专利名称：一种电磁炉连续低功率加热的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种连续低功率加热电磁炉的控制方法，属于电磁炉加热控制的改进技术。
背景技术：
目前，市面上销售的多数电磁炉，其控制单元是通过整流、谐振电路简单串联而成的拓朴结构，在线圈上形成高频的交变磁场输出功率，由于电磁线圈和电容谐振参数是不变的，要保证IGBT处于低损开关状态，就必须使用大功率加热，要想实现小于800W的连续小功率加热，就要改变开关频率，使振荡频率偏离谐振，IGBT便处于更开关状态，发热严重， 严重影响了电磁炉的使用寿命。虽然目前部分方案采用了可控硅斩波技术实现低功率加热，但并未确定开通或关断可控硅的市电电压点，如果在市电电压过高时开通，则会产生较大的噪音及温升问题。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种能有效降低在高压低功率时的开关损耗，延长使用寿命，能消除低功率加热时的调功噪音问题的电磁炉连续低功率加热的控制方法，尤其是可实现低于800W以下的电磁炉连续功率加热的处理方法。本发明的技术方案是，一种电磁炉连续低功率加热的控制方法，包括以下步骤首先分别预设功率控制电路中开关元件开通时间Ton及关断时间Toff，电磁炉开始加热后， 微处理器按过零检测电路输出的市电过零脉冲信号计数，将计数值乘以已知脉冲信号周期计算得出电磁炉工作时间t，当t < Ton时输出高电平信号，开通开关元件，正常功率输出； 当Ton ^ t^(Ton+Toff)时输出低电平信号，关断开关元件，停止功率输出，其特征在于， 所述Ton起始开通时刻对应的市电电压UoruToff起始关断时刻对应的市电电压值Uoff的具体计算公式为
Uon e [O, I Um*sin (η π 士 α) | ] ；Uoff e [O, | Um*sin( (η+1) π - α ) | ]； 式中，Um—市电电压最大值；η—任意整数；α —电角度；π—圆周率。所述Uon、Uoff计算公式中的电角度α e
。所述功率控制电路中开关元件为IGBT、MOS管、可控硅或三极管。本发明的有益效果是，对现有技术低功率加热过程进行改进，通过公式能精确计算出一个控制周期内开通或关断开关元件的具体市电电压点，据此电压点控制开关元件， 能够有效降低了单管电磁炉在高压低功率时IGBT的开关损耗，延长了电磁炉的使用寿命， 消除了低功率加热时的调功噪音问题，使烹饪效果更完美，满足了用户真正连续低功率加热需求，同时增加了用户的满意度，提高了电磁炉工作的安全性、可靠性。
图1为本发明实施例的电路图；图2为本发明实施例的电路原理图； 图3为本发明实施例的波形图； 图4为本发明实施例的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式
作进一步说明。如图1所示，本发明实施例中，实现电磁炉连续低功率加热的控制方法的控制电路，包括整流电路1、功率控制电路2、LC谐振电路3、过零检测4、微控制器5和驱动电路6， 其中整流电路1和过零检测电路4的输入端分别连接市电，过零检测电路4的输出端与微处理器5的输入端连接，微处理器5和LC谐振电路3的输出端与驱动电路6的输入端连接， 所述功率控制电路2的输入端与整流电路1的输出端连接，输出端分别与微控制器5和LC 谐振电路3的输入端连接。如图2所示，所述功率控制电路2是可控硅开关控制电路，其包括可控硅SCR21、光电耦合器U21、三极管Q21、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24，其中可控硅SCR21的A 极与整流电路1的输出端和电阻R21连接，K极与加热电路3的输入端连接，G极与光电耦合器U21的输出端连接，电阻R22 —端与电源VCC连接，另一端与光电耦合器U21的输入端连接，三极管Q21的C极与光电耦合器U21的输入端相连，B极与电阻R23相连，E极接地， 电阻R23、R34与微处理器5的输出端相连。本实施例中，功率控制电路(2)中的开关元件为可控硅SCR21。所述过零检测电路4包括二极管041、二极管042、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、三极管Q41、三极管Q42和电容C41，其中二极管D41、二极管D42分别连接在市电的输入端；分压电阻R41、R42串联，其一端接地，另一端与二极管D41、二极管D42连接；三极管Q41的B极连接在串联电阻R41、电阻R42之间电路上，C极通过电阻R43接电源 VCC, E极接地；三极管Q42的B极与三极管Q41的C极连接，C极通过电阻R44与电源VCC 连接，E极接地；电阻R45 —端与三极管Q42的C极连接，另一端与微处理器(5)的INTO信号输入端连接；电容C41的一端接地，另一端连接与三极管Q41的B极连接。如图4所示，本发明实施例电磁炉连续低功率加热的控制方法，通过以下步骤实现首先分别预设功率控制电路2中开关元件开通时间Ton及关断时间Toff，电磁炉开始加热后，微处理器5按过零检测电路4输出的市电过零脉冲信号计数，将计数值乘以已知脉冲信号周期计算得出电磁炉工作时间t，当t < Ton时输出高电平信号，开通开关元件，正常功率输出；当Ton < t^(Ton+Toff)时输出低电平信号，关断开关元件，停止功率输出，其特征在于，所述Ton起始开通时刻对应的市电电压UonJoff起始关断时刻对应的市电电压值Uoff的具体计算公式为
Uon e [O, I Um*sin (η π 士 α) | ] ；Uoff e [O, | Um*sin( (η+1) π - α ) | ]； 式中，Um—市电电压最大值；η—任意整数；α —电角度；π —圆周率。所述Uon、Uoff计算公式中的电角度α e
。本实施例中，电磁炉火力档设定为800-1600W，系统接入50Hz交流市电，整流后形成IOOHz直流电，设定功率低至500W时占空比为50%，则脉冲周期为10ms，Ton=20ms, iTofT=ZOms,选取 α =0. 1 弧度，Um=310V, Uon=18V, Uoff=18V0
权利要求
1.一种电磁炉连续低功率加热的控制方法，包括以下步骤首先分别预设功率控制电路(2)中开关元件开通时间Ton及关断时间Toff，电磁炉开始加热后，微处理器(5)按过零检测电路(4)输出的市电过零脉冲信号计数，将计数值乘以已知脉冲信号周期计算得出电磁炉工作时间t，当t < Ton时输出高电平信号，开通开关元件，正常功率输出；当 Ton ^ t ^ (Ton+Toff )时输出低电平信号，关断开关元件，停止功率输出，其特征在于，所述 Ton起始开通时刻对应的市电电压UoruToff起始关断时刻对应的市电电压值Uoff的具体计算公式为Uon e [O, I Um*sin (η π 士 α) | ] ；Uoff e [O, | Um*sin( (η+1) π - α ) | ]；式中，Um—市电电压最大值；η—任意整数；α —电角度；π —圆周率。
2.根据权利要求1所述的电磁炉连续低功率加热的控制方法，其特征在于，所述Uon、 Uoff计算公式中的电角度α e
。
3.根据权利要求1或2所述的电磁炉连续低功率加热的控制方法，其特征在于，所述功率控制电路(2)中开关元件为IGBT、M0S管、可控硅或三极管。
全文摘要
本发明涉及一种电磁炉连续低功率加热的控制方法，包括以下步骤首先分别预设功率控制电路中开关元件开通时间Ton及关断时间Toff，电磁炉开始加热后，微处理器按过零检测单元输出的市电过零脉冲信号计数，将计数值乘以已知脉冲信号周期计算得出电磁炉工作时间t，当t≤Ton时输出高电平信号，开通开关元件，正常功率输出；当Ton≤t≤(Ton+Toff)时输出低电平信号，关断开关元件，停止功率输出，其特征在于所述Ton起始开通时刻对应的市电电压Uon、Toff起始关断时刻对应的市电电压值Uoff的具体计算公式为Uon∈
；Uoff∈
；式中，Um—市电电压最大值；n—任意整数；α—电角度；π—圆周率。本发明有效降低了单管电磁炉在高压低功率时IGBT的开关损耗，延长了电磁炉的使用寿命，消除了低功率加热时的调功噪音问题。
文档编号F24C7/08GK102252355SQ20111022307
公开日2011年11月23日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者李新峰, 鲜志雄 申请人:美的集团有限公司