专利名称：一种电磁炉加热控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁炉领域，具体涉及一种电磁炉加热控制装置及控制方法。。
背景技术：
目前市场上电磁炉加热功率的控制方法为电流反馈方式，该方法中，微控制器实时采集IGBT的导通电流，将该电流进行放大处理，然后根据放大后的电流调整脉冲驱动宽度T，控制电磁炉各档位的加热功率。由于该方法采用康铜丝采集IGBT的导通电流，容易受到包括康铜丝阻值、引脚焊锡量、采样电路PCB铜箔尺寸、放大器放大倍数等多个因素的影 响，导致整个电流反馈回路的采样误差较大，功率控制的精准度不高、波动较大，批量生产后产品的功率一致性差
发明内容
本发明的目的是考虑上述问题，提供一种功率控制精准度高、可有效改善电磁炉加热功率误差的一种电磁炉加热控制装置及控制方法。实现本发明目的的技术方案是一种电磁炉加热控制装置，包括微控制器、驱动电路、谐振电路，所述微控制器的输入端与谐振电路的输出端连接，微控制器的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与谐振电路的输入端连接，所述微控制器内还包括有存储器、计时器、计数器、比较器、定时器，所述存储器内预设参数包括火力档位的目标脉冲驱动宽度Ton、目标谐振频率f0、频率采集起始阈值ΛΤ、频率校正起始阈值Af ;所述计时器用于检测谐振电路的当前脉冲宽度T ;计数器采集谐振电路当前的谐振频率f ;所述比较器用于比较脉冲宽度T和Ton、谐振频率f和f0 ;所述定时器依据比较结果调整谐振电路的脉冲宽度T。所述计时器、计数器集成于定时器内。所述微控制器的存储器内还存储有校正参数，所述校正参数包括正向阈值ΛΤ1、校正负向阈值ΛΤ2。本发明还公开了一种电磁炉加热控制装置的控制方法，包括以下步骤
51:在微控制器的存储器内分别预设各火力档位的目标脉冲驱动宽度Ton及目标谐振频率《K频率采集起始阈值AT、频率校正起始阈值Af;
52:谐振电路工作时，计时器开始检测谐振电路当前脉冲驱动宽度T ;
53:将采集到的脉冲宽度T发送至比较器，比较器将脉冲宽度T与目标脉冲宽度Ton进行比较；
S4:当|T - Ton ( λ T时，计数器开始采集谐振电路当前的谐振频率f，并将采集到的谐振频率f发送至比较器，否则返回步骤S2 ；
S5 比较器将脉冲频率f与目标频率f0，进行比较；
S6:当|f-f0| > Af时，定时器依据校正式T’ = - a * (f - f0) + Ton调整脉冲宽度；否则返回步骤S2 ;其中a为正实数。
进一步地，步骤S6 )还包括比较器比较调整后的脉冲宽度T’和Ton，包括以下两种情况
1)当τ’-Τοη>0时，比较器将T’ - Ton的差值与正向阈值ΛΤ1比较；若T’ -Ton ^ Λ Tl，计时器则按式T’’ = - a * (f - fO) + Ton调整脉冲宽度，否则按T’’=Ton+Δ Tl调整脉冲宽度；
2)当T’- Τοη〈0时，比较器将T’ - Ton的差值与负向阈值ΛΤ2比较；若T -Τοη> Λ Τ2，计时器则按式 Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton 调整 T 值；否则按 T’’ =Ton+ Δ T2调整脉冲宽度。本发明的有益效果是以预先设定的目标脉冲宽度和目标谐振频率为基准调整谐振电路的驱动脉冲宽度，控制方法简单可靠，与传统的依据IGBT导通电流反馈控制方式相t匕，有效避免了康铜丝、PCB铜箔尺寸、放大器部分等因素带来的电流采样误差影响；而且控制过程中设定有起始采集阈值和二次校正阈值，大大提高了功率控制的精准度，功率稳 定,批量生产时的功率一致性良好。
图I为本发明控制装置的结构框 图2为本发明控制装置的电路原理 图3为本发明控制方法的程序流程 图4为本发明控制方法的校正程序流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。如图I所示，本发明实施例一中，电磁炉加热功率的控制装置包括微控制器I、驱动电路2、谐振电路3，电网电压经过整流滤波后与谐振电路3输入端相连接，驱动电路2、谐振电路3分别与微控制器I的输入端连接，微控制器I的输出端与驱动电路2的输入端相连接，驱动电路2的输出端与谐振电路3的输出端相连接，在微控制器I内还包括有存储器
11、计时器12、计数器13、比较器14、定时器15。在存储器11内预设参数包括火力档位的目标脉冲驱动宽度Ton、目标谐振频率fO、频率采集起始阈值AT、频率校正起始阈值Af;
计时器12用于检测谐振电路3的当前脉冲宽度T ；
计数器13采集谐振电路3当前的谐振频率f ；
比较器14用于比较脉冲宽度T和Ton、谐振频率f和fO ;
定时器15依据比较结果调整谐振电路3的脉冲宽度T。如图2所示，220V的交流电经整流滤波后，分别向驱动电路2、谐振电路3供电，其中的谐振电路3包括谐振电容Cl、线圈盘LI、分压电阻Rl、R2、R3、R4，谐振电容Cl的I脚与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端分别与电阻R4、微控制器I的一个输入端相连接，电阻R4的另一端接地；谐振电容Cl的2脚与电阻Rl相连接，电阻Rl的另一端分别与电阻R2、微控制器I的另一个输入端相连接，电阻R2的另一端接地。微控制器I通过采集自身内部集成比较器的输出脉冲数，除以采样周期，得出当前的谐振频率f。微控制器I向驱动电路2发驱动信号。在本发明另一实施例中，计时器12、计数器13集成于定时器15内。如图3所示，本发明提供的电磁炉加热功率的控制方法包括以下步骤
51:在微控制器I的存储器11内分别预设各火力档位的目标脉冲驱动宽度Ton及目标谐振频率fO、频率采集起始阈值AT、频率校正起始阈值Af;
52:谐振电路3工作时，计时器12开始检测谐振电路3当前脉冲驱动宽度T ；
53:将采集到的脉冲宽度T发送至比较器14，比较器14将脉冲宽度T与目标脉冲宽度Ton进行比较；
54:当I T - Ton I彡Λ T时，计数器13开始采集谐振电路3当前的谐振频率f，并将采集到的谐振频率f发送至比较器14，否则返回步骤S2 ；
55:比较器14将脉冲频率f与目标频率fO，进行比较；
S6:当|f-fO| > Af时，定时器15依据校正式T’ = - a * (f - fO) + Ton调整T ;否则返回步骤S2 ;其中a为正实数。在本发明另一实施例中，微控制器I的存储器11内还存储有校正参数，所述校正参数包括正向阈值ΛΤ1、校正负向阈值ΛΤ2。如图4所示，电磁炉加热控制装置的控制方法的步骤S6)还包括比较器14比较调整后的脉冲宽度T’和Ton，包括以下两种情况
1)当Τ’-Τοη>0时，比较器14将T’ - Ton的差值与正向阈值Λ Tl比较；若T’ -Ton ^ Λ Tl，计时器15则按式Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton调整脉冲宽度，否则按Τ’’=Ton+Δ Tl调整脉冲宽度；
2)当Τ’- Τοη〈0时，比较器14将Τ’ - Ton的差值与负向阈值Λ Τ2比较；若T -Τοη> Λ Τ2，计时器 15 则按式 Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton调整 T值；否则按 Τ’’ =Ton+ Δ Τ2调整脉冲宽度。其中，a、Af、AT、ΛΤ1、Δ T2数值的选取受到不同火力档位的目标功率、频率采样周期和加热拓扑结构的影响，可随具体设计要求调试；本实施例中，火力档位功率为1600 1800W，频率 f 的采样周期为 O. I Is, Af (10,100), ΔΤ (0，3)、ΛΤ1 (5，20)、ΛΤ2 (-50,-5), a (0,0.50)。
权利要求
1.一种电磁炉加热控制装置，包括微控制器(I)、驱动电路(2)、谐振电路(3)，所述微控制器(I)的输入端与谐振电路(3)的输出端连接，微控制器(I)的输出端与驱动电路(2)的输入端连接，驱动电路(2)的输出端与谐振电路(3)的输入端连接，其特征在于所述微控制器(I)内还包括有存储器(11)、计时器(12)、计数器(13)、比较器(14)、定时器(15)，所述存储器(11)内预设参数包括火力档位的目标脉冲驱动宽度Ton、目标谐振频率fO、频率采集起始阈值ΛΤ、频率校正起始阈值Af ;所述计时器(12)用于检测谐振电路(3)的当前脉冲宽度T ;计数器(13)采集谐振电路(3)当前的谐振频率f ;所述比较器(14)用于比较脉冲宽度T和Ton、谐振频率f和fO ;所述定时器(15)依据比较结果调整谐振电路(3)的脉冲宽度T。
2.根据权利要求I所述电磁炉加热控制装置，其特征在于所述计时器(12)、计数器(13)集成于定时器(15)内。
3.根据权利要求I所述电磁炉加热控制装置，其特征在于所述微控制器(I)的存储器(11)内还存储有校正参数，所述校正参数包括正向阈值ΛΤ1、校正负向阈值ΛΤ2。
4.一种电磁炉加热控制装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤 51:在微控制器(I)的存储器(II)内分别预设各火力档位的目标脉冲驱动宽度Ton及目标谐振频率《K频率采集起始阈值ΛΤ、频率校正起始阈值Af; 52:谐振电路(3)工作时，计时器(12)开始检测谐振电路(3)当前脉冲驱动宽度T ； 53:将采集到的脉冲宽度T发送至比较器(14)，比较器(14)将脉冲宽度T与目标脉冲宽度Ton进行比较； S4:当|T - Ton ( Δ T时,计数器(13)开始采集谐振电路(3)当前的谐振频率f,并将采集到的谐振频率f发送至比较器(14)，否则返回步骤S2 ； S5 比较器(14)将脉冲频率f与目标频率fO，进行比较； S6:当|f-fO| > Af时，定时器(15)依据校正式T’ = - a * (f - fO) + Ton调整脉冲宽度；否则返回步骤S2 ;其中a为正实数。
5.根据权利要求4所述的电磁炉加热控制装置的控制方法，其特征在于所述步骤S6)还包括比较器(14)比较调整后的脉冲宽度T’和Ton，包括以下两种情况 1)当Τ’-Τοη>0时，比较器(14)将T’ - Ton的差值与正向阈值Λ Tl比较；若T’ -Ton彡Λ Tl，计时器(15)则按式T’’ = - a * (f - fO) + Ton调整脉冲宽度，否则按T’’=Ton+Λ Tl调整脉冲宽度； 2)当Τ’- Τοη〈0时，比较器(14)将Τ’ - Ton的差值与负向阈值Λ Τ2比较；若 T - Τοη> Λ Τ2，计时器(15)则按式Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton调整T值；否则按Τ’’=Ton+Λ Τ2调整脉冲宽度。
全文摘要
本发明公开了一种电磁炉加热功率的控制方法，微控制器预先分别设置各火力档位的目标脉冲驱动宽度Ton及目标谐振频率f0、频率采集起始阈值ΔT、频率校正起始阈值Δf；电磁炉开始加热后，微控制器开始检测当前脉冲驱动宽度T，当|T-Ton|≤ΔT时，开始采集谐振电路当前的谐振频率f，当|f-f0|>Δf时，依据式T'=-a*(f-f0)+Ton调整T。本发明以预先设定的目标谐振频率为基准调整驱动脉冲宽度，从而控制功率，不仅控制方式简单、可靠，而且加热功率误差小，加热功率稳定，批量生产时电磁炉加热功率的一致性良好。
文档编号H05B6/06GK102711298SQ201210161780
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者孙赫男, 李新峰, 柳隽, 汪钊 申请人:美的集团有限公司