本案揭示一种加热装置及低功率连续加热方法。所述加热装置包含谐振模块、功率开关模块、电压变化率控制模块、电源模块、微控制器模块、电压检测模块以及功率开关电压检测及计数模块。谐振模块用以进行电磁感应以产生能量。功率开关模块用以致使谐振模块进行电磁感应以产生能量。电压变化率控制模块用以根据一电压变化率调整该功率开关模块的输入端电压。微控制器模块用以输出一控制信号以控制该电压变化率控制模块调整该电压变化率。电压检测模块用以检测该功率开关模块的输入端电压以触发该微控制器模块调整该控制信号。发该微控制器模块调整该控制信号。发该微控制器模块调整该控制信号。
【技术实现步骤摘要】
加热装置及低功率连续加热方法
[0001]本专利技术是有关一种加热装置及低功率连续加热方法，特别是IH类型的加热装置。
技术介绍
[0002]传统单管电磁炉的操作功率主要落在1000瓦特(W)以上，其优点为电路架构成本低，并且可以进行高功率连续加热的功能。然而，传统单管电磁炉并无法做到低功率连续加热的功能。一般来说，当传统单管电磁炉被设定为「低功率」输出模式时，其实仍是将传统单管电磁炉操作在采用单一驱动电压的高功率模式，并借由在一段固定周期内以间歇开启或关闭的加热方式来降低功率，进而使传统单管电磁炉的平均功率降低为一低功率。然而，这种间歇开关的加热方式不仅没有效率，也无法做到像传统炉具的文火均匀加热的烹调效果。此外，间歇开关的加热方式会致使传统单管电磁炉的谐振电路在每一个加热周期开始时受到瞬间的一电磁作用力，使得传统单管电磁炉对一锅具进行低功率加热时，所述锅具会受到所述电磁作用力的影响而产生一低频的加热噪音。
[0003]尽管传统单管电磁炉可以通过缩减输出脉冲的宽度以降低功率，然而缩减后的输出脉冲会使得传统单管电磁炉的功率开关元件的导通时间过短，进而产生硬开关(hard switching)的问题。硬开关会使得传统单管电磁炉的功率开关元件的功耗瞬间增大而产生大量的热能，使得传统单管电磁炉的性能及使用寿命受到影响。此外，硬开关所产生的尖峰电流亦会放大传统单管电磁炉原有的电磁干扰(EMI)问题，使得部分传统单管电磁炉无法通过电磁干扰(EMI)的安全检验。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本案揭示一种低功率连续加热方法，包含检测一加热功率；判断该加热功率是否小于一功率位准，若是，则进行以下步骤；控制一功率开关模块的一输入端电压于一第一升压期间内根据一第一电压变化率上升至一第一参考电压，其中该第一参考电压大于或等于该功率开关模块的一导通电压；控制该功率开关模块的该输入端电压于一第二升压期间内根据一第二电压变化率上升至一第二参考电压；以及控制该功率开关模块的该输入端电压于一第三升压期间内根据一第三电压变化率上升至一最大电压并维持一第一定电压期间。
[0005]在一些实施例中，上述低功率连续加热方法的该功率开关模块的该输入端电压在该第一升压期间、该第二升压期间以及该第三升压期间的电压与时间的数学关系为一严格增函数，其中在该第一升压期间的该第一电压变化率的平均值大于在该第三升压期间的该第三电压变化率的平均值，在该第三升压期间的该第三电压变化率的平均值大于在该第二升压期间的该第二电压变化率的平均值。
[0006]在一些实施例中，上述低功率连续加热方法的该第二升压期间大于该第一升压期间以及该第三升压期间。
[0007]在一些实施例中，上述低功率连续加热方法更包含侦测该功率开关模块之一输出
端电压并计算该功率开关模块处于一硬开关状态的次数；以及计算该功率开关模块处于该硬开关状态的次数。
[0008]本案亦揭示一种加热装置，包含谐振模块、功率开关模块、电压变化率控制模块、电源模块、微控制器模块、电压检测模块以及电压检测模块。谐振模块用以进行一电磁感应以产生一能量。功率开关模块具有一输入端、一输出端以及一接地端，该输出端电性连接于该谐振模块，用以驱动该谐振模块进行该电磁感应以产生该能量。电压变化率控制模块电性连接于该功率开关模块的该输入端，用以根据一电压变化率调整该功率开关模块的该输入端电压。电源模块电性连接于该电压变化率控制模块，用以提供一电源给该电压变化率控制模块。微控制器模块电性连接于该电压变化率控制模块，用以输出一控制信号以控制该电压变化率控制模块调整该电压变化率。电压检测模块电性连接于该功率开关模块的该输入端以及该微控制器模块，用以检测该功率开关模块的该输入端电压以触发该微控制器模块调整该控制信号。
[0009]在一些实施例中，上述加热装置的功率开关模块是选自一绝缘闸双极性晶体管(IGBT)、一功率双极性接面型晶体管(Power BJT)、一金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)及其组合所构成的群组。
[0010]在一些实施例中，上述加热装置的微控制器模块更用以控制该电压变化率控制模块根据一第一电压变化率调整该功率开关模块的该输入端电压，使该功率开关模块的该输入端电压于一第一升压期间内根据该第一电压变化率上升至一第一参考电压，其中该第一参考电压大于或等于该功率开关模块的该导通电压；该微控制器模块更用以控制该电压变化率控制模块根据一第二电压变化率调整该功率开关模块的该输入端电压，使该功率开关模块的该输入端电压于一第二升压期间内根据该第二电压变化率而自该第一参考电压上升至一第二参考电压；且该微控制器模块更用以控制该电压变化率控制模块根据一第三电压变化率调整该功率开关模块的该输入端电压，使该功率开关模块的该输入端电压于一第三升压期间内根据该第三电压变化率而自该第二参考电压上升至一最大电压。
[0011]在一些实施例中，上述加热装置的该功率开关模块的该输入端电压在该第一升压期间、该第二升压期间以及该第三升压期间的电压与时间的数学关系为一严格增函数，其中且在该第一升压期间的该第一电压变化率的平均值大于在该第三升压期间的该第三电压变化率的平均值，在该第三升压期间的该第三电压变化率的平均值大于在该第二升压期间的该第二电压变化率的平均值。
[0012]在一些实施例中，上述加热装置的该第二升压期间大于该第一升压期间以及该第三升压期间。
[0013]在一些实施例中，上述该加热装置还包含一功率开关电压检测及计数模块，该功率开关电压检测及计数模块用以检测该功率开关模块的该输出端电压并计算该功率开关模块处于一硬开关状态的次数。
附图说明
[0014]图1是根据本专利技术的一实施例的加热装置的模块功能方框图。
[0015]图2是根据本专利技术的一实施例的加热装置的功率开关模块的电路特性图。
[0016]图3是根据本专利技术的一实施例的加热装置的功率开关模块的输入端的电压波形
图。
[0017]图4是根据本专利技术的一实施例的加热装置的控制方法的流程图(一)。
[0018]图5是根据本专利技术的一实施例的加热装置的控制方法的流程图(二)。
[0019]图6是根据本专利技术的一实施例的加热装置的功率开关模块产生硬开关现象的波形示意图(一)。
[0020]图7是根据本专利技术的一实施例的加热装置的功率开关模块产生硬开关现象的波形示意图(二)。
[0021]其中，附图标记说明如下：
[0022]100：加热装置
[0023]110：谐振模块
[0024]120：功率开关模块
[0025]130：电压变化率控制模块
[0026]140：电源模块
[0027]150：微控制器模块
[0028]160：电压检测模块
[0029]170：功率开关电压检测及计数模块
[0030]I
C
：功率开关模块的输出端电流
[0031]IN：(功率开关模块的)输入端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低功率连续加热方法，其特征在于，包含：检测一加热功率；以及判断该加热功率是否小于一功率位准，若是，则进行以下步骤：控制一功率开关模块的一输入端电压于一第一升压期间内根据一第一电压变化率上升至一第一参考电压，其中该第一参考电压大于或等于该功率开关模块的一导通电压；控制该功率开关模块的该输入端电压于一第二升压期间内根据一第二电压变化率而自该第一参考电压上升至一第二参考电压；以及控制该功率开关模块的该输入端电压于一第三升压期间内根据一第三电压变化率而自该第二参考电压上升至一最大电压并维持一第一定电压期间。2.如权利要求1所述的低功率连续加热方法，其特征在于，该功率开关模块的该输入端电压在该第一升压期间、该第二升压期间以及该第三升压期间的电压与时间的数学关系为一严格增函数，其中在该第一升压期间的该第一电压变化率的平均值大于在该第三升压期间的该第三电压变化率的平均值，在该第三升压期间的该第三电压变化率的平均值大于在该第二升压期间的该第二电压变化率的平均值。3.如权利要求1所述的低功率连续加热方法，其特征在于，该第二升压期间大于该第一升压期间以及该第三升压期间。4.如权利要求1所述的低功率连续加热方法，其特征在于，还包含：检测该功率开关模块的一输出端电压并计算该功率开关模块处于一硬开关状态的次数；以及计算该功率开关模块处于该硬开关状态的次数。5.一种加热装置，其特征在于，包含：一谐振模块，用以进行一电磁感应以产生一能量；一功率开关模块，具有一输入端、一输出端以及一接地端，该输出端电性连接于该谐振模块，用以驱动该谐振模块进行该电磁感应以产生该能量；一电压变化率控制模块，电性连接于该功率开关模块的该输入端，用以根据一电压变化率调整该功率开关模块的该输入端电压；一电源模块，电性...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘温良，吴政昇，曾增祥，陈淑娟，
申请(专利权)人：盛群半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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