专利名称：一种电磁加热烹饪器具的控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及厨房烹饪器具领域，特别是一种电磁加热烹饪器具的控制电路。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，厨房里面采用电磁加热的烹饪器具越来越多，如电磁炉、电磁饭煲、电磁压力煲、电磁水壶等。电磁加热的厨房烹饪器具作为厨具市场的一种新型厨具，它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流的加热原理，使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。现有技术中，电磁加热烹饪器具采用电磁感应技术对被加热的锅具进行加热，电磁加热烹饪器具中的电磁线盘在通过高频交变电流时可产生交变磁场，磁场在锅底形成涡流发热，从而加热食物。在实际使用时，电磁线圈半径1/2处形成加热波峰，并由此处向内向外分别递减，因此对应的锅具底部半径的1/2 处感应到的磁场强度也最大，形成温度也最高，导致锅具局部加热过热，热量过于集中；持续加热时对应于电磁线圈加热波峰的锅具底部很容易出现糊锅粘锅的问题。另外，目前电磁加热烹饪器具的控制电路中，当正常加热时通常采用电磁线圈持续通电进行加热，而在小功率加热时采用电磁线圈间歇通电进行加热，在现有技术中无论是正常加热状态还是在小功率加热状态，其只能实现对控制电路中的电磁线圈整体进行控制。而锅具内液体受热后会带动食物向上翻滚，但是由于锅具受热位置保持不变，只有与电磁线圈对应的锅具位置一直处于被加热状态，由于锅具受热位置持续保持不变就会造成液体翻滚死角，食物随液体的滚动也会存在死角，造成食物受热不均，食物营养不能被充分煲出，食物入味不足，也会延长加热时间。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种低成本的电磁加热烹饪器具的控制电路，以解决现有技术的不足。为了实现上述目的，本实用新型的电磁加热烹饪器具的控制电路通过以下技术方案达成一种电磁加热烹饪器具的控制电路，包括高频谐振电路和控制高频谐振电路振荡的IGBT，所述高频谐振电路包括至少一个谐振电容和至少两个谐振支路，所述谐振支路包括电磁线圈和控制该电磁线圈工作的继电器开关。进一步的，所述谐振支路之间为并联连接，电磁线圈与继电器开关串联连接。所述高频谐振电路包括两个谐振支路和一个谐振电容，两谐振支路均与谐振电容并联连接。其中，所述谐振支路之间也可以为串联连接，电磁线圈与继电器开关并联连接。所述高频谐振电路包括两个谐振支路和一个谐振电容，两谐振支路串联后再与谐振电容并联连接。所述高频谐振电路还可以是包括两个谐振支路及与谐振支路相对应的两谐振电容， 谐振支路与谐振电容并联连接。其中，所述电磁加热烹饪器具为电磁炉、电饭煲、电压力煲或者开水煲。相较于现有技术，本实用新型的电磁加热烹饪器具的控制电路通过低成本的电路控制方案实现了电磁加热烹饪器具如电磁炉、电饭煲、电压力煲或者开水煲中两个以上的多个电磁线圈之间分别独立控制，解决了电磁加热时在电磁线圈半径1/2处的局部过热问题，由于两个或两个以上的电磁线圈不会一直处于同时工作的状态，因此随着不同电磁线圈工作状态的转变，加热波峰也随着电磁线圈转移，因此就不会存在对锅具某一局部持续不断的加热的情况，由于加热波峰会转变，其加热区域可以调节，就不易出现糊锅粘锅的问题。而且本方案通过单个IGBT控制驱动多个电磁线圈之间交替循环加热锅具，可以促进锅内液体翻滚、对流，没有液体翻滚死角，解决了食物受热不均的问题，食物营养充分混合，入味也更充分。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型电磁加热烹饪器具的控制电路第一实施例的示意图。图2为本实用新型电磁加热烹饪器具的控制电路第二实施例的示意图。图3为本实用新型电磁加热烹饪器具的控制电路第三实施例的示意图。图4为采用本实用新型实施例的控制电路的控制方法的流程图。图5为本实用新型实施例的线圈同心圆排布的电磁加热线盘的结构示意图。图6为本实用新型另一实施例的线圈蜂窝状排布的电磁加热线盘的结构示意图。图中1.电压检测电路；2.温度检测部件；3.电流检测电路；4.同步电路；5. IGBT驱动电路；6.控制部件；7.加热部件。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。实施例1参照
图1所示，为本实用新型第一实施例的电磁加热烹饪器具的控制电路的示意图，电磁加热烹饪器具的控制电路包括控制部件6及加热部件7，所述加热部件7包括至少两个可独立控制的电磁线圈Ll和L2，所述控制部件6包括主控制器、计时器和预设存储器， 控制部件6分别与电压检测电路1、温度检测部件2、电流检测电路3、同步电路4、IGBT驱动电路5电连接。其中所述电压检测电路1与电源相连用于检测电压情况，所述电压检测电路1还与控制部件6相连向控制部件6输入电压信号；所述温度检测部件2与控制部件 6相连向控制部件6输入实时的锅具温度信号；电流检测电路3串接在电源与绝缘栅双极型功率管IGBTl之间用于检测流经IGBTl的电流情况，所述电流检测电路3还与控制部件 6相连向控制部件6输入电流信号；所述同步电路4分别与IGBT驱动电路5和控制部件6 相连，向控制部件6输入同步信号。所述控制部件6输出控制信号给驱动三极管Ql和Q2 分别驱动继电器Sl和S2的开通与关闭，从而分别控制加热部件7的第一电磁线圈Ll和第二电磁线圈L2的加热操作。所述加热控制装置还包括谐振电容Cl，其与电磁线圈Ll和L2 并联，控制部件6还与IGBT驱动电路5电连接，驱动绝缘栅双极型功率管IGBTl的开通与关闭从而在主路控制加热部件7的加热操作。在本实施例中，电磁加热烹饪器具的控制电路，包括高频谐振电路和控制高频谐振电路振荡的IGBT，高频谐振电路包括一个谐振电容Cl和两个谐振支路，其中第一谐振支路包括加热部件7中的第一电磁线圈Ll和控制第一电磁线圈Ll工作的继电气开关Si，第二谐振支路包括加热部件7中的第二电磁线圈L2和控制第二电磁线圈L2工作的继电器开关S2。其中第一谐振支路和第二谐振支路之间为并联连接，第一电磁线圈Ll与控制第一电磁线圈Ll的继电气开关Sl之间串联连接，第二电磁线圈L2与控制第二电磁线圈L2的继电器开关S2之间串联连接。第一谐振支路和第二谐振支路均与谐振电容Cl并联连接。当加热部件7包括三个或三个以上可独立控制的电磁线圈时，电磁线圈分别与继电器开关串联，电磁线圈和控制该电磁线圈工作的继电器开关串联后的谐振支路之间并联连接 。三个或三个以上的谐振支路均与一个谐振电容并联连接。实施例2参照图2所示，为本实用新型第二实施例的电磁加热烹饪器具的控制电路的示意图，其与第一实施例的区别在于在第一电磁线圈Ll和L2两端同时分别并联谐振电容C3和 C2，也就是高频谐振电路包括两个谐振支路和与谐振支路相对应的两个谐振电容C3和C2， 谐振支路分别与与各自对应的谐振电容并联连接，可使电磁烹饪器具实现以低于300w的低功率甚至更低的功率进行持续低功率加热，有效节约能源。实施例3参照图3所示，为本实用新型第三实施例的电磁加热烹饪器具的控制电路的示意图，其与第一实施例的区别在于第一谐振支路中第一电磁线圈Ll和控制第一电磁线圈Ll 工作的继电气开关Sl并联连接，第二谐振支路中第二电磁线圈L2和控制第二电磁线圈L2 工作的继电气开关S2并联连接，两个谐振支路串联后与谐振电容Cl并联连接。当加热部件7包括三个或三个以上可独立控制的电磁线圈时，电磁线圈分别与继电器开关并联，电磁线圈和控制该电磁线圈工作的继电器开关并联后的谐振支路之间串联连接。三个或三个以上的谐振支路串联后与一个谐振电容并联连接。如图4所示，为采用本实用新型实施例的电磁加热烹饪器具的控制方法的流程图。以加热部件7包括两个独立控制的电磁线圈Ll和L2的电磁炉结构为例，说明电磁烹饪器具中采用本实用新型的多线圈加热控制电路的对流加热控制方法，如下S101，开始启动电磁炉；S102，启动电磁炉后，主控制器启动，进入初始状态设置阶段，用户设置加热功率 P，此时用户可根据系统预设程序选择预存在控制部件6的预设存储器中的加热功率P值， 也可根据实际情况手动输入加热功率P ；进入下一步骤S103 ；S103，加热升温阶段主控制器控制所有电磁线圈Ll和L2同时接入电路，以功率 P进行加热。此时若加热功率过高，则锅具与锅内食物的热交换会相对偏慢，锅具与食物间的温度差会过大，将影响温度检测的有效性；而若加热功率过低，则需要更多的加热时间， 因此所述设定功率P设定为1200W-1800W为宜。S104，被加热食物份量计算在S103加热升温阶段，食物被加热的过程中，温度检测部件2测量得到锅具的即时温度T，主控制器控制计时器计算温度检测部件测得的锅具温度在上升过程中每升高一个单位温度值Δ T时所需的时间增量At’。当锅具内部食物份量N不同时，锅具温度每升高一个单位温度值ΔΤ所对应的时间增量At’也是不同的，当食物份量N大时，温度每上升一个单位值ΔΤ所耗费的时间就更多，反之就少，根据这一规律可预先在主控制器的预设存储器中预存多组数据，其中每一个时间增量At对应不同的食物份量等级N，主控制器通过比较实际测得的时间增量At’与预设存储器中的时间增量 Δ t，从而判断锅具内食物的食物的份量等级N。S105，对流加热条件判断，在S103加热升温阶段，持续加热过程中，系统进入对流加热阶段时需要满足一定的条件，可设置有以下条件判断条件一温度判断预先在预设存储器中设定一个基准温度Ttl，当温度检测电路2检测得到的锅具温度T > Ttl，进入下一步骤S106对流加热阶段，而若Τ< Ttl，则继续加热。由于当锅内温度达到90°C以上时，继续加热可使锅底局部沸腾，引起明显的对流，因此所述基准温度Ttl设置为90°C以上较适宜，当然所述基准温度Ttl也可设置为其他温度值，但是对于循环加热效果来说，所述基准温度Ttl为90°C以上时效果较好，若基准温度设置过低过早进入对流加热阶段，则食物沸腾较慢。判断条件二 食物份量判断预先在预设存储器中设定一个基准份量Ntl，当实际食物份量N > N。时，进入下一步骤S106对流加热阶段，而若N< N。时，则按现有技术继续加热。在系统中设置基准份量Ntl时对应设置有加热时间、，即当加热份量为Ntl的食物时，需要加热、的时间；当加热份量为N1的食物时，需要加热、的时间；不同的食物份量其需要加热的时间也各不相同，这些参数预存在预设存储器中。在S105对流加热条件判断步骤中，可设置只需满足一个判断条件T ^ T0即进行 S106对流加热阶段，也可设置需要同时满足上述温度和食物份量两个条件才能进入下一步骤S106对流加热阶段。S106，进入对流加热阶段依次驱动单个电磁线圈进行加热，先关断第二电磁线圈 L2的加热仅驱动第一电磁线圈Ll开始进行加热；当第一电磁线圈Ll加热进行一段时间后驱动切断第一电磁线圈Li，第一电磁线圈Ll停止加热，同时驱动连通第二电磁线圈L2，第二电磁线圈L2开始进行加热；当第二电磁线圈L2加热进行一段时间后停止第二电磁线圈 L2加热同时启动第一电磁线圈Ll进行加热；依此循环。当采用继电器Sl和S2作为电子开关控制电磁线圈Ll和L2的接入与断开时，由于继电器的工作特性，当在切换继电器时可保证继电器切换时电路中没有谐振电流，可确保继电器工作的安全性和可靠性。可按如下方法进行，进入对流加热阶段时先关断功率， 主控制器监测同步电路4发出的信号时间间隔，当在某一时间段内主控制器未监测到信号时，则表明线圈盘上已无谐振电流，可安全切换继电器，此时可控制继电器Sl吸合，继电器 S2释放，启动加热，此时第一电磁线圈Ll接入进行加热，第二电磁线圈L2断开停止加热； 当加热进行一段时间后关断功率，判断电路中没有谐振电流时控制继电器Sl释放，继电器 S2吸合，启动加热，此时第二电磁线圈L2接入进行加热，第一电磁线圈Ll断开停止加热； 依此循环。当采用继电器作为电子开关控制电磁线圈Ll和L2的接入时，还可以采用如下方案进入对流加热阶段时先关断功率，延迟一段安全时间间隔后可安全切换继电器，此时可控制继电器Sl吸合，继电器S2释放，启动加热，此时第一电磁线圈Ll接入进行加热，第二电磁线圈L2断开停止加热；当加热进行一段时间后关断功率，然后延迟一段安全时间间隔后控制继电器Sl释放，继电器S2吸合，启动加热，此时第二电磁线圈L2接入进行加热，第一电磁线圈Ll断开停止加热；依此循环。所述延迟的安全时间间隔大于电路中谐振电流谐振时间即可，一般为几十微秒。[0038]在对流加热阶段，为了达到更好的对流翻滚加热的效果，对于第一电磁线圈Ll和第二电磁线圈L2的不同加热功率以及各线圈盘的加热时间、循环周期需要根据锅内食物的份量N进行调整；当锅内食物的份量N较多时，电磁线圈Ll和L2单独加热的功率要加大， 循环的周期也要延长；锅内食物的量较少时，电磁线圈Ll和L2单独加热的功率就要减小， 循环的周期也适当减短。其中对于位于线盘内侧的线圈，其加热功率设置为700W-1000W即可；对于位于线盘外侧的线圈，由于加热面积较大，其加热功率设置为1200W-1600W为宜。 在循环加热过程中，一般需要4-6秒左右内部食物才会形成对流循环，因此对于单个电磁线圈的持续加热时间不能低于这个最短时间，否则不能形成翻滚效果。当加热功率选择较低，比如内侧线圈700W、外侧线圈1200W，则总加热时间及单个线圈的持续加热时间周期也要随之延长，才能确保翻滚效果的产生。而如果，加热功率选择较高，比如内侧线圈1000W、 外侧线圈1600W，则总加热时间及单个线圈的持续加热时间周期可适当减短。所述线圈Ll 和L2加热功率设置和单个线圈持续加热时间周期参数可根据不同食物份量N对应预先设置于预设存储器中，需要时由主控制器直接进行调用。即在系统中设置基准容量Ntl时除了对应设置有加热时间、外还相对应的设有循环加热功率Ptll和Ptl2,当加热容量为Ntl的食物时，需要加热、的时间，在对流加热阶段时第一电磁线圈Ll以Ptll的功率、第二电磁线圈L2 以Ptl2的功率分别循环加热；系统中还设置有其他的食物份量等级与加热功率的对应值，即不同的食物容量时在对流加热阶段单个线圈盘对应的加热功率也各不相同。S107，判断加热时间是否达到根据不同份量N预设的加热时间值t，若已完成预设时间，则进入下一步骤S108 ；S108，报警提示用户加热已完成；此时用户可主动关机，若用户没有主动关机则进入下一步骤S109 ；S109，关机结束加热。如图4和图5所示为本实用新型实施例的电磁加热线盘的结构。前文所述的加热控制装置中的加热部件7主要包括电磁加热线盘，电磁加热线盘包括线盘盘架和设置在线盘盘架上的电磁线圈，线盘盘架主要是作为电磁线圈的支撑，设置在线盘盘架上的电磁线圈可如图4所示，按同心圆排布的方式排布并可实现独立控制，依次分别为第一电磁线圈 Li、第二电磁线圈L2、第三电磁线圈L3，当进行循环加热时，三组线圈依次接入进行加热， 将加热点分散从外往内或者从内往外或者依据其他的加热顺序实现对流翻滚加热。当然， 线盘盘架上的电磁线圈也可如图5所示，按蜂窝状的方式排布分别独立控制，依次为第一电磁线圈Li、第二电磁线圈L2、第三电磁线圈L3……，其中电磁线圈总数为两个或两个以上，循环加热时各线圈依照一定的顺序被接入电路实现对流翻滚加热。无论是同心圆排布的电磁加热线盘结构还是蜂窝状排布的电磁加热线盘结构，其中线圈的个数不限于两个或三个，每个线圈独立控制，当然当设有多个电磁线圈时，可每次同时控制两个以上电磁线圈加热，例如先控制Ll和L2同时加热，然后控制L2和L3同时加热等等。由于加热部件7中的两个或两个以上的电磁线圈不会一直处于同时工作的状态， 因此随着不同电磁线圈工作状态的转变，加热波峰也随着电磁线圈转移，因此就不会存在对锅具某一局部持续不断的加热的情况，由于加热波峰会转变，其加热区域可以调节，就不易出现糊锅粘锅的问题。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求1.一种电磁加热烹饪器具的控制电路，包括高频谐振电路和控制高频谐振电路振荡的 IGBT，其特征在于所述高频谐振电路包括至少一个谐振电容和至少两个谐振支路，所述谐振支路包括电磁线圈和控制该电磁线圈工作的继电器开关。
2.根据权利要求1所述的电磁加热烹饪器具的控制电路，其特征在于所述谐振支路之间为并联连接，电磁线圈与继电器开关串联连接。
3.根据权利要求2所述的电磁加热烹饪器具的控制电路，其特征在于所述高频谐振电路包括两个谐振支路和一个谐振电容，两谐振支路均与谐振电容并联连接。
4.根据权利要求1所述的电磁加热烹饪器具的控制电路，其特征在于所述谐振支路之间为串联连接，电磁线圈与继电器开关并联连接。
5.根据权利要求4所述的电磁加热烹饪器具的控制电路，其特征在于所述高频谐振电路包括两个谐振支路和一个谐振电容，两谐振支路串联后再与谐振电容并联连接。
6.根据权利要求4所述的电磁加热烹饪器具的控制电路，其特征在于所述高频谐振电路包括两个谐振支路及与谐振支路相对应的两谐振电容，谐振支路与谐振电容并联连接。
7.根据权利要求1所述的电磁加热烹饪器具的控制电路，其特征在于所述电磁加热烹饪器具为电磁炉、电饭煲、电压力煲或者开水煲。
专利摘要本实用新型揭露了一种电磁加热烹饪器具的控制电路，包括高频谐振电路和控制高频谐振电路振荡的IGBT，所述高频谐振电路包括至少一个谐振电容和至少两个谐振支路，所述谐振支路包括电磁线圈和控制该电磁线圈工作的继电器开关。本实用新型的电磁加热烹饪器具的控制电路通过低成本的电路控制方案解决了电磁加热时在电磁线圈半径1/2处的局部过热问题，不易出现糊锅粘锅的问题；而且本方案还解决了食物受热不均的问题，食物营养充分混合，入味也更充分。
文档编号A47J36/00GK202110454SQ20112007144
公开日2012年1月11日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月26日
发明者乔中义, 朱泽春 申请人:九阳股份有限公司