电烹饪器及其过零校准电路和过零校准方法与流程

本发明涉及烹饪电器技术领域，特别涉及一种电烹饪器的过零校准电路、一种电烹饪器和一种电烹饪器的过零校准方法。

背景技术：

电磁感应加热电烹饪器已被广泛应用。对于该类电烹饪器中的电磁感应加热控制电路，有一种以交流电半波为加热周期，加热中采用丢波的方式实现的连续低功率的控制方法，因为电磁感应加热谐振需以交流电半波为周期进行频繁启动和停止，需要对交流电源的过零点进行正确的检测判定。当过零点误判时，电烹饪器加热启动的电流噪音会加大，电路中功率开关管的可靠性会降低。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电烹饪器的过零校准电路，能够准确地判断出是否出现过零检测错误，以在出现过零检测错误时及时有效地进行过零校正，从而能够减小电烹饪器的加热启动噪音，并能够提高电烹饪器中功率开关管的可靠性。

本发明的第二个目的在于提出一种电烹饪器。

本发明的第三个目的在于提出一种电烹饪器的过零校准方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电烹饪器的过零校准电路，其中，所述电烹饪器包括谐振电路、控制所述谐振电路进行谐振工作的功率开关管、驱动所述功率开关管进行导通或关断的驱动模块，所述谐振电路与所述功率开关管的集电极相连且具有第一节点，所述过零校准电路包括：过零检测单元，所述过零检测单元通过检测输入的交流电源的过零点以输出过零信号；谐振电压检测单元，所述谐振电压检测单元与所述第一节点相连以检测所述第一节点的谐振电压；控制单元，所述控制单元的过零检测端与所述过零检测单元相连，所述控制单元的ad采样端与所述谐振电压检测单元相连，所述控制单元通过所述过零检测端检测到所述过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过所述ad采样端采样所述第一节点的谐振电压，并在所述第一节点的谐振电压大于预设电压时判断过零检测错误，且对所述过零信号进行校正处理。

根据本发明实施例的电烹饪器的过零校准电路，通过过零检测单元检测输入的交流电源的过零点以输出过零信号，并通过谐振电压检测单元检测谐振电路第一节点的谐振电压，控制单元在过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过采样第一节点的谐振电压，并在第一节点的谐振电压大于预设电压时判断过零检测错误，且对过零信号进行校正处理，由此，能够准确地判断出是否出现过零检测错误，以在出现过零检测错误时及时有效地进行过零校正，从而能够减小电烹饪器的加热启动噪音，并能够提高电烹饪器中功率开关管的可靠性。

另外，根据本发明上述实施例提出的电烹饪器的过零校准电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述控制单元的控制输出端与所述驱动模块相连，所述控制单元通过所述过零检测端检测到所述过零信号的下降沿时输出控制信号至所述驱动模块，并将所述ad采样端设置为低电平以停止采样，以及通过第一计时器开始计时，直至所述第一计时器的计时时间达到第一预设时间时，所述控制单元通过所述过零检测端对所述过零信号的上升沿进行检测。

进一步地，所述控制单元通过所述过零检测端对所述过零信号的上升沿进行检测时，将所述ad采样端设置为ad转换以开始对所述第一节点的谐振电压进行采样，并通过第二计时器开始计时，以及在所述第二计时器的计时时间处于第二预设时间内判断所述第一节点的谐振电压是否大于所述预设电压。

进一步地，所述过零信号从下降沿到上升沿的时间小于等于所述第一预设时间与所述第二预设时间之和。

具体地，所述谐振电压检测单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一节点相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端与所述ad采样端相连；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第三电阻的另一端相连，所述第一二极管的阴极连接到预设电源。

进一步地，当所述第二计时器的计时时间达到所述第二预设时间或者所述控制单元通过所述过零检测端检测到所述过零信号的上升沿时，如果所述第一节点的谐振电压一直小于等于所述预设电压，所述控制单元则判断过零检测正确。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电烹饪器，其包括本发明第一方面实施例提出的电烹饪器的过零校准电路。

根据本发明实施例的电烹饪器，能够准确地判断出是否出现过零检测错误，以在出现过零检测错误时及时有效地进行过零校正，从而能够减小加热启动噪音，并能够提高功率开关管的可靠性。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电烹饪器的过零校准方法，其中，所述电烹饪器包括谐振电路、控制所述谐振电路进行谐振工作的功率开关管、驱动所述功率开关管进行导通或关断的驱动模块，所述谐振电路与所述功率开关管的集电极相连且具有第一节点，所述方法包括以下步骤：通过检测输入的交流电源的过零点以输出过零信号；检测所述第一节点的谐振电压；在检测到所述过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过ad采样端对所述第一节点的谐振电压进行采样，并判断所述第一节点的谐振电压是否大于预设电压；如果所述第一节点的谐振电压大于预设电压，则判断过零检测错误，并对所述过零信号进行校正处理。

根据本发明实施例的电烹饪器的过零校准方法，通过检测输入的交流电源的过零点以输出过零信号，并通过检测谐振电路第一节点的谐振电压，在过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过采样第一节点的谐振电压，并在第一节点的谐振电压大于预设电压时判断过零检测错误，且对过零信号进行校正处理，由此，能够准确地判断出是否出现过零检测错误，以在出现过零检测错误时及时有效地进行过零校正，从而能够减小电烹饪器的加热启动噪音，并能够提高电烹饪器中功率开关管的可靠性。

另外，根据本发明上述实施例提出的电烹饪器的过零校准方法还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，当检测到所述过零信号的下降沿时，输出控制信号至所述驱动模块，并将所述ad采样端设置为低电平以停止采样，以及通过第一计时器开始计时，直至所述第一计时器的计时时间达到第一预设时间时，对所述过零信号的上升沿进行检测。

进一步地，在对所述过零信号的上升沿进行检测时，将所述ad采样端设置为ad转换以开始对所述第一节点的谐振电压进行采样，并通过第二计时器开始计时，以及在所述第二计时器的计时时间处于第二预设时间内判断所述第一节点的谐振电压是否大于所述预设电压。

进一步地，所述过零信号从下降沿到上升沿的时间小于等于所述第一预设时间与所述第二预设时间之和。

进一步地，当所述第二计时器的计时时间达到所述第二预设时间或者检测到所述过零信号的上升沿时，如果所述第一节点的谐振电压一直小于等于所述预设电压，则判断过零检测正确。

附图说明

图1为根据本发明实施例的包括过零校准电路的电烹饪器的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的多个信号的波形图；

图3为根据本发明实施例的电烹饪器的过零校准方法的流程图；

图4为根据本发明一个具体实施例的电烹饪器的过零校准方法的流程图。

具体实施方式

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的电烹饪器及其过零校准电路和过零校准方法。

图1为根据本发明实施例的包括过零校准电路的电烹饪器的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例的过零校准电路包括过零检测单元10、谐振电压检测单元20和控制单元30，本发明实施例的电烹饪器为电磁感应加热的电烹饪器，本发明实施例的电烹饪器包括谐振电路40、控制谐振电路40进行谐振工作的功率开关管50、驱动功率开关管50进行导通或关断的驱动模块60。其中，功率开关管50可为igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)。谐振电路40包括加热线圈41和谐振电容42，谐振电路40与功率开关管50的集电极c相连且具有第一节点a。如图1所示，交流电源70经第一滤波模块80、整流模块90、第二滤波模块100和平滑滤波电容110后供向加热线圈41。

其中，过零检测单元10通过检测输入的交流电源70的过零点以输出过零信号，谐振电压检测单元20与第一节点a相连以检测第一节点a的谐振电压。

如图1和图2所示，过零检测单元10可将交流电源信号转换为以半波为周期的过零输入信号，并根据过零输入信号输出过零信号。

如图1所示，谐振电压检测单元20可包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1、第三电阻r3和第一二极管d1，其中，第一电阻r1的一端与第一节点a相连，第二电阻r2的一端与第一电阻r1的另一端相连，第二电阻r2的另一端接地，第一电容c1与第二电阻r2并联，第三电阻r3的一端与第一电阻r1的另一端相连，第三电阻r3的另一端与ad采样端相连，第一二极管d1的阳极与第三电阻r3的另一端相连，第一二极管d1的阴极连接到预设电源vcc。

控制单元30的过零检测端与过零检测单元10相连，控制单元30的ad采样端与谐振电压检测单元20相连，控制单元30通过过零检测端检测到过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过ad采样端采样第一节点a的谐振电压，并在第一节点a的谐振电压大于预设电压时判断过零检测错误，且对过零信号进行校正处理。

如图1所示，可通过电源模块120对交流电源进行转换，并以转换后的电源为控制单元30供电。其中，控制单元30的控制输出端与驱动模块60相连，控制单元30通过过零检测端检测到过零信号的下降沿时输出控制信号至驱动模块60，并将ad采样端设置为低电平以停止采样，以及通过第一计时器开始计时，直至第一计时器的计时时间达到第一预设时间时，控制单元30通过过零检测端对过零信号的上升沿进行检测。在控制单元30通过过零检测端对过零信号的上升沿进行检测时，将ad采样端设置为ad转换以开始对第一节点a的谐振电压进行采样，并通过第二计时器开始计时，以及在第二计时器的计时时间处于第二预设时间内判断第一节点a的谐振电压是否大于预设电压。

如图2所示，在控制单元30通过所述过零检测端检测到所述过零信号的下降沿b时，驱动模块60驱动功率开关管50导通，谐振电路40启动以进行谐振工作，并输出谐振电压。

在本发明的一个实施例中，在第一计时器的计时时间处于第一预设时间之内时，即在进行下降沿检测的过程中，还可进行过零信号和协整信号杂波的去除等工作。其中，第一预设时间可小于4ms。在第一计时器的计时时间达到第一预设时间后，控制单元30通过过零检测端对过零信号的上升沿进行检测。在第二计时器的计时时间处于第二预设时间内时，即在进行上升沿检测的过程中，可通过判断第一节点a的谐振电压是否大于预设电压来判断过零检测是否错误。上升沿检测的过程可持续第二预设时间，或持续至检测到过零信号的上升沿c。其中，第二预设时间可小于4ms。需要说明的是，如图2所示，过零信号从下降沿到上升沿的时间为t，该时间t可小于等于第一预设时间与第二预设时间之和，即小于8ms。

在本发明的一个实施例中，预设电压的大小可根据电烹饪器的交流电压或输出功率来设定。当第二计时器的计时时间达到第二预设时间或者控制单元30通过过零检测端检测到过零信号的上升沿时，即在进行上升沿检测的过程中，如果第一节点a的谐振电压一直小于等于预设电压，控制单元30则判断过零检测正确，如果出现第一节点a的谐振电压大于预设电压的情况，控制单元30则判断过零检测错误。在判断过零检测错误后，可将上升沿判定为下降沿，即控制单元30可将当前的对过零信号的上升沿进行检测的动作切换为对过零信号的下降沿进行检测的动作，以在谐振电路40的下一启动周期，将过零检测进行校正。

根据本发明实施例的电烹饪器的过零校准电路，通过过零检测单元检测输入的交流电源的过零点以输出过零信号，并通过谐振电压检测单元检测谐振电路第一节点的谐振电压，控制单元在过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过采样第一节点的谐振电压，并在第一节点的谐振电压大于预设电压时判断过零检测错误，且对过零信号进行校正处理，由此，能够准确地判断出是否出现过零检测错误，以在出现过零检测错误时及时有效地进行过零校正，从而能够减小电烹饪器的加热启动噪音，并能够提高电烹饪器中功率开关管的可靠性。

对应上述实施例，本发明还提出一种电烹饪器。

本发明实施例的电烹饪器，包括本发明上述实施例提出的电烹饪器的过零校准电路，其具体的实施方式可参照上述实施例，在此不再赘述。

根据本发明实施例的电烹饪器，能够准确地判断出是否出现过零检测错误，以在出现过零检测错误时及时有效地进行过零校正，从而能够减小加热启动噪音，并能够提高功率开关管的可靠性。

对应上述实施例，本发明还提出一种电烹饪器的过零校准方法。

本发明实施例的电烹饪器为电磁感应加热的电烹饪器，参照图1，本发明实施例的电烹饪器，包括谐振电路、控制谐振电路进行谐振工作的功率开关管、驱动功率开关管进行导通或关断的驱动模块。其中，功率开关管可为igbt。谐振电路包括加热线圈和谐振电容，谐振电路与功率开关管的集电极c相连且具有第一节点a。如图1所示，交流电源经第一滤波模块、整流模块、第二滤波模块和平滑滤波电容后供向加热线圈。

如图3所示，本发明实施例的电烹饪器的过零校准方法，包括以下步骤：

s1，通过检测输入的交流电源的过零点以输出过零信号。

参照图1和图2，可将交流电源信号转换为以半波为周期的过零输入信号，并根据过零输入信号输出过零信号。

s2，检测第一节点的谐振电压。

参照图1，可通过谐振电压检测单元检测第一节点的谐振电压。谐振电压检测单元可包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1、第三电阻r3和第一二极管d1。其中，第一电阻r1的一端与第一节点a相连，第二电阻r2的一端与第一电阻r1的另一端相连，第二电阻r2的另一端接地，第一电容c1与第二电阻r2并联，第三电阻r3的一端与第一电阻r1的另一端相连，第三电阻r3的另一端与ad采样端相连，第一二极管d1的阳极与第三电阻r3的另一端相连，第一二极管d1的阴极连接到预设电源vcc。

s3，在检测到过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过ad采样端对第一节点的谐振电压进行采样，并判断第一节点的谐振电压是否大于预设电压。

当检测到过零信号的下降沿时，输出控制信号至驱动模块，并将ad采样端设置为低电平以停止采样，以及通过第一计时器开始计时，直至第一计时器的计时时间达到第一预设时间时，对过零信号的上升沿进行检测。在对过零信号的上升沿进行检测时，将ad采样端设置为ad转换以开始对第一节点a的谐振电压进行采样，并通过第二计时器开始计时，以及在第二计时器的计时时间处于第二预设时间内判断第一节点a的谐振电压是否大于预设电压。

如图2所示，在测到所述过零信号的下降沿b时，驱动模块驱动功率开关管导通，谐振电路启动以进行谐振工作，并输出谐振电压。

s4，如果第一节点的谐振电压大于预设电压，则判断过零检测错误，并对过零信号进行校正处理。

在本发明的一个实施例中，在第一计时器的计时时间处于第一预设时间之内时，即在进行下降沿检测的过程中，还可进行过零信号和协整信号杂波的去除等工作。其中，第一预设时间可小于4ms。在第一计时器的计时时间达到第一预设时间后，可对过零信号的上升沿进行检测。在第二计时器的计时时间处于第二预设时间内时，即在进行上升沿检测的过程中，可通过判断第一节点a的谐振电压是否大于预设电压来判断过零检测是否错误。上升沿检测的过程可持续第二预设时间，或持续至检测到过零信号的上升沿c。其中，第二预设时间可小于4ms。需要说明的是，如图2所示，过零信号从下降沿到上升沿的时间为t，该时间t可小于等于第一预设时间与第二预设时间之和，即小于8ms。

在本发明的一个实施例中，预设电压的大小可根据电烹饪器的交流电压或输出功率来设定。当第二计时器的计时时间达到第二预设时间或者检测到过零信号的上升沿时，即在进行上升沿检测的过程中，如果第一节点a的谐振电压一直小于等于预设电压，则判断过零检测正确，如果出现第一节点a的谐振电压大于预设电压的情况，则判断过零检测错误。在判断过零检测错误后，可将上升沿判定为下降沿，即可将当前的对过零信号的上升沿进行检测的动作切换为对过零信号的下降沿进行检测的动作，以在谐振电路的下一启动周期，将过零检测进行校正。

根据本发明实施例的电烹饪器的过零校准方法，通过检测输入的交流电源的过零点以输出过零信号，并通过检测谐振电路第一节点的谐振电压，在过零信号由下降沿变为上升沿的过程中，通过采样第一节点的谐振电压，并在第一节点的谐振电压大于预设电压时判断过零检测错误，且对过零信号进行校正处理，由此，能够准确地判断出是否出现过零检测错误，以在出现过零检测错误时及时有效地进行过零校正，从而能够减小电烹饪器的加热启动噪音，并能够提高电烹饪器中功率开关管的可靠性。

在本发明的一个具体实施例中，如图4所示，电烹饪器的过零校准方法可包括以下步骤：

s401，设置过零下降沿中断检测。

s402，检测到过零信号下降沿中断信号。

s403，输出igbt驱动信号，设置第一预设时间t0，并将ad采样端设置为低电平。其中，t0＜4ms。

s404，第一计时器计时。

s405，判断第一计时器的计时时间是否达到t0。如果是，则执行步骤s406；如果否，则返回步骤s404继续计时。

s406，设置过零上升沿中断检测，并将ad采样端设置为ad转换，以及设置第二预设时间t1。其中，t1＜4ms。

s407，第二计时器计时。

s408，判断ad采样端的ad值是否大于预设电压。如果否，则执行步骤s409；如果是，则执行步骤s411。

s409，判断第二计时器的计时时间是否达到t1，或者是否检测到过零信号上升沿中断信号。如果是，则执行步骤s410；如果否，则返回步骤s407继续计时。

s410，判断过零检测正确。

s411，判断过零检测错误，并将过零检测由上升沿检测设置为下降沿检测。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。