电磁微波加热系统、方法及加热器具与流程

本发明涉及家用电器领域，具体地，涉及一种电磁微波加热系统、电磁微波加热方法及包含所述电磁微波加热系统的加热器具。

背景技术：

微波是一种电磁波，微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波炉由电源、磁控管、控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内，从而加热食物。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。

电磁加热的原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场，当用含铁质容器放置上面时，容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热，所以热转化率特别高，最高可达到95％。目前的电磁炉，电磁灶都是采用的电磁加热技术。

在某些场合，需要同时使用到电磁加热及微波加热。图1为现有的电磁微波加热系统的结构示意图。如图1所述，现有的电磁微波加热系统包含控制模块10，变频电路21、22，电磁加热电路31，及微波加热电路32，其中电磁加热电路31由变频电路21驱动，微波加热电路由变频电路22驱动，所述控制模块10可控制所述变频电路21及22，以分别驱动所述电磁加热电路31及微波加热电路32，满足电磁加热电路31及微波加热电路32各自不同的驱动电压要求。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案需要利用到两个变频电路，不利于节省成本。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种电磁微波加热系统、电磁微波加热方法及包含所述电磁微波加热系统的加热器具，其可仅利用一变频电路来实现电磁加热电路及微波加热电路的电压驱动，节省整机成本。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种电磁微波加热系统，该系统包括：微波加热电路；电磁加热电路；变频电路，用于控制IGBT的工作频率，以调整该电磁微波加热系统的输入功率；以及控制装置，用于接收对于电磁加热及微波加热其中之一的选择信号，并根据该选择信号输出相应的PWM信号至所述变频电路，以使得：在所述选择信号指示选择电磁加热的情况下，输出与该电磁加热相对应的PWM信号至所述变频电路，该变频电路驱动所述电磁加热电路工作；及在所述选择信号指示选择微波加热的情况下，输出与该微波加热相对应的PWM信号至所述变频电路，该变频电路驱动所述微波加热电路工作。

可选的，该系统还包含转换开关，用于连接在所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之间，用于选择性地接通所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之一。

可选的，所述选择信号经由所述转换开关的操作而被输入。

可选的，所述控制装置还用于接收所述微波加热电路内的磁控管的阳极电流检测信号。

可选的，所述控制装置在发生以下一者或多个的情况下执行停机保护操作：接收到阳极电流检测信号，且所述选择信号指示选择电磁加热；及接收到阳极电流检测信号，且所述选择信号指示选择微波加热及电磁加热。

相应的，本发明实施例还提供一种电磁微波加热方法，该方法包括：接收对于电磁加热及微波加热其中之一的选择信号；以及根据该选择信号输出相应的PWM信号至变频电路，以使得：在所述选择信号指示选择电磁加热的情况下，输出与该电磁加热相对应的PWM信号至所述变频电路，该变频电路驱动所述电磁加热电路工作；及在所述选择信号指示选择微波加热的情况下，输出与该微波加热相对应的PWM信号至所述变频电路，该变频电路驱动所述微波加热电路工作。

可选的，所述选择信号经由转换开关的操作而被输入，该转换开关连接在所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之间，用于选择性地接通所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之一。

可选的，该方法还包括：接收所述微波加热电路内的磁控管的阳极电流检测信号。

可选的，在发生以下一者或多个的情况下执行停机保护操作：接收到阳极电流检测信号，且所述选择信号指示选择电磁加热；及接收到阳极电流检测信号，且所述选择信号指示选择微波加热及电磁加热。

相应的，本发明实施例还提供一种加热器具，该加热器具包含上述电磁微波加热系统。

通过上述技术方案，可仅针对微波加热电路及电磁加热电路配备一变频电路即可实现微波加热及电磁加热，控制装置可根据选择信号来输出相应的PWM信号至变频电路，使其提供相应的电压至微波加热电路及电磁加热电路。本发明具有以下优点：节省元器件的使用，简化电路结构，节省微波电磁加热系统的成本。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1为现有的电磁微波加热系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的电磁微波加热系统的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的电磁微波加热系统的结构示意图；

图4为本发明再一实施例提供的电磁微波加热系统的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的电磁微波加热方法的流程图；以及

图6为本发明另一实施例提供的电磁微波加热方法的流程图。

附图标记说明

10 控制模块 21/22/120 变频电路

31/131 电磁加热电路 32/132 微波加热电路

110 控制装置 140 转换开关

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图2为本发明一实施例提供的电磁微波加热系统的结构示意图。如图2所示，本发明一实施例提供一种电磁微波加热系统，该系统包括：微波加热电路131；电磁加热电路132；变频电路120，用于控制IGBT的工作频率，以调整该电磁微波加热系统的输入功率；以及控制装置110，用于接收对于电磁加热及微波加热其中之一的选择信号，并根据该选择信号输出相应的PWM信号至所述变频电路120，以使得：在所述选择信号指示选择电磁加热的情况下，输出与该电磁加热相对应的PWM信号至所述变频电路120，该变频电路120驱动所述电磁加热电路132工作；及在所述选择信号指示选择微波加热的情况下，输出与该微波加热相对应的PWM信号至所述变频电路120，该变频电路120驱动所述微波加热电路131工作。藉此，针对微波加热电路131及电磁加热电路132，仅需采用一变频电路120即可实现对这两者的驱动，节省了整个电磁微波加热系统的成本。

具体而言，所述微波加热电路131及电磁加热电路132为现有的微波炉及电磁炉内的常规加热电路。一般而言，微波加热电路132可包含磁控管，该磁控管可在高压下产生电子震荡，从而实现微波能量输出，实现微波加热功能；所述电磁加热电路131可包含电磁加热线圈，该电磁加热线圈可实现能量输出，以实现电磁加热功能。

所述对于电磁加热及微波加热其中之一的选择信号可由用户通过各种输入装置输入至所述控制装置，所述输入装置可包含键盘、鼠标、触摸屏、轨迹球等。例如，在用户选择采用所述电磁微波加热系统内的电磁加热的情况下，用户可输入电磁加热选择信号；在用户选择采用所述电磁微波加热系统内的微波加热的情况下，用户可输入微波加热选择信号。

图3为本发明另一实施例提供的电磁微波加热系统的结构示意图。如图3所示，优选地，所述电磁微波加热系统还包含转换开关，用于连接在所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之间，用于选择性地接通所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之一。用户可通过操作该转换开关来实现对电磁加热及微波加热其中之一的选择，而所述选择信号可经由所述转换开关的操作而作为反馈信号被输入至所述控制装置被输入。

图4为本发明再一实施例提供的电磁微波加热系统的结构示意图。如图4所示，其示出了本发明的电磁微波加热系统的具体的电路图。

在电磁加热电路内的电磁加热线圈T2两端串联有转换开关K1、K2。当用户选择使用电磁加热时，可操作该转换开关K1、K2，使得转换开关K1、K2的开关脚1、2连通。在转换开关K1、K2的开关脚1，2连通之后，电磁加热线圈T2接通电源。经电阻R7、R8电阻串联分压，主芯片可检测到B点电平为高电平，从而可判断用户选择的是电磁加热功能。该主芯片可将该信号反馈给控制模块。控制模块在接收到所述信号之后，可输出与电磁加热相对应的PWM信号给主芯片。主芯片可根据该PWM信号控制IGBT，进而控制电磁加热电路的输入功率,使得电磁加热线圈T2能够产生所需的能量输出，进而实现电磁加热功能。

在微波加热电路的变压器T1两端串联有转换开关K1、K2。当用户选择使用微波加热时，可操作该转换开关K1、K2，使得转换开关K1、K2开关脚1、3连通。在转换开关K1、K2的开关脚1、3连通之后，变压器T1接通电源。变压器T1初级线圈的脚1、2接通经电阻R5、R6串联分压，主芯片检测到A点电平为高电平，从而可判断用户选择的是微波加热功能。该主芯片可将该信号反馈给控制模块。控制模块在接收到所述信号之后，可输出与微波加热相对应的PWM信号给主芯片。主芯片根据该PWM信号控制IGBT，进而控制微波加热电路的输入功率。变压器T1 3、4脚的绕组输出高压经电容C3、二极管D1、电容C4及二极管D2组成的倍压电路输出-4.0KV给磁控管(未示出)的阳极，变压器T1的5、6脚绕组输出3.3V给灯丝(未示出)供电，以便该灯丝对磁控管进行预热。磁控管在高压下产生电子震荡实现微波能量输出，实现微波加热功能。

此外，所述控制模块还接收所述微波加热电路内的磁控管的阳极电流检测信号。磁控管工作时，-4KV高压经电阻R2、R3串联分压(R2为高压电阻100M欧姆)，因此阳极电流检测信号(即，C点反馈信号)为高电平时，可表明磁控管正在工作，执行微波加热功能。控制模块可根据该阳极电流检测信号(即，C点反馈信号)及其所接收的A点反馈信号及B点反馈信号，执行一加热判断保护机制。

具体而言，所述加热保护判断机制可为：

当控制模块接收到了A点反馈信号时，执行微波加热功能；

当控制模块接收到了B点反馈信号时，执行电磁加热功能；

当控制模块同时接收到了A,C点反馈信号时,微波加热正常工作

当控制模块同时接收到了A,B点反馈信号时，停机保护。

当控制模块同时接收到了A,B,C点反馈信号时，停机保护。

当控制模块同时接收到了B,C点反馈信号时，停机保护。

虽然图4以具体的元器件及电路结构示出了本本发明的一具体实施方式，但本发明并不限于此，所述主芯片及控制模块可借由以下任意者来实施：通用目的处理器、专用目的处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等。微波加热电路及电磁加热电路的具体结构亦可不同于图4所示的结构。

图5为本发明一实施例提供的电磁微波加热方法的流程图。如图5所示，本发明一实施例提供一种电磁微波加热方法，该方法包括：

步骤S510，接收对于电磁加热及微波加热其中之一的选择信号。

步骤S520，判断所述选择信号表明选择的是电磁加热还是微波加热。在表明是电磁加热的情况下，执行步骤S530，否则执行步骤S540。

步骤S530，在所述选择信号指示选择电磁加热的情况下，输出与该电磁加热相对应的PWM信号至变频电路，该变频电路驱动所述电磁加热电路工作。

步骤S540，在所述选择信号指示选择微波加热的情况下，输出与该微波加热相对应的PWM信号至变频电路，该变频电路驱动所述微波加热电路工作。

所述选择信号可经由转换开关的操作而被输入，该转换开关连接在所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之间，用于选择性地接通所述变频电路与所述微波加热电路及电磁加热电路之一。

优选地，该方法还包括：接收所述电磁加热电路内的磁控管的阳极电流检测信号，并可在发生以下一者或多个的情况下执行停机保护操作：接收到阳极电流检测信号，且所述选择信号指示选择电磁加热；及接收到阳极电流检测信号，且所述选择信号指示选择微波加热及电磁加热。

具体的停机保护操作判定流程如图6所示。如图6所示，该流程包含以下步骤：

在步骤S610，判定是否接收到A或AC点反馈信号，如果是，则执行步骤S640进行微波加热，否则继续执行步骤S620。

在步骤S620，判定是否接收到B点反馈信号，如果是，则执行步骤S650进行电磁加热，否则继续执行步骤S630。

在步骤630，判定是否接收到BC点反馈信号或者是否接收到ABC点反馈信号，如果是，则执行步骤S660进行停机保护，否则流程结束。

在此流程中所提及的A、B、C点反馈信号均是参照图4所示的电路图而言的，其分别指代选择信号表明选择微波加热、选择信号表明选择电磁加热、以及微波加热电路内的磁控管的阳极电流检测信号。

相应的，本发明实施例还提供一种加热器具，该加热器具包含上述电磁微波加热系统。该加热器具可为任何具备电磁加热及微波加热的设备。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。