一种电磁感应加热电路及其家电的制作方法

本实用新型涉及电磁感应加热家电的领域，并具体涉及一种电磁感应加热电路和一种具有该加热电路的家电，特别涉及一种具有该加热电路的电磁炉。

背景技术：

国标GB4706.1第22.5条要求电器在电压峰值时从电源断开，在断开后的1秒内，用一个不会对测量值产生明显影响的仪器，测量插头各插脚间的电压，此电压应不超过34V。但是，电磁感应加热电器产品中存在整流滤波的电解电容等储能元器件，在拔掉插头后，储能元器件存储的电能不能立即被泄放掉，造成插头两端存在残余电压，此残余电压在拔掉1秒内仍高达100VAC以上，远远超过安全电压规定，这会对人体造成伤害。为达到此安规要求，需要根据掉电发生情况来控制放电电路释放残余电量。

现有技术中提出了一种插头的安全防护电路，其单片机对电压掉电检测电路所采集到的电压反馈信号进行处理，判断是否掉电，若判断掉电则控制负载泄放电压回路生效。该电压掉电检测电路设置在整流电路的输出端。

在现有技术中，电磁感应加热电路的电压检测电路通常设置在整流电路的输出端，由于其采样端口前端存在起滤波作用的电解电容，导致拔电时，采样电压上冲后再回落，当没有大的放电元件时，该过程持续时间大于400ms。而400ms后，系统剩余的电量已经很少，甚至不足以维持控制器正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种可以快速、准确地获取掉电信息并且放电控制简单方便的电磁感应加热电路以及具有该加热电路的家电。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种电磁感应加热电路，包括：

电源，用于为所述加热电路提供市电；

整流电路，所述整流电路的第一端与所述电源连接；

谐振电路，所述谐振电路的第一端与所述整流电路的第二端连接；

同步电路，所述同步电路的第一端与所述谐振电路的第二端连接；

电压采样模块，所述电压采样模块的第一端与所述同步电路的第二端连接；

放电元件，所述放电元件的第一端连接所述整流电路的第二端，所述放电元件的第二端连接放电元件驱动电路的第一端；

所述放电元件驱动电路，所述放电元件驱动电路的第二端连接控制器；

所述控制器，依据电压采样模块的电压值V₁信号控制所述放电元件驱动电路，进而控制所述放电元件改变工作状态，所述电压采样模块集成在所述控制器中，或者所述电压采样模块独立于所述控制器并且所述电压采样模块的第二端连接到所述控制器。

在本实用新型一实施例中，所述控制器用于判断所述电压值V₁是否达到预设的低电压阈值V₀，并根据判断结果控制所述放电元件驱动电路，进而控制所述放电元件改变工作状态。

在本实用新型一实施例中，所述放电元件是用于电磁加热散热的风扇，所述放电元件驱动电路为驱动风扇转动的驱动电路。

在本实用新型一实施例中，所述驱动电路接收来自所述控制器的第一驱动信号和第二驱动信号，其中，当所述控制器判断所述电压值V₁达到预设的低电压阈值V₀时，所述驱动电路接收来自所述控制器的第一驱动信号，并控制所述风扇转动进行放电；当所述控制器判断包含所述电磁感应加热电路的家电工作或者需要散热时，所述驱动电路接收来自所述控制器的第二驱动信号，并控制所述风扇转动进行散热。

在本实用新型一实施例中，所述低电压阈值的选择范围是160V≤V₀≤200V。

在本实用新型一实施例中，所述驱动电路控制所述风扇开始转动进行放电的风扇接通时间T₁设置为小于1000ms。

本实用新型还提供了一种电磁感应加热的家电，所述家电包括上述任一种电磁感应加热电路。

在本实用新型一实施例中，所述控制器还用于在判断所述电压值V₁是否达到预设的低电压阈值V₀之前判断所述家电是否处于待机状态，如果判断所述家电处于待机状态，则利用上述任一种电磁感应加热电路，依据电压采样模块的电压值V₁信号控制放电元件驱动电路，进而控制放电元件改变工作状态。

在本实用新型一实施例中，所述家电是电磁炉或电磁加热的电热锅。

本实用新型的有益效果在于，由于采用了如下的设置：电压采样模块的第一端与同步电路的第二端连接，所述电压采样模块集成在所述控制器中，或者所述电压采样模块独立于所述控制器并且所述电压采样模块的第二端连接到所述控制器，从而所述控制器依据电压采样模块的电压值V₁信号控制所述放电元件驱动电路，进而控制所述放电元件改变工作状态；从而，本实用新型通过对电磁感应加热家电自身的同步电路输出信号进行采样来判断掉电情况并控制放电，与现有技术中对整流滤波电路之后输出的电压信号进行采样相比，避免了拔电时电压上冲造成的误判，并且能够在第一时间获取到更加精准的电压变化信息，准确地判断掉电的发生，从而使得放电程序的控制简单方便。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步地说明，其中：

图1是现有技术的电压采样电路图；

图2是根据本实用新型一实施例的电磁感应加热电路的示意框图；

图3是根据本实用新型一实施例的电磁感应加热电路的放电控制流程图；

图4是根据本实用新型另一实施例的电磁感应加热电路的放电控制流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图2示出了根据本实用新型一实施例的电磁感应加热电路的示意框图。

如图2所示，根据本实用新型的电磁感应加热电路，包括：电源，用于为所述加热电路提供市电；整流电路，所述整流电路的第一端与所述电源连接；谐振电路，所述谐振电路的第一端与所述整流电路的第二端连接；同步电路，所述同步电路的第一端与所述谐振电路的第二端连接；电压采样模块，所述电压采样模块的第一端与所述同步电路的第二端连接；放电元件，所述放电元件的第一端连接所述整流电路的第二端，所述放电元件的第二端连接放电元件驱动电路的第一端；所述放电元件驱动电路，所述放电元件驱动电路的第二端连接控制器；所述控制器，依据电压采样模块的电压值V₁信号控制所述放电元件驱动电路，进而控制所述放电元件改变工作状态，所述电压采样模块集成在所述控制器中，或者所述电压采样模块独立于所述控制器并且所述电压采样模块的第二端连接到所述控制器。

其中，所述滤波电路(或称整流电路)用于将市电的交流电变换为脉动的直流电，然后经过电感和电容进行滤波，输出平滑的直流电，供所述放电元件正常工作；所述谐振电路是利用LC并联谐振的原理产生高频交流电，使接入所述谐振电路的电磁感应加热盘形成高频电磁涡流。滤波电路和谐振电路都是现有的电磁感应加热系统中已知的常规电路，本申请不再详细介绍。

在现有技术中，电压采样电路通常如图1所示，V端连接到控制器AD采样端口，由于其采样端口前端存在起滤波作用的电解电容，导致拔电时，V端采样电压上冲后再回落，当没有大的放电元件时，该过程持续时间大于400ms。而400ms后，系统剩余的电量已经很少，甚至不足以维持控制器正常工作。同步电路一般用于控制IGBT的开关同步，当电磁感应加热的家电处于待机状态时，例同步电路输出端电压为交流电经过整流滤波后的电压分压，可正常反映出当前电压的状态，由于其掉电波形平滑并且无上冲，因此，在本实用新型提供的电磁感应加热电路中，将电压采样位置设置在其同步电路输出端，以同步电路输出端电压作为判断掉电的依据，从而规避了电压上冲的耗时和误判问题，因此在发生掉电的情况时，所述电压采样模块可以在第一时间获取到信号并发送至控制器，控制器再根据对该信号的判断控制所述放电元件驱动电路，进而控制所述放电元件改变工作状态进行放电。

根据本实用新型的一实施例，上述控制器用于判断所述电压值V₁是否达到预设的低电压阈值V₀，并根据判断结果控制所述放电元件驱动电路，进而控制所述放电元件改变工作状态。所述控制器可以例如通过比较器来实现上述判断。

在本实用新型的一实施例中，所述放电元件是用于电磁加热散热的风扇，所述放电元件驱动电路为驱动风扇转动的驱动电路。所述放电元件驱动电路可例如通过继电器接通或断开所述放电元件所在的电气回路来改变所述放电元件的工作状态。

在本实用新型的一实施例中，所述驱动电路接收来自所述控制器的第一驱动信号和第二驱动信号，其中，当所述控制器判断所述电压值V₁达到预设的低电压阈值V₀时，所述驱动电路接收来自所述控制器的第一驱动信号，并控制所述风扇转动进行放电；当所述控制器判断包含所述电磁感应加热电路的家电工作或者需要散热时，所述驱动电路接收来自所述控制器的第二驱动信号，并控制所述风扇转动进行散热。

具体地，如图3所示，控制器接收电压采样模块获取的电压值V₁，比较所述电压值V₁是否达到预设的低电压阈值V₀，如果V₁≤V₀，所述驱动电路接收来自所述控制器的第一驱动信号，并控制所述风扇转动进行放电。另外，如果V₁＞V₀，则所述控制器判断所述家电是否工作或者需要散热；如果所述家电工作或者需要散热，所述驱动电路接收来自所述控制器的第二驱动信号，并控制所述风扇转动进行散热；否则控制所述放电元件驱动电路关闭风扇。

在本实用新型的一实施例中，所述低电压阈值的选择范围是160V≤V₀≤200V。现有技术中放电元件可以是连接在放电电路中的电阻或者是电磁感应加热电器自身的耗电元件，例如风扇、数码管、液晶屏等或者其组合。考虑到风扇或者其风扇电动机具有小的电阻，通常可以单个地接通，并且在运行中不是安全关键的，因而特别适用于快速泄放电磁感应加热电器电路中储存的残余电量，并且不需要增加电器的待机功耗，因此本实施例中以风扇作为放电元件。由于安规规定，在断开后的1秒内，用一个不会对测量值产生明显影响的仪器，测量插头各插脚间的电压，此电压应不超过34V。因此，电路中的残余电压应在1s之内泄放到小于34V，经过多次实验，测得在200V电压时启动风扇放电的平均掉电时间为0.65s，在180V电压时启动风扇放电的平均掉电时间为0.89s，在160V电压时启动风扇放电的平均掉电时间是0.98s，在120V电压时启动风扇的平均掉电时间为1.34s。为了确保能在安规规定的时间1s内完成放电，低电压阈值V₀的下限选取为160V。另外，由于供电网络可能产生波动，在GB12325-90中规定，220V民用电压波动范围最大不超过+7％、-10％，也就是在电网不稳定时，电压的波动范围在198V-235.4V之间，因此，当电压略低于220V时，可能是发生了掉电有可能是由于电网的波动，为了避免电网波动导致的误判，并考虑中国电网实际波动情况，将低电压阈值的上限选取为200V。此外，在其他的实施例中，所述放电元件也可以是放电电阻、数码管、液晶屏等，所述低电压阈值也可根据上述原理进行设定。

在本实用新型的一实施例中，所述驱动电路控制所述风扇开始转动进行放电的风扇接通时间T₁设置为小于1000ms。从而保证在安规规定的时间1s之内放电至安全电压。

在本实用新型的一实施例中，提供了一种电磁感应加热的家电，所述家电包括上述任一种的电磁感应加热电路。

根据本实用新型的一实施例，上述家电的控制器还用于在判断所述电压值V₁是否达到预设的低电压阈值V₀之前判断所述家电是否处于待机状态，如果判断所述家电处于待机状态，则利用上述任一种电磁感应加热电路，依据电压采样模块的电压值V₁信号控制放电元件驱动电路，进而控制放电元件改变工作状态。

具体地，如图4所示，所述电磁感应加热电路的放电过程依次为：检测并判断包含所述电磁感应加热电路的家电是否处于待机状态；如果是，则电压采样模块采样同步电路输出端电压，获取当前的电压值V₁；控制器判断所述电压值V₁是否达到预设的低电压阈值V₀；如果V₁≤V₀，则控制器控制放电元件驱动电路启动所述风扇放电；如果V₁＞V₀，则控制器判断包含所述电磁感应加热电路的家电是否工作或者需要散热；如果其工作或者需要散热，则启动所述风扇；否则关闭风扇；另外，如果，包含所述电磁感应加热电路的家电没有处于待机状态，则比较同步电路输出端的信号；判断包含所述电磁感应加热电路的家电是否工作或者需要散热；如果其工作或者需要散热，则控制风扇启动；否则关闭风扇。

特别地，当所述控制器判断所述家电工作或者需要散热时，如果该家电被意外拔电，电路中残余的电压会通过风扇及其他耗电元件泄放掉。

在本实用新型的一实施例中，所述家电是电磁炉或电磁加热的电热锅。但是，本发明的电磁感应加热的家电不限于电磁炉或电磁加热的电热锅，也可以是开水壶、茶炉等电磁感应加热的家电。

综上所述，本实用新型实施例的电磁感应加热电路和电磁感应加热的家电，控制器依据对同步电路输出端的采样信号判断掉电情况，并在确定发生掉电时启动其放电元件进行放电。其避免了在拔电时电压上冲造成的误判，并且能够在第一时间获取到更加精准的电压变化信息，准确地判断掉电的发生，简单方便地进行放电控制，从而满足了国家标准或者欧洲标准对掉电后的放电要求。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述使用的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。