电磁加热装置和功率控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电磁加热装置和功率控制方法，其中，电磁加热装置包括：交流电源电路(10)、整流电路(20)、加热回路(30)、控制器(40)和过零检测电路(50)，过零检测电路(50)的输入端连接在交流电源电路(10)与谐振电路(31)之间，过零检测电路(50)的输出端连接控制器(40)；控制器(40)用于根据过零检测电路(50)输出的过零信号和电磁加热装置的工作模式对加热回路(30)进行控制。本发明专利技术提供的技术方案可以延长电磁加热装置的使用寿命。

Electromagnetic heating device and power control method

The invention provides an electromagnetic heating device and a power control method, wherein the electromagnetic heating device comprises an alternating current power supply circuit (10), a rectifying circuit (20), a heating circuit (30), a controller (40) and a zero-crossing detection circuit (50), and the input end of the zero-crossing detection circuit (50) is connected between an alternating current power supply circuit (10) and a resonant circuit (31), and passes through. The output end of the zero detection circuit (50) is connected to a controller (40); the controller (40) is used to control the heating circuit (30) according to the zero-crossing signal output from the zero-crossing detection circuit (50) and the operation mode of the electromagnetic heating device. The technical proposal provided by the invention can prolong the service life of the electromagnetic heating device.

【技术实现步骤摘要】
电磁加热装置和功率控制方法
本专利技术涉及家电
，尤其涉及一种电磁加热装置和功率控制方法。
技术介绍
电磁加热装置是利用线圈盘产生的磁力线切割锅具产生涡旋电流，涡旋电流的焦耳热效应使锅具升温，从而实现加热。电磁加热装置由于加热方便快捷，且没有明火等优点，已成为人们生活中使用频率很高的一种烹饪器具。现有的电磁加热装置的主回路通常包括市电输入电路、整流电路、滤波电路、加热回路和控制电路，其中，加热回路包括谐振电路和绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)。电磁加热装置工作时，市电输入电路输出交流市电，交流市电经过整流电路整流后变成脉动直流电，脉动直流电经过滤波电路滤波后提供给加热回路中的谐振电路；谐振电路工作时，通过同步电路采集线圈盘两端的电压，使IGBT在IGBT的集电极(C极)电压最低时导通，以降低IGBT的内部损耗；同时，同步电路在滤波电路的续流作用下，连续输出同步信号，使加热回路连续工作。但是，上述电磁加热装置电路中，由于滤波电路中滤波电容的储能作用，控制电路控制IGBT再次导通时，IGBT的C极电压为市电经过整流滤波后的直流电压，一般为310V，即IGBT的C极电压仍然较高，这样IGBT的内部损耗会比较大，导致IGBT容易损坏，从而影响电磁加热装置的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电磁加热装置和功率控制方法，用于在延长电磁加热装置的使用寿命。第一方面，本专利技术实施例提供一种电磁加热装置，包括：交流电源电路、整流电路、加热回路和控制器，交流电源电路连接整流电路的两相输入端，加热回路连接整流电路的两相输出端，电磁加热装置还包括：过零检测电路，过零检测电路的输入端连接在交流电源电路与谐振电路之间，过零检测电路的输出端连接控制器；控制器用于根据过零检测电路输出的过零信号和电磁加热装置的工作模式对加热回路进行控制。通过去除整流电路与加热回路之间的滤波电路，在电磁加热装置的主电路中增加过零检测电路，将过零检测电路的输入端连接在整流电路和加热回路之间，输出端连接控制器，由控制器根据过零检测电路输出的过零信号和电磁加热装置的工作模式对加热回路进行控制，可以有效的降低加热回路开通时加热回路中功率开关器件的损耗，延长电磁加热装置的使用寿命；而且可以降低EMC设计难度和电路成本。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，控制器具体用于，当电磁加热装置的工作模式为检锅时，根据过零信号向加热回路发送检锅信号，以检测电磁加热装置上的锅具状态。通过根据过零信号向加热回路发送检锅信号检测电磁加热装置上的锅具状态，可以延长电磁加热装置的使用寿命。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，控制器具体用于，当电磁加热装置的工作模式为低功率加热时，根据过零信号确定基本加热时间单元，并根据当前所需加热功率确定加热回路的输出功率和加热占空比，然后根据基本加热时间单元和加热占空比控制加热回路采用输出功率间歇加热。通过根据过零信号确定基本加热时间单元，并根据当前所需加热功率确定加热回路的输出功率和加热占空比，然后根据基本加热时间单元和加热占空比控制加热回路采用输出功率间歇加热，可以在实现低功率加热的同时，有效的提升用户体验和烹饪效果，并降低电路成本。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，控制器具体用于，当电磁加热装置的工作模式为大功率加热时，根据过零信号控制加热回路采用当前所需加热功率连续加热。通过根据过零信号控制加热回路采用当前所需加热功率连续加热，可以在实现大功率加热的同时，延长电磁加热装置的使用寿命。作为本专利技术一种可选的实施方式，过零检测电路的输入端连接在交流电源电路与整流电路之间。通过将过零检测电路的输入端连接在交流电源电路与整流电路之间，可以降低过零检测电路对抗干扰性的要求。作为本专利技术一种可选的实施方式，过零检测电路的输入端连接在整流电路的正相输出端与加热回路之间。通过将过零检测电路的输入端连接在整流电路的正相输出端与加热回路之间，可以提高控制器根据过零检测电路检测的结果控制电磁加热装置工作时的控制精度。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，交流电源电路与整流电路之间还并联有EMC滤波电路。通过在交流电源电路与整流电路之间并联EMC滤波电路，可以滤除市电与整流电路之间以及市电与开关电源电路之间的电磁干扰。作为本专利技术一种可选的实施方式，加热回路包括：谐振电路和绝缘栅双极型晶体管IGBT，谐振电路串联在整流电路的正相输出端与IGBT的集电极之间，IGBT的发射极与整流电路的反相输出端连接，IGBT的基极通过IGBT驱动电路与控制器连接。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，电磁加热装置为电磁炉。第二方面，本专利技术实施例提供一种功率控制方法，应用于上述第一方面任一实施方式所述的电磁加热装置，该方法包括：获取过零检测电路输出的过零信号；根据过零信号和电磁加热装置的工作模式对加热回路进行控制。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，根据过零信号和电磁加热装置的工作模式对加热回路进行控制，具体包括：当电磁加热装置的工作模式为检锅时，根据过零信号向加热回路发送检锅信号，以检测电磁加热装置上的锅具状态。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，根据过零信号和电磁加热装置的工作模式对加热回路进行控制，具体包括：当电磁加热装置的工作模式为低功率加热时，获取当前所需加热功率，并根据当前所需加热功率确定加热回路的输出功率和加热占空比；根据过零检测电路输出的过零信号确定基本加热时间单元；根据基本加热时间单元和加热占空比控制加热回路采用输出功率间歇加热。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，加热占空比的比值等于当前所需加热功率与输出功率减当前所需加热功率之差的比值。上述实施方式中，加热占空比的比值等于当前所需加热功率与输出功率减当前所需加热功率之差的比值，可以方便后期的间歇加热周期的计算。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，根据过零检测电路输出的过零信号确定基本加热时间单元，具体包括：将过零检测电路输出的连续两个过零信号之间的时间间隔确定为基本加热时间单元。上述实施方式中，基本加热时间单元对应的时间很小，这样在根据基本加热时间单元和加热占空比控制加热回路间歇加热时，停止加热时间会较短，因而可以提升用户体验。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，根据基本加热时间单元和加热占空比控制加热回路采用输出功率间歇加热，具体包括：根据加热占空比确定间歇加热周期中的连续加热时间对应的基本加热时间单元的数量X和停止加热时间对应的基本加热时间单元的数量Y；控制加热回路在每个间歇加热周期中采用输出功率连续加热X个基本加热时间单元后停止加热Y个基本加热时间单元。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，获取当前所需加热功率，具体包括：接收档位输出指令；根据档位输出指令获取当前所需加热功率。作为本专利技术实施例一种可选的实施方式，根据过零信号和电磁加热装置的工作模式对加热回路进行控制，具体包括：当电磁加热装置的工作模式为大功率加热时，根据过零信号控制加热回路采用当前所需加热功率连续加热。上述第二方面以及上述第二方面的各可能的实施方式所提供的方法，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。本专利技术的构造以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁加热装置，包括：交流电源电路(10)、整流电路(20)、加热回路(30)和控制器(40)，所述交流电源电路(10)连接所述整流电路(20)的两相输入端，所述加热回路(30)连接所述整流电路(20)的两相输出端，其特征在于，还包括：过零检测电路(50)，所述过零检测电路(50)的输入端连接在所述交流电源电路(10)与所述谐振电路(31)之间，所述过零检测电路(50)的输出端连接所述控制器(40)；所述控制器(40)用于根据所述过零检测电路(50)输出的过零信号和所述电磁加热装置的工作模式对所述加热回路(30)进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种电磁加热装置，包括：交流电源电路(10)、整流电路(20)、加热回路(30)和控制器(40)，所述交流电源电路(10)连接所述整流电路(20)的两相输入端，所述加热回路(30)连接所述整流电路(20)的两相输出端，其特征在于，还包括：过零检测电路(50)，所述过零检测电路(50)的输入端连接在所述交流电源电路(10)与所述谐振电路(31)之间，所述过零检测电路(50)的输出端连接所述控制器(40)；所述控制器(40)用于根据所述过零检测电路(50)输出的过零信号和所述电磁加热装置的工作模式对所述加热回路(30)进行控制。2.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述控制器(40)具体用于，当所述电磁加热装置的工作模式为检锅时，根据所述过零信号向所述加热回路(30)发送检锅信号，以检测电磁加热装置上的锅具状态。3.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述控制器(40)具体用于，当所述电磁加热装置的工作模式为低功率加热时，根据所述过零信号确定基本加热时间单元，并根据当前所需加热功率确定所述加热回路(30)的输出功率和加热占空比，然后根据所述基本加热时间单元和所述加热占空比控制所述加热回路(30)采用所述输出功率间歇加热。4.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述控制器(40)具体用于，当所述电磁加热装置的工作模式为大功率加热时，根据所述过零信号控制所述加热回路(30)采用当前所需加热功率连续加热。5.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述过零检测电路(50)的输入端连接在所述整流电路(20)的正相输出端与所述加热回路(30)之间。6.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述过零检测电路(50)的输入端连接在所述交流电源电路(10)与所述整流电路(20)之间。7.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述交流电源电路(10)与所述整流电路(20)之间还并联有电磁兼容性EMC滤波电路(60)。8.根据权利要求1-7所述的电磁加热装置，其特征在于，所述加热回路(30)包括：谐振电路(31)和绝缘栅双极型晶体管IGBT(32)，所述谐振电路(31)串联在所述整流电路(20)的正相输出端与所述IGBT(32)的集电极之间，所述IGBT(32)的发射极与所述整流电路(20)的反相输出端连接，所述IGBT(32)的基极通过IGBT驱动电路(70)与所述控制电路(40)连接。9.根据权利要求8所述的电磁加热装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏刚，赵礼荣，
申请(专利权)人：浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33