电磁加热防过热控制方法、装置、电路及加热设备制造方法及图纸

本发明专利技术属于电磁控制技术领域，尤其涉及一种电磁加热防过热控制方法、装置及加热设备，所述电磁加热防过热控制方法包括以下步骤：确定当前负载下快速开关的低电平持续时长；根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率以及占空比；根据所述开启脉冲的频率以及占空比向所述快速开关发送开启脉冲。本发明专利技术实施例提供的电磁加热防过热控制方法利用快速开关的开启时长以及低电平持续时长调整开启脉冲的频率以及占空比，从而在低功率工作时快速开关的被控端电压能够下降到0V，防止硬开关导致的升温，实现了本功率范围内的防过热控制。

【技术实现步骤摘要】
电磁加热防过热控制方法、装置、电路及加热设备
本专利技术属于电磁控制
，尤其涉及一种电磁加热防过热控制方法、装置及加热设备。
技术介绍
电磁加热是一种非接触式加热方式，利用电路形成高频振荡从而在空间中形成快速变化的磁场，利用该磁场在导电介质表面感应产生涡流从而使介质迅速升温，从而达到加热的目的。谐振电路的主要元件是电感、电容以及控制开关，绝缘栅双极型晶体管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，通过向控制开关发送起振脉冲使其导通，谐振电路开始振荡，此后逐渐衰减。通过周期性地向控制开关发送起振脉冲使其导通，谐振电路可以形成连接稳定的周期振荡。目前电磁加热的功率调节主要是通过向控制开关施加固定频率的PWM（PulseWidthModulation，脉冲宽度调制）波来实现的。通过调整PWM占空比，可以控制电磁加热的功率，即通过增大占空比来增加功率，减小占空比来降低功率。但是，现有电磁加热技术的控制开关主要使用绝缘栅双极型晶体管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等可控通断器件，此类器件存在的一个严重问题是，电路工作在低功率时会大量发热，大大降低其使用寿命，需要采取多种散热手段，否则会带来严重的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种电磁加热防过热控制方法，旨在解决现有电磁加热技术的控制开关主要使用绝缘栅双极型晶体管等可控通断器件，此类器件存在电路工作在低功率时会大量发热，大大降低其使用寿命，需要采取多种散热手段，否则会带来严重的安全隐患的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种电磁加热防过热控制方法，所述电磁加热防过热控制方法包括以下步骤：确定当前负载下快速开关的低电平持续时长；根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率以及占空比；根据所述开启脉冲的频率以及占空比向所述快速开关发送开启脉冲。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种电磁加热防过热控制装置，所述电磁加热防过热控制装置包括：低电平持续时长确定模块，用于确定当前负载下快速开关的低电平持续时长；频率及占空比运算模块，用于根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率以及占空比；脉冲生成模块，用于根据所述开启脉冲的频率以及占空比向所述快速开关发送开启脉冲。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种电磁加热防过热控制电路，所述电磁加热防过热控制电路包括：谐振模块，所述谐振模块用于产生电磁振荡；控制模块，所述控制模块包括快速开关以及控制单元；所述快速开关的受控端与所述谐振模块的电容及电感连接，控制端与所述控制单元连接，余下一端接地；所述控制单元用于执行如本专利技术实施例所述的电磁加热防过热控制方法。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种加热设备，所述加热设备包括如本专利技术实施例所述的电磁加热防过热控制电路。本专利技术实施例提供的电磁加热防过热控制方法利用起振脉冲作用下快速开关的开启时长以及低电平持续时长调整后续开启脉冲的频率以及占空比，从而使设备在低功率工作时，快速开关的被控端电压能够下降到0V，防止硬开关导致的升温以及能量损耗，从而防止快速开关的过热；且本专利技术可以根据负载的变化自动调整开启脉冲，自适应性好。附图说明图1为本专利技术实施例提供的电磁加热防过热控制方法的步骤流程图；图2为图1中确定当前负载下快速开关的低电平持续时长的具体步骤流程图；图3为图2中步骤S204的具体步骤流程图；图4为图1中步骤S104的具体步骤流程图；图5为本专利技术实施例提供的电磁加热防过热控制装置的结构框图；图6为本专利技术实施例提供的电磁加热防过热控制电路的结构框图；图7为本专利技术实施例提供的电磁加热防过热控制电路的结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种电磁加热防过热控制方法的步骤流程图，所述电磁加热防过热控制方法包括步骤S102~108：步骤S102，确定当前负载下快速开关的低电平持续时长。在本专利技术实施例中，快速开关是一种受控开关，其受制端接收控制控制，根据控制信号确定余下两端之间导通或者关断；可选地，快速开关可以使用绝缘栅双极型晶体管（Insulate-GateBipolarTransistor，IGBT）、三极管等实现；对于IGBT，其控制端为栅极，被控端为漏极，由栅极电平确定源极与漏极之间是否导通；对于三极管，其控制端为基极，被控端为集电极，由基极电平确定发射与集电极之间是否导通。在本专利技术实施例中，快速开关的低电平持续时长与负载有关，在不同负载下该时长可不相同。需要理解的是，此外的当前负载下所述快速开关的低电平持续时长是指在一个单脉冲作用下，快速开关被控端在谐振电路一个振荡周期内的低电平持续时长。这里的低电平是指电压低于谐振电路的电源电压。在本专利技术实施例中，当前负载下所述快速开关的低电平持续时长可以用tL表示。步骤S104，根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率以及占空比。在本专利技术实施例中，加热档位与快速开关开启时长的对应关系为预先设定。加热档位可以预设多个，每个加热档位对应一个快速开关的开启时长，档位由小到大，对应的快速开关的开启时长由短到长；其中，较小加热档位对应的快速开关开启时长可以接近0，最大加热档位对应的快速开关开启时长约为2τ~2.5τ，其中τ为谐振电路充能时间系数。在本专利技术实施例中，快速开关开启时长可以用tc表示。在本专利技术实施例中，开启脉冲可以各种形式的脉冲，优选地，可以采用PWM（PulseWidthModulation，脉冲宽度调制）波，对于此脉冲波的频率及其占空比的解释同现有技术，本专利技术实施例对此不再赘述。步骤S106，根据所述开启脉冲的频率以及占空比向所述快速开关发送开启脉冲。在本专利技术实施例中，根据确定出的开启脉冲的频率以及占空比可以生成相应的开启脉冲，通过将开启脉冲发送按确定出的频率发送给快速开关可以实现快速开关的周期性通断。本专利技术实施例提供的电磁加热防过热控制方法利用起振脉冲作用下快速开关的开启时长以及低电平持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁加热防过热控制方法，其特征在于，所述电磁加热防过热控制方法包括以下步骤：/n确定当前负载下快速开关的低电平持续时长；/n根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率以及占空比；/n根据所述开启脉冲的频率以及占空比向所述快速开关发送开启脉冲。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁加热防过热控制方法，其特征在于，所述电磁加热防过热控制方法包括以下步骤：
确定当前负载下快速开关的低电平持续时长；
根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率以及占空比；
根据所述开启脉冲的频率以及占空比向所述快速开关发送开启脉冲。


2.根据权利要求1所述的电磁加热防过热控制方法，其特征在于，所述确定当前负载下快速开关的低电平持续时长，具体包括以下步骤：
向所述快速开关发送一个起振脉冲；
从所述起振脉冲结束开始计时，获取谐振电路电容近地端电压第一次从峰值降至电源电压的时长、第二次从0V上升至电源电压的时长；
将所述谐振电路电容近地端电压第一次从峰值降至电源电压的时长与第二次从0V上升至电源电压的时长的平均值作为当前负载下所述快速开关的低电平持续时长。


3.根据权利要求2所述的电磁加热防过热控制方法，其特征在于，所述从所述起振脉冲结束开始计时，获取谐振电路电容近地端电压第一次从峰值降至电源电压的时长、第二次从0V上升至电源电压的时长，具体包括以下步骤：
从所述起振脉冲结束开始计时；
获取谐振电路电容近地端电压并与所述电源电压进行比较，当所述谐振电路电容近地端电压上升或者下降至所述电源电压时，生成中断信号；
根据所述中断信号的次序及其生成的时间点确定所述谐振电路电容近地端电压第一次从峰值降至电源电压的时长、第二次从0V上升至电源电压的时长。


4.根据权利要求1所述的电磁加热防过热控制方法，其特征在于，所述根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率以及占空比，包括以下步骤：
根据预设的当前加热档位对应的所述快速开关的开启时长以及当前负载下所述快速开关的低电平持续时长确定所述快速开关的开启脉冲的频率，所述快速开关的开启脉冲的频率=1/（当前加热档位对应的所述快速开关开启时长+当前负载下所述快速开关的低电...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾尧，贾先德，
申请(专利权)人：合肥玉卓光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34