电磁加热系统及其开关管的过零开通检测方法、装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，包括：用于检测谐振电路的回路电流的电流检测电路；对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号的脉冲检测电路；主控单元，主控单元与驱动电路和脉冲检测电路分别相连，主控单元包括对第一脉冲信号进行计数的第一计数器，在预设时间内如果第一计数器的计数值大于预设值，主控单元增大开关管的开通时间间隔，以使驱动电路驱动开关管过零开通。该过零开通检测装置能够自动调节开关管的开通时间间隔使其过零开通，提高了电磁加热系统的能效。本发明还公开了一种电磁加热系统以及一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法。
【专利说明】
电磁加热系统及其开关管的过零开通检测方法、装置
技术领域
[0001]本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置、一种电磁加热系统以及一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法。
【背景技术】
[0002]目前，电磁炉的电路方案主要为单管IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)方案，通过判断线圈盘和谐振电容两端的分压值，以根据同步比较信号翻转开通IGBT。
[0003]但是IGBT只能凭经验值开通，为了防止IGBT超前或滞后开通，IGBT仅工作在很窄的工作区间，并且当盘间距、电压、锅具等因素发生变化时无法做出相应的判断，使得IGBT很容易工作于超前或滞后状态，从而使得IGBT的热量非常大，而由于电磁炉一般具有过热保护，因此很大程度上限制了电磁炉的加热效率，导致能效很难提升。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0005]为此，本发明的一个目的在于提出了一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，能够自动调节开关管的开通时间间隔使其过零开通，提高了电磁加热系统的能效。
[0006]本发明的另一个目的在于提出了一种电磁加热系统。本发明的又一个目的在于提出了一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法。
[0007]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，所述电磁加热系统包括由加热线圈、谐振电容和开关管组成的谐振电路以及驱动所述开关管的驱动电路，所述过零开通检测装置包括:用于检测所述谐振电路的回路电流的电流检测电路；脉冲检测电路，所述脉冲检测电路与所述电流检测电路相连，所述脉冲检测电路对所述回路电流进行处理以输出第一脉冲信号；主控单元，所述主控单元与所述驱动电路和所述脉冲检测电路分别相连，所述主控单元包括对所述第一脉冲信号进行计数的第一计数器，其中，在预设时间内如果所述第一计数器的计数值大于预设值，所述主控单元增大所述开关管的开通时间间隔，以使所述驱动电路驱动所述开关管过零开通。
[0008]根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，电流检测电路检测谐振电路的回路电流，脉冲检测电路对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号，主控单元中的第一计数器记录第一脉冲信号中的脉冲个数，在预设时间内如果第一计数器记录的脉冲个数大于预设值，主控单元则增大开关管的开通时间间隔以使驱动电路驱动开关管过零开通，从而实现开关管开通的自适应，有效防止开关管超前或滞后开通而导致的开关管损耗过大，提高了电磁加热系统的加热效率，从而提高了电磁加热系统的能效。
[0009]根据本发明的一个实施例，在所述预设时间内如果所述第一计数器的计数值小于等于所述预设值，所述开关管的开通时间间隔保持不变。
[0010]优选地，所述开关管为IGBT，所述电流检测电路包括电流互感器，所述电流互感器的初级绕组的一端与所述IGBT的C极相连，所述电流互感器的初级绕组的另一端与并联后的加热线圈和谐振电容相连，所述电流互感器的次级绕组的两端作为所述电流检测电路的第一输出端和第二输出端。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述脉冲检测电路包括:串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与第一预设电源相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端之间具有第一节点，所述第二电阻的另一端与地相连；第一电压比较器，所述第一电压比较器的负输入端与所述第一节点相连，所述第一电压比较器的输出端与所述主控单元相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电压比较器的输出端相连，所述第三电阻的另一端与所述第一预设电源相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述电流检测电路的第一输出端相连，所述第四电阻的另一端与所述电流检测电路的第二输出端相连后接地；第五电阻，所述第五电阻的一端分别与所述第四电阻的一端和所述电流检测电路的第一输出端相连；第一电容，所述第一电容的一端与所述第五电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端与所述电流检测电路的第二输出端相连；串联的第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极与所述电流检测电路的第二输出端相连，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极相连，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极之间具有第二节点，所述第二二极管的阴极与所述第一预设电源相连，所述第二节点分别与所述第五电阻的另一端和所述第一电压比较器的正输入端相连。
[0012]根据本发明的一个实施例，上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置还包括:用于检测所述加热线圈两端的电压的同步检测电路，所述同步检测电路具有第一检测端、第二检测端和第一输出端、第二输出端，所述第一检测端与所述加热线圈的一端相连，所述第二检测端与所述加热线圈的另一端相连，所述同步检测电路的第一输出端、第二输出端分别连接到所述主控单元，其中，在所述同步检测电路的第一输出端输出的电压大于所述同步检测电路的第二输出端输出的电压时，所述主控单元中的定时器开始计时，所述第一计数器开始计数。
[0013]此外，本发明的实施例还提出了一种电磁加热系统，其包括上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置。
[0014]在本发明的实施例中，电磁加热系统包括电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅。
[0015]该电磁加热系统通过上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，实现了电磁加热系统中开关管开通的自适应，有效地防止了因开关管超前或滞后开通而导致的开关管损耗过大，提尚了加热效率和能效。
[0016]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法，所述电磁加热系统包括由加热线圈、谐振电容和开关管组成的谐振电路以及驱动所述开关管的驱动电路，所述过零开通检测方法包括以下步骤:检测所述谐振电路的回路电流；对所述回路电流进行处理以输出第一脉冲信号；通过第一计数器对所述第一脉冲信号进行计数，并在预设时间内判断所述第一计数器的计数值是否大于预设值；如果判断所述第一计数器的计数值大于所述预设值，则增大所述开关管的开通时间间隔，以使所述驱动电路驱动所述开关管过零开通。
[0017]根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法，首先检测谐振电路的回路电流，对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号，然后通过第一计数器对第一脉冲信号进行计数，并在预设时间内判断第一计数器的计数值是否大于预设值，如果判断第一计数器的计数值大于预设值，则增大开关管的开通时间间隔，以使驱动电路驱动开关管过零开通，从而实现开关管开通的自适应，有效防止开关管超前或滞后开通而导致的开关管损耗过大，提高了电磁加热系统的加热效率，从而提高了电磁加热系统的能效。
[0018]根据本发明的一个实施例，在所述预设时间内如果所述第一计数器的计数值小于等于所述预设值，所述开关管的开通时间间隔保持不变。
[0019]根据本发明的一个实施例，上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法还包括:检测所述加热线圈两端的电压；当所述加热线圈一端的电压大于所述加热线圈另一端的电压时，开始计时，所述第一计数器并开始计数。
[0020]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0021]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0022]图1为根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置的方框示意图；
[0023]图2为根据本发明一个实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置的电路图；
[0024]图3为根据本发明一个实施例的电磁加热系统中的波形图；
[0025]图4为根据本发明一个实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通的流程图；以及
[0026]图5为根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027]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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0028]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0029]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0030]下面参照附图来描述本发明实施例提出的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置、电磁加热系统以及电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法。
[0031]图1为根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置的方框示意图。其中，如图1所示，电磁加热系统包括由加热线圈L1、谐振电容CXl和开关管Q组成的谐振电路10以及驱动开关管Q的驱动电路20。并且，如图1所示，该电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置包括电流检测电路30、脉冲检测电路40以及主控单元50。
[0032]其中，电流检测电路30用于检测谐振电路10的回路电流，脉冲检测电路40与电流检测电路30相连，脉冲检测电路40对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号。主控单元50与驱动电路20和脉冲检测电路40分别相连，主控单元50包括对第一脉冲信号进行计数的第一计数器，其中，在预设时间内如果第一计数器的计数值大于预设值，主控单元50增大开关管Q的开通时间间隔，以使驱动电路20驱动开关管Q过零开通。
[0033]根据本发明的一个实施例，在预设时间内如果第一计数器的计数值小于等于预设值，开关管Q的开通时间间隔保持不变。
[0034]其中，预设时间和预设值可以根据实际情况进行标定。
[0035]具体地，如图1所示，加热线圈L1、谐振电容CX1、电容CO和开关管Q构成谐振回路，其中，加热线圈LI给锅具进行加热，加热线圈LI的一端与谐振电容CXl的一端、电容CO的一端相连，加热线圈LI的另一端与谐振电容CXl的另一端相连，电流检测电路30的输入端串联在加热线圈LI的另一端与开关管Q的C极之间，用于检测谐振电路10的回路电流，电容CO的另一端与开关管Q的E极相连后接地GND，开关管Q的G极与驱动电路20相连。脉冲检测电路40与电流检测电路30的输出端相连，脉冲检测电路40对检测到的谐振电路10的回路电流进行处理以输出第一脉冲信号，主控单元50与驱动电路20和脉冲检测电路40分别相连，主控单元50中的第一计数器记录脉冲检测电路40输出的第一脉冲信号中的脉冲个数，如果第一计数器记录的脉冲个数大于预设值，主控单元50则增大开关管Q的开通时间间隔；如果第一计数器记录的脉冲个数小于等于预设值，则开关管Q的开通时间间隔保持不变，最终使得驱动电路20驱动开关管Q过零开通。
[0036]优选地，如图2所示，开关管Q可以为IGBT，电流检测电路30可以包括电流互感器CT,电流互感器CT的初级绕组的一端与IGBT的C极相连，电流互感器CT的初级绕组的另一端与并联后的加热线圈LI和谐振电容CXl相连，电流互感器CT的次级绕组的两端作为电流检测电路30的第一输出端XLl和第二输出端XL2。
[0037]根据本发明的一个实施例，如图2所示，脉冲检测电路40包括第一电阻Rl、第二电阻R2、第一电压比较器P1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容Cl、第一二极管Dl以及第二二极管D2，其中，第一电阻Rl和第二电阻R2串联，第一电阻Rl的一端与第一预设电源如+5V相连，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端相连，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端之间具有第一节点J1，第二电阻R2的另一端与地GND相连。第一电压比较器Pl的负输入端与第一节点Jl相连，第一电压比较器Pl的输出端OUT作为脉冲检测电路40的输出端INTl与主控单元50相连。第三电阻R3的一端与第一电压比较器Pl的输出端OUT相连，第三电阻R3的另一端与第一预设电源如+5V电源相连。第四电阻R4的一端与电流检测电路30的第一输出端XLl相连，第四电阻R4的另一端与电流检测电路30的第二输出端XL2相连后接地GND。第五电阻R5的一端分别与第四电阻R4的一端和电流检测电路30的第一输出端XLl相连。第一电容Cl的一端与第五电阻R5的另一端相连，第一电容Cl的另一端与电流检测电路30的第二输出端XL2相连。第一二极管Dl和第二二极管D2串联，第一二极管Dl的阳极与电流检测电路30的第二输出端XL2相连，第一二极管Dl的阴极与第二二极管D2的阳极相连，第一二极管Dl的阴极与第二二极管D2的阳极之间具有第二节点J2，第二二极管D2的阴极与第一预设电源如+5V电源相连，第二节点J2分别与第五电阻R5的另一端和第一电压比较器Pl的正输入端相连。其中，通过调节第四电阻R4的大小可以调节输入电流的幅值。
[0038]根据本发明的一个实施例，如图1、图2所示，上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置还包括同步检测电路60，同步检测电路60检测加热线圈LI两端的电压，同步检测电路具有第一检测端V1、第二检测端V2和第一输出端0UT1、第二输出端0UT2，第一检测端Vl与加热线圈LI的一端相连，第二检测端V2与加热线圈LI的另一端相连，同步检测电路60的第一输出端OUT1、第二输出端0UT2分别连接到主控单元50，其中，在同步检测电路60的第一输出端OUTl输出的电压Va大于同步检测电路60的第二输出端0UT2输出的电压Vb时，主控单元50中的定时器开始计时，第一计数器开始计数。
[0039]具体地，如图2所示，同步检测电路60包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第^^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第二电容C2，其中，第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9串联，第六电阻R6的一端作为同步检测电路60的第一检测端Vl与加热线圈LI的一端相连，第六电阻R6的另一端与第七电阻R7的一端相连，第七电阻R7的另一端与第八电阻R8的一端相连，第八电阻R8的另一端与第九电阻R9的一端相连，第九电阻R9的另一端与第二电容C2的一端相连作为同步检测电路60的第一输出端0UT1。第十电阻RlO和第i^一电阻Rll串联，第十电阻RlO的一端作为同步检测电路60的第二检测端V2与加热线圈LI的另一端相连，第十电阻RlO的另一端与第^ 电阻Rll的一端相连，第^ 电阻Rll的另一端与第二电容C2的另一端相连作为同步检测电路60的第二输出端0UT2。第十二电阻R12和第十三电阻R13串联，第十二电阻R12的一端与第二电容C2的一端相连，第十二电阻R12的另一端与第十三电阻R13的一端相连，第十三电阻R13的另一端接地GND。第十四电阻R14和第十五电阻R15串联，第十四电阻R14的一端与第二电容C2的另一端相连，第十四电阻R14的另一端与第十五电阻R15的一端相连，第十五电阻R15的另一端接地GND0
[0040]此外，根据发明的一个具体示例，如图1、图2所示，电磁加热系统还包括由保护组件Fx、第三电容C3、整流器70以及第二电感L2组成的电磁加热系统的供电电路，其中，保护组件Fx的一端与输入的交流电220VAC的火线L相连，保护组件Fx的另一端分别与第三电容C3的一端、整流器70的第二引脚2相连，整流器70的第三引脚3分别与输入的交流电220VAC的零线N、第三电容C3的另一端相连，整流器70的第一引脚I与第二电感L2的一端相连，整流器70的第四引脚4接地GND，第二电感L2的另一端与谐振电路10相连。
[0041]当电磁加热系统通电开始工作时，使用同步检测电路60判断IGBT是否需要翻转开通，当同步检测电路60检测到谐振电路10在振荡周期内放电即将结束时，必须开通IGBT以维持振荡信号，此时，主控单元50进入中断程序设定翻转开通IGBT的开通时间间隔T，如果设定的开通时间间隔T过大会滞后开通IGBT，如果开通时间间隔T过小会超前开通IGBT，在这种硬开通情况下使得IGBT的发热量非常大，因此，必须在IGBT的C极电压为零时驱动IGBT开通才能使IGBT的损耗达到最小。但是由于主控单元50中预先设定的开通时间间隔T 一般根据经验进行设定，无法准确的在IGBT的C极电压为零时驱动IGBT开通，并且，当锅具、电压等因素发生变化时无法做出相应的判断以调整开通时间间隔T，因此，需要增加反馈网络来修正IGBT的开通时间间隔T以使驱动电路20驱动IGBT过零开通。
[0042]具体地，在电磁加热系统通电开始工作时，由加热线圈L1、谐振电容CX1、电容CO和IGBT组成的谐振回路开始振荡，同步检测电路60输出的电压波形如图3所示，其中，当同步检测电路60的第一输出端OUTl的电压值Va大于第二输出端0UT2的电压值Vb时，主控单元50进入中断程序设定开通时间间隔T并开始计时，同时主控单元50中的第一计数器开始计数。其中，如果设定的开通时间间隔T过小会使IGBT超前开通，此时在IGBT的C极电压不为零时出现电流叠加脉冲，反应在电流互感器CT上会输出一个电流浪涌信号(如图3所示)，该电流浪涌信号经过调幅、滤波后与第一电阻Rl和第二电阻R2组成的分压进行比较以输出图3所示的波形。如果主控单元50在预设时间内记录的脉冲检测电路40的输出端INTl输出的波形中的脉冲个数为K，并且记录的脉冲个数K大于预设值如13，则主控单元50增大IGBT的开通时间间隔T，然后循环检测并调节开通时间间隔T，直到驱动电路20驱动IGBT过零开通，实现自适应。
[0043]进一步地，根据本发明的一个具体示例，如图4所示，电磁加热系统中开关管的过零开通的过程包括以下步骤:
[0044]SlOl，选定电磁加热系统的功率，开始给锅具加热。
[0045]S102，当Va>Vb时进入中断，设置开通时间间隔T为lus，设置定时器周期为30us，
设置A为第一计数器。
[0046]S103，判断Va是否大于Vb。如果是，执行步骤S104 ;如果否，返回步骤S103。
[0047]S104，进入中断开启定时器，开启第一计数器A。
[0048]S105,30us后关闭定时器，保存第一计数器A的计数值。
[0049]S106，判断循环次数是否小于10次。如果是，执行步骤S107 ;如果否，返回步骤S103o
[0050]S107，判断第一计数器A的累计值K是否小于等于13。如果是，执行步骤S108 ;如果否，执行步骤S109。
[0051]S108，IGBT 过零开通。
[0052]S109，增大开通时间间隔T，定时器、第一计数器A清零。
[0053]综上所述，根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，电流检测电路检测谐振电路的回路电流，脉冲检测电路对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号，主控单元中的第一计数器记录第一脉冲信号中的脉冲个数，在预设时间内如果第一计数器记录的脉冲个数大于预设值，主控单元则增大开关管的开通时间间隔以使驱动电路驱动开关管过零开通，从而实现开关管开通的自适应，有效防止开关管超前或滞后开通而导致的开关管损耗过大，提高了电磁加热系统的加热效率，从而提高了电磁加热系统的能效。
[0054]此外，本发明的实施例还提出了一种电磁加热系统，其包括上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置。
[0055]其中，电磁加热系统可以包括电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅。
[0056]该电磁加热系统通过上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，实现了电磁加热系统中开关管开通的自适应，有效地防止了因开关管超前或滞后开通而导致的开关管损耗过大，提尚了加热效率和能效。
[0057]图5为根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法的流程图。其中，如图1、图2所示，电磁加热系统包括由加热线圈、谐振电容和开关管组成的谐振电路以及驱动开关管的驱动电路，如图5所示，该电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法包括以下步骤:
[0058]SI，检测谐振电路的回路电流。
[0059]S2，对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号。
[0060]S3，通过第一计数器对第一脉冲信号进行计数，并在预设时间内判断第一计数器的计数值是否大于预设值。
[0061]其中，预设时间和预设值可以根据实际情况进行标定。
[0062]S4，如果判断第一计数器的计数值大于预设值，则增大开关管的开通时间间隔，以使驱动电路驱动开关管过零开通。
[0063]根据本发明的一个实施例，在预设时间内如果第一计数器的计数值小于等于预设值，开关管的开通时间间隔保持不变。
[0064]根据本发明的一个实施例，上述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法还包括:检测加热线圈两端的电压；当加热线圈一端的电压大于加热线圈另一端的电压时，开始计时，第一计数器并开始计数。
[0065]根据本发明的一个具体示例，如图1所示，当电磁加热系统通电开始工作时，主控单元实时判断加热线圈两端的电压，当加热线圈一端的电压大于加热线圈另一端的电压时，必须开通开关管如IGBT以维持振荡信号，此时，主控单元进入中断程序设定翻转开通开关管的开通时间间隔T，如果设定的开通时间间隔T过大会滞后开通开关管，如果开通时间间隔T过小会超前开通开关管，在这种硬开通情况下使得开关管的发热量非常大，因此，必须在开关管的C极电压为零时驱动开关管开通才能使开关管的损耗达到最小。但是由于主控单元中预先设定的开通时间间隔T 一般根据经验进行设定，无法准确的在开关管的C极电压为零时驱动开关管开通，并且，当锅具、电压等因素发生变化时无法做出相应的判断以调整开通时间间隔T，因此，需要增加反馈网络来修正开关管的开通时间间隔T以使驱动电路驱动开关管过零开通。
[0066]进一步地，如图2所示，在电磁加热系统通电开始工作时，由加热线圈、谐振电容和开关管组成的谐振回路开始振荡，电流检测电路实时检测谐振电路的回路电流，脉冲检测电路对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号给主控单元，同时主控单元通过同步检测电路实时判断加热线圈两端的电压，当同步检测电路的第一输出端的电压值大于第二输出端的电压值，即加热线圈一端的电压大于加热线圈另一端的电压时，主控单元进入中断程序设定开通时间间隔T并开始计时，同时主控单元中的第一计数器开始计数。其中，如果主控单元设定的开通时间间隔T过小会使开关管超前开通，此时在开关管的C极电压不为零时出现电流叠加脉冲，反应在电流检测电路上会输出一个电流浪涌信号(如图3所示)，该电流浪涌信号经过脉冲检测电路以输出图3所示的波形。如果第一计数器在预设时间内记录的脉冲检测电路输出的波形中的脉冲个数大于预设值如13，则主控单元增大开关管的开通时间间隔T，然后循环检测并调节开通时间间隔T，直到驱动电路驱动开关管过零开通，实现自适应。
[0067]根据本发明实施例的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法，首先检测谐振电路的回路电流，对回路电流进行处理以输出第一脉冲信号，然后通过第一计数器对第一脉冲信号进行计数，并在预设时间内判断第一计数器的计数值是否大于预设值，如果判断第一计数器的计数值大于预设值，则增大开关管的开通时间间隔，以使驱动电路驱动开关管过零开通，从而实现开关管开通的自适应，有效防止开关管超前或滞后开通而导致的开关管损耗过大，提高了电磁加热系统的加热效率，从而提高了电磁加热系统的能效。
[0068]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。
[0069]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(R0M)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M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。
[0070]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。
[0071]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。
[0072]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。
[0073]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0074]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。
[0075]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。
【主权项】
1.一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，其特征在于，所述电磁加热系统包括由加热线圈、谐振电容和开关管组成的谐振电路以及驱动所述开关管的驱动电路，所述过零开通检测装置包括: 用于检测所述谐振电路的回路电流的电流检测电路； 脉冲检测电路，所述脉冲检测电路与所述电流检测电路相连，所述脉冲检测电路对所述回路电流进行处理以输出第一脉冲信号； 主控单元，所述主控单元与所述驱动电路和所述脉冲检测电路分别相连，所述主控单元包括对所述第一脉冲信号进行计数的第一计数器，其中，在预设时间内如果所述第一计数器的计数值大于预设值，所述主控单元增大所述开关管的开通时间间隔，以使所述驱动电路驱动所述开关管过零开通。2.根据权利要求1所述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，其特征在于，在所述预设时间内如果所述第一计数器的计数值小于等于所述预设值，所述开关管的开通时间间隔保持不变。3.根据权利要求1或2所述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，其特征在于，所述开关管为IGBT，所述电流检测电路包括电流互感器，所述电流互感器的初级绕组的一端与所述IGBT的C极相连，所述电流互感器的初级绕组的另一端与并联后的加热线圈和谐振电容相连，所述电流互感器的次级绕组的两端作为所述电流检测电路的第一输出端和第二输出端。4.根据权利要求3所述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，其特征在于，所述脉冲检测电路包括: 串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与第一预设电源相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端之间具有第一节点，所述第二电阻的另一端与地相连； 第一电压比较器，所述第一电压比较器的负输入端与所述第一节点相连，所述第一电压比较器的输出端与所述主控单元相连； 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电压比较器的输出端相连，所述第三电阻的另一端与所述第一预设电源相连； 第四电阻，所述第四电阻的一端与所述电流检测电路的第一输出端相连，所述第四电阻的另一端与所述电流检测电路的第二输出端相连后接地； 第五电阻，所述第五电阻的一端分别与所述第四电阻的一端和所述电流检测电路的第一输出端相连； 第一电容，所述第一电容的一端与所述第五电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端与所述电流检测电路的第二输出端相连； 串联的第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极与所述电流检测电路的第二输出端相连，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极相连，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极之间具有第二节点，所述第二二极管的阴极与所述第一预设电源相连，所述第二节点分别与所述第五电阻的另一端和所述第一电压比较器的正输入端相连。5.根据权利要求1所述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置，其特征在于，还包括: 用于检测所述加热线圈两端的电压的同步检测电路，所述同步检测电路具有第一检测端、第二检测端和第一输出端、第二输出端，所述第一检测端与所述加热线圈的一端相连，所述第二检测端与所述加热线圈的另一端相连，所述同步检测电路的第一输出端、第二输出端分别连接到所述主控单元，其中，在所述同步检测电路的第一输出端输出的电压大于所述同步检测电路的第二输出端输出的电压时，所述主控单元中的定时器开始计时，所述第一计数器开始计数。6.一种电磁加热系统，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测装置。7.根据权利要求6所述的电磁加热系统，其特征在于，所述电磁加热系统包括电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅。8.一种电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法，其特征在于，所述电磁加热系统包括由加热线圈、谐振电容和开关管组成的谐振电路以及驱动所述开关管的驱动电路，所述过零开通检测方法包括以下步骤: 检测所述谐振电路的回路电流； 对所述回路电流进行处理以输出第一脉冲信号； 通过第一计数器对所述第一脉冲信号进行计数，并在预设时间内判断所述第一计数器的计数值是否大于预设值； 如果判断所述第一计数器的计数值大于所述预设值，则增大所述开关管的开通时间间隔，以使所述驱动电路驱动所述开关管过零开通。9.根据权利要求8所述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法，其特征在于，在所述预设时间内如果所述第一计数器的计数值小于等于所述预设值，所述开关管的开通时间间隔保持不变。10.根据权利要求8所述的电磁加热系统中开关管的过零开通检测方法，其特征在于，还包括: 检测所述加热线圈两端的电压； 当所述加热线圈一端的电压大于所述加热线圈另一端的电压时，开始计时，所述第一计数器并开始计数。
【文档编号】H05B6/06GK105992419SQ201510096650
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月4日
【发明人】冯江平
【申请人】佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司