烹饪器具及用于烹饪器具的电加热装置的制作方法

本发明涉及生活电器技术领域，尤其涉及一种烹饪器具及用于烹饪器具的电加热装置。

背景技术：

相关的电加热装置只能在预设功率范围内实现连续加热。但是，相关技术存在的问题是预设功率范围比较窄，从而无法满足用户的需求。例如，当加热功率在1000W-1800W之内变化时，对于低于1000W的低功率烹饪需求，只能通过断续功率调节方式实现低功率加热，但是，断续加热的烹饪效果较差，无法满足用户的需要；对于高于1800W的高功率烹饪需求，只能连续加热很短的一段时间例如3-5分钟，在一段时间之后需强行降低最高功率以保证可靠运行，从而不能长时间高功率加热，用户满意度差。

因此，相关技术存在改进的需要。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种烹饪器具的电加热装置，该烹饪器具的电加热装置能够在较宽的功率范围内进行连续加热。

本发明的另一个目的在于提出一种烹饪器具。

为了实现上述目的，本发明一方面实施例提出的一种烹饪器具的电加热装置，包括：交互界面，用于接收用户的指令；第一电感，所述第一电感的第一端与电源相连；IGBT管，所述IGBT管的第一端接地；谐振线圈，所述谐振线圈的第一端与所述第一电感的第二端相连，所述谐振线圈的第二端与所述IGBT管的第二端相连；第一电容，所述第一电容的第一端与所述谐振线圈的第一端相连，所述第一电容的第二端接地；第二电容，所述第二电容的第一端与所述谐振线圈的第一端相连；第三电容，所述第三电容的第一端接地，所述第三电容的第二端与所述谐振线圈的第二端相连；开关组件，所述开关组件的第一端与所述第二电容的第二端相连，所述开关组件的第二端与所述第三电容的第二端相连；控制电路，所述控制电路用于根据所述用户的指令控制所述IGBT管和所述开关组件的断开或闭合。

根据本发明实施例提出的用于烹饪器具的电加热装置，第二电容的第一端与谐振线圈 的第一端相连，第三电容的第一端接地，第三电容的第二端与谐振线圈的第二端相连，开关组件的第一端与第二电容的第二端相连，开关组件的第二端与第三电容的第二端相连，控制电路根据用户的指令控制IGBT管和开关组件的断开或闭合。由此，通过控制开关组件的断开或闭合可调整电加热装置的谐振模式，从而改变谐振电路的谐振参数，使电加热装置在高功率和低功率均能实现连续加热，拓展了连续加热的功率范围，并保证电加热装置的可靠性，避免IGBT管损坏，改善用户的烹饪体验。

具体地，所述开关组件可为继电器、IGBT管、MOS管或可控硅管。

根据本发明的一个实施例，当所述用户的指令为高功率加热指令时，所述控制电路控制所述开关组件闭合；当所述用户的指令为低功率加热指令时，所述控制电路控制所述开关组件断开。

进一步地，根据本发明的一个实施例，当所述开关组件闭合时，所述第二电容与所述谐振线圈以并联谐振方式工作，所述第三电容与所述谐振线圈以串联谐振方式工作；当所述开关组件断开时，所述第三电容与所述谐振线圈以串联谐振方式工作。

进一步地，根据本发明的一个实施例，所述的用于烹饪器具的电加热装置还包括：用于驱动所述IGBT管断开或闭合的驱动电路，所述驱动电路连接在所述IGBT管与所述控制电路之间。

为了实现上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种烹饪器具，包括所述的电加热装置。

根据本发明实施例提出的烹饪器具，通过电加热装置可调整谐振模式，从而改变谐振电路的谐振参数，使烹饪器具在高功率和低功率均能实现连续加热，拓展了连续加热的功率范围，并保证烹饪器具的可靠性，改善用户的烹饪体验。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于烹饪器具的电加热装置的电路原理图；

图2是根据本发明一个实施例的用于烹饪器具的电加热装置中开关组件闭合时的等效电路图；

图3是根据本发明一个实施例的用于烹饪器具的电加热装置中开关组件断开时的等效电路图；

图4是根据本发明一个实施例的用于烹饪器具的电加热装置中开关组件的控制过程的流程图；以及

图5是根据本发明实施例的烹饪器具的方框示意图。

附图标记：

电加热装置100、交互界面10、第一电感L1、IGBT管Q1、谐振线圈L2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、开关组件S1、控制电路20、电源30、驱动电路40、和烹饪器具200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的空调器的烹饪器具及用于烹饪器具的电加热装置。

图1是根据本发明施例的用于烹饪器具的电加热装置的电路原理图。如图1所示，用于烹饪器具的电加热装置100包括：交互界面10、第一电感L1、IGBT管Q1、谐振线圈L2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、开关组件S1和控制电路20。

其中，交互界面10用于接收用户的指令；第一电感L1的第一端与电源30相连；IGBT管Q1的第一端即发射极接地；谐振线圈L2的第一端与第一电感L1的第二端相连，谐振线圈L2的第二端与IGBT管Q1的第二端即集电极相连；第一电容C1的第一端与谐振线圈L2的第一端相连，第一电容C1的第二端接地。需要说明的是，电源30可将交流电例如220V市电整流为直流电，并将整流后的直流电提供给电加热装置100，电加热装置100中的第一电感L1和第一电容C1构成的滤波电路对整流后的直流电进行滤波，并将滤波后的直流电提供给谐振线圈L2以进行谐振加热。

第二电容C2的第一端与谐振线圈L2的第一端相连；第三电容C3的第一端接地，第三电容C3的第二端与谐振线圈L2的第二端相连；开关组件S1的第一端与第二电容C2的第二端相连，开关组件S1的第二端与第三电容C3的第二端相连；控制电路20分别与交互界面10、IGBT管Q1和开关组件S1相连，控制电路20用于根据用户的指令控制IGBT管Q1和开关组件S1的断开或闭合。

进一步地，如图1所示，电加热装置100还可包括用于驱动IGBT管Q1断开或闭合的驱动电路40，驱动电路40连接在IGBT管Q1与控制电路20之间，即言，控制电路20可通过驱动电路40与IGBT管Q1的控制端即栅极相连。这样控制电路20可输出PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制信号至驱动电路40以通过驱动电路40控制IGBT管Q1的断开或闭合，IGBT管Q1的一个闭合和一个断开构成一个周期的谐振。并且，控制电路20还可输出另一路控制信号至开关组件S1以驱动开关组件S1的断开或闭合。

更具体地，当控制电路20控制开关组件S1闭合时，如图2的所示，第二电容C2和谐振线圈L2并联之后再与第三电容C3串联，即言第二电容C2以并联形式被接入谐振电路， 第三电容C3以串联形式被接入谐振电路，此时谐振电路以串并联混合谐振模式工作。在以串并联混合谐振模式进行谐振过程中，当控制电路20控制IGBT管Q1闭合时，谐振线圈L2得到充电，而第二电容C2和第三电容C3可通过IGBT管Q1对地放电；当控制电路20控制IGBT管Q1断开时，谐振线圈L2与第二电容C2和第三电容C3进行振荡，谐振线圈L2同时对第二电容C2和第三电容C3充电，谐振过程中存储在谐振电容上的电荷相对较大，电加热装置可实现连续高功率加热，可提高连续加热的功率范围的上限值。

并且，当控制电路20控制开关组件S1断开时，如图3的所示，第三电容C3和谐振线圈L2串联，即言第二电容C2被断开而不参与谐振，第三电容C3以串联形式被接入谐振电路，此时谐振电路以串联谐振模式工作。在以串联谐振模式进行谐振过程中，当控制电路20控制IGBT管Q1闭合时，谐振线圈L2得到充电，而第三电容C3可通过IGBT管Q1对地放电；当控制电路20控制IGBT管Q1断开时，谐振线圈L2与第三电容C3进行振荡，谐振线圈L2仅对第三电容C3充电，谐振过程中存储在谐振电容上的电荷相对较小，电加热装置可实现连续低功率加热，可降低连续加热的功率范围的下限值。

由此，通过控制开关组件的断开或闭合可调整电加热装置的谐振模式，从而改变谐振电路的谐振参数，使电加热装置在高功率和低功率均能实现连续加热，拓展了连续加热的功率范围，并保证电加热装置的可靠性，避免IGBT管损坏，改善用户的烹饪体验。

根据本发明的一个具体示例，控制电路20可为MCU(Micro Control Unit，微控制器)。

根据本发明的一个具体实施例，开关组件S1可为继电器、IGBT管、MOS管或可控硅管。

根据本发明的一个具体实施例，当用户的指令为高功率加热指令时，控制电路20控制开关组件S1闭合；当用户的指令为低功率加热指令时，控制电路20控制开关组件S1断开。

进一步地，当开关组件S1闭合时，第二电容C2与谐振线圈L2以并联谐振方式工作，第三电容C3与谐振线圈L2以串联谐振方式工作；当开关组件S1断开时，第三电容C3与谐振线圈L2以串联谐振方式工作。

也就是说，在电加热装置工作过程中，用户可根据烹饪需求选择加热功率，例如在煲汤或煎蛋时选择低功率，在爆炒或者烧水时选择高功率，控制电路20通过交互界面10实时获取用户的指令，并根据用户的指令控制开关组件S1断开或闭合。

具体地，如图4所示，控制电路20可按照以下步骤对开关组件S1进行控制：

S1：通过交互界面获取用户的指令。

S2：判断用户的指令是否为高功率加热指令。如果是，即用户选择了高功率加热需求，则执行步骤S3；如果否，即用户选择了低功率加热需求，则执行步骤S4。

S3：控制开关组件闭合，谐振电路按照图2所示的串并联混合谐振模式工作，电加热 装置可连续输出高功率。

S4：控制开关组件断开，谐振电路按照图3所示的串联谐振模式工作，电加热装置可连续输出低功率。

另外，可以理解的是，控制电路30在控制开关组件S1断开或闭合的同时，还根据用户的指令控制IGBT管Q1的开关频率，即PWM控制信号的频率。

综上所述，根据本发明实施例提出的用于烹饪器具的电加热装置，第二电容的第一端与谐振线圈的第一端相连，第三电容的第一端接地，第三电容的第二端与谐振线圈的第二端相连，开关组件的第一端与第二电容的第二端相连，开关组件的第二端与第三电容的第二端相连，控制电路根据用户的指令控制IGBT管和开关组件的断开或闭合。由此，通过控制开关组件的断开或闭合可调整电加热装置的谐振模式，从而改变谐振电路的谐振参数，使电加热装置在高功率和低功率均能实现连续加热，拓展了连续加热的功率范围，并保证电加热装置的可靠性，避免IGBT管损坏，改善用户的烹饪体验。

此外，本发明还提出了一种烹饪器具。

图5是根据本发明实施例的烹饪器具的方框示意图。如图5所示，烹饪器具200包括上述实施例的电加热装置100。

根据本发明实施例提出的烹饪器具，通过电加热装置可调整谐振模式，从而改变谐振电路的谐振参数，使烹饪器具在高功率和低功率均能实现连续加热，拓展了连续加热的功率范围，并保证烹饪器具的可靠性，改善用户的烹饪体验。

其中，根据本发明的一个具体示例，烹饪器具200可为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个 或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了 本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。