一种仿真明火的电磁炒灶制造技术

本实用新型专利技术涉及电磁技术领域，具体提供一种仿真明火的电磁炒灶。所述电磁炒灶包括直流电源、反激变换器、谐振电容、脉冲生成模块、PWM模块、线圈、FPGA、AD采集卡以及散热模组。所述脉冲生成模块输入端连接直流电源，输出端连接反激变换器与谐振电容；所述反激变换器的原边串联谐振电容，副边连接线圈；所述PWM模块输入端连接FPGA的控制信号输出引脚，输出端连接脉冲生成模块的受控端和散热模组的受控端；所述AD采集卡包含电压、电流传感器、温度传感器以及位置传感器，数据输出端连接FPGA输入引脚。所述FPGA内部搭建电磁炒灶的数学模型、FFT谐波检测逻辑和优化控制逻辑，可对仿真明火的电磁炒灶的设定功率精准控制，抑制有害次谐波，提升电磁炒灶寿命。提升电磁炒灶寿命。提升电磁炒灶寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种仿真明火的电磁炒灶


[0001]本技术涉及电磁
，更为具体地，涉及一种仿真明火的电磁炒灶。

技术介绍

[0002]电磁灶打破了传统的明火烹调方式，转而采用磁场感应电流的加热原理，具有诸多优点。比如升温快，能使锅具的温度在15秒内升至300度左右；热效率高，可达80％至92％以上；安全性好，不像明火灶具那样易产生煤气泄露的危险；无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、和外观美观等，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。
[0003]电磁灶具备“炒、蒸、煮、炖、涮”等多功能用途，虽然国内电磁炉市场比西方发达国家至少晚了5
‑
10年的时间。但随着电力电子技术的进步，元器件质量的提高，国产电磁炉己走向成熟，电磁灶也逐渐普及到千家万户。
[0004]传统电磁灶温升特别快，开炉之前若不做好准备很容易发生空锅干烧，缩短锅具和电磁炉的使用寿命；电磁灶面板上显示的功率、温度都是程序事先设置好的，与实际功率和温度都会有较大差异；电磁炉无明火，一般人难以直观掌握火候，专业厨师从明火改为电磁炉需要较长时间适应，电磁炉工作时，锅底与锅身的温度相差较大，烹调时，如果不及时翻动锅底容易烧。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种仿真明火的电磁炒灶，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了实现对火候的精准把控，智能监测灶具温度、电压、电流以及锅体温度，及时抑制谐波干扰，提升电磁炒灶的使用寿命，本技术提供一种仿真明火的电磁炒灶，包括直流电源、反激变换器、谐振电容、脉冲生成模块、PWM模块、线圈、FPGA、AD采集卡以及散热模组。
[0007]所述一种仿真明火的电磁炒灶的脉冲生成模块输入端对应连接直流电源正负极，输出端连接反激变换器与谐振电容；所述反激变换器的原边串联谐振电容，副边连接工作线圈；所述PWM模块输入端连接FPGA的控制信号输出引脚，输出端连接脉冲生成模块的受控端和散热模组的受控端；所述AD 采集卡的数据输出端连接FPGA输入引脚。
[0008]所述一种仿真明火的电磁炒灶的AD采集卡包含温度传感器、电压传感器、电流传感器、位置传感器以及ADC芯片。AD采集卡监测直流电源、反激变换器和线圈的电压电流，测量电磁炒灶自身温度以及锅具温度，以及检测锅具的高度，ADC芯片将模拟量转化为数字信息送入FPGA。
[0009]所述一种仿真明火的电磁炒灶的FPGA内部由硬件逻辑电路结合IP核构建数学模型逻辑电路、FFT谐波检测逻辑电路、优化控制逻辑电路，所述数学模型逻辑电路描述实际电磁炒灶的动态特性；FFT谐波检测逻辑电路可依据电压、电流信息分析当前灶具的谐波成分；优化控制逻辑电路依据FFT分析结果，结合数学模型的动态特性给出控制脉冲。
[0010]本技术的有益效果为：一种仿真明火的电磁炒灶，具备谐波抑制功能，能够有效应对频繁起锅、落锅等负载突变引起的谐波，提升电磁炒灶的使用寿命；具备智能调频功能，实现电磁炒灶的设定功率精准控制；具备智能防干烧功能，提升电磁炒灶安全性能。
附图说明
[0011]图1为电磁炒灶结构图
[0012]图2为AD采集卡结构图
[0013]图3为FPGA内部逻辑块示意图
具体实施方式
[0014]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0015]参阅图1，一种仿真明火的电磁炒灶，包含直流电源、反激变换器、谐振电容、脉冲生成模块、PWM模块、线圈、FPGA、AD采集卡以及散热模组。所述直流电源正负极对应连接至脉冲生成模块直流正负输入端；所述脉冲生成模块由IRF3205PBF场效应管构成，其输出端串接谐振电容和反激变换器的原边线圈；所述反激变换器为VP5
‑
0067
‑
R型，副边线圈与电磁炒灶线圈相连；所述PWM驱动模块由FAN7093 MOS管驱动器构成，输出端一方面连接脉冲生成模块的开关管控制端，另一方面连接散热模组的控制端；所述AD采集卡直流电源、反激变换器和线圈的电压电流，测量灶具温度和锅具温度以及测量锅具高度，这些信息经ADC转化为数字信号送入FPGA；所述FPGA接收AD采集卡数据，经内部控制算法输出PWM控制指令到PWM驱动模块；所述散热模组采用SJ1725SD1型12V直流风扇。
[0016]参阅图2，AD采集卡采用CHV
‑
25P闭环霍尔电压传感器电压传感器、 CT350
‑
20A电流传感器、PT100
‑
WZP
‑
035探头式温度传感器、HCSR
‑
04位置传感器以及6通道ADC芯片，所述电压、电流传感器检测直流电源、反激变换器和线圈的电压电流，温度传感器测量灶具温度和锅具温度，位置传感器测量锅具高度，这些信息经ADC芯片转化为D0～D15共16位二进制数字信号送入FPGA。
[0017]参阅图3，一种仿真明火的电磁炒灶，选用的FPGA内部搭建数学模型逻辑电路、FFT谐波检测逻辑电路、优化控制逻辑电路三部分。
[0018]所述数学模型逻辑电路，首先，将脉冲生成模块的开关管视作理想开关，谐振电容与变换器视为理想电容与理想型反激变换器，依据电磁炒灶的拓扑结构的物理特性构建微分方程，从而构建电磁炒灶的数字化等价描述模型，然后转换成对应的数字逻辑电路。
[0019]所述FFT谐波检测逻辑电路采用基于时间抽取的基
‑
4FFT，信号采样长度选择512点，采样时间间隔0.02/512秒，频率分辨率为25Hz，最高可检测256 次谐波，所有计算选择原位计算以节省存储空间，旋转因子使用离线计算并存入ROM的方式，谐波分量计算后送入优化控制逻辑电路。
[0020]所述优化控制逻辑电路，包含谐波抑制、功率控制、频率控制以及指令综合四小部分数字电路。谐波抑制电路部分依据FFT计算结果，选择目标谐波分量，输出谐波抑制指令
到指令综合部分；功率控制电路部分依据计算当前直流电源功率，跟踪直流电源输出最大功率；计算线圈功率并与设定功率比较，温度传感器信息生成功率控制指令；频率控制电路部分依据位置传感器信息调节脉冲生成模块的输出脉冲频率，当位置传感器输出量大时，锅具离开灶具线圈，此时应减小频率，反之则增加频率。三种指令一方面送入数学模型电路并记录对应指令下数学模型电路的输出响应，另一方面送入指令综合电路，指令综合电路结合数学模型电路的响应结果取最优的控制指令输出脉冲生成模块的PWM，结合温度传感器生成散热模组的PWM。
[0021]对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿真明火的电磁炒灶，其特征在于所述电磁炒灶包括直流电源、反激变换器、谐振电容、脉冲生成模块、PWM模块、线圈、FPGA、AD采集卡以及散热模组；所述脉冲生成模块输入端对应连接直流电源正负极，输出端连接反激变换器与谐振电容；所述反激变换器的原边串联谐振电容，副边连接工作线圈；所述PWM模块输入端连接FPGA的控制信号输出引脚，输出端连接脉冲生成模块的受控端和散热模组的受控端；所述AD采集卡的数据输出端连接FPGA输入引脚。2.如权利要求1所述的一种仿真明火的电磁炒灶，其特征在于AD采集卡包含CHV
‑
25P闭环霍尔电压传感器电压传感器、CT350
‑
20A电流传感器、PT100
‑
WZP
‑
035探头式温度传感器以及HCSR
‑
04位置传感器，可实时采集线圈中的电压电流信息以及锅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纳新，连鹏坤，张文军，李泉成，康福雷，刘卫亮，
申请(专利权)人：盘锦华宇科技实业有限公司，
类型：新型
国别省市：