电磁炉的制作方法

本实用新型涉及电子家用电器技术，尤其涉及一种电磁炉。

背景技术：

目前，越来越多住宅公寓开始使用双灶电磁炉。现有双灶电磁炉其两炉的功率是叠加的，比如单炉加热功率达到2100W，甚至更高，那么两炉同时加热的叠加功率为4200W。然而，国内市电电源线上的最大功率为P＝UI＝220V*16A＝3520W，这样就会存在两炉同时加热时叠加功率超过最大功率烧坏保险丝的风险。

通常使用空气开关或者在控制之间增加通讯接口来解决上述问题。但是增加空气开关，价格昂贵、成本较高。而在控制之间增加通讯接口通常会使用单片机，但多数单片机自带的硬件通讯接口(如通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口、集成电路总线(Inter-Integrated Circuit，IIC)接口、串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)有限，难以找到合适的单片机。

技术实现要素：

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本实用新型提供一种电磁炉，实现了双炉功率的动态调整，以使得叠加功率不会超过实际最大功率。

本实用新型提供一种电磁炉，包括：主炉和副炉，所述主炉包括主炉主电路和主炉功率调节电路，所述副炉包括副炉主电路和副炉功率调节电路；

所述主炉功率调节电路包括主炉互感器原级绕组、主炉互感器第一次级绕组、主炉互感器第二次级绕组、主炉单片机；

所述副炉功率调节电路包括副炉互感器原级绕组、副炉互感器第一次级绕组、副炉互感器第二次级绕组、副炉单片机；

所述主炉互感器原级绕组分别与所述主炉互感器第一次级绕组、所述主炉互感器第二次级绕组连接，所述主炉互感器第一次级绕组还与所述主炉单片机连接，所述主炉互感器第二次级绕组与所述副炉单片机连接，所述副炉单片机与所述副炉主电路连接；

所述副炉互感器原级绕组分别与所述副炉互感器第一次级绕组、所述副炉互感器第二次级绕组连接，所述副炉互感器第一次级绕组还与所述副炉单片机连接，所述副炉互感器第二次级绕组与所述主炉单片机连接，所述主炉单片机与所述主炉主电路连接。

本实用新型中副炉通过主炉互感器第二次级绕组的感应反推出在主炉互感器原级绕组的产生电流，再通过已知的电源电压计算出主炉的当前功率，再由总功率减去该值便得到副炉的当前额定功率，从而限制副炉的电流，自动限制副炉的火力。同理，主炉通过副炉互感器第二次级绕组、已知的电源电压反推出副炉的当前功率，再由总功率减去该值便得到主炉的当前额定功率，从而限制主炉的电流，自动限制主炉的火力。本实施例提供的电磁炉不需要增加空开或用于提供通信接口的单片机，就实现了主炉与副炉功率的相互制约与调整，使得两炉的叠加功率不会超过实际的最大功率，保证了主炉和副炉的正常使用，对两炉起到安全保护的作用。

可选地，所述主炉功率调节电路还包括第一接插件，所述副炉功率调节电路还包括第二接插件，其中

所述主炉互感器第二次级绕组与所述第一接插件连接，所述第一接插件与所述主炉单片机连接；

所述副炉互感器第二次级绕组与所述第二接插件连接，所述第二接插件与所述副炉单片机连接；

所述第一接插件与所述第二接插件连接。

本实用新型中第一接插件和第二接插件的结构简单、操作方便，起到传输电流信号的作用，且不会带来烧坏电路板的风险，节约了成本。

可选地，所述主炉功率调节电路还包括主炉第一整流桥、主炉第一限流电阻，其中

所述主炉第一整流桥分别与所述第一接插件、所述主炉第一限流电阻连接，所述主炉第一限流电阻还与所述主炉单片机连接。

可选地，所述副炉功率调节电路还包括副炉第一整流桥、副炉第一限流电阻，其中

所述副炉第一整流桥分别与所述第二接插件、所述副炉第一限流电阻连接，所述副炉第一限流电阻还与所述副炉单片机连接。

可选地，所述主炉功率调节电路还包括主炉第二整流桥、主炉第二限流电阻，其中

所述主炉第二整流桥分别与所述主炉互感器第一次级绕组、所述主炉第二限流电阻连接，所述主炉第二限流电阻还与所述主炉单片机连接。

可选地，所述副炉功率调节电路还包括副炉第二整流桥、副炉第二限流电阻，其中

所述副炉第二整流桥分别与所述副炉互感器第一次级绕组、所述副炉第二限流电阻连接，所述副炉第二限流电阻还与所述副炉单片机连接。

本实用新型中由于电源为交流电，互感器产生的电流也为交流电，可分别采用了主炉第一整流桥、副炉第一整流桥、主炉第二整流桥、副炉第二整流桥流入主炉互感器原级绕组、副炉互感器原级绕组来完成交流电转换成直流电的过程。同时可分别采用主炉第一限流电阻、副炉第一限流电阻、主炉第二限流电阻、副炉第二限流电阻来避免防止各个线路中的电流过大而烧坏元器件，减少了成本。

本实用新型的构造以及它的其他实用新型目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

图1为本实用新型提供的电磁炉结构示意图；

图2为本实用新型提供的电磁炉的电路结构示意图。

附图标记：

100—主炉； 200—副炉；

110—主炉主电路； 210—副炉主电路；

120—主炉功率调节电路； 220—副炉功率调节电路；

121—主炉互感器原级绕组； 221—副炉互感器原级绕组；

122—主炉互感器第一次级绕组； 222—副炉互感器第一次级绕组；

123—主炉互感器第二次级绕组； 223—副炉互感器第二次级绕组；

124—主炉单片机； 224—副炉单片机；

125—第一接插件； 225—第二接插件；

126—主炉第一整流桥； 226—副炉第一整流桥；

127—主炉第一限流电阻； 227—副炉第一限流电阻；

128—主炉第二整流桥； 228—副炉第二整流桥；

129—主炉第二限流电阻； 229—副炉第二限流电阻。

具体实施方式

图1为本实用新型提供的电磁炉结构示意图，图2为本实用新型提供的电磁炉的电路结构示意图，如图1和图2所示，本实施例的电磁炉包括：主炉100和副炉200，主炉100包括主炉主电路110和主炉功率调节电路120，副炉200包括副炉主电路210和副炉功率调节电路220。

其中，主炉功率调节电路120包括主炉互感器原级绕组121、主炉互感器第一次级绕组122、主炉互感器第二次级绕组123、主炉单片机124。

副炉功率调节电路220包括副炉互感器原级绕组221、副炉互感器第一次级绕组222、副炉互感器第二次级绕组223、副炉单片机224。

在本实施例中，主炉互感器原级绕组121分别与主炉互感器第一次级绕组122、主炉互感器第二次级绕组123连接，主炉互感器第一次级绕组122还与主炉单片机124连接，主炉互感器第二次级绕组123与副炉单片机224连接，副炉单片机224与副炉主电路210连接。

副炉互感器原级绕组221分别与副炉互感器第一次级绕组222、副炉互感器第二次级绕组223连接，副炉互感器第一次级绕组222还与副炉单片机224连接，副炉互感器第二次级绕组223与主炉单片机124连接，主炉单片机124与主炉主电路110连接。

本实施例中，当主炉100作为主火力时，可依据主炉100的功率大小动态调整副炉200的功率。具体过程为：在主炉100和副炉200通电后，电源流过主炉互感器原级绕组121并产生当前电流I，主炉互感器原级绕组121通过与主炉互感器第一次级绕组122之间的感应，在主炉互感器第一次级绕组122上产生第一电流I₁，其中，主炉100的当前电流I与第一电流I₁满足IN＝I₁N₁，N为主炉互感器原级绕组121的匝数，N₁为主炉互感器第一次级绕组122的匝数。接着，主炉单片机124的模拟通道获取相应的第一电压信号，且由于主炉互感器第一次级绕组122存在一定的阻值，便可得到第一电流I₁，根据IN＝I₁N₁，便可得到主炉100的当前电流I，又由于电源电压也是已知的，根据W＝UI从而得到主炉100的当前功率，再将主炉100当前功率对应的信号传输给主炉主电路110，使主炉100按照该当前功率进行加热。

进一步地，主炉互感器原级绕组121通过与主炉互感器第二次级绕组123之间的感应，在主炉互感器第二次级绕组123上产生第二电流I₂，相应的，副炉单片机224的模拟通道获取第二电压信号，由于主炉互感器第二次级绕组123存在一定的阻值，便可得到第二电流I₂，根据IN＝I₂N₂，副炉单片机224便可得到主炉100的当前电流I，其中N₂为主炉互感器第二次级绕组123的匝数。由此，由于N₂、I₂、N为已知，则推出主炉100的当前电流I，由于电源电压也是已知的，便根据W＝UI能够得到主炉100的当前功率，再由总功率减去主炉100的当前功率，在副炉单片机224中便得到了副炉200的当前限额功率，即副炉200当前最大功率。

进一步地，由于电源流过副炉互感器原级绕组221并产生当前电流I′，副炉互感器原级绕组221通过与副炉互感器第一次级绕组222之间的感应，在副炉互感器第一次级绕组222上产生第三电流I₃，其中，副炉200的当前电流I′与第三电流I₃满足I′N′＝I₃N₃，其中N′为副炉互感器原级绕组221的匝数，N₃为副炉互感器第一次级绕组222的匝数。接着，副炉单片机224的模拟通道获取相应的第三电压信号，且由于副炉互感器第一次级绕组222存在一定的阻值，便可得到第三电流I₃，根据I′N′＝I₃N₃，便可得到副炉200的当前电流I′，又由于电源电压也是已知的，根据W＝UI′从而得到副炉200的当前功率。

进一步地，在副炉单片机224中判断副炉200的当前功率是否在副炉200的当前限额功率范围内，若在范围内，则再将副炉200的当前功率对应的信号传输给副炉主电路210，使副炉200按照该当前功率进行加热。若不在范围内，则将副炉200的当前限额功率传输给副炉主电路210，使副炉200按照该当前限额功率进行加热。

本实施例中当主炉100的功率发生改变，副炉200的功率会依据上述过程随之发生改变，流入到副炉主电路210的信号也会改变，可实现副炉200的功率能够依据主炉100的功率进行动态调整。

同理，在副炉200作为主火力时，可依据副炉200的功率大小动态调整主炉100的功率。具体过程为：在副炉200和主炉100通电后，依据上述的过程，在副炉200中，将依据副炉200的当前功率对应地信号传输给副炉主电路210，使副炉200按照该当前功率进行加热。

进一步地，副炉互感器原级绕组221通过与副炉互感器第二次级绕组223之间的感应，在副炉互感器第二次级绕组223上产生第四电流I₄，相应的，主炉单片机124的模拟通道获取第四电压信号，由于副炉互感器第二次级绕组223存在一定的阻值，便可得到第四电流I₄，根据I′N′＝I₄N₄，主炉单片机124便可得到副炉200的当前电流I′，其中，N₄为副炉互感器第二次级绕组223的匝数。由此，由于N₄、I₄、N′为已知，则推出副炉200的当前电流I′，由于电源电压也是已知的，便根据W＝UI′能够得到副炉200的当前功率，再由总功率减去副炉200的当前功率，在主炉单片机124中便得到了主炉100的当前限额功率，即主炉100的最大功率。

进一步地，在主炉单片机124中判断主炉100的当前功率是否在主炉100的当前限额功率范围内，若在范围内，则再将主炉100的当前功率对应的信号传输给主炉主电路110，使主炉100按照该当前功率进行加热。若不在范围内，则将主炉100的当前限额功率传输给主炉主电路110，使主炉100按照该当前限额功率进行加热。

当副炉200为主火力时，副炉200对主炉100功率的限制具体过程相同，此处不做赘述。当副炉200的功率发生改变，主炉100的功率也会依据上述类似过程随之发生改变，流入到主炉主电路110的信号也会改变，可实现主炉100的功率能够依据副炉200的功率进行动态调整。

这样，便实现了主炉100和副炉200的功率相互动态调整的过程，从而使得主炉100和副炉200的叠加功率不会超过最大总功率，能够正常使用主炉100和副炉200，且提高了主炉100和副炉200的安全性能。

本领域技术人员可以理解，由于主炉功率调节电路120与副炉功率调节电路220是不共用同一个地线的，因此，将主炉100自身获取的主炉100的当前功率或副炉200自身获取的副炉200的当前功率对应的信号直接通过导线传输给副炉200或主炉100，会导致电路板上的线路烧坏，无法正常工作，且浪费成本。

此处需要说明的是，由于主炉100和副炉200的元器件设置是对称的，主炉100加热过程中对副炉200功率的限制与副炉200加热过程中对主炉100功率的限制的原理相同，本实施例中对主炉100和副炉200这两个炉头哪个作为主火力不做限定，可通过根据用户的操作习惯等具体情况进行软件自动设定。且本实施例中主炉互感器原级绕组121的匝数、主炉互感器第一次级绕组122的匝数、副炉互感器原级绕组221的匝数以及副炉互感器第一次级绕组222的匝数皆可依据具体实际情况设置，只需满足主炉100和副炉200的功率能够在最大功率范围内且实现相互制约即可。

本实施例中副炉通过主炉互感器第二次级绕组的感应反推出在主炉互感器原级绕组的产生电流，再通过已知的电源电压计算出主炉的当前功率，再由总功率减去该值便得到副炉的当前额定功率，从而限制副炉的电流，自动限制副炉的火力。同理，主炉通过副炉互感器第二次级绕组、已知的电源电压反推出副炉的当前功率，再由总功率减去该值便得到主炉的当前额定功率，从而限制主炉的电流，自动限制主炉的火力。本实施例提供的电磁炉不需要增加空开或用于提供通信接口的单片机，就实现了主炉与副炉功率的相互制约与调整，使得两炉的叠加功率不会超过实际的最大功率，保证了主炉和副炉的正常使用，对两炉起到安全保护的作用。

在上述实施例的基础上，继续结合图1和图2，对本实施例的电磁炉中主炉100和副炉200包含的具体元器件进行详细说明。

可选地，主炉功率调节电路120还包括第一接插件125，副炉功率调节电路220还包括第二接插件225，其中主炉互感器第二次级绕组123与第一接插件125连接，第一接插件125与主炉单片机124连接；副炉互感器第二次级绕组223与第二接插件225连接，第二接插件225与副炉单片机224连接；第一接插件125与第二接插件225连接。

在本实施例中，可通过第一接插件125和第二接插件225实现电流信号的传输。具体地，可将主炉互感器第二次级绕组123上产生第二电流I₂经由第一接插件125传输给第二接插件225，再经过第二接插件225后可相应的传输进入副炉单片机224的模拟通道，也可将副炉互感器第二次级绕组223上产生第四电流I₄经由第二接插件225传输给第一接插件125，再由第一接插件125后可相应的传输进入主炉单片机124的模拟通道。

进一步地，第一接插件125和第二接插件225可使用排线，本实施例中对第一接插件125和第二接插件225的具体实现形式不做限定，只需第一接插件125和第二接插件225具有连接点功能即可。第一接插件125和第二接插件225的结构简单、操作方便，起到传输信号的作用，且不会带来烧坏电路板的风险。

可选地，主炉功率调节电路120还包括主炉第一整流桥126、主炉第一限流电阻127，其中主炉第一整流桥126分别与第一接插件125、主炉第一限流电阻127连接，主炉第一限流电阻127还与主炉单片机124连接。

具体地，在副炉互感器第二次级绕组223上产生的第四电流I₄为交流电，本实施例中需将交流电转换成直流电，可采用主炉第一整流桥126实现。由于电路中存在主炉第一整流桥126，在计算副炉200的当前功率时，主炉单片机124接收到的电压信号需除以且主炉第一限流电阻127的设置可避免第二电流I₂过大，烧坏电路板的元器件，起到限流的作用。

进一步地，经由第一接插件125传输的第四电流I₄可由主炉第一整流桥126将其转换为直流电，直流电在主炉第一限流电阻127上转化为第四电压信号，再经过主炉第一限流电阻127的限流作用后传输进入主炉单片机124的模拟通道。

可选地，副炉功率调节电路220还包括副炉第一整流桥226、副炉第一限流电阻227，其中副炉第一整流桥226分别与第二接插件225、副炉第一限流电阻227连接，副炉第一限流电阻227还与副炉单片机224连接。

具体地，在主炉互感器第二次级绕组123上产生第二电流I₂为交流电，本实施例中需将交流电转换成直流电，可采用副炉第一整流桥226实现。由于电路中存在副炉第一整流桥226，在计算主炉100的当前功率时，副炉单片机224接收到的电压信号需除以且副炉第一限流电阻227的设置可避免第四电流I₄过大，烧坏电路板的元器件，起到限流的作用。

进一步地，经由第二接插件225传输的第二电流I₂采用副炉第一整流桥226将其转换为直流电，直流电在副炉第一限流电阻227上转化为第二电压信号，再经过副炉第一限流电阻227的限流作用后传输进入副炉单片机224的模拟通道。

可选地，主炉功率调节电路120还包括主炉第二整流桥128、主炉第二限流电阻129，其中主炉第二整流桥128分别与主炉互感器第一次级绕组122、主炉第二限流电阻129连接，主炉第二限流电阻129还与主炉单片机124连接。

具体地，在主炉互感器第一次级绕组122上产生的第一电流I₁为交流电，可采用主炉第二整流桥128将其转换为直流电，直流电经过主炉第二限流电阻129转换为第一电压信号，传输进入主炉单片机124的模拟通道。其中，由于电路中存在主炉第二整流桥128，在计算主炉的当前功率时，主炉单片机124接收到的电压信号需除以

可选地，副炉功率调节电路220还包括副炉第二整流桥228、副炉第二限流电阻229，其中副炉第二整流桥228分别与副炉互感器第一次级绕组222、副炉第二限流电阻229连接，副炉第二限流电阻229还与副炉单片机224连接。

具体地，在副炉互感器第一次级绕组222上产生第三电流I₃为交流电，可采用副炉第二整流桥228将其转换为直流电，直流电经过副炉第二限流电阻229转换为第三电压信号，传输进入副炉单片机224的模拟通道。其中，由于电路中存在副炉第二整流桥228，在计算副炉200的当前功率时，副炉单片机224接收到的电压信号需除以

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。