用于电磁炉的控制电路、控制方法及其电磁炉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般地涉及家用电器领域，更具体地说，本发明涉及一种用于电磁炉的控 制电路、控制方法及其电磁炉。
【背景技术】
[0002] 电磁炉是采用磁场感应涡流原理，利用高频电流通过环形线圈，从而产生无数封 闭磁场力，使锅体本身自行快速发热，从而加热锅内食物。当线圈中通过高频电流时，线圈 周围产生高频交变磁场。在高频交变磁场中产生的磁力线通过导磁材料（如：铁质锅）的 底部，使铁质锅底产生无数小涡流，从而使锅底迅速释放出大量的热量，达到加热目的。电 磁炉的工作示意图如图1所示。
[0003] 图2是现有技术中电磁炉工作的主回路的示意图，由全波整流桥、LC滤波器、电磁 线圈MC、电容器C0与开关W构成。这里，所述开关W为一绝缘栅双极型晶体管IGBT。
[0004] 全波整流桥对输入的交流电AC IN进行全波整流得到单向脉动直流电，并经过由 电感L和电容器C串联构成的LC滤波器对经过整流桥进行整流后得到的单向脉动直流电 进行LC滤波，从而在电感L和电容器C相连接的点形成正弦半波电压Vin。由电磁线圈MC 和电容器C0并联构成的谐振电路的一端连接至电感L和电容器C相连接的点，另一端与开 关W连接。开关W不断地导通和断开，导通时输入电压V in加在电磁线圈两端，流过电磁线 圈MC和与其并联的电容器C0的正向电流增加，断开时电磁线圈MC与并联的电容器C0形 成高频谐振，电磁线圈MC上电压反向，流经电磁线圈MC的电流减小，流过电磁线圈MC的变 化电流形成高频的交变磁场。交变磁场产生的交变磁力线穿过锅具，在铁质锅体内形成涡 流，使锅发热。因此，电磁炉是通过控制开关W的通断来调节功率。
[0005] 传统的电磁炉都是利用MCU控制，在功率大于某个预定值（例如1000W)时，采取 调节导通时间Ton的控制方式，Ton的变化范围被微控制单元（MCU)控制，每个Ton时间对 应一个功率；而当功率小于该预定值时，控制信号如图3所示，导通时间Ton固定在某个固 定值，通过MCU计算功率来调节开关W工作的时间T1和不工作的时间T2以将输出功率调 节到设定值。
[0006] 所以，传统的电磁炉在设定功率较小时工作状态不连续，锅里的水或者食物在开 关W工作的时间T1内处于沸腾状态，在开关W不工作的时间T2内会降温而导致无法连续 沸腾。这样的工作方式从本质上来说无法真正实现小功率的工作状态，并且会比连续的煮 沸状态需要煮熟食物的时间更长，也更费电。
[0007] 下面对图2的工作状态进行分析，了解图2这种架构是如何产生交变磁场。
[0008] 在开关W闭合时，设定开关W的导通时间段为Ton，整流后半波电压经过电磁线圈 和闭合的开关形成回路，电磁线圈MC是一个线性电感，流过电磁线圈MC的电流持续增加。
[0009] 一般而言，由于开关W的导通时间Ton较小，因此流过电磁线圈MC的电流近似为 线性增加，
[0010] L ? A iL= V inputsin 0 ? Ton ⑴
[0011] 公式⑴中，通过电磁线圈MC的电流为A 0为交流输入电压Vin的相位角， Vinput输入电压Vin的波峰。由于输入电压为一正弦波形电压，Vinput ? sin 0为不同相 位角下的输入电压值。
[0012] 由公式⑴可得，
【主权项】
1. 一种用于电磁炉的控制电路，包括： 数字控制部分，根据从模拟控制部分接收的与电磁炉的经整流的输入电压相应的第一 电压信号以及与电磁炉主回路电流相应的第二电压信号计算电磁炉的实际输入功率，并将 电磁炉的实际输入功率与用户设定的功率进行比较来改变第一参考电压以使得电磁炉的 实际输入功率与设定功率的差值足够小，并将该第一参考电压输入至模拟控制部分； 模拟控制部分，基于从数字控制部分输入的第一参考电压以及与电磁炉主回路电流相 应的第二电压信号对电磁炉主回路开关进行控制。
2. 如权利要求1所述的控制电路，其中，所述模拟控制电路包括： 第一控制单元，将与第一参考电压和第二电压信号的电压之间的电压差相应的电流进 行积分获得第三电压信号，并将作为斜坡信号的第四电压信号的电压与第三电压信号的电 压进行比较以输出第一控制信号； 第二控制单元，基于将反映第五电压信号的电压变化的第六电压信号的电压与第一阈 值电压进行比较的结果以及将第一电压信号与第五电压信号的比较结果输出第二控制信 号； 逻辑控制单元，基于第一控制信号和第二控制信号输出第三控制信号以对电磁炉主回 路开关进行控制， 其中，第五电压信号与施加到电磁炉主回路开关上的电压相应。
3. 如权利要求2所述的控制电路，其中，所述第一控制单元包括： 谐振波峰控制电路，对电磁炉主回路开关的谐振波峰电压进行采样，利用采样得到的 谐振波峰电压生成第一补偿电流， 所述第一控制单元通过将谐振波峰控制电路生成的第一补偿电流与恒定电流相加利 用电容器生成作为斜坡信号的第四电压信号。
4. 如权利要求3所述的控制电路，其中，所述第一控制单元还包括： 谐振波谷控制电路，对电磁炉主回路开关的谐振波谷电压进行采样，利用采样得到的 谐振波谷电压生成第二补偿电流， 其中，所述第一控制单元通过将恒定电流与谐振波谷控制电路生成的第二补偿电流相 减利用电容器生成作为斜坡信号的第四电压信号。
5. 如权利要求4所述的控制电路，其中，在谐振波峰控制电路中，通过第一 RC积分电路 将采样得到的谐振波峰电压输入第一电压控制电流源的正相输入端，并将第二参考电压输 入第一电压控制电流源的反相输入端以生成第一补偿电流。
6. 如权利要求5所述的控制电路，其中，在谐振波谷控制电路中，通过第二RC积分电路 将采样得到的谐振波谷电压输入第二电压控制电流源的正相输入端，并将第三参考电压输 入第二电压控制电流源的反相输入端以生成第二补偿电流。
7. 如权利要求6所述的控制电路，其中，在谐振波峰控制电路和谐振波谷控制电路中， 分别利用电压跟随器电路将采样得到的电压输入至第一 RC积分电路和第二RC积分电路。
8. 如权利要求4所述的控制电路，其中，在谐振波峰控制电路中，将采样得到的谐振波 峰电压与第四参考电压相比较来生成第一脉冲信号，利用第一脉冲信号对第一电压信号进 行采样，并将第一电压信号和采样得到的第一电压信号分别输入到第三电压控制电流源的 正相输入端和反相输入端以生成第一补偿电流。
9. 如权利要求5所述的控制电路，其中，在谐振波谷控制电路中，将采样得到的谐振波 谷电压与第五参考电压相比较来生成第二脉冲信号，利用第二脉冲信号对第一电压信号进 行采样，并将第一电压信号和采样得到的第一电压信号分别输入到第四电压控制电流源的 正相输入端和反相输入端以生成第二补偿电流。
10. 如权利要求2所述的控制电路，其中，该逻辑控制单元为RS触发器，第一控制信号 输入到RS触发器的复位端，而第二控制信号输入到RS触发器的置位端，当第一控制信号为 高电平时，从逻辑控制单元输出的第三控制信号为低电平，电磁炉主回路