一种基于pwm信号的交流电加热控制方法及应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于PWM信号的交流电加热控制方法，一种兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法，一种兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制装置。一种基于PWM信号的交流电加热控制方法，步骤如下：1）利用PWM信号调解交流电源，使得交流电源连续通、连续断的时间小于交流电源周期的二分之一。本发明能够有效解决使用加热器加热水时引起的闪烁问题；谐波电流比较小；控制精度与控制周期无关。
【专利说明】-种基于PWM信号的交流电加热控制方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种加热控制方法，更具体地说，涉及一种基于PWM信号的交流加热 控制方法，一种兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法，一种兼顾电压波 动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制装置。
【背景技术】
[0002] 基于双向晶闸管的交流相控调压方式和交流调功方式已经广泛应用于加热控制 系统中。
[0003] 在使用交流调功方式驱动加热器加热时，当通电的连续通时间和连续断时间分别 设计成大于交流电源的周期的二分之一时，将引起闪烁问题。为了解决上述问题，则只能使 热水器的通电的连续通的时间和连续断的时间分别设计成小于等于交流电源周期的二分 之一。但是，如果使用该方法，能使用的加热器功率有限，当水流流量和设定温度激烈变化 时，出水温度经常无法达到使用者设定的设定温度，或者是远远的超过设定出水温度，引起 温度过高，这将造成使用者的不舒适，或者存在安全隐患。交流调功方式具体实施时，如图 1、图2所示。其闪烁测试结果如下：
[0004]
【权利要求】
1. 一种基于PWM信号的交流电加热控制方法，其特征在于，利用PWM信号调解交流电 源，使得交流电源连续通、连续断的时间小于交流电源周期的二分之一。
2. 根据权利要求1所述的基于PWM信号的交流电加热控制方法，其特征在于，进一步包 括：将调解得到的电流电压恢复成为正弦波，电流中不包含低次谐波，减少谐波总量。
3. 根据权利要求1所述的基于PWM信号的交流电加热控制方法，其特征在于，以交流电 源的过零点为基准，输出PWM信号。
4. 根据权利要求1所述的基于PWM信号的交流电加热控制方法，其特征在于，PWM信号 的频率不小于交流电源频率的四倍，以实现交流电源连续通、连续断的时间小于交流电源 周期的二分之一。
5. -种兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法，其特征在于，使用如 权利要求1至4任一项所述的基于PWM信号的交流电源控制方法，对电加热交流电进行控 制，并同时进行如下步骤： A) 设定目标温度； B) 检测进水温度、出水温度，判断进水温度是否高于目标温度，如果是则结束加热，如 果否，则进行步骤C); C) 计算加热所需要的功率； D) 计算PWM信号的占空比； E) 判断交流电源是否存在过零信号，如果有，则输出PWM信号，如果否，则等待过零信 号； F) 判断是否存在停止命令，如果有，则结束加热，如果否，则返回步骤B)。
6. 根据权利要求5所述的兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法，其 特征在于，交流电源用于加热前，先进行EMI滤波。
7. 根据权利要求5所述的兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法，其 特征在于，根据加热所需要的功率，输出PWM信号，根据PWM信号的占空比控制交流电源的 通断时长，调节交流电源的输出电压。
8. 根据权利要求7所述的兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法，其 特征在于，将弱电的PWM信号与强电的用于加热的交流电源相隔离。
9. 根据权利要求7所述的兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法，其 特征在于，交流电源的通断由控制器发出的控制信号控制具有自关断开关进行控制。
10. 根据权利要求7所述的兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制方法， 其特征在于，PWM信号控制的方式为固定频率调节占空比或者固定占空比调节频率中的任 一项或者组合。
11. 一种兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制装置，包括加热器、交流电 源、温度检测单元、EMI滤波电路，其特征在于，还包括过零检测电路、控制单元、控制处理 器；控制处理器以过零检测电路检测到的交流电源过零点为基准，输出PWM信号至控制单 元，控制加热回路的通断。
12. 根据权利要求11所述的兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制装置， 其特征在于，控制单元包括开关单元、隔离单元、驱动单元；开关单元用于实现加热回路的 通断；隔离单元用于将弱电的PWM信号与强电的用于加热的交流电源相隔离；驱动单元连 接在开关单元、隔离单元之间，用于增强PWM信号的电流。
13.根据权利要求11所述的兼顾电压波动及闪烁问题和谐波的交流电加热控制装置， 其特征在于，开关单元包括双向桥、开关管、泄流回路，开关管、泄流回路并联在双向桥间。
【文档编号】G05F1/12GK104423402SQ201310374700
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】赵晓晔, 巩玉琴 申请人:李飞宇