧振電壓是否小於等於第二預設電壓，若所述諧振電壓小於或等於所述第二預設電壓，則判斷所述諧振電壓過零。
9.如權利要求8所述的控制方法，其特徵在於，所述第二預設電壓大於等於IV且小於等於100V。
10.如權利要求3所述的控制方法，其特徵在於，所述第一預設電壓大於等於IV且小於等於100V。
11.如權利要求4所述的控制方法，其特徵在於，所述預設時間大於等於1S且小於等於60S。
12.如權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，在步驟S4中，當所述當前時間滿足所述預設條件時，延時第二預設時間控制選擇開關對當前加熱的諧振線圈進行切換。
【文檔編號】H05B6/06GK104284464SQ201310292359
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月11日 優先權日:2013年7月11日
【發明者】孫赫男, 王雲峰, 李新峰, 任玉潔 申請人:美的集團股份有限公司, 佛山市順德區美的電熱電器製造有限公司