本实用新型涉及电磁灶技术,特别是一种基于防止电磁灶空锅干烧的检测装。
背景技术:
近年来,电磁灶作为要烹饪灶具逐渐走进各餐饮连锁、酒店、食堂等各种厨房,因其安全、环保、节能、无明火受到广泛欢迎。但是由于市场上的电磁灶产品,均通过在灶面设置温度传感器,通过感知灶面的温度来确定锅具是否处于干烧状态。但是电磁灶的锅具选择是一种开放性状态,用户往往不会使用厂家配置的锅具,而且基于成本的考虑,通常情况下都会使用单底的的锅具。因温度传感器不能直接对锅具进行测温,热响应时间很慢;当电磁灶的输出功率较大时,只要空锅干烧,仅需要几秒钟,锅具底部即因高温发红,而此时温度传感器的温度还没有明显变化,根本不可能实现有效保护,这就造成在无人的情况下,出现空锅干烧情况,很难及时进行保护,导致锅具很容易损坏,严重情况下还会因高温造成火灾、人员受伤等危险。
技术实现要素:
包括igbt逆变模块,高频lc振荡回路,采样电路以及mcu数字处理电路,锅具置于高频lc振荡回路中的线盘l上面,其特征在于,一mcu数字处理电路与驱动电路连接,驱动电路与igbt逆变模块连接,igbt逆变模块与高频lc振荡回路连接,采样电路包括高频电流、频率的采样电路和输入交流电源的电压电流采样电路,mcu数字处理电路根据前述二路采样电路的数据,控制驱动电路,使igbt逆变模块输出恒定功率,mcu数字处理电路按设定的间隔时间,采集lc振荡回路的频率,依次储存于储存器内,当采集的lc振荡回路频率的变化值大于设定值时,判定电磁灶锅具处于空锅干烧状态。
所述mcu数字处理电路设定的间隔时间为每间隔100ms采集lc振荡回路的电流和频率,并且每500ms计算一次lc振荡回路频率的变化值。
所述判定电磁灶锅具处于空锅干烧状态lc振荡回路频率变化的设定值,是指mcu处理器第五个100ms采集lc振荡回路的频率f5,与第一个100ms采集lc振荡回路的频率f1之差f5-f1大于500。
电磁灶是利用电磁感应加热技术对铁磁性锅具进行快速加热,而且锅具与电磁灶的高频lc震荡回路形成了一个整体,当锅具材质、距离等变化时,高频lc震荡回路的工作状态亦不会相同。影响高频lc震荡回路工作状态的主要因素即是锅具本身的磁导率和电感系数。而根据金属材质的温度特性可知,锅具温度在低于居里温度点时,磁导率呈现出随温度升高而略微增大的特性,当温度达到居里温度点时,锅具的磁导率和电感系数会急剧降低,从而影响lc震荡回路工作状态。
当锅具温度达到居里温度点之前,为使电磁灶的输出功率恒定,电磁灶的高频lc振荡回路的工作频率会略有降低;当锅具温度达到居里温度点时,为稳定电磁灶的输出功率,电磁灶的高频lc震荡回路的工作频率会随着锅具磁导率和电感系数的变化明显上升,而且这种变化在2秒的时间内即可完成。正式基于上述原理,提出本实用新型的技术方案。
本实用新型的优点是,本实用新型实时采样高频电流和电网输入电压、电流的大小,并定时记录高频lc震荡回路的工作频率,仅需要mcu内部算法即可判断出电磁灶锅具是否处于干烧状态。整个过程的响应时间快,只需要几秒的时间即可实现保护,而且随着电磁灶的输出功率越大,保护越快,从而延长锅具的使用寿命,避免因空锅干烧未保护导致的高温造成火灾、人员受伤等危险。通过去掉灶面保护温度传感器还可以降低电磁灶制造成本,对减少环境污染、节能降耗亦有积极的作用。
附图说明
图1是本实用新型方框架图;
图2是原理电路图;
图3是检测流程图;
图中标号说明:
1-整流电路;2-滤波电路;3-高频lc振荡回路;4-igbt逆变模块;5-驱动电路;6-输入电压、电流采样电路;7-高频电流、频率采样电路;8-mcu数字处理单元;9-锅具;10-互感器;l-高频振荡回线圈,即电磁灶线盘。
具体实施方式
请附图1、2、3所示,本实用新型包括igbt逆变模块4,高频lc振荡回路3,采样电路6、7以及mcu数字处理电路8,锅具9置于高频lc振荡回路中的线盘l上面,一mcu数字处理电路8与驱动电路5连接,驱动电路5与igbt逆变模块4连接,igbt逆变模块4与高频lc振荡回路3连接,采样电路包括高频电流、频率的采样电路7和输入交流电源电压电流采样电路6,mcu数字处理电路8根据前述二路采样电路6、7的数据,控制驱动电路5,使igbt逆变模块4输出恒定功率,mcu数字处理电路8按设定的间隔时间,采集lc振荡回路3的电流、频率数据,依次储存于储存器内,当采集的lc振荡回路频率的变化值大于设定值时,判定电磁灶锅具处于空锅干烧状态。
所述mcu数字处理电路设定的间隔时间为每间隔100ms采集lc振荡回路的电流和频率,并且每500ms计算一次lc振荡回路频率的变化值。
所述判定电磁灶锅具处于空锅干烧状态lc振荡回路频率的设定值,是指mcu处理器第五个100ms采集lc振荡回路的频率f5,与第一个100ms采集lc振荡回路的频率f1之差f5-f1大于500。
请参阅附图3所示检测过程,图中:
标号1是电路启动;
标号2是采样电路采样;
标号3是mcu指令驱动电路使igbt逆变模块恒功率运行;
标号4是采样电路每100ms采集lc振荡回路的电流、频率;
标号5是mcu每500ms计算一次高频lc振荡回路频率的变化值;
标号6是f5与f1的差值小于500,返回步骤(3);
f1为第一个100ms采集的lc振荡回路的频率;
f5为第五个100ms采集的lc振荡回路的频率;
标号7是若f5与f1的差值大于500,mcu控制驱动电路,关断igbt逆变模块功率输出。
所述频率f5与f1的差值大于500,本实用新型通常是500hz。
1.一种防止电磁灶空锅干烧的检测装置,包括igbt逆变模块,高频lc振荡回路,采样电路以及mcu数字处理电路,锅具置于高频lc振荡回路中的线盘l上面,其特征在于,一mcu数字处理电路与驱动电路连接,驱动电路与igbt逆变模块连接,igbt逆变模块与高频lc振荡回路连接,采样电路包括高频电流、频率的采样电路和输入交流电源的电压电流采样电路,mcu数字处理电路根据前述二路采样电路的数据,控制驱动电路,使igbt逆变模块输出恒定功率,mcu数字处理电路按设定的间隔时间,采集lc振荡回路的频率,依次储存于储存器内,当采集的lc振荡回路频率的变化值大于设定值时,判定电磁灶锅具处于空锅干烧状态。
2.按权利要求1所述防止电磁灶空锅干烧的检测装置,其特征在于,所述mcu数字处理电路设定的间隔时间为每间隔100ms采集lc振荡回路的电流和频率,并且每500ms计算一次lc振荡回路频率的变化值。
3.按权利要求1或2所述防止电磁灶空锅干烧的检测装置,其特征在于,所述判定电磁灶锅具处于空锅干烧状态lc振荡回路频率的设定值,是指mcu处理器第五个100ms采集lc振荡回路的频率f5,与第一个100ms采集lc振荡回路的频率f1之差f5-f1大于500。