电磁加热装置及其控制方法与流程

本发明属于电器制造技术领域，尤其涉及一种电磁加热装置的控制方法，以及电磁加热装置。

背景技术

现有电磁产品例如电磁炉，都是将市电通过整流滤波成直流电，然后通过逆变器，逆变成高频振荡信号，对锅具进行加热。其中，逆变器主要包括lc振荡器、开关管例如igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)，通过控制igbt开关实现lc振荡器的持续振荡。

目前，对于整个10毫秒的市电包络，控制igbt的pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)信号的脉冲脉宽都是固定的，如果电磁产品去往需要满足fccpart18标准要求的国家，固定的pwm脉宽会导致电磁产品在re(radiatedemission,电磁波干扰)的loop测试中，主频的辐射场强过高，电磁兼容性差。相关技术中提出一种改变频率的方案，通过电流控制pwm的变化，即以电流为控制参数来控制pwm，得到变化的pwm信号，但是，该方法存在几十瓦的波动，稳定性差。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明需要提出一种电磁加热装置的控制方法，该控制方法，可以有效降低电磁加热装置的主频辐射强度，提高电磁兼容性。

本发明还提出一种电磁加热装置。

为了解决上述问题，本发明一方面提出的电磁加热装置的控制方法，包括：根据目标电流信号输出初始脉冲宽度调制信号以驱动电磁加热装置的功率开关模块；根据所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度获得多个不同的脉冲宽度；以及，按照预设周期交替输出具有所述多个不同的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号至所述功率开关模块。

本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，不同于以电流为控制变量来获得变化的pwm信号，直接以脉冲宽度为控制变量，实现以变化脉冲宽度的pwm信号控制功率开关模块的通断，电磁加热装置的主频电磁辐射强度得到有效降低，提高电磁兼容性。

在本发明的一些实施例中，在本次加热周期内，所述多个不同的脉冲宽度的和值等于所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度。

在本发明的一些实施例中，所述多个不同的脉冲宽度包括第一脉冲宽度和第二脉冲宽度。

在本发明的一些实施例中，所述第一脉冲宽度比所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度小第一宽度值，所述第二脉冲宽度比所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大第二宽度值。

在本发明的一些实施例中，1单位≤所述第一宽度值≤3单位，1单位≤所述第二宽度值≤3单位。

为了解决上述问题，本发明另一方面提出的电磁加热装置，包括：功率开关模块；寄存模块，用于寄存多个不同的脉冲宽度；控制模块，用于根据目标电流输出初始脉冲宽度调制信号以驱动所述功率开关模块的通断，以及，根据所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度获得所述多个不同的脉冲宽度，并按照预设周期交替输出具有所述多个不同的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号至所述功率开关模块。

本发明实施例的电磁加热装置，不同于以电流为控制变量来获得变化的pwm信号，直接以脉冲宽度为控制变量，实现以变化脉冲宽度的pwm信号控制功率开关模块的通断，有效降低主频电磁辐射强度，提高电磁兼容性。

在本发明的一些实施例中，在本次加热周期内，所述多个不同的脉冲宽度的和值等于所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度。

在本发明的一些实施例中，所述寄存模块包括：第一寄存单元和第二寄存单元，所述第一寄存单元用于寄存第一脉冲宽度，所述第二寄存单元用于寄存第二脉冲宽度。

在本发明的一些实施例中，所述第一脉冲宽度比所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度小第一宽度值，所述第二脉冲宽度比所述初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大第二宽度值。

在本发明的一些实施例中，1单位≤所述第一宽度值≤3单位，1单位≤所述第二宽度值≤3单位。

在本发明的一些实施例中，所述电磁加热装置包括电磁炉

附图说明

图1是根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图；

图2是相关技术中的一个固定脉冲宽度的pwm信号驱动的辐射强度波形示意图；

图3是采用本发明实施例的变化脉冲宽度的pwm信号驱动的辐射强度波形示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图；以及

图5是根据本发明实施例的电磁加热装置的框图。

附图标记：

电磁加热装置100；

功率开关模块10、寄存模块20和控制模块30。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的电磁加热装置及其控制方法。

图1是根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图，如图1所示，该电磁加热装置的控制方法包括以下步骤：

s1，根据目标电流信号输出初始脉冲宽度调制信号以驱动电磁加热装置的功率开关模块。

具体地，电磁加热装置，例如电磁炉，上电之后，通过加热功率选择操作给定目标电流信号，通常地，在检测到开始加热时，根据目标电流信号和实际电流信号调节功率开关模块例如igbt的通断，调节驱动igbt的pwm信号的脉冲宽度，以达到目标加热功率。

在本发明实施例中，在检测到锅具开始加热时，直接以初始脉冲宽度调制信号来驱动功率开关模块，该初始脉冲宽度调制信号根据目标电流生成。

s2，根据初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度获得多个不同的脉冲宽度。

具体地，在达到目标加热功率之后，将初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度分配为多个不同的脉冲宽度，分配原则可以保证，在本次加热周期内，交替输出具有获得的多个不同的脉冲宽度的pwm信号来驱动功率开关模块与以初始脉冲宽度调制信号驱动功率开关信号的平均加热功率相当。在本次加热周期内，可以将获得多个不同的脉冲宽度暂存于寄存器中。

s3，按照预设周期交替输出具有该多个不同的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号至功率开关模块。

具体地，以初始脉冲宽度调制信号驱动功率开关模块，达到目标加热功率之后，改变功率开关模块的脉冲宽度调节信号的脉冲宽度，交替输出不同脉冲宽度的脉冲宽度调制信号控制功率开关模块的通断，使得谐振模块持续振荡，进行加热，即直接以脉冲宽度为控制变量，实现以变化的脉冲宽度调制信号驱动功率开关模块。即言，在每个加热周期最终输出的脉冲调制信号的脉冲宽度是变化的，因而谐振频率也是变化的值，从而，可以降低在每个频率点的强度，即降低单一频段的磁场辐射强度，有效提高emc(electromagneticcompatibility，电磁兼容性)。

需要说明的是，预设周期可以根据需要进行设置，并且，按照预设周期交替输出脉冲宽度值不同的多个脉冲宽度，具体地交替的频率可以根据需要或具体情况，例如，可以每隔预设周期即改变一次脉冲宽度调制信号的脉冲宽度，或者，每隔几个预设周期改变一次脉冲宽度调制信号的脉冲宽度，在此可以不做具体限制。

如图2所示为相关技术中采用固定脉冲宽度的pwm信号驱动的磁场辐射强度波形的示意图；图3是根据本发明的一个实施例的采用变化脉冲宽度的pwm信号驱动的磁场辐射轻度波形的示意图。

可以看出，本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，不同于以电流为控制变量来获得变化的pwm信号，直接以脉冲宽度为控制变量，实现以变化脉冲宽度的pwm信号控制功率开关模块的通断，电磁加热装置的主频电磁辐射强度得到有效降低，提高电磁兼容性。

在本发明的一些实施例中，在本次加热周期内，根据初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度获得多个不同的脉冲宽度的和值等于初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度值。例如，以每隔预设周期交替输出两个不同脉冲宽度的pwm信号为例，即多个脉冲宽度包括第一脉冲宽度和第二脉冲宽度。初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度设为ppg_temp，根据ppg_temp获得的两个脉冲宽度分别设为ppga和ppgb，则在整个加热周期内满足ppga+ppgb＝ppg_temp，此时，交替输出具有ppga和ppgb的脉冲宽度调制信号，谐振频率将处于交替变化的状态。

其中，第一脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度小第一宽度值，第二脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大第二宽度值。在本发明的一些实施例中，第一宽度值和第二宽度值满足：1单位≤第一宽度值≤3单位，1单位≤第二宽度值≤3单位，其中“单位”为脉冲宽度的单位例如毫秒或者微秒。例如，第一宽度值选择2微秒，第二宽度值选择2微秒，即第一脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度小2微秒，第二脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大2微秒。

如图4所示为根据本发明的一个具体实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图，如图4所示，包括：

s100，给定目标电流。

s110，输出ppg_temp的pwm信号以控制igbt的通断。

s120，将ppg_temp赋值给ppga和ppgb，即将ppg_temp分配为ppga和ppgb。

s130，判断当前预设周期是否为2n+1，其中，n≥0。如果是，则进入步骤s140，否则进入步骤s150。

s140，输出脉冲宽度为ppga的pwm信号。

s150，输出脉冲宽度为ppgb的pwm信号。

即言，按照预设周期交替输出脉冲宽度分别为ppga和ppgb的pwm信号，其中，在奇数周期时输出脉冲宽度为ppga的pwm信号，在偶数周期时输出脉冲宽度为ppgb的pwm信号，如此交替输出，使得振荡频率处于交替变化状态，降低在每个频率点的强度，有效境地磁场辐射强度。

s160，本次加热周期是否结束，如果是，则结束，否则，返回步骤s130。

可以理解的是，如果以两个不同脉冲宽度的pwm信号控制igbt的通断，对主频的辐射强度过高的问题改善不大时，可以根据需要将初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度分配为更多个的变化脉冲宽度，以更多宽度的pwm信号的交替输出，以达到更好地降低主频辐射强度的效果，提高电磁兼容性。

总之，本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，以pwm信号的脉冲宽度为直接控制变量，在加热周期内一直改变pwm信号的脉冲宽度，使得振荡频率持续变化，从而可以提高产品的电磁兼容性。

下面参照附图5描述根据本发明另一方面实施例的电磁加热装置。

图5是根据本发明实施例的电磁加热装置的框图，如图5所示，该电磁加热装置100包括功率开关模块10、寄存模块20和控制模块30。

其中，本发明实施例的电磁加热装置100可以包括但不限于电磁炉，功率开关模块10根据脉冲宽度调制信号的驱动来通断，以使谐振模块产生振荡，实现锅具的加热。

寄存模块20用于寄存多个不同的脉冲宽度。

控制模块30用于根据目标电流输出初始脉冲宽度调制信号以驱动功率开关模块10的通断，以及，根据初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度获得多个不同的脉冲宽度，并按照预设周期交替输出具有多个不同的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号至功率开关模块10。即直接以脉冲宽度为控制变量，实现以变化的脉冲宽度调制信号驱动功率开关模块10。即言，在每个加热周期最终输出的脉冲宽度调制信号的脉冲宽度是变化的，因而谐振频率也处于变化状态，从而，可以降低在每个频率点的强度，有效降低emc的磁场辐射强度。

本发明实施例的电磁加热装置100，不同于以电流为控制变量来获得变化的pwm信号，直接以脉冲宽度为控制变量，实现以变化脉冲宽度的pwm信号控制功率开关模块10的通断，有效降低主频电磁辐射强度，提高电磁兼容性。

在本发明的一些实施例中，在本次加热周期内，根据初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度获得多个不同的脉冲宽度的和值等于初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度值。例如，以每隔预设周期交替输出两个不同脉冲宽度的pwm信号为例，寄存模块20包括第一寄存单元21和第二寄存单元22，第一寄存单元21用于寄存第一脉冲宽度，第二寄存单元22用于寄存第二脉冲宽度，则在整个加热周期内第一脉冲宽度和第二脉冲宽度的和值等于初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度值，此时，交替输出具有第一脉冲宽度和第二脉冲宽度的脉冲宽度调制信号，谐振频率将处于交替变化的状态。

其中，第一脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度小第一宽度值，第二脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大第二宽度值。在本发明的一些实施例中，第一宽度值和第二宽度值满足：1单位≤第一宽度值≤3单位，1单位≤第二宽度值≤3单位，其中“单位”为脉冲宽度的单位例如毫秒或者微秒。例如，第一宽度值选择2微秒，第二宽度值选择2微秒，即第一脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度小2微秒，第二脉冲宽度比初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度大2微秒。

可以理解的是，如果以两个不同脉冲宽度的pwm信号控制igbt的通断，对主频的辐射强度过高的问题改善不大时，可以根据需要将初始脉冲宽度调制信号的脉冲宽度分配为更多个的变化脉冲宽度，以更多宽度的pwm信号的交替输出，以达到更好地降低主频辐射强度的效果，提高电磁兼容性。

需要说明书的是，在本说明书的描述中，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。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。