本发明涉及电磁处理领域，具体而言，涉及一种降低电磁噪音的装置、一种降低电磁噪音的方法以及一种烹饪器具。
背景技术：
随着电磁技术越来越普及，如电磁炉，ih电饭煲(inductionheater电饭煲，电感加热电饭煲)等，在这些电磁电器产品中，因电磁加热需要不停的开关igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)，同时市电，市电谐波，以及电路对市电干扰，及其市电本身的波动，都会在大功率加热下，对电器作用发出各自对应的电磁噪音，这种电磁噪音特别刺耳，主要频段为100hz到600hz不等，这种噪音产生的嗡嗡声、吱吱声，严重影响客户的使用体验。
因此，如何降低电磁噪音，以改善用户的使用体验成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出了一种降低电磁噪音的方法。
本发明的另一个目的在于提供了一种降低电磁噪音的装置。
本发明的再一个目的在于提供了一种烹饪器具。
本发明的第一方面提出了一种降低电磁噪音的方法，包括：对于全波整流后的每个半波内的电压进行分时段检测；如果任一时段内的电压超过预设斩波电压，则对上述电压进行调制，使得调制后的上述半波的包络面积不变，并且上述半波内的每一时段的电压都小于等于上述预设斩波电压。
根据本发明的第一方面提出的降低电磁噪音的方法，对交流电的全波进行整流，如果整流后的半波电压大于预设的斩波电压，对半波电压进行分时段调制，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。调制的过程还要保证半波内任一时段的电压都小于等于预设的斩波电压。这样，震荡波形电压中的峰值电压就压低在斩波电压之下，由于低电压的频谱中，低频段的增益与调制前的电压的低频段增益相比相对较低，而低频段的增益是电磁噪音的主要来源，所以压低震荡波形的峰值电压就能降低电磁噪音，以改善用户的使用体验。
在上述技术方案中，优选地，上述对于全波整流后的每个半波内的电压进行分时段检测具体包括：以上述半波的最大值为轴，将每个上述半波对称地分成偶数个时段；检查每个上述时段内的电压值。
在该技术方案中，将半波电压的周期划分为偶数个时段，并且对称划分，以便在处理过程中利用pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)的调制规律。因为pwm的调制方式在调制过程中，遵从一定的规律，在对称的时段内采用相反的周期顺序，这样，在前半部分对pwm的占空比进行调整时如果是将占空比系数增大，则后半部分就要对pwm的占空比进行减小。从而，达到降低震荡峰值电压的同时，能够使半波的包络面积不变。
在上述技术方案中，优选地，对上述电压进行调制具体包括：通过改变每个时段的脉宽调制的占空比来对每个时段的上述电压进行调制，其中，在上述半波的电压上升阶段，从第一时段的初始占空比开始，每个时段的上述占空比随着电压的上升而减少，直到调制后的电压与预设斩波电压相等时，上述占空比不再减少；在上述半波的电压下降阶段，每个时段的上述占空比随着电压的下降而增加。
在该技术方案中，在对半波的上升阶段电压调制过程中，从对第一时段的占空比的调节开始，每个时段的占空比随电压升高而减小，从而能够保证调制后的电压小于斩波电压，并且调制电压等于斩波电压时占空比不再减小，半波下降阶段的电压与上升阶段的电压是对称关系，因此占空比的调节是随电压下降而升高。占空比调节的变化，能够在将震荡峰值电压降低到斩波电压以下的同时，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。
在上述技术方案中，优选地，上述的降低电磁噪音的方法，还包括：计算调制后的每个半波的功率；将上述功率与目标功率进行比较，并根据比较结果，确定下一半波的第一时段的初始占空比。
在该技术方案中，对调制后的半波的功率进行计算，与电磁设备的目标功率进行比较，根据比较结果，确定下一半波的第一时段占空比，能够使调制后的功率和目标功率一致，从而保证在降低电磁噪音的同时，不会降低电磁设备的输出功率。
在上述技术方案中，优选地，上述降低电磁噪音的方法，具体用于，当上述功率大于上述目标功率时，减少上述初始占空比；以及当上述功率小于等于上述目标功率时，增加上述初始占空比。
在该技术方案中，对调制后的功率和目标功率进行比较时，如果调制后的功率小于目标功率，则加大下一半波第一个pwm的占空比，如果大于目标功率，则减小下一半波第一个pwm占空比，直至调制后的功率和目标功率一致，达到需求的功率要求，这样调制后的功率和目标功率就能保持一致，从而保证在降低电磁噪音的同时，不会降低电磁设备的输出功率。
在上述技术方案中，优选地，上述预设斩波电压，根据加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个来确定。
在该技术方案中，通过加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个因素来确定预设斩波电压，能够针对当前的工况来确定预设斩波电压，进而可以在不同情况下降低电磁设备的电磁噪音，提高对电磁噪音降低的可靠性。
本发明的第二方面提供了一种降低电磁噪音的装置，包括：分段单元，对全波整流后的每个半波内的电压进行分时段检测；调制单元，如果任一时段内的电压超过预设斩波电压，则对上述电压进行调制，使得调制后的上述半波的包络面积不变，并且上述半波内的每一时段的电压都小于等于上述预设斩波电压。
根据本发明第二方面提出的降低电磁噪音的装置，分段单元对交流电的全波进行整流，如果整流后的半波电压大于预设的斩波电压，调制单元对半波电压进行分时段调制，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。调制的过程中，调制单元还要保证半波内任一时段的电压都小于等于预设的斩波电压。这样，震荡波形电压中的峰值电压就压低在斩波电压之下，由于低电压的频谱中，低频段的增益与调制前的电压的低频段增益相比相对较低，而低频段的增益是电磁噪音的主要来源，所以压低震荡波形的峰值电压就能降低电磁噪音，以改善用户的使用体验。
在上述技术方案中，优选地，上述分段单元具体用于：以上述半波的最大值为轴，将每个上述半波对称地分成偶数个时段；检查每个上述时段内的电压值。
在该技术方案中，分段单元将半波电压的周期划分为偶数个时段，并且对称划分，以便在处理过程中可以利用pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)的调制规律。因为pwm的调制方式在调制过程中，遵从一定的规律，在对称的时段内采用相反的周期顺序，这样，在前半部分对pwm的占空比进行调整时如果是将占空比系数增大，则后半部分就要对pwm的占空比进行减小。从而，达到降低震荡峰值电压的同时，能够使半波的包络面积不变。
在上述技术方案中，优选地，上述调制单元具体用于：通过改变每个时段的脉宽调制的占空比来对每个时段的上述电压进行调制，其中，在上述半波的电压上升阶段，从第一时段的初始占空比开始，每个时段的上述占空比随着电压的上升而减少，直到调制后的电压与预设斩波电压相等时，上述占空比不再减少；在上述半波的电压下降阶段，每个时段的上述占空比随着电压的下降而增加。
在该技术方案中，调制单元在对半波的上升阶段电压调制过程中，从对第一时段的占空比的调节开始，每个时段的占空比随电压升高而减小，从而能够保证调制后的电压小于斩波电压，并且调制电压等于斩波电压时占空比不再减小，半波下降阶段的电压与上升阶段的电压是对称关系，因此占空比的调节是随电压下降而升高。占空比调节的变化，能够在将震荡峰值电压降低到斩波电压以下的同时，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。
在上述技术方案中，优选地，上述的降低电磁噪音的装置，还包括：计算单元，计算调制后的每个半波的功率；比较单元，将上述功率与目标功率进行比较，并根据比较结果，确定下一半波的第一时段的初始占空比。
在该技术方案中，计算单元对调制后的半波的功率进行计算后，比较单元就将调制后的功率与电磁设备的目标功率进行比较，根据比较结果，确定下一半波的第一时段占空比，能够使调制后的功率和目标功率一致，从而保证在降低电磁噪音的同时，不会降低电磁设备的输出功率。
在上述技术方案中，优选地，上述降低电磁噪音的装置，具体用于：当上述功率大于上述目标功率时，减少上述初始占空比；以及，当上述功率小于等于上述目标功率时，增加上述初始占空比。
在该技术方案中，对调制后的功率和目标功率进行比较时，如果调制后的功率小于目标功率，则加大下一半波第一个pwm的占空比，如果大于目标功率，则减小下一半波第一个pwm占空比，直至调制后的功率和目标功率一致，达到需求的功率要求，这样调制后的功率和目标功率就能保持一致，从而保证在降低电磁噪音的同时，不会降低电磁设备的输出功率。
在上述技术方案中，优选地，上述预设斩波电压，根据加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个来确定。
在该技术方案中，通过加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个因素来确定预设斩波电压，能够针对当前的工况来确定预设斩波电压，进而可以在不同情况下降低电磁设备的电磁噪音，提高对电磁噪音降低的可靠性。
本发明的第三方面提供了一种烹饪器具，包括如本发明第二方面提出的降低电磁噪音的装置，因此，本发明第三方面提出的烹饪器具，具有本发明第二方面提出的降低电磁噪音的装置的全部有益效果，在此不再赘述。
其中，上述烹饪器具可以为电磁炉、ih电饭煲、电压力锅，也可以为其他类型的电磁加热设备。
通过本发明的技术方案，对整流后的半波进行分时段调制，降低震荡半波电压的峰值电压于斩波电压之下，同时保证输出功率不变。由于调制后的低电压在低频段的增益变小，因为低频段的增益产生的电磁噪音也随之变小，从而降低电磁噪音，改善用户的使用体验。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明第一方面实施例的降低电磁噪音的方法的流程图；
图2示出了根据本发明第二方面实施例的降低电磁噪音的装置的框图；
图3示出了根据本发明实施例的烹饪器具的示意框图；
图4示出了根据本发明实施例的峰值电压调节的示意图；
图5示出了根据本发明实施例的对整流电压分时段的示意图；
图6示出了根据本发明实施例的调节震荡峰值电压的流程图；
图7示出了根据本发明实施例的电压频谱对比的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明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能够相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还能够采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明第一方面实施例的降低电磁噪音的方法的流程图。
如图1所示，本发明第一方面实施例提出了一种降低电磁噪音的方法，包括：步骤s102，对于全波整流后的每个半波内的电压进行分时段检测；步骤s104，如果任一时段内的电压超过预设斩波电压，则对上述电压进行调制，使得调制后的上述半波的包络面积不变，并且上述半波内的每一时段的电压都小于等于上述预设斩波电压。
在步骤s102中，以上述半波的最大值为轴，将半波电压的周期划分为偶数个时段，并且对称划分，同时检查每个上述时段内的电压值，以便在处理过程中利用pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)的调制规律。因为pwm的调制方式在调制过程中，遵从一定的规律，在对称的时段内采用相反的周期顺序，这样，在前半部分对pwm的占空比进行调整时如果是将占空比系数增大，则后半部分就要对pwm的占空比进行减小。从而，达到降低震荡峰值电压的同时，能够使半波的包络面积不变，也就是保证电磁设备的输出功率不变。
在步骤s104中，通过改变每个时段的脉宽调制的占空比来对每个时段的上述电压进行调制，在对半波的上升阶段电压调制过程中，从对第一时段的占空比的调节开始，每个时段的占空比随电压升高而减小，从而能够保证调制后的电压小于斩波电压，并且调制电压等于斩波电压时占空比不再减小，半波下降阶段的电压与上升阶段的电压是对称关系，因此占空比的调节是随电压下降而升高。占空比调节的变化，能够在将震荡峰值电压降低到斩波电压以下的同时，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。
在对半波进行调制后，对调制后的半波的功率进行计算，与电磁设备的目标功率进行比较，根据比较结果，确定下一半波的第一时段占空比，具体的，如果调制后的功率小于目标功率，则加大下一半波第一个pwm的占空比，如果大于目标功率，则减小下一半波第一个pwm占空比，直至调制后的功率和目标功率一致，达到需求的功率要求，这样调制后的功率和目标功率就能保持一致，从而保证在降低电磁噪音的同时，不会降低电磁设备的输出功率。
优选地，上述预设斩波电压，根据加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个来确定。通过加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个因素来确定预设斩波电压，能够针对当前的工况来确定预设斩波电压，进而可以在不同情况下降低电磁设备的电磁噪音，提高对电磁噪音降低的可靠性。
根据上述步骤，对交流电的全波进行整流，如果整流后的半波电压大于预设的斩波电压，对半波电压进行分时段调制，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。调制的过程还要保证半波内任一时段的电压都小于等于预设的斩波电压。这样，震荡波形电压中的峰值电压就压低在斩波电压之下，由于低电压的频谱中，低频段的增益与调制前的电压的低频段增益相比相对较低，而低频段的增益是电磁噪音的主要来源，所以压低震荡波形的峰值电压就能降低电磁噪音，以改善用户的使用体验。
图2示出了根据本发明第二方面实施例的降低电磁噪音的装置的框图。
如图2所示，本发明的第二方面提供的降低电磁噪音的装置200，包括：分段单元202，对全波整流后的每个半波内的电压进行分时段检测；调制单元204，如果任一时段内的电压超过预设斩波电压，则对上述电压进行调制，使得调制后的上述半波的包络面积不变，并且上述半波内的每一时段的电压都小于等于上述预设斩波电压。
其中，分段单元202以上述半波的最大值为轴，将半波电压的周期划分为偶数个时段，并且对称划分，同时检查每个上述时段内的电压值，以便在处理过程中可以利用pwm的调制规律。因为pwm的调制方式在调制过程中，遵从一定的规律，在对称的时段内采用相反的周期顺序，这样，在前半部分对pwm的占空比进行调整时如果是将占空比系数增大，则后半部分就要对pwm的占空比进行减小。从而，达到降低震荡峰值电压的同时，能够使半波的包络面积不变。
此外，调制单元204通过改变每个时段的脉宽调制的占空比来对每个时段的上述电压进行调制，其中，调制单元204在对半波的上升阶段电压调制过程中，从对第一时段的占空比的调节开始，每个时段的占空比随电压升高而减小，从而能够保证调制后的电压小于斩波电压，并且调制电压等于斩波电压时占空比不再减小，半波下降阶段的电压与上升阶段的电压是对称关系，因此占空比的调节是随电压下降而升高。占空比调节的变化，能够在将震荡峰值电压降低到斩波电压以下的同时，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。
除此之外，降低电磁噪音的装置200还包括计算单元206与比较单元208，计算单元206用于计算调制后的每个半波的功率；比较单元208用于将上述功率与目标功率进行比较，并根据比较结果，确定下一半波的第一时段的初始占空比。计算单元206对调制后的半波的功率进行计算后，比较单元208就将调制后的功率与电磁设备的目标功率进行比较，根据比较结果，确定下一半波的第一时段占空比，具体的，比较单元208对调制后的功率和目标功率进行比较时，如果调制后的功率小于目标功率，则加大下一半波第一个pwm的占空比，如果大于目标功率，则减小下一半波第一个pwm占空比，直至调制后的功率和目标功率一致，达到需求的功率要求，这样就能够使调制后的功率和目标功率一致，从而保证在降低电磁噪音的同时，不会降低电磁设备的输出功率。
根据降低电磁噪音的装置200中，分段单元202对交流电的全波进行的整流，如果整流后的半波电压大于预设的斩波电压，调制单元204就对半波电压进行分时段调制，使半波的包络面积不变，也就是保证功率不变。调制的过程中，调制单元204还要保证半波内任一时段的电压都小于等于预设的斩波电压。这样，震荡波形电压中的峰值电压就压低在斩波电压之下，由于低电压的频谱中，低频段的增益与调制前的电压的低频段增益相比相对较低，而低频段的增益是电磁噪音的主要来源，所以压低震荡波形的峰值电压就能降低电磁噪音，以改善用户的使用体验。另外，计算单元206和比较单元208对调制后的每个半波的功率进行计算，并将调制后的功率与目标功率进行比较，根据比较结果，确定下一半波的第一时段的初始占空比。这样就能够使调制后的功率和目标功率一致，从而保证在降低电磁噪音的同时，不会降低电磁设备的输出功率。
其中，预设斩波电压是根据加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个来确定的。通过加热功率、当前工作电压和锅具类型中的一个或多个因素来确定预设斩波电压，能够针对当前的工况来确定预设斩波电压，进而可以在不同情况下降低电磁设备的电磁噪音，提高对电磁噪音降低的可靠性。
图3示出了根据本发明实施例的烹饪器具的示意框图。
如图3所示，根据本发明实施例的烹饪器具300，包括如图2所示的降低电磁噪音的装置200，因此，烹饪器具300具有降低电磁噪音的装置200的全部有益效果，在此不再赘述。
其中，烹饪器具300可以为电磁炉、ih电饭煲、电压力锅，也可以为其他类型的电磁加热设备。
图4示出了根据本发明实施例的峰值电压调节的示意图。
如图4所示，对整流后的半波电压(3)或对斩波后的半波电压(4)进行调制，将半波震荡峰值电压进行压低，同时保证其包络面积不变，也就意味着功率不变，扩充两侧电压幅值，将电压(3)和电压(4)压低在斩波电压值(5.1)之下，形成电压(5)，就是调制后的电压，实现了对峰值电压的调节。
图5示出了根据本发明实施例的对整流电压分时段的示意图。
如图5所示，电压波形(5)是由波形(5.2)变换而来，因此将电压波形(5.2)分为偶数个时间段，在这里分为6个时段，分别为时段(5.3)、(5.4)、(5.5)、(5.6)、(5.7)、(5.8)，对每个时间段进行精确控制，使得在满足功率不变的条件下，igbt-vc的波形(5.2)变换为波形(5)。
图6示出了根据本发明实施例的调节震荡峰值电压的流程图。
如图6所示，以烹饪器具为例，对震荡峰值电压的调节进行说明。首先在步骤s602中，对当前电压进行检测，步骤s604判断电压值是否过零点，如果电压值过零点，则进入步骤s606，根据当前电压对时段5.3调整pwm的占空比，对烹饪器具供电，实现加热；根据步骤s608，根据当前电压对时段5.4调整pwm的占空比，再在步骤s610和步骤s612中，根据各时段的当前电压和斩波电压分别对时段5.5和时段5.6进行调整pwm的占空比，然后在步骤s614和步骤s616中，根据各时段的当前电压分别对时段5.7和时段5.8进行调整pwm的占空比，实现对烹饪器具的供电，进行加热。时段5.8后，进入下一半波周期，步骤s618检测电压过零点时，根据上一半波周期电流和当前电压，以目标功率和上一半波周期功率的关系，对该半波周期中相对应的时段5.3至时段5.8进行同样规律的处理。在步骤s620中，以此规律进行对下一周期的调制，实现对烹饪器具的供电，实现加热过程。
在上述步骤中，对每个时间段的具体调整pwm的过程，调整pwm的占空比需要根据不同功率要求和不同电压有不同的调节方式，但是规律是一致的。在此以对于2kw功率，220v电压的烹饪器具为例，说明具体处理过程。假设时段5.3第一个pwm占空比为n(30％<n<70％,15khz<频率<30khz)，则时段5.3后面的每个pwm的占空比乘以系数l(<0.5<l<1),当执行完时段5.3时，根据同样的规律执行时段5.4的前半部分，后半部分根据当前电压和预设电压(3/4～4/5的igbt-vc峰值电压)确定是否更改系数l，如果当前电压和预设电压一致，则不许更改l，如果偏小，则减小l，如果偏大，则增大l，以确保时段5.4末尾igbt-vc峰值电压刚好触碰到斩波点；同理在时段5.5内，pwm继续乘以l，在时段5.6、5.7、5.8内，顺序刚好和时段5.5、5.4、5.3相反，增大l(1<l<1.5)。
当执行完1个包络(时段5.3～5.8)时，如果功率小于目标功率，则加大时段5.3第一个pwm占空比，如果大于目标功率，则减小时段5.3第一个pwm占空比，直至目标功率和需求功率一致。
当分为其它个时段(如大于6个时段)时，在每个时段调整pwm加热的方式是有规律的，比如在该实施例中，时段5.3和时段5.8的控制pwm占空比，周期顺序刚好相反；同样时段5.4和时段5.7遵从一样规律；时段5.5同时段5.6也遵循一样的规律。
图7示出了根据本发明实施例的电压频谱对比的示意图。
如图7所示，电压波形(3)对应的频谱如图中频谱(6)所示，电压波形(5)对应的频谱如图中频谱(7)所示，可以看出在100、200、300、400主要频点上，频谱(7)的频谱点均比频谱(6)低，而这几个频点是产生嗡嗡声的最重要频点，虽然在500、600频点，频谱(7)的频谱点比频谱(6)的频谱点高，但500、600频点对噪音的贡献度相对于100、200、300、400较小。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，能够通过对电压的调制，将震荡波形电压中的峰值电压压低在斩波电压之下，由于低电压的频谱中，低频段的增益与调制前的电压的低频段增益相比相对较低，而低频段的增益是电磁噪音的主要来源，所以压低震荡波形的峰值电压就能降低电磁噪音，从而改善用户的使用体验。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本发明实施例系统中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。