多电磁加热单元无缝切换的控制方法
【专利摘要】多电磁加热单元无缝切换的控制方法。本发明公开了一种电磁加热装置的控制方法，其包括如下步骤：S1，在所述电磁加热装置工作时，对输入至所述电磁加热装置的交流市电的电压进行过零检测以获得第一检测信号；S2，根据所述第一检测信号判断所述交流市电的电压是否过零；S3，当所述交流市电的电压过零时进入中断处理；S4，判断当前时间是否满足预设条件，如果满足所述预设条件，则控制所述电磁加热装置的选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。本发明的控制方法在市电电压过零时控制谐振线圈进行切换，无需安全时间间隔，实现加热的连续性，加热效果好，并且无需重新对锅具进行检测，噪音小。
【专利说明】多电磁加热单元无缝切换的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁加热【技术领域】，特别涉及一种电磁加热装置的控制方法。
【背景技术】
[0002]现有的电磁炉在煮食物过程中，多以全线圈加热方式进行，锅具加热位置保持不变，容易造成加热液体翻滚死角，导致受热不均匀，食物的营养难以释放。
[0003]通常是在硬件上通过两环交替加热的控制方式以形成对流效果来解决上述问题的，但微处理器控制电子开关选择不同线圈参与谐振加热的选择切换过程中存在一定的安全时间间隔，造成加热间断，影响加热效果，且该过程中在功率上升时，需要重新检测锅具，噪音较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。
[0005]为此，本发明需要提出一种电磁加热装置的控制方法，该控制方法在市电电压和谐振电压均过零时控制谐振线圈进行切换，无需安全时间间隔，实现加热的连续性，加热效果好，并且无需重新对锅具进行检测，噪音小。
[0006]为达到上述目的，本发明实施例提出的一种电磁加热装置的控制方法，包括如下步骤:SI，在所述电磁加热装置工作时，对输入至所述电磁加热装置的交流市电的电压进行过零检测以获得第一检测信号；S2，根据所述第一检测信号判断所述交流市电的电压是否过零；S3，当所述交流市电的电压过零时进入中断处理；S4，判断当前时间是否满足预设条件，如果满足所述预设条件，则控制所述电磁加热装置的选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
[0007]根据本发明实施例提出的控制方法，在检测到交流市电的电压过零时进行判断，并在判断满足条件时控制谐振线圈进行切换，使得切换线圈在市电电压过零点进行，切换过程中无需关断功率开关，无需安全时间间隔，并且切换过程中功率持续输出，实现加热的连续性，加热效果好，同时无需重新对锅具进行检测，噪音较小。
[0008]在本发明的一个实施例中，所述步骤S4用以下步骤代替:根据所述当前时间计算中断处理的次数，并当所述中断处理的次数大于等于预设次数时，控制所述电磁加热装置的选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
[0009]其中，根据所述第一检测信号判断所述交流市电的电压是否过零具体包括:判断所述交流市电的电压是否小于等于第一预设电压，若所述交流市电的电压小于或等于所述第一预设电压，则判断所述交流市电的电压过零。所述第一预设电压可以大于等于IV且小于等于100V。
[0010]在所述步骤S4中，当所述当前时间大于等于预设时间时，判断为所述当前时间满足所述预设条件；当所述当前时间小于所述预设时间时，保持原有谐振线圈参与谐振以进行加热。其中，所述预设时间可以大于等于IS且小于等于60S。
[0011]进一步地，在本发明的一个实施例中，当所述中断处理的次数小于所述预设次数时，保持原有谐振线圈参与谐振以进行加热。
[0012]优选地，在本发明的一个实施例中，在所述步骤S3之后，所述的控制方法还包括:对所述谐振线圈的谐振电压进行过零检测以获得第二检测信号；根据所述第二检测信号判断所述谐振电压是否过零，并在所述谐振电压过零时执行所述步骤S4。其中，所述谐振电压为所述电磁加热装置中IGBT的C极电压。
[0013]在输入交流市电的电压过零时还对谐振电压进行过零检测，使得功率开关在谐振线圈切换过程中更加安全可靠。
[0014]具体地，根据所述第二检测信号判断所述谐振电压是否过零具体包括:判断所述谐振电压是否小于等于第二预设电压，若所述谐振电压小于或等于所述第二预设电压，则判断所述谐振电压过零。其中，所述第二预设电压可以大于等于IV且小于等于100V。
[0015]优选地，在本发明的一个实施例中，在步骤S4中，当所述当前时间满足所述预设条件时，延时第二预设时间控制选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
[0016]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]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:
[0018]图1为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的控制电路示意图；
[0019]图2为根据本发明另一个实施例的电磁加热装置的控制电路示意图
[0020]图3为根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图；
[0021]图4为根据本发明一个具体示例的电磁加热装置的控制方法的流程图；以及
[0022]图5为根据本发明一个优选地具体示例的电磁加热装置的控制方法的流程图。
[0023]附图标记:
[0024]两个以上谐振加热模块10、选择开关20、控制器30、第一过零检测模块40和第二过零检测模块50，功率开关60、整流模块70、滤波模块80，输入交流市电AC，谐振电容CO和谐振线圈L0,扼流线圈L’和滤波电容C’,第一电阻R1、第一电容Cl、第一三极管Q1、第二电容C2、第二三极管Q2、第二电阻R2和第三电容C3。
【具体实施方式】
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0029]下面在描述根据本发明实施例提出的电磁加热装置的控制方法之前先参照附图来描述一下电磁加热装置的控制电路。
[0030]图1为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的控制电路示意图。如图1所示，该电磁加热装置的控制电路包括两个以上谐振加热模块10、选择开关20、控制器30、第一过零检测模块40和第二过零检测模块50。并且，在本发明的实施例中，该控制电路还包括功率开关60、整流模块70、滤波模块80。
[0031]其中，两个以上谐振加热模块中的每个谐振加热模块10的一端与选择开关20的一端相连，每个谐振加热模块10包括并联的谐振电容CO和谐振线圈L0。如图1所示，滤波模块80连接在电磁加热装置的整流模块70的输出端与选择开关20之间，而整流模块70的输入端与输入交流市电AC相连，滤波模块80包括扼流线圈L’和滤波电容C’，扼流线圈L’和滤波电容C’之间具有节点，节点与选择开关20的另一端相连。
[0032]在本发明的一个实施例中，如图1所示，第一过零检测模块40的一端连接在整流模块70的输出端与滤波模块80的输入端之间，第一过零检测模块40的另一端与控制器30相连。也就是说，第一过零检测模块40的一端与扼流线圈L’的一端和整流模块70的第一输出端分别相连，扼流线圈L’的另一端与滤波电容C’的一端相连,滤波电容C’的另一端和整流模块70的第二输出端分别接地。
[0033]在本发明的另一个实施例中，如图2所示，第一过零检测模块40的一端还可以连接在输入交流市电AC的输入端，并且第一过零检测模块40的另一端与控制器30相连。
[0034]如图1或图2所示，第二过零检测模块50与每个谐振加热模块10的另一端相连，用于对每个谐振加热模块10的谐振电压进行过零点检测以检测每个谐振加热模块10的谐振电压的过零信号。其中，第二过零检测模块40还与电磁加热装置的功率开关60的一端相连，功率开关60的控制端与控制器30相连，功率开关60的另一端接地，控制器30用于输出控制信号控制功率开关60的导通和关断。在本发明的一个示例中，功率开关60可以为IGBT，即言，IGBT的集电极C与第二过零检测模块50相连，IGBT的门极G与控制器30相连，IGBT的发射极E接地。
[0035]具体地，如图1或图2所示，第二过零检测模块50包括第一电阻R1、第一电容Cl、第一三极管Q1、第二电容C2、第二三极管Q2、第二电阻R2和第三电容C3。
[0036]其中，第一电阻Rl的一端与IGBT的集电极C相连，第一电容Cl的一端与第一电阻Rl的另一端相连，第一电容Cl的另一端接地。第一三极管Ql的基极与第一电容Cl的一端相连，第一三极管Ql的发射极接地，第一三极管Ql的集电极通过电阻R3与预设电平例如5V的电源相连，电阻R4并联在第一电容Cl的两端。第二电容C2的一端与第一三极管Ql的集电极相连，第二电容C2的另一端接地，第二三极管Q2的基极与第一三极管Ql的集电极相连，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极通过电阻R5与预设电平的电源相连；第二电阻R2的一端与第二三极管Q2的集电极相连，第二电阻R2的另一端与控制器30相连，第三电容C3的一端与第二电阻R2的另一端相连，第三电容C3的另一端接地。
[0037]当然，可以理解的是，本发明实施例中，第二过零检测模块50的电路并不仅限于以上所述，可以是任何能够实现对谐振电压进行过零检测的电路。
[0038]在本发明的实施例中，如图1或图2所示，控制器30与选择开关20的控制端、第一过零检测模块40和第二过零检测模块50分别相连，控制器30根据输入交流市电AC的过零信号且在谐振电压过零时控制选择开关20进行切换。在本发明的一个具体示例中，控制器30可以为微处理器MCU。
[0039]具体而言，MCU控制选择开关20实现在交流市电电压和谐振电压均过零时的低电压(包括零电压)下进行谐振加热模块10中谐振线圈的切换，使切换过程中无需关断IGBT，无需安全时间间隔，切换过程中功率持续输出，实现加热的连续性，加热效果好，同时无需重新对锅具进行检测，噪音较小。
[0040]在本发明的一些实施例中，选择开关20可以为单刀多掷式开关或者多个单刀单掷式开关，并当选择开关20为多个单刀单掷式开关时，多个单刀单掷式开关中的每个单刀单掷式开关与每个谐振加热模块10 —一对应。
[0041]在本发明的另一些实施例中，选择开关20还可以为多个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管，且每个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管与每个谐振加热模块10 —一对应。
[0042]图3为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3所示，该电磁加热装置的控制方法包括如下步骤:
[0043]SI，在电磁加热装置工作时，对输入至电磁加热装置的交流市电的电压进行过零检测以获得第一检测信号，也就是说，第一过零检测模块对交流市电AC的电压进行过零点检测以检测交流市电AC的过零信号，并将第一检测信号输入给控制器。
[0044]S2，根据第一检测信号判断交流市电的电压是否过零。控制器根据当前检测的交流市电的电压的大小判断是否过零，即言，判断交流市电AC的电压是否小于等于第一预设电压U0，若交流市电的电压小于或等于第一预设电压U0，则判断交流市电的电压过零。也就是说，当输入交流市电的电压U小于等于第一预设电压U0，控制器根据此时的检测信号判断输入交流市电的电压过零。其中，第一预设电压UO可以为大于等于IV且小于等于
10Vo
[0045]S3，当交流市电的电压过零时进入中断处理。
[0046]S4，判断当前时间是否满足预设条件，如果满足预设条件，则控制电磁加热装置的选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
[0047]在本发明的一个实施例中，在步骤S4中，当所述当前时间大于等于预设时间时，则判断为当前时间满足预设条件。而当所述当前时间小于预设时间时，保持原有谐振线圈参与谐振以进行加热。
[0048]具体而言，在输入交流市电的电压过零的过程中，电磁加热装置的主程序进入中断处理，控制器检测计时器的当前时间t，当t 3 Ton，控制器输出信号驱动选择开关对谐振线圈进行切换；当t〈Ton，保持原有谐振线圈参与谐振以进行谐振加热。其中，控制器内预设有每组线圈单次的工作时间即预设时间Ton，计时器在每次线圈切换时重新计时，预设时间Ton可以大于等于IS且小于等于60S。
[0049]在本发明的另一个实施例中，步骤S4还可以用以下步骤代替:根据当前时间计算中断处理的次数，并当中断处理的次数大于等于预设次数时，控制电磁加热装置的选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
[0050]在步骤S4中，根据当前时间计算中断处理的次数，并当中断处理的次数大于等于预设次数时，控制谐振线圈进行切换。当中断处理的次数小于预设次数时，保持原有谐振线圈参与谐振以进行加热。
[0051]也就是说，通过计算中断处理次数η与微处理器内的预设次数N进行比较，当η 3 N时，微处理器输出信号驱动选择开关对谐振线圈进行切换；当11〈1保持原有谐振线圈参与谐振以进行谐振加热。
[0052]优选地，在本发明的一个实施例中，在步骤S3之后，上述电磁加热装置的控制方法还包括:对谐振线圈的谐振电压进行过零检测以获得第二检测信号；根据第二检测信号判断谐振电压是否过零，并在谐振电压过零时执行步骤S4。在谐振线圈切换过程中，为了使功率开关IGBT在谐振线圈切换过程中更安全可靠，还需要对谐振电压的过零信号进行检测。在上述步骤S3之后，还包括:第二过零检测模块对谐振电压进行过零检测，并将第二检测信号输出给微处理器，当谐振电压Ul含U2时，U2为第二预设电压，微处理器根据此时的检测信号判断为谐振电压过零，才进入上述步骤S4。
[0053]其中，根据第二检测信号判断谐振电压是否过零具体包括:判断谐振电压Ul是否小于等于第二预设电压U2，若谐振电压Ul小于或等于第二预设电压U2，则判断谐振电压过零。第二预设电压U2可以大于等于IV且小于等于100V。其中，谐振电压为电磁加热装置中IGBT的C极电压。
[0054]优选地,在本发明的一个实施例中，在步骤S4中，当当前时间满足预设条件时,延时第二预设时间控制选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。其中，第二预设时间可以根据实际情况进行标定。
[0055]由于选择开关在接收到控制信号时，本身有一定的延时反应时间，为了选择开关的实际开通或关断处于低电压下，通过延时第二预设时间使选择开关处在特定相位(低电压下或者过零电压)开通。
[0056]在本发明的一个具体示例中，如图4所示，上述的电磁加热装置的控制方法包括如下步骤:
[0057]S401，开始，电磁加热装置开始工作。
[0058]S402，保持原有谐振线圈进行加热。
[0059]S403,判断U是否小于等于UO，即判断市电电压是否过零。如果是，则执行步骤S404 ;如果否，则返回步骤S403，继续判断。
[0060]S404，在市电过零的过程中，进入中断处理。
[0061]S405，判断当前时间t是否大于等于预设时间Ton。如果是，则执行步骤S406 ;如果否，则返回执行步骤S402。
[0062]在步骤S405中，还可以根据中断处理的次数进行判断是否需要对谐振线圈进行切换。
[0063]S406，切换谐振线圈进行加热。
[0064]优选地，在本发明的一个具体示例中，如图5所示，上述的电磁加热装置的控制方法包括如下步骤:
[0065]S501，开始，电磁加热装置开始工作。
[0066]S502，保持原有谐振线圈进行加热。
[0067]S503，判断U是否小于等于U0，即判断市电电压是否过零。如果是，则执行步骤
5504;如果否，则返回步骤S503，继续判断。
[0068]S504，判断Ul是否小于等于U2，即判断谐振电压是否过零。如果是，则执行步骤
5505;如果否，则返回步骤S504，继续判断。
[0069]S505，在市电和谐振电压均过零的过程中，进入中断处理。
[0070]S506，判断当前时间t是否大于等于预设时间Ton。如果是，则执行步骤S507 ;如果否，则返回执行步骤S502。
[0071]在步骤S506中，还可以根据中断处理的次数进行判断是否需要对谐振线圈进行切换。
[0072]S507，切换谐振线圈进行加热。
[0073]根据本发明实施例提出的控制方法，在检测到交流市电的电压和谐振电压均过零时进行判断，并在判断满足条件时控制谐振线圈进行切换，使得切换过程中无需关断功率开关，无需安全时间间隔，并且切换过程中功率持续输出，实现加热的连续性，加热效果好，同时无需重新对锅具进行检测，噪音较小。
[0074]其中，需要说明的是，电磁加热装置可以为电磁炉、电磁电饭煲或者电磁压力锅坐寸ο
[0075]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。
[0076]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。
【权利要求】
1.一种电磁加热装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤: S1，在所述电磁加热装置工作时，对输入至所述电磁加热装置的交流市电的电压进行过零检测以获得第一检测信号； S2，根据所述第一检测信号判断所述交流市电的电压是否过零； 53,当所述交流市电的电压过零时进入中断处理； 54,判断当前时间是否满足预设条件，如果满足所述预设条件，则控制所述电磁加热装置的选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S4用以下步骤代替:根据所述当前时间计算中断处理的次数，并当所述中断处理的次数大于等于预设次数时，控制所述电磁加热装置的选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根据所述第一检测信号判断所述交流市电的电压是否过零具体包括: 判断所述交流市电的电压是否小于等于第一预设电压，若所述交流市电的电压小于或等于所述第一预设电压，则判断所述交流市电的电压过零。
4.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，当所述当前时间大于等于预设时间时，则判断为所述当前时间满足所述预设条件；当所述当前时间小于所述预设时间时，保持原有谐振线圈参与谐振以进行加热。
5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当所述中断处理的次数小于所述预设次数时，保持原有谐振线圈参与谐振以进行加热。
6.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，还包括: 对所述谐振线圈的谐振电压进行过零检测以获得第二检测信号； 根据所述第二检测信号判断所述谐振电压是否过零，并在所述谐振电压过零时执行所述步骤S4。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述谐振电压为所述电磁加热装置中IGBT的C极电压。
8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据所述第二检测信号判断所述谐振电压是否过零具体包括: 判断所述谐振电压是否小于等于第二预设电压，若所述谐振电压小于或等于所述第二预设电压，则判断所述谐振电压过零。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第二预设电压大于等于IV且小于等于100V。
10.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设电压大于等于IV且小于等于100V。
11.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预设时间大于等于1S且小于等于60S。
12.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤S4中，当所述当前时间满足所述预设条件时，延时第二预设时间控制选择开关对当前加热的谐振线圈进行切换。
【文档编号】H05B6/06GK104284464SQ201310292359
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】孙赫男, 王云峰, 李新峰, 任玉洁 申请人:美的集团股份有限公司, 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司