电磁加热设备、电磁加热系统及其脉冲宽度调节方法与流程

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种电磁加热系统的脉冲宽度调节方法、一种电磁加热系统以及一种电磁加热设备。

背景技术：

在相关技术中，通常采用定时器中断处理来控制脉冲宽度，例如每隔50us中断一次，并在中断程序中增加脉冲宽度。但是，相关技术存在的问题是，在时间较短例如2ms的放电阶段，放电次数将只能在40次左右，这样为了尽量泄放电荷，就必须加大初始脉冲宽度或加大增幅，容易导致噪音增加,并且50us时间比较短，需要能高速运算的芯片，导致成本增加。

因此，相关技术需要进行改进。

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，本发明的一个目的在于提出一种电磁加热系统的脉冲宽度调节方法，能够减小初始脉冲宽度或增幅，有效降低噪音。

本发明的另一个目的在于提出一种电磁加热系统。本发明的又一个目的在于提出一种电磁加热设备。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电磁加热系统的脉冲宽度调节方法，包括以下步骤：在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至所述电磁加热系统的驱动电路，以使所述驱动电路根据所述当前脉冲宽度的脉冲信号驱动所述电磁加热系统的功率开关管；判断所述电磁加热系统的预设中断是否被触发；如果所述预设中断被触发，则进入所述预设中断，并在所述预设中断中对所述当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至所述驱动电路。

根据本发明实施例提出的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法，在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至电磁加热系统的驱动电路，以使驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动电磁加热系统的功率开关管，并触发预设中断被触发时进入预设中断，并在预设中断中对当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，从而，按照脉冲周期进行脉冲宽度调整的中断处理，可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低噪音，同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：在提供所述当前脉冲宽度的脉冲信号至所述驱动电路之后，判断所述预设中断被触发。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：在所述当前脉冲宽度的脉冲信号驱动所述功率开关管关断的时间达到预设关断时间或者所述电磁加热系统的同步电路在所述驱动电路根据所述当前脉冲宽度的脉冲信号驱动所述功率开关管的过程中发生翻转时，判断所述预设中断被触发。

根据本发明的一个实施例，在对所述当前脉冲宽度进行调整之前，还包括：判断脉冲宽度的累计调整次数是否达到预设次数；如果所述脉冲宽度的累计调整次数达到所述预设次数，则保持所述当前脉冲宽度不变。

根据本发明的一个实施例，对所述当前脉冲宽度进行调整包括：将所述当前脉冲宽度增加或减小预设阈值。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电磁加热系统，包括：驱动电路，所述驱动电路与所述电磁加热系统的功率开关管相连，所述驱动电路用于驱动所述功率开关管的导通或关断；控制单元，所述控制单元与所述驱动电路相连，所述控制单元用于在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至所述驱动电路，以使所述驱动电路根据所述当前脉冲宽度的脉冲信号驱动所述功率开关管，并判断所述电磁加热系统的预设中断是否被触发，以及在所述预设中断被触发时进入所述预设中断，并所述预设中断中对所述当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至所述驱动电路。

根据本发明实施例提出的电磁加热系统，控制单元在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，以使驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管，并在预设中断被触发时进入预设中断，并在预设中断中对当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，从而，按照脉冲周期进行脉冲宽度调整的中断处理，可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低噪音，同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元，进一步用于，在提供所述当前脉冲宽度的脉冲信号至所述驱动电路之后判断所述预设中断被触发。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元，进一步用于，在所述驱动电路根据所述当前脉冲宽度的脉冲信号驱动所述功率开关管关断的时间达到预设关断时间或者所述电磁加热系统的同步电路在所述驱动电路根据所述当前脉冲宽度的脉冲信号驱动所述功率开关管的过程中发生翻转时，判断所述预设中断被触发。

根据本发明的一个实施例，在对所述当前脉冲宽度进行调整之前，所述控制单元还用于，判断脉冲宽度的累计调整次数是否达到预设次数，并在所述脉冲宽度的累计调整次数达到所述预设次数时，保持所述当前脉冲宽度不变。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元进一步用于，将所述当前脉冲宽度增加或减小预设阈值。

为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出了一种电磁加热设备，包括所述的电磁加热系统。

根据本发明实施例的电磁加热设备，通过上述的电磁加热系统，能够按照脉冲周期进行脉冲宽度调整的中断处理，从而采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低噪音，同时无需定时器中断处理，无需高速运算芯片，有效降低成本。

根据本发明的一个实施例，所述电磁加热设备可为电磁炉、电磁灶、电磁电饭煲或电磁压力锅。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的电磁加热系统的低功率占空比加热的波形示意图；

图3是根据本发明一个实施例的电磁加热系统的低功率占空比加热中放电阶段、加热阶段和停止阶段的驱动信号的波形示意图；

图4是根据本发明一个实施例的电磁加热系统的低功率占空比加热中放电阶段的波形示意图；

图5是根据本发明一个实施例的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法的流程图；

图6是根据本发明一个具体实施例的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法的流程图；

图7是根据本发明另一个具体实施例的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法的流程图；

图8是根据本发明实施例的电磁加热系统的方框示意图；

图9是根据本发明一个实施例的电磁加热系统中控制芯片的脉冲输出控制权的原理示意图；以及

图10是根据本发明一个实施例的电磁加热系统的电路原理图。

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的脉冲宽度调节方法、电磁加热系统和电磁加热设备。

图1是根据本发明实施例的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法的流程图。如图1所示，电磁加热系统的脉冲宽度调节方法包括以下步骤：

s1：在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至电磁加热系统的驱动电路，以使驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动电磁加热系统的功率开关管。

根据本发明的一个实施例，电磁加热系统可在放电阶段提供多个脉冲信号至驱动电路以通过驱动电路驱动电磁加热系统的功率开关管，以使流过功率开关管的电流小于预设电流值。

具体来说，如图2-图4所示，当电磁加热系统的目标加热功率小于预设功率时，在每个加热周期，可控制电磁加热系统依次进入放电阶段d1、加热阶段d2和停止阶段d3，其中，在放电阶段d1，提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路的第一端并提供第一控制信号例如高电平至驱动电路的第二端以驱动功率开关管工作在放大状态，从而使流过功率开关管的电流小于预设电流值；在加热阶段d2，提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路的第一端并提供第二控制信号例如低电平至驱动电路的第二端以驱动功率开关管工作在饱和状态；在停止阶段d3，提供关断控制信号例如低电平至驱动电路的第一端以驱动功率开关管工作在截止状态。

需要说明的是，如图3和图4所示，当提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路的第一端并提供第一控制信号例如高电平至驱动电路的第二端时，驱动电路输出幅值为第一驱动电压v1(第一驱动电压v1可大于等于5v且小于等于14.5v，优选为9v)的驱动信号至功率开关管，采用第一驱动电压v1驱动功率开关管例如igbt管，可使功率开关管工作在放大状态；当提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路的第一端并提供第二控制信号例如低电平至驱动电路的第二端时，驱动电路输出幅值为第二驱动电压v2(第二驱动电压v2大于等于15v，优选为15v)的驱动信号至功率开关管，采用第二驱动电压v2驱动功率开关管，可使功率开关管工作在饱和导通状态。换言之，具体地，如图3和图4所示，电磁加热系统的控制单元可通过使能信号en(即第一控制信号和第二控制信号)控制驱动电路输出的驱动电压，例如当使能信号en处于高电平时，驱动电路输出第一驱动电压v1，当使能信号en处于低电平时，驱动电路输出第二驱动电压v2。

其中，在功率开关管工作在放大状态时，通过调整提供至igbt管的驱动电压可限制igbt管的电流，由此，采用第一驱动电压驱动igbt管，可将igbt管的电流限制在85a以下，从而有效抑制脉冲电流。

其中，在放电阶段，提供至驱动电路的第一端的多个脉冲信号的脉冲宽度是可调的，例如脉冲宽度可逐渐增加或逐渐减小。具体地，可采用本发明实施例的脉冲宽度调节方法对在放电阶段提供至驱动电路的第一端的多个脉冲信号的脉冲宽度进行调整。

s2：判断电磁加热系统的预设中断是否被触发。

其中，脉冲信号可包括高电平和低电平，当提供至驱动电路的脉冲信号处于高电平时，驱动电路驱动功率开关管开通，当提供至驱动电路的脉冲信号处于低电平时，驱动电路驱动功率开关管关断。

其中，脉冲宽度可指脉冲信号中高电平的持续时间。

具体来说，当当前脉冲宽度的脉冲信号提供至驱动电路时，驱动电路可根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管开通和关断，通过功率开关管开通和关断，电磁加热系统的谐振电路(包括加热线圈、谐振电容和前述的功率开关管)进行谐振加热。由此，根据谐振电路的工作状态和/或输出至驱动电路的脉冲信号可判断是否触发预设中断。

具体地，根据本发明的一个实施例，该方法还包括：在提供当前脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路之后，判断预设中断被触发。

具体地，根据本发明的另一个实施例，该方法还包括：当驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管关断的时间达到预设关断时间或者电磁加热系统的同步电路在驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管的过程中发生翻转时，判断预设中断被触发。

s3：如果预设中断被触发，则进入预设中断，并在预设中断中对当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路。

应当理解的是，初始脉冲宽度可提前预设，即言，在第一个脉冲周期，可提供初始脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，该初始脉冲宽度为预设值。

具体来说，当电磁加热系统进入放电阶段时，先设置初始脉冲宽度，并启动预设中断，然后在每个脉冲周期，在触发预设中断时，进入预设中断，并在预设中断中调整当前脉冲宽度以获取下一个脉冲周期的脉冲宽度。例如，在第i个脉冲周期，可提供脉冲宽度为ai的脉冲信号给驱动电路，并在触发预设中断时，进入预设中断，并在预设中断中将脉冲宽度调整为a(i+1)，这样在第(i+1)个脉冲周期，可提供脉冲宽度为a(i+1)的脉冲信号给驱动电路。

由此，按照脉冲周期进入脉冲宽度调整的中断处理，每次调整脉冲信号的时间(例如为15us)可远远小于50us，从而可增加脉冲信号的调整次数，进而在放电阶段可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低放电阶段产生的噪音,同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

进一步地，根据本发明的一个实施例，对当前脉冲宽度进行调整包括：将当前脉冲宽度增加或减小预设阈值。也就是说，在放电阶段，可控制多个脉冲信号的脉冲宽度以预设阈值逐渐增加，即下一个脉冲周期提供的脉冲信号的脉冲宽度等于当前脉冲宽度加上预设阈值。或者可控制多个脉冲信号的脉冲宽度以预设阈值逐渐减小，即下一个脉冲周期提供的脉冲信号的脉冲宽度等于当前脉冲宽度减去预设阈值。

其中，预设阈值可小于或等于0.5us。并且，初始脉冲宽度可足够小，例如大于等于0.1us且小于等于2us，从而降低脉冲电流，并使脉冲电流平滑上升。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在对当前脉冲宽度进行调整之前，方法还包括：判断脉冲宽度的累计调整次数是否达到预设次数；如果脉冲宽度的累计调整次数达到预设次数，则保持当前脉冲宽度不变。其中，预设次数可为35-45，优选为40。

也就是说，当电磁加热系统进入放电阶段时，在设置初始脉冲宽度并启动预设中断的同时，还可将脉冲宽度的累计调整次数设置为零，这样，在每次进入预设中断时，判断脉冲宽度的累计调整次数是否大于或等于预设次数，如果脉冲宽度的累计调整次数大于或等于预设次数，则保持当前脉冲宽度不变，禁止预设中断，脉冲宽度的累计调整次数设为预设次数；如果脉冲宽度的累计调整次数小于预设次数，则将当前脉冲宽度增加或减小预设阈值，脉冲宽度的累计调整次数加1。

具体来说，如图5所示，本发明实施例的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法包括以下步骤：

s101：放电程序开始。

s102：判断是否启动放电，即是否进入放电阶段。如果是，则执行步骤s103；如果否，则执行步骤s104。

s103：设置初始脉冲宽度，启动预设中断，将脉冲宽度的累计调整次数设置为零，执行步骤s105。

s104：判断放电是否结束，即放电阶段是否完成。如果是，则执行步骤s107；如果否，则执行步骤s105。

s105：判断是否触发预设中断。如果是，则执行步骤s106；如果否，则返回步骤s104。

s106：进入预设中断。

s107：禁止预设中断。

下面再对步骤s2中提到的两种触发预设中断的方式进行详细描述。

实施例一，脉冲信号输出触发方式，即在提供当前脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路之后，触发预设中断。

也就是说，可在预设中断(即脉冲信号输出中断)程序中进行脉冲宽度调整例如增加，即可预先使能中断功能，设置电磁加热系统在输出脉冲信号后中断的功能，由此，在每次提供的脉冲信号至驱动电路之后，对应进入预设中断，在相应中断程序中增加当前脉冲宽度。

由此，可以在脉冲信号输出中断中进行脉冲宽度增加处理。每次调整脉冲信号的时间(例如为15us)可远远小于50us，从而可增加脉冲信号的调整次数，进而在放电阶段可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低放电阶段产生的噪音,同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

具体地，如图6所示，本发明一个具体实施例的脉冲宽度调节方法包括以下步骤：

s201：进入脉冲信号输出中断。

s202：清除中断请求标志位。

s203：判断是否处于放电阶段。

如果是，则执行步骤s204；如果否，则执行步骤s206。

s204：判断脉冲宽度的累计调整次数是否大于或等于预设次数a。

如果是，则执行步骤s206；如果否，则执行步骤s205。

s205：将当前脉冲宽度增加预设阈值b(us)，脉冲宽度的累计调整次数加1。

s206：保持当前脉冲宽度不变，禁止脉冲信号输出中断，脉冲宽度的累计调整次数设为预设次数。

实施例二，同步信号翻转或最大关断时间触发方式，即在驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管关断的时间达到预设关断时间或者，电磁加热系统的同步电路在驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管的过程中发生翻转时，触发预设中断。

需要说明的是，如图9所示，脉冲信号输出的控制权有3个，一个是程序启动脉冲信号输出，即第一个脉冲信号的启动由程序控制；二是，在后续的脉冲信号，采用谐振电容(如图10中的c2)两端的电压va和vb比较翻转跟随输出(即同步比较输出)；三是，在后续的脉冲信号，采用最大关断时间到后强制输出，即关断时间达到预设关断时间时强制输出脉冲信号。例如，在脉冲宽度太小或在电压过零阶段电压过低的情况下，均会造成开通能量不足，va和vb比较不翻转，此时关断时间达到预设的最大关断时间后将强制输出脉冲信号。

其中，同步电路可包括检测单元和比较器，检测单元用于检测谐振电容(如图10中的c2)两端的电压，例如可检测谐振电容左端的电压以通过第一输出端输出第一检测电压va，并可检测谐振电容右端的电压以通过第二输出端输出第二检测电压vb，检测单元的第一输出端和第二输出端分别与比较器的负输入端和正输入端相连，比较器可对第一检测电压va和第二检测电压vb进行比较，并根据比较结果输出同步信号。其中，比较器与控制单元集成设置。

需要说明的是，如图3和图4所示，在放电阶段d1，脉冲信号的初始脉冲宽度足够小例如大于等于0.1us且小于等于2us，相邻两个脉冲信号之间的脉冲增加幅度△y也比较小，从而可降低脉冲电流，并使电流平滑上升。但是，脉冲宽度比较小将会造成功率开关管的开通能量不足，达不到谐振加热电路的震荡条件，此时采用最大关断时间到后强制输出，即图4中的区间d11。随着脉冲宽度的增加，在图4中的区间d12，脉冲宽度较大可提供足够的能量，达到谐振加热电路的震荡条件，此时采用同步比较输出，脉冲信号跟随同步电路比较翻转输出。

换言之，如图4所示，可将放电阶段d1划分为两个区间，即第一区间d11和第二区间d12。在第一区间d11，脉冲宽度比较小，功率开关管的开通能量不足，谐振加热电路未达到震荡条件，同步电路不翻转，在达到预设关断时间之后，强制输出脉冲信号，即言，在预设关断时间内无法检测到同步电路输出的同步信号未发生翻转，强制输出脉冲信号至驱动电路；在第二区间d12，脉冲宽度增大，功率开关管的开通能量充足，谐振加热电路达到震荡条件，同步电路发生翻转(例如产生下降沿)，在翻转时输出脉冲信号至驱动电路。即言，在预设关断时间内能够检测到同步电路输出的同步信号发生翻转，并在翻转时输出脉冲信号。

由此，在发明实施例中，可在同步电路根据va和vb的比较发生翻转时进入预设中断，此时的中断可称为va、vb比较翻转中断，在va、vb比较翻转中断中，可增加脉冲信号的脉冲宽度。即言，可预先使能中断功能，设置电磁加热系统在同步电路在驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管的过程中发生翻转时中断的功能，由此，每次功率开关管开通相应的脉冲宽度之后，如果同步电路根据va和vb的比较发生翻转，则进入va、vb比较翻转中断，在中断程序中脉冲信号的脉冲宽度可增加。

并且，可在功率开关管关断的时间达到预设关断时间时进入预设中断，此时的中断可称为最大关断时间中断，在最大关断时间中断中，可增加脉冲信号的脉冲宽度。即言，可预先使能中断功能，设置电磁加热系统在驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管关断的时间达到预设关断时间时中断的功能，由此，每次功率开关管开通相应的脉冲宽度之后，如果功率开关管关断的时间达到预设关断时间，但同步电路依然未发生翻转，则在功率开关管关断的时间达到预设关断时间时进入最大关断时间中断，在中断程序中脉冲信号的脉冲宽度可增加。从而保证在后续脉冲输出时同步电路能够发生比较翻转，

应当理解的是，每次同步电路根据va和vb的比较发生翻转的间隔时间远小于预设关断时间，所以在触发va、vb比较翻转中断时，最大关断时间中断失效。

由此，可以在va、vb比较翻转中断和最大关断时间中断中进行脉冲宽度增加处理。每次调整脉冲信号的时间(例如为15us)可远远小于50us，从而可增加脉冲信号的调整次数，进而在放电阶段可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低放电阶段产生的噪音,同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

具体地，如图7所示，本发明另一个具体实施例的脉冲宽度调节方法包括以下步骤：

s301：进入va、vb比较翻转中断或最大关断时间中断。

s302：清除中断请求标志位。

s303：判断是否处于放电阶段。

如果是，则执行步骤s304；如果否，则执行步骤s306。

s304：判断脉冲宽度的累计调整次数是否大于或等于预设次数a。

如果是，则执行步骤s306；如果否，则执行步骤s305。

s305：将当前脉冲宽度增加预设阈值b(us)，脉冲宽度的累计调整次数加1。

s306：保持当前脉冲宽度不变，禁止va、vb比较翻转中断，禁止最大关断时间中断，脉冲宽度的累计调整次数设为预设次数。

如上所述，本发明实施例本发明实施例的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法适用于脉冲宽度可调的加热控制方法中。下面结合图2-4当对在加热阶段对脉冲宽度进行调整的加热控制方法进行详细描述。

具体来说，当电磁加热系统的目标加热功率小于预设功率时，如图2-图3所示，每个加热周期包括放电阶段d1、加热阶段d2和停止阶段d3，即在每个加热周期内，控制谐振电路(如图10中并联的c2和l2)依次进入放电阶段d1、加热阶段d2和停止阶段d3。更具体地，可先进入放电阶段d1，提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路的第一端并提供第一控制信号例如高电平至驱动电路的第二端，以使功率开关管工作在放大状态，从而可将前一个加热周期中停止阶段期间滤波电容(即图10中的c1)存储的电能释放，使得进入加热阶段d2时功率开关管的集电极电压基本为0v，降低功率开关管的脉冲电流。在放电阶段d1完成后再进入加热阶段d2，在加热阶段d2，提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路的第一端并提供第二控制信号例如低电平至驱动电路的第二端，以使功率开关管工作在饱和导通状态，此时电磁加热系统可进行正常的谐振加热。并且，在加热阶段d2完成后进入停止阶段d3，在停止阶段d3，提供关断控制信号例如低电平至驱动电路的第一端，驱动电路不输出驱动信号，功率开关管关断，此时电磁加热系统停止加热。

并且，可采用占空比方式控制电磁加热系统将进行低功率加热，即在每个加热周期，可控制电磁加热系统先加热t1时间再停止加热t2时间，占空比即为t1/(t1+t2)。具体地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，可将加热周期缩短至毫秒极，例如以交流市电的半波周期为单位设置占空比，从而采用毫秒极占空比方式控制电磁加热系统将进行低功率加热，此时占空比可指加热阶段所占的半波数量与整个加热周期所占的半波数之比，例如，加热周期为4个半波时，如果加热1个半波，停止加热3个半波，则占空比为1/4，即每个加热周期中加热阶段d2的持续时间大约为一个半波周期；又如，加热周期为4个半波时，如果加热2个半波，停止加热2个半波，则占空比为2/4，即每个加热周期中加热阶段d2的持续时间大约为两个半波周期；再如，加热周期为4个半波时，如果加热3个半波，停止加热1个半波，则占空比为3/4，即每个加热周期中加热阶段d2的持续时间大约为三个半波周期。

由此，通过预放电方式即采用放电阶段释放滤波电容存储的电能，能够抑制功率开关管的脉冲电流，进而可将加热周期缩短至毫秒极，使得加热效果基本等同于连续低功率。

根据本发明的一个实施例，通过交流电源例如交流市电为电磁加热系统供电，方法还包括：获取交流电源的电压过零点；根据电压过零点控制电磁加热系统进入放电阶段。

需要说明的是，可在电压过零点附近进入放电阶段，即可在电压过零点之前、电压过零点或电压过零点之后进入放电阶段。

进一步地，电磁加热系统的加热控制方法还包括：在进入放电阶段预设时间后或者在电压过零点控制电磁加热系统进入加热阶段，以使放电阶段处于以电压过零点为中心构造的过零电压区间内。

也就是说，可以时间为基准判断放电阶段是否完成，即如果放电阶段的持续时间达到预设时间，则控制谐振电路退出放电阶段，进入加热阶段。或者，也可以电压过零点判断放电阶段是否完成，即如果检测到电压过零点，则控制谐振电路退出放电阶段，进入加热阶段。

其中，电压过零区间为[-5ms，5ms]。也就是说，放电阶段可处于电压过零点前后5ms内。

另外，在本发明的一个实施例中，电磁加热系统的加热控制方法还包括：还可根据电压过零点控制电磁加热系统进入停止阶段。

具体地，结合图2的实施例，假设根据目标加热功率选择2/4占空比的低功率加热，那么整个加热周期为4个半波，加热周期接近2个半波。电磁加热系统的加热控制方法如下：

可在第一个过零点a1之前进入放电阶段d1，例如可以先估算出第一个过零点a1，然后根据估算出的第一个过零点a1和放电阶段d1需持续的预设时间tf获取放电阶段d1的开始时刻，在开始时刻控制电磁加热系统进入放电阶段d1，即驱动电路输出幅值为第一驱动电压v1的驱动信号至功率开关管，以使功率开关管工作在放大状态。

在控制驱动电路输出幅值为第一驱动电压v1的驱动信号的过程中，实时检测电压过零点，并在检测到电压过零点即第一个过零点a1时，控制电磁加热系统进入加热阶段d2，即驱动电路输出幅值为第二驱动电压v2的驱动信号至功率开关管的控制端，以使功率开关管工作在饱和导通状态，此时电磁加热系统可进行正常的谐振加热。

加热阶段d2的持续时间接近两个半波周期，在控制驱动电路输出幅值为第二驱动电压v2的驱动信号的过程中，继续实时检测电压过零点，并在检测到第三个过零点a3时，控制电磁加热系统进入停止阶段d3，即驱动功率开关管关断，电磁加热系统停止加热。

停止阶段d3的持续时间接近两个半波周期，在停止阶段d3，可以先估算出第五个过零点a5，然后根据估算出的第五个过零点a5和放电阶段d1需持续的预设时间获取下一个加热周期中放电阶段d1的开始时刻。

如此重复，可实现毫秒级占空比的低功率加热，使得加热效果基本等同于连续低功率。

综上，根据本发明实施例提出的电磁加热系统的脉冲宽度调节方法，在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至电磁加热系统的驱动电路，以使驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动电磁加热系统的功率开关管，并在触发预设中断时，进入预设中断，并在预设中断中对当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，从而，按照脉冲周期进行脉冲宽度调整的中断处理，可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低噪音，同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

图8是根据本发明实施例的电磁加热系统的方框示意图。如图8所示，电磁加热系统包括：驱动电路10、谐振电路20和控制单元30。

其中，谐振电路20包括功率开关管40，如图10所示，功率开关管40可为igbt管，谐振电路20还包括谐振电容c2和加热线圈l2，谐振电容c2和加热线圈l2可并联连接，并联的谐振电容c2和加热线圈l2的一端与滤波电感l1相连，还与滤波电容c1的一端相连，滤波电容c1的另一端接地，并联的谐振电容c2和加热线圈l2的另一端与igbt管的c极相连，igbt管的e极接地。

驱动电路10与功率开关管40的控制端例如igbt的g极相连，驱动电路10用于驱动功率开关管40开通或关断。

控制单元30与驱动电路10相连，控制单元30用于在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路10，以使驱动电路10根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40，并判断电磁加热系统的预设中断是否被触发，以及在预设中断被触发时，进入预设中断，并在预设中断中对当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路10。

根据本发明的一个实施例，控制单元30可在放电阶段提供多个脉冲信号至驱动电路10以通过驱动电路10驱动功率开关管40，以使流过功率开关管40的电流小于预设电流值。

具体来说，如图2-图4所示，当电磁加热系统的目标加热功率小于预设功率时，在每个加热周期，控制单元30可控制电磁加热系统依次进入放电阶段d1、加热阶段d2和停止阶段d3，其中，在放电阶段d1，控制单元30提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路10的第一端并提供第一控制信号例如高电平至驱动电路10的第二端以驱动功率开关管40工作在放大状态，从而使流过功率开关管40的电流小于预设电流值；在加热阶段d2，控制单元30提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路10的第一端并提供第二控制信号例如低电平至驱动电路10的第二端以驱动功率开关管40工作在饱和状态；在停止阶段d3，控制单元30提供关断控制信号例如低电平至驱动电路10的第一端以驱动功率开关管40工作在截止状态。

需要说明的是，如图3和图4所示，当控制单元30提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路10的第一端并提供第一控制信号例如高电平至驱动电路10的第二端时，驱动电路10输出幅值为第一驱动电压v1(第一驱动电压v1可大于等于5v且小于等于14.5v，优选为9v)的驱动信号至功率开关管40，采用第一驱动电压v1驱动功率开关管40例如igbt管，可使功率开关管40工作在放大状态；当控制单元30提供多个脉冲信号例如ppg信号至驱动电路10的第一端并提供第二控制信号例如低电平至驱动电路10的第二端时，驱动电路10输出幅值为第二驱动电压v2(第二驱动电压v2大于等于15v，优选为15v)的驱动信号至功率开关管40，采用第二驱动电压v2驱动功率开关管40，可使功率开关管40工作在饱和导通状态。换言之，具体地，如图3和图4所示，控制单元30可通过使能信号en(即第一控制信号和第二控制信号)控制驱动电路10输出的驱动电压，例如当使能信号en处于高电平时，驱动电路10输出第一驱动电压v1，当使能信号en处于低电平时，驱动电路10输出第二驱动电压v2。

其中，在功率开关管40工作在放大状态时，通过调整提供至igbt管的驱动电压可限制igbt管的电流，由此，采用第一驱动电压驱动igbt管，可将igbt管的电流限制在85a以下，从而有效抑制脉冲电流。

其中，在放电阶段，控制单元30提供至驱动电路10的第一端的多个脉冲信号的脉冲宽度是可调的，例如脉冲宽度可逐渐增加或逐渐减小。即言，控制单元30可对在放电阶段提供至驱动电路10的第一端的多个脉冲信号的脉冲宽度进行调整。

应当理解的是，初始脉冲宽度可提前预设，即言，在第一个脉冲周期，可提供初始脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，该初始脉冲宽度为预设值。

具体来说，当电磁加热系统进入放电阶段时，控制单元30可先设置初始脉冲宽度，并启动预设中断，然后在每个脉冲周期，在触发预设中断时，进入预设中断，并在预设中断中调整当前脉冲宽度以获取下一个脉冲周期的脉冲宽度。例如，在第i个脉冲周期，控制单元30可提供脉冲宽度为ai的脉冲信号给驱动电路10，并在触发预设中断时，进入预设中断，并在预设中断中将脉冲宽度调整为a(i+1)，这样在第(i+1)个脉冲周期，控制单元30可提供脉冲宽度为a(i+1)的脉冲信号给驱动电路10。

由此，按照脉冲周期进入脉冲宽度调整的中断处理，每次调整脉冲信号的时间(例如为15us)可远远小于50us，从而可增加脉冲信号的调整次数，进而在放电阶段可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低放电阶段产生的噪音,同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

需要说明的是，脉冲信号可包括高电平和低电平，当控制单元30提供至驱动电路10的脉冲信号处于高电平时，驱动电路10驱动功率开关管40开通，当控制单元30提供至驱动电路10的脉冲信号处于低电平时，驱动电路10驱动功率开关管40关断。

其中，脉冲宽度可指脉冲信号中高电平的持续时间。

具体来说，当控制单元30将当前脉冲宽度的脉冲信号提供至驱动电路10时，驱动电路10可根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40开通和关断，通过功率开关管40开通和关断，谐振电路20进行谐振加热。由此，控制单元30可根据谐振电路的工作状态和/或输出至驱动电路10的脉冲信号可判断是否触发预设中断。

具体地，根据本发明的一个实施例，控制单元30进一步用于，在提供当前脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路10之后判断预设中断被触发。

具体地，根据本发明的一个实施例，如图10所示，电磁加热系统还包括同步电路50，控制单元30进一步用于，在驱动电路10根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40关断的时间达到预设关断时间，或者，电磁加热系统的同步电路50在驱动电路10根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40的过程中发生翻转时，触发预设中断。

下面再对前述两种触发预设中断的方式进行详细描述。

实施例一，脉冲信号输出触发方式，即控制单元30在提供当前脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路10之后，触发预设中断。

也就是说，可在预设中断(即脉冲信号输出中断)程序中进行脉冲宽度调整例如增加，即控制单元30可预先使能中断功能，设置电磁加热系统在输出脉冲信号后中断的功能，由此，控制单元30在每次提供的脉冲信号使功率开关管40开通之后，对应进入预设中断，在相应中断程序中增加当前脉冲宽度。

由此，可以在脉冲信号输出中断中进行脉冲宽度增加处理。每次调整脉冲信号的时间(例如为15us)可远远小于50us，从而可增加脉冲信号的调整次数，进而在放电阶段可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低放电阶段产生的噪音,同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

实施例二，同步信号翻转或最大关断时间触发方式，即控制单元30在驱动电路10根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40关断的时间达到预设关断时间，或者，电磁加热系统的同步电路50在驱动电路10根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40的过程中发生翻转时，触发预设中断。

需要说明的是，如图9所示，控制单元30的脉冲信号输出的控制权有3个，一个是程序启动脉冲信号输出，即第一个脉冲信号的启动由程序控制；二是，在后续的脉冲信号，采用谐振电容(如图10中的c2)两端的电压va和vb比较翻转跟随输出(即同步比较输出)；三是，在后续的脉冲信号，采用最大关断时间到后强制输出，即关断时间达到预设关断时间时强制输出脉冲信号。例如，在脉冲宽度太小或在电压过零阶段电压过低的情况下，均会造成开通能量不足，va和vb比较不翻转，此时关断时间达到预设的最大关断时间后将强制输出脉冲信号。

其中，同步电路50可包括检测单元和比较器，检测单元用于检测谐振电容(如图10中的c2)两端的电压，例如可检测谐振电容左端的电压以通过第一输出端输出第一检测电压va，并可检测谐振电容右端的电压以通过第二输出端输出第二检测电压vb，检测单元的第一输出端和第二输出端分别与比较器的负输入端和正输入端相连，比较器可对第一检测电压va和第二检测电压vb进行比较，并根据比较结果输出同步信号。其中，比较器与控制单元30集成设置。

需要说明的是，如图3和图4所示，在放电阶段d1，脉冲信号的初始脉冲宽度足够小例如大于等于0.1us且小于等于2us，相邻两个脉冲信号之间的脉冲增加幅度△y也比较小，从而可降低脉冲电流，并使电流平滑上升。但是，脉冲宽度比较小将会造成功率开关管40的开通能量不足，达不到谐振加热电路的震荡条件，此时采用最大关断时间到后强制输出，即图4中的区间d11。随着脉冲宽度的增加，在图4中的区间d12，脉冲宽度较大可提供足够的能量，达到谐振加热电路的震荡条件，此时采用同步比较输出，脉冲信号跟随同步电路50比较翻转输出。

换言之，如图4所示，可将放电阶段d1划分为两个区间，即第一区间d11和第二区间d12。在第一区间d11，脉冲宽度比较小，功率开关管40的开通能量不足，谐振加热电路未达到震荡条件，同步电路50不翻转，在达到预设关断时间之后，控制单元30强制输出脉冲信号，即言，在预设关断时间内无法检测到同步电路50输出的同步信号未发生翻转，控制单元30强制输出脉冲信号至驱动电路10；在第二区间d12，脉冲宽度增大，功率开关管40的开通能量充足，谐振加热电路达到震荡条件，同步电路50发生翻转(例如产生下降沿)，在翻转时控制单元30输出脉冲信号至驱动电路10。即言，在预设关断时间内能够检测到同步电路50输出的同步信号发生翻转，并在翻转时控制单元30输出脉冲信号。

由此，在发明实施例中，控制单元30可在同步电路50根据va和vb的比较发生翻转时进入预设中断，此时的中断可称为va、vb比较翻转中断，在va、vb比较翻转中断中，可增加脉冲信号的脉冲宽度。即言，控制单元30可预先使能中断功能，设置电磁加热系统在同步电路在驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40的过程中发生翻转时中断的功能，由此，控制单元30在每次功率开关管40开通相应的脉冲宽度之后，如果同步电路50根据va和vb的比较发生翻转，则进入va、vb比较翻转中断，在中断程序中脉冲信号的脉冲宽度可增加。

并且，控制单元30可在功率开关管40关断的时间达到预设关断时间时进入预设中断，此时的中断可称为最大关断时间中断，在最大关断时间中断中，可增加脉冲信号的脉冲宽度。即言，控制单元30可预先使能中断功能，设置电磁加热系统在同步电路在驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管40的过程中发生翻转时中断的功能，由此，控制单元30在每次功率开关管40开通相应的脉冲宽度之后，如果功率开关管40关断的时间达到预设关断时间，但同步电路50依然未发生翻转，则在功率开关管40关断的时间达到预设关断时间时进入最大关断时间中断，在中断程序中脉冲信号的脉冲宽度可增加。从而保证在后续脉冲输出时同步电路50能够发生比较翻转，

应当理解的是，每次同步电路50根据va和vb的比较发生翻转的间隔时间远小于预设关断时间，所以在触发va、vb比较翻转中断时，最大关断时间中断失效。

由此，可以在va、vb比较翻转中断和最大关断时间中断中进行脉冲宽度增加处理。每次调整脉冲信号的时间(例如为15us)可远远小于50us，从而可增加脉冲信号的调整次数，进而在放电阶段可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低放电阶段产生的噪音,同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

进一步地，根据本发明的一个实施例，控制单元30进一步用于，将当前脉冲宽度增加或减小预设阈值。也就是说，在放电阶段，控制单元30可控制多个脉冲信号的脉冲宽度以预设阈值逐渐增加，即下一个脉冲周期提供的脉冲信号的脉冲宽度等于当前脉冲宽度加上预设阈值。或者控制单元30可控制多个脉冲信号的脉冲宽度以预设阈值逐渐减小，即下一个脉冲周期提供的脉冲信号的脉冲宽度等于当前脉冲宽度减去预设阈值。

其中，预设阈值小于或等于0.5us。并且，初始脉冲宽度可足够小，例如大于等于0.1us且小于等于2us，从而降低脉冲电流，并使脉冲电流平滑上升。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在对当前脉冲宽度进行调整之前，控制单元30还用于，判断脉冲宽度的累计调整次数是否达到预设次数，并在脉冲宽度的累计调整次数达到预设次数时，保持当前脉冲宽度不变。其中，预设次数可为35-45，优选为40。

也就是说，当电磁加热系统进入放电阶段时，控制单元30在设置初始脉冲宽度并启动预设中断的同时，还可将脉冲宽度的累计调整次数设置为零，这样，在每次进入预设中断时，控制单元30判断脉冲宽度的累计调整次数是否大于或等于预设次数，如果脉冲宽度的累计调整次数大于或等于预设次数，控制单元30则保持当前脉冲宽度不变，禁止预设中断，脉冲宽度的累计调整次数设为预设次数；如果脉冲宽度的累计调整次数小于预设次数，控制单元30则将当前脉冲宽度增加或减小预设阈值，脉冲宽度的累计调整次数加1。

综上，根据本发明实施例提出的电磁加热系统，控制单元在当前脉冲周期提供当前脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，以使驱动电路根据当前脉冲宽度的脉冲信号驱动功率开关管，并在触发预设中断时进入预设中断，并在预设中断中对当前脉冲宽度进行调整，以在下一个脉冲周期提供调整后脉冲宽度的脉冲信号至驱动电路，从而，按照脉冲周期进行脉冲宽度调整的中断处理，可采用较小的初始脉冲宽度或增幅，有效降低噪音，同时无需定时器中断处理，从而无需高速运算芯片，有效降低成本。

最后，本发明实施例还提出了一种电磁加热设备，包括上述实施例的电磁加热系统。

根据本发明的一个实施例，电磁加热设备可为电磁炉、电磁灶、电磁电饭煲或电磁压力锅。

根据本发明实施例的电磁加热设备，通过上述的电磁加热系统，能够按照脉冲周期进行脉冲宽度调整的中断处理，采用较小的初始脉冲宽度或增幅，从而有效降低噪音，同时无需定时器中断处理，无需高速运算芯片，有效降低成本。

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。