一种电磁炉及其加热控制电路的制作方法

[0001]
本发明涉及电磁炉装置技术领域，更具体地说涉及一种电磁炉及其加热控制电路。


背景技术：

[0002]
现有技术中电磁炉的加热控制电路普遍采用整流电路与滤波电路相组合的方式实现将交流市电转换成直流电的功能，再向电磁感应线圈回路供电，利用开关管控制电磁感应线圈回路的通断电。当开关管处于关断状态时，整流电路后级的滤波电路后处于开路状态，滤波电路会在电磁感应线圈回路处形成一个较高的直流电压，因此开关管每次从关断状态切换为导通状态时，开关管都需要承受一个硬开通所产生的短路电流，而开关管承受短路电流的同时，还伴随着温度上升以及噪声产生，在开关管硬开通完成后，电磁感应线圈回路通电能够产生谐振，之后同步信号检测电路利用该谐振产生同步触发信号令开关管在零电压再次导通，从而降低开关损耗。
[0003]
而现有的电磁炉有一个缺陷，在小功率运行时，由于输出功率较低，因此开关管导通时间较短，电磁感应线圈存储的能量较小，进而使得用于谐振的能量减少，此时电磁感应线圈的谐振处于欠阻尼状态，最终导致开关管无法在零电压进行导通。开关管停止工作后，滤波电路会在短时间内在电磁感应线圈回路处形成直流电压，开关管需要再次进行硬开通。开关管的启停频率越高，其温度以及所产生的噪声越严重。
[0004]
申请号为cn110267381a的专利文献公开了一种解决上述技术问题的方案，利用过零检测电路、开关控制电路以及mcu的组合，在交流电过零预设时间内使开关控制电路导通，从而将开关管上的直流电对地放到最低，之后在交流电过零前令开关控制电路断开，从而避免开关管出现硬开通。但是该专利文献的技术方案在解决技术问题的同时，无疑也增加了开关控制电路这一额外的电路模块。


技术实现要素：

[0005]
本发明目的在于提供一种电磁炉及其加热控制电路，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0006]
为解决上述技术问题所采用的技术方案：
[0007]
一种电磁炉的加热控制电路，包括：
[0008]
开关管；
[0009]
电源接口，用于与交流市电相连接，所述电源接口包括火线电源接口以及零线电源接口；
[0010]
负载接口，用于与电磁炉的电磁感应线圈相连接，所述负载接口包括第一负载接口以及第二负载接口，所述第一负载接口以及所述第二负载接口之间连接有电容c1；
[0011]
ac-dc模块，其配置有两个输入端以及两个个输出端，所述ac-dc模块的两个输入端与所述火线电源接口以及所述零线电源接口一一对应连接，所述ac-dc模块的一个输出
端与所述第一负载接口相连接，所述第二负载接口通过所述开关管与所述ac-dc模块的另一个输出端相连接，所述ac-dc模块用于将输入的交流电转换成带有过零点的直流电；
[0012]
过零检测模块，其输入端与所述ac-dc模块相连接，用于检测所述ac-dc模块输出的直流电的过零点；
[0013]
控制模块，所述控制模块包括处理单元以及同步信号检测单元，所述同步信号检测单元分别与所述第一负载接口以及所述第二负载接口相连接，所述过零检测模块以及所述同步信号检测单元分别与所述处理单元相连接，所述处理单元与所述开关管相连接。
[0014]
作为上述技术方案的进一步改进，所述ac-dc模块包括整流单元以及滤波单元，所述电源接口通过所述滤波单元与所述整流单元相连接，所述整流单元的输出端作为所述ac-dc模块的输出端。
[0015]
作为上述技术方案的进一步改进，所述过零检测模块的输入端接在所述电源接口与所述滤波单元的连接线路上，或者接在所述滤波单元与所述整流单元的连接线路上，或者接在所述整流单元与所述第一负载接口的连接线路上。
[0016]
作为上述技术方案的进一步改进，所述滤波单元包括电容c2、电容c3以及电感l1，所述火线电源接口分别与所述电容c2的一端以及所述电感l1的一端相连接，所述电容c2的另一端与所述零线电源接口相连接，所述电感l1的另一端与所述电容c3的一端相连接，所述电容c3的另一端与所述零线电源接口相连接，所述电容c3的两端与所述整流单元的两个输入端一一对应连接。
[0017]
作为上述技术方案的进一步改进，所述过零检测模块包括电阻r5、电阻r6以及电阻r7；
[0018]
所述电阻r5的一端接在所述电源接口与所述滤波单元的连接线路上，或者接在所述滤波单元与所述整流单元的连接线路上，或者接在所述整流单元与所述第一负载接口的连接线路上，所述电阻r5的另一端通过所述电阻r6接地，所述电阻r5与所述电阻r6的连接点，与所述处理单元相连接；
[0019]
所述电阻r7的一端接在所述电源接口与所述滤波单元的连接线路上，或者接在所述滤波单元与所述整流单元的连接线路上，或者接在所述整流单元与所述第一负载接口的连接线路上，所述电阻r7的另一端与所述处理单元相连接。
[0020]
作为上述技术方案的进一步改进，所述同步信号检测单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r3以及电阻r4，所述电阻r1以及所述电阻r2串联在所述第一负载接口与地之间，所述电阻r3以及所述电阻r4串联在所述第二负载接口与地之间，所述电阻r1与所述电阻r2的连接点、所述电阻r3与所述电阻r4的连接点，分别与所述处理单元相连接。
[0021]
作为上述技术方案的进一步改进，所述控制模块还包括电流采样单元，所述电流采样单元分别与所述处理单元以及所述开关管相连接。
[0022]
本发明同时还公开了一种电磁炉，包括电磁感应线圈以及以上所述的加热控制电路，所述电磁感应线圈的两端与所述第一负载接口以及所述第二负载接口一一对应连接。
[0023]
本发明的有益效果是：本技术方案利用ac-dc模块将交流电转换成直流电，但是与现有技术不同的是，本技术方案中ac-dc模块所输出的直流电存在多个过零点，因此当电磁炉处于低功率运行时，由于电磁感应线圈的谐振处于欠阻尼状态而导致开关管无法在零电压进行导通，此时通过过零检测模块检测ac-dc模块输出直流电的过零点位置，处理单元令
开关管在该位置导通，从而避免开关管出现硬开通状态，大大地降低了开关管的温度以及所产生的噪声，而且与现有技术相比无需添加额外的电路模块。
附图说明
[0024]
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
[0025]
图1是本发明的电路原理图。
[0026]
附图标记说明：
[0027]
100、ac-dc模块，110、滤波单元，120、整流单元，200、过零检测模块，300、控制模块，310、处理单元，320、同步信号检测单元、330、电流采样单元。
具体实施方式
[0028]
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0029]
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0030]
在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
[0031]
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0032]
参照图1，本申请公开了一种电磁炉的加热控制电路，其第一实施例，包括：
[0033]
开关管；
[0034]
电源接口，用于与交流市电相连接，所述电源接口包括火线电源接口以及零线电源接口；
[0035]
负载接口，用于与电磁炉的电磁感应线圈相连接，所述负载接口包括第一负载接口以及第二负载接口，所述第一负载接口以及所述第二负载接口之间连接有电容c1；
[0036]
ac-dc模块100，其配置有两个输入端以及两个个输出端，所述ac-dc模块100的两个输入端与所述火线电源接口以及所述零线电源接口一一对应连接，所述ac-dc模块100的一个输出端与所述第一负载接口相连接，所述第二负载接口通过所述开关管与所述ac-dc模块100的另一个输出端相连接，所述ac-dc模块100用于将输入的交流电转换成带有过零点的直流电，即在开关管处于关断状态时，所述ac-dc模块100输出的直流电存在多个周期性的过零点；
[0037]
过零检测模块200，其输入端与所述ac-dc模块100相连接，用于检测所述ac-dc模块100输出的直流电的过零点；
[0038]
控制模块300，所述控制模块300包括处理单元310以及同步信号检测单元320，所
述同步信号检测单元320分别与所述第一负载接口以及所述第二负载接口相连接，所述过零检测模块200以及所述同步信号检测单元320分别与所述处理单元310相连接，所述处理单元310与所述开关管相连接。
[0039]
现有技术中电磁炉的加热控制电路有一个必然的连接结构，就是在整流电路后设置滤波电路，因此现有技术中电磁感应线圈回路与滤波电路连接位置的电压，在开关管处于关断时是不存在过零点的，因此当开关管处于关断状态时，滤波电路会向电磁感应线圈回路传输一个幅值较高的直流电压，之后控制开关管从关断状态切换至导通状态时就会出现硬开通，而现有技术中的电磁炉要想实现连续低功率运行，开关管在单位时间内就会出现多次硬开通，使得开关管的温度升高，同时产生不可忽视的干扰。
[0040]
而本实施例克服了现有技术中的惯用思维，利用所述ac-dc模块100将输入的交流电转换成具有多个过零点的直流电，当电磁炉处于低功率运行时，由于电磁感应线圈的谐振处于欠阻尼状态而导致所述开关管无法在零电压进行导通，此时通过所述过零检测模块200检测所述ac-dc模块100输出直流电的过零点位置，所述处理单元310令所述开关管在该位置导通，从而避免所述开关管出现硬开通状态，大大地降低了所述开关管的温度以及所产生的噪声。
[0041]
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述ac-dc模块100包括整流单元120以及滤波单元110，所述电源接口通过所述滤波单元110与所述整流单元120相连接，所述整流单元120的输出端作为所述ac-dc模块100的输出端。由于现有技术中电磁炉输入的交流电具体是先后进行整流和滤波的，从而导致滤波后的直流电不存在过零点。而本实施例则是令输入的交流电先经过滤波处理，然后再进行整流。由此令所述ac-dc模块100输出的直流电产生多个过零点，同时在所述第一负载接口形成一个与交流电同相位的直流脉动电压。
[0042]
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述过零检测模块200的输入端接在所述电源接口与所述滤波单元110的连接线路上，或者接在所述滤波单元110与所述整流单元120的连接线路上，或者接在所述整流单元120与所述第一负载接口的连接线路上。本实施例中所述过零检测模块200主要是用于检测所述ac-dc模块100输出的直流电的过零点位置，并与所述处理单元310在相对应的位置令所述开关管导通，避免所述开关管产生硬开通。因此本实施例中所述过零检测模块200可以将其输入端接在任何能够检测出所述ac-dc模块100输出的直流电的过零点位置。
[0043]
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述滤波单元110包括电容c2、电容c3以及电感l1，所述火线电源接口分别与所述电容c2的一端以及所述电感l1的一端相连接，所述电容c2的另一端与所述零线电源接口相连接，所述电感l1的另一端与所述电容c3的一端相连接，所述电容c3的另一端与所述零线电源接口相连接，所述电容c3的两端与所述整流单元120的两个输入端一一对应连接。本实施例中具体采用π型滤波电路对输入的交流电进行滤波处理，从而提高滤波效果。
[0044]
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述过零检测模块200包括电阻r5、电阻r6以及电阻r7；
[0045]
所述电阻r5的一端接在所述电源接口与所述滤波单元110的连接线路上，或者接在所述滤波单元110与所述整流单元120的连接线路上，或者接在所述整流单元120与所述第一负载接口的连接线路上，所述电阻r5的另一端通过所述电阻r6接地，所述电阻r5与所
述电阻r6的连接点，与所述处理单元310相连接；
[0046]
所述电阻r7的一端接在所述电源接口与所述滤波单元110的连接线路上，或者接在所述滤波单元110与所述整流单元120的连接线路上，或者接在所述整流单元120与所述第一负载接口的连接线路上，所述电阻r7的另一端与所述处理单元310相连接。
[0047]
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述同步信号检测单元320包括电阻r1、电阻r2、电阻r3以及电阻r4，所述电阻r1以及所述电阻r2串联在所述第一负载接口与地之间，所述电阻r3以及所述电阻r4串联在所述第二负载接口与地之间，所述电阻r1与所述电阻r2的连接点、所述电阻r3与所述电阻r4的连接点，分别与所述处理单元310相连接。
[0048]
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述控制模块300还包括电流采样单元330，所述电流采样单元330分别与所述处理单元310以及所述开关管相连接，所述电流采样单元330包括与所述开关管串联的电阻r8，所述处理单元310接在所述电阻r8与所述开关管的连接点处。
[0049]
本申请同时还公开了一种电磁炉，其第一实施例包括电磁感应线圈以及以上所述加热控制电路的第一实施例，所述电磁感应线圈的两端与所述第一负载接口以及所述第二负载接口一一对应连接。
[0050]
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。