电磁加热系统及其PPG信号的处理方法和装置与流程

本发明涉及信号传输技术领域，特别涉及一种电磁加热系统中ppg(programmablepulsegenerator，可编程脉波产生器)信号的处理方法、一种计算机可读存储介质、一种电磁加热系统中ppg信号的处理装置以及一种具有该处理装置的电磁加热系统。

背景技术

在带有igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)的电磁加热系统(如电磁炉)中，一般采用ppg值来控制igbt的导通宽度，实现功率控制。在进行恒功率控制时，主控芯片根据实际功率p1与目标功率p之间的差值来调整ppg值的大小，例如，当p1＜p时，增大目标ppg值；当p1＞p时，减小目标ppg值。然而有时为了控制需要，在单个半波的加热过程中经常调整目标ppg值，如果频繁调整目标ppg值，很可能出现高低位间的进位、借位现象。

当调整后的目标ppg值出现高低位间的进位、借位时，在实际输出的ppg值与目标ppg值比较的过程中，低位寄存器先更新，高位寄存器后更新，在高位寄存器更新的过程中(高位寄存器未更新)，会出现实际输出的ppg值与目标ppg值错误匹配的现象，此时ppg输出波形畸变，导致igbt导通宽度突变，出现电磁噪声，甚至烧毁igbt。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电磁加热系统中ppg信号的处理方法，当调整后的目标ppg值存在进位/借位时，将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，从而有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种电磁加热系统中ppg信号的处理装置。

本发明的第四个目的在于提出一种电磁加热系统。

为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电磁加热系统中ppg信号的处理方法，包括以下步骤：在电磁加热系统加热的过程中，判断当前目标ppg值是否需要调整；如果所述当前目标ppg值需要调整，则判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位；如果所述调整后的目标ppg值未存在进位/借位，则将存储有所述调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据所述第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新；如果所述调整后的目标ppg值存在进位/借位，则将所述第二寄存器作为所述目标寄存器控制ppg信号输出。

根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法，在电磁加热系统加热的过程中，判断当前目标ppg值是否需要调整，如果当前目标ppg值需要调整，则判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位。如果调整后的目标ppg值未存在进位/借位，则将存储有调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新；如果调整后的目标ppg值存在进位/借位，则将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出。由此，可以有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新，包括：将所述第一寄存器的值减去第一预设值以获得所述第二寄存器的值。

根据本发明的一个实施例，所述第一预设值可以为1～20中的任一值，即ppg调整宽度可以为0.1us～1us。

根据本发明的一个实施例，所述第一寄存器和所述第二寄存器的位数均与所述目标ppg值的位数相同。

为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，执行上述的电磁加热系统中ppg信号的处理方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的电磁加热系统中ppg信号的处理方法，当调整后的目标ppg值存在进位/借位时，将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，从而有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电磁加热系统中ppg信号的处理装置，包括：第一判断模块，用于在电磁加热系统加热的过程中，判断当前目标ppg值是否需要调整；第二判断模块，用于在所述当前目标ppg值需要调整时，判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位；控制模块，所述控制模块与所述第二判断模块相连，所述控制模块用于在所述调整后的目标ppg值未存在进位/借位时，将存储有所述调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据所述第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新，以及在所述调整后的目标ppg值存在进位/借位时，将所述第二寄存器作为所述目标寄存器控制ppg信号输出。

根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理装置，在电磁加热系统加热的过程中，通过第一判断模块判断当前目标ppg值是否需要调整，并在当前目标ppg值需要调整时，通过第二判断模块判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位。如果调整后的目标ppg值未存在进位/借位，控制模块则将存储有调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新；如果调整后的目标ppg值存在进位/借位，控制模块则将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出。由此，可以有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块在根据所述第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新时，其中，所述控制模块则将所述第一寄存器的值减去第一预设值以获得所述第二寄存器的值。

根据本发明的一个实施例，所述第一预设值可以为1～20中的任一值，即ppg调整宽度可以为0.1us～1us。

根据本发明的一个实施例，所述第一寄存器和所述第二寄存器的位数均与所述目标ppg值的位数相同。

为实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电磁加热系统，其包括上述的ppg信号的处理装置。

本发明实施例的电磁加热系统，通过上述的ppg信号的处理装置，当调整后的目标ppg值存在进位/借位时，将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，从而有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的电磁加热系统的主电路图；

图2是根据本发明一个实施例的电磁加热系统加热过程中ppg控制加热的波形图；

图3是根据本发明一个实施例ppg值突变时igbt集电极电压的波形图；

图4是根据本发明另一个实施例的ppg值突变时igbt集电极电压的波形图；

图5是根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法的流程图；

图6是本发明一个实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法的流程图；以及

图7是根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理装置的方框示意图。

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。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电磁加热系统中ppg信号的处理方法、计算机可读存储介质、电磁加热系统中ppg信号的处理装置以及具有该处理装置的电磁加热系统。

在本发明的实施例中，电磁加热系统可以是电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅等电磁加热产品。

图1是根据本发明一个实施例的电磁加热系统的主电路图。如图1所示，该电磁加热系统的主电路可包括保险管f1、整流桥d1、滤波电感l1、滤波电容c1、加热线圈l2、谐振电容c2、功率开关管igbt、主控芯片ic1、igbt驱动模块u2以及其它电路模块u3。

当电磁加热系统上电工作后，交流市电经保险管f1后，通过整流桥d1进行整流以输出脉动的直流电，然后通过滤波电感l1和滤波电容c1进行滤波处理后，输出稳定的直流电至由加热线圈l2和谐振电容c2组成的谐振回路。主控芯片ic1的ppg端口输出控制脉冲至igbt驱动模块u2，以将ppg信号转化为igbt驱动信号来控制功率开关管igbt的导通和关断，进而实现加热控制。

在加热过程中，当采用恒功率加热时，主控芯片ic1根据实际功率p1与目标功率p之间的差值来调整目标ppg值，例如，当p1＜p时，增大目标ppg值；当p1＞p时，减小目标ppg值。有时为了控制需要，在单个半波的加热过程中经常调整目标ppg值。常规的主控芯片ic1一般为8位单片机，寄存器为8位，因而寄存器的计数最大值为255(二进制：11111111)，为了控制精度和脉冲宽度需要，一般目标ppg值大于8位(例如11位，最大值为4095，二进制：11111111111)，当频繁调整目标ppg值时，很容易出现高低位间的进位或借位。

具体而言，可以采用两个寄存器(高位寄存器和低位寄存器)来满足11位的目标ppg值需求，在将目标ppg值赋值给目标ppg寄存器时，先赋值低位值，再赋值高位值，同时主控芯片ic1的ppg端口输出控制脉冲，并且每输出一次控制脉冲，ppg计数器自动加1，当ppg计数器的值等于目标ppg寄存器的值(即当前ppg值的高位值和低位值分别与目标ppg值的高位值和低位值相等)时，停止输出控制信号。

正常情况下，在对目标ppg值进行调整的过程中，如果目标ppg值未发生进位或借位，例如，目标ppg值由508(二进制：00111111100)调整为511(二进制：00111111111)，主控芯片ic1根据目标ppg值511将输出正常的控制脉冲，如图2所示。

当目标ppg值发生进位时，例如，目标ppg值由511(二进制：00111111111，低位值为11111111，高位值为001)调整为515(二进制：01000000011，低位值为00000011，高位值为010)。由于在赋值过程中是先赋值低位，再赋值高位，并且赋值需要一定的时间，所以在高位值更新的过程中(实际高位值还未更新)，ppg计数器与目标ppg寄存器进行匹配比较，当ppg计数器的低位值与目标ppg寄存器的低位值匹配相等时，即ppg计数器的值等于259(二进制：00100000011)，停止输出控制信号。这样就会造成实际输出的ppg值远小于目标ppg值，如图3所示，造成ppg输出波形发生畸变，ppg脉冲宽度突然变小(图3中，t1和t3为正常宽度，t2位畸变宽度)，igbt导通电流突然变小，谐振电压变小，表现为igbt的集电极(c极)电压变小。

当目标ppg值发生借位时，例如，目标ppg值由258(二进制：00100000010，低位值为00000010，高位值为001)调整为255(二进制：00011111111，低位值为11111111，高位值为000)。同样的，在高位值更新的过程中(实际高位值还未更新)，ppg计数器与目标ppg寄存器进行匹配比较，当ppg计数器的低位值与目标ppg寄存器的低位值匹配相等时，即ppg计数器的值等于511(二进制：00111111111)，停止输出控制信号。这样就会造成实际输出的ppg值远大于目标ppg值，如图4所示，造成ppg输出波形畸变，ppg脉冲宽度突然变大(图4中，t1和t3为正常宽度，t2位畸变宽度)，igbt导通电流突然变大，导致igbt的c极电压过高，出现电磁噪音，甚至可能烧毁igbt。

为了解决在电磁加热系统加热的过程中，因调整后的目标ppg值出现高低位间的借位或进位造成实际输出的ppg波形发生畸变的问题，本发明提出了一种电磁加热系统中ppg信号的处理方法。

图5是根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法的流程图。如图5所示，本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法可包括以下步骤：

s1，在电磁加热系统加热的过程中，判断当前目标ppg值是否需要调整。

具体地，可根据实际功率p1与目标功率p之间的差值来判断是否需要调整目标ppg值，例如，当p1＞p时，减小目标ppg值；当p1＜p时，增大目标ppg值。

s2，如果当前目标ppg值需要调整，则判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位。

其中，在对目标ppg值进行增加时，调整后的目标ppg值可能出现进位现象；在对目标ppg值进行减小时，可能出现借位的现象。

例如，当前目标ppg值为508(二进制：00111111100)，此时如果p1＜p，则需要增大目标ppg值，假设目标ppg值增加4，那么增大后的目标ppg值为512(二进制：01000000000)，此时出现低位值向高位值进位；假设目标ppg值增加2，那么增大后的目标ppg值为510(二进制：00111111110)，此时未出现低位值向高位值进位。

当前目标值为258(二进制：00100000010)，如果p1＞p，则需要减小目标ppg值，假设目标ppg值减小3，那么减小后的目标ppg值为255(二进制：00011111111)，此时出现低位值向高位值借位；假设目标ppg值减小1，那么减小后的目标ppg值为257(二进制：00100000001)，此时未出现低位值向高位值借位。

s3，如果调整后的目标ppg值未存在进位/借位，则将存储有调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新。

s4，如果调整后的目标ppg值存在进位/借位，则将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出。

根据本发明的一个实施例，根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新，包括：将第一寄存器的值减去第一预设值以获得第二寄存器的值。其中，第一预设值可以为1～20中的任一值，即ppg调整宽度可以为0.1us～1us，第一寄存器和第二寄存器的位数与目标ppg值的位数相同。

具体而言，在需要调整目标ppg值时，先判断调整后的目标ppg值是否会出现进位或借位，再确定目标寄存器为第一寄存器，还是第二寄存器。如果调整后的ppg值未出现进位或借位，则将第一寄存器作为目标寄存器，并将调整后的目标ppg值赋值给第一寄存器。同时对第二寄存器的值进行更新，即每调整一次目标ppg值，更新一次第二寄存器的值，使得第二寄存器中的值始终接近最后一次调整的目标ppg的值，例如，将第一寄存器的值减去第一预设值(如4)作为第二寄存器的值。

当再次需要调整目标ppg值时，如果调整后的ppg值出现进位或借位，则将第二寄存器作为目标寄存器，并将调整后的目标ppg值赋值给第二寄存器。由于第二寄存器的值为最近一次根据第一寄存器的值更新的目标ppg值，且未做调整，同时该值接近于实际所需目标ppg值，所以可以有效防止目标ppg值发出突变，从而有效防止ppg波形发生畸变，导致集电极电压过高或过低，进而导致出现电磁噪声、造成igbt损坏等问题。

进一步地，图6是根据本发明一个实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法的流程图，如图6所示，该电磁加热系统中ppg信号的处理方法可包括以下步骤：

s101，设置第一寄存器p2ea作为目标寄存器。

s102，判断当前目标寄存器±i是否出现进/借位。如果是，执行步骤s105；如果否，执行步骤s103。

s103，调整后的p2ea＝p2ea±i，第二寄存器的值p2eb＝p2ea-第一预设值(如4)。

s104，第一寄存器p2ea为目标寄存器。

s105，第二寄存器p2eb为目标寄存器。

s106，调整后的p2ea＝p2ea±i。

另外，需要说明的是，在本发明的其它实施例中，当出现进位现象时，第二寄存器的值还可以是根据第一寄存器的值确认的未产生进位的最大值，例如，当前的第一寄存器的值为508(二进制：00111111100)，调整后的第一寄存器的值为515(二进制：01000000011)，即当目标ppg值由508调整为515，那么第二寄存器的值可以为511(二进制：00111111111)。

当出现借位现象时，第二寄存器的值还可以是根据第一寄存器的值确认的未产生进位的最小值，例如，当前的第一寄存器的值为258(二进制：00100000010)，调整后的第一寄存器的值为255(二进制：00011111111)，即当目标ppg值由258调整为255，那么第二寄存器的值可以为256(二进制：00100000000)。由此，也可以有效防止目标ppg值发出突变，从而有效防止ppg波形发生畸变，导致集电极电压过高或过低，进而导致出现电磁噪声、造成igbt损坏等问题。

综上所述，根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法，在电磁加热系统加热的过程中，判断当前目标ppg值是否需要调整，如果当前目标ppg值需要调整，则判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位。如果调整后的目标ppg值未存在进位/借位，则将存储有调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新；如果调整后的目标ppg值存在进位/借位，则将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出。由此，可以有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

图7是根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理装置的方框示意图。如图7所示，本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理装置可包括：第一判断模块10、第二判断模块20和控制模块30。

其中，第一判断模块10用于在电磁加热系统加热的过程中，判断当前目标ppg值是否需要调整。第二判断模块20用于在当前目标ppg值需要调整时，判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位。控制模块30与第二判断模块20相连，控制模块30用于在调整后的目标ppg值未存在进位/借位时，将存储有调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新，以及在调整后的目标ppg值存在进位/借位时，将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出。

根据本发明的一个实施例，控制模块30在根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新时，其中，控制模块30则将第一寄存器的值减去第一预设值以获得第二寄存器的值。

根据本发明的一个实施例，第一预设值可以为1～20中的任一值，即ppg调整宽度可以为0.1us～1us。

根据本发明的一个实施例，第一寄存器和第二寄存器的位数与目标ppg值的位数相同。

需要说明的是，本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的电磁加热系统中ppg信号的处理装置，在电磁加热系统加热的过程中，通过第一判断模块判断当前目标ppg值是否需要调整，并在当前目标ppg值需要调整时，通过第二判断模块判断调整后的目标ppg值是否存在进位/借位。如果调整后的目标ppg值未存在进位/借位，控制模块则将存储有调整后的目标ppg值的第一寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，并根据第一寄存器的值对第二寄存器的值进行更新；如果调整后的目标ppg值存在进位/借位，控制模块则将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出。由此，可以有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

另外，本发明的实施例还提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，执行上述的电磁加热系统中ppg信号的处理方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的电磁加热系统中ppg信号的处理方法，当调整后的目标ppg值存在进位/借位时，将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，从而有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

此外，本发明的实施例还提出了一种电磁加热系统，其包括上述的ppg信号的处理装置。

本发明实施例的电磁加热系统，通过上述的ppg信号的处理装置，当调整后的目标ppg值存在进位/借位时，将第二寄存器作为目标寄存器控制ppg信号输出，从而有效防止在目标ppg值调整的过程中实际输出的ppg值发生畸变，避免出现电磁噪声，同时降低igbt烧毁的风险。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

另外，在本发明的描述中，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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。