一种电磁炉及加热方法与流程

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电磁炉及加热方法。

背景技术：

为了减少污染与改善环境，降低化石燃料的使用，通过电能对锅体进行加热的电磁炉在餐饮界的应用越来越广泛。但是，通常情况下，电磁炉和锅体需要一同使用，也就是锅体需要位于电磁炉上方并与之接触，才能实现被加热。在例如餐厅等使用场所，同时在桌面上放置电磁炉和锅体，将影响桌面的利用率，同时也不利于餐具的布置、整理与清洁。

技术实现要素：

为了实现锅体不和电磁炉接触，也能被有效加热，扩大电磁炉的使用范围，本发明提供一种电磁炉及加热方法。

一方面，本发明提供一种电磁炉，包括控制电路、反向整形电路、igbt驱动电路、igbt电路和涡流发热电路，所述控制电路的pwm输出端与所述反向整形电路的pwm输入端电连接，所述控制电路的使能输出端与所述反向整形电路的使能输入端电连接，所述反向整形电路的正向输出端与所述igbt驱动电路的正向输入端电连接，所述反向整形电路的反向输出端与所述igbt驱动电路的反向输入端电连接，所述igbt驱动电路经所述igbt电路与所述涡流发热电路电连接；

所述控制电路，用于产生pwm信号和使能信号，并在电磁炉电路无异常时，通过pwm输出端输出所述pwm信号，通过使能输出端输出所述使能信号；

所述反向整形电路，用于在接收到所述使能信号时，生成与所述pwm信号极性相反的反向pwm信号，并同时输出所述pwm信号和所述反向pwm信号；

所述igbt驱动电路，用于根据所述pwm信号和所述反向pwm信号生成反向驱动信号；

所述igbt电路，用于根据所述反向驱动信号产生负载电流；

所述涡流发热电路，用于根据所述负载电流产生以所述涡流发热电路的涡流线圈为中心，半径为预设距离的热辐射空间。

另一方面，本发明还提供一种电磁炉加热方法，应用于上述电磁炉，所述方法包括如下步骤：

控制电路产生pwm信号和使能信号，并在电磁炉电路无异常时，通过pwm输出端输出所述pwm信号，通过使能输出端输出所述使能信号；

反向整形电路在接收到所述使能信号时，生成与所述pwm信号极性相反的反向pwm信号，并同时输出所述pwm信号和所述反向pwm信号；

igbt驱动电路根据所述pwm信号和所述反向pwm信号生成反向驱动信号；

igbt电路根据所述反向驱动信号产生负载电流；

涡流发热电路根据所述负载电流产生以所述涡流发热电路的涡流线圈为中心，半径为预设距离的热辐射空间。

本发明提供的电磁炉及加热方法的有益效果是：控制电路首先可对电磁炉整体电路进行检查，如果电路没有异常，电磁炉可正常工作，控制电路产生pwm信号与使能信号，并发送至反向整形电路，反向整形电路在接收到使能信号后，根据pwm信号生成极性与之相反的反向pwm信号，并将pwm信号及反向pwm信号发送至igbt驱动电路，igbt驱动电路根据pwm信号及反向pwm信号驱动igbt电路进入负荷状态，并产生负载电流输出至涡流线圈，涡流线圈可由于自感特性产生以线圈为中心，半径为一定距离，例如5厘米的电磁辐射热能转换空间，从而实现对位于电磁炉加热面板，也就是涡流线圈上方5厘米范围内的铁质锅体实现有效加热。这样锅体不和电磁炉接触时，也能被有效加热，扩大了电磁炉的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种电磁炉的电路连接示意图；

图2为本发明实施例的控制电路的电路示意图；

图3为本发明实施例的反向整形电路的电路示意图；

图4为本发明实施例的74hc08芯片引脚逻辑示意图；

图5为本发明实施例的igbt驱动电路的电路示意图；

图6为本发明实施例的igbt电路和涡流发热电路的电路示意图；

图7为本发明实施例的一种电磁炉加热方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的电磁炉包括控制电路、反向整形电路、igbt驱动电路、igbt电路和涡流发热电路，所述控制电路的pwm输出端与所述反向整形电路的pwm输入端电连接，所述控制电路的使能输出端与所述反向整形电路的使能输入端电连接，所述反向整形电路的正向输出端与所述igbt驱动电路的正向输入端电连接，所述反向整形电路的反向输出端与所述igbt驱动电路的反向输入端电连接，所述igbt驱动电路经所述igbt电路与所述涡流发热电路电连接。

所述控制电路，用于产生pwm信号和使能信号，并在电磁炉电路无异常时，通过pwm输出端输出所述pwm信号，通过使能输出端输出所述使能信号；所述反向整形电路，用于在接收到所述使能信号时，生成与所述pwm信号极性相反的反向pwm信号，并同时输出所述pwm信号和所述反向pwm信号；所述igbt驱动电路，用于根据所述pwm信号和所述反向pwm信号生成反向驱动信号；所述igbt电路，用于根据所述反向驱动信号产生负载电流；所述涡流线圈，用于根据所述负载电流产生以所述涡流线圈为中心，半径为预设距离的电磁辐射热能转换空间。

控制电路首先可对电磁炉整体电路进行检查，如果电路没有异常，电磁炉可正常工作，控制电路产生pwm信号与使能信号，并发送至反向整形电路，反向整形电路在接收到使能信号后，根据pwm信号生成极性与之相反的反向pwm信号，并将pwm信号及反向pwm信号发送至igbt驱动电路，igbt驱动电路根据pwm信号及反向pwm信号驱动igbt电路进入负荷状态，并产生负载电流输出至涡流线圈，涡流线圈可由于自感特性产生以线圈为中心，半径为一定距离，例如5厘米的电磁辐射热能转换空间，从而实现对位于电磁炉加热面板，也就是涡流线圈上方5厘米范围内的铁质锅体实现有效加热。这样锅体不和电磁炉接触时，也能被有效加热，扩大了电磁炉的使用范围。

优选地，所述预设距离的范围是4厘米至6厘米，优选为5厘米。由于桌面厚度通常为5厘米左右，涡流线圈产生半径为4厘米至6厘米的电磁辐射热能转换空间，将保证电磁炉放置于桌面下，锅体放置于桌面上时，也能被有效加热。

优选地，如图2所示，控制电路包括atmega128a芯片u1，atmega128a芯片的第15脚与接线端子j18的引脚j18-5电连接，atmega128a芯片的第26脚经电阻rpu9与接线端子j18的引脚j18-7电连接，atmega128a芯片的第26脚还经电容cp9接地，atmega128a芯片的第58脚经电阻rs1与接线端子j18的引脚j18-4电连接；atmega128a芯片的第15脚用于输出pwm信号；atmega128a芯片的第26脚用于输出使能ce信号。

电阻r29和r32并联后，一端与atmega128a芯片的第40脚电连接，另一端一方面经电容c68接地，一方面与引脚j18-4电连接。atmega128a芯片的第1脚与电阻rs5的输入端电连接，rs5的输出端上依次设置的第一接线点经电容cp7接地，第二接线点经电容cp5接地，第三接线点经电容cp6接地，第三接线点还接vcc电源。atmega128a芯片的第23脚和24脚与晶振y1的输入端电连接，并分别经电容cpc2和cpc1接地，晶振p1的输出端接地。atmega128a芯片的第21脚、52脚和62脚接vcc电源，第22脚、53脚和63脚接地。

优选地，如图3所示，所述反向整形电路包括74hc08芯片。如图4所示，由于74hc08芯片内置4个并列的逻辑门电路u2a、u2b、u2c和u2d。第一个逻辑门电路u2a的第一输入端1a对应74hc08芯片的第1脚，第二输入端1b对应74hc08芯片的第2脚，输出端1y对应74hc08芯片的第3脚；第二个逻辑门电路u2b的第一输入端2a对应74hc08芯片的第4脚，第二输入端2b对应74hc08芯片的第5脚，输出端2y对应74hc08芯片的第6脚；第三个逻辑门电路u2c的第一输入端3a对应74hc08芯片的第9脚，第二输入端3b对应74hc08芯片的第10脚，输出端3y对应74hc08芯片的第8脚；第四个逻辑门电路u2d的第一输入端4a对应74hc08芯片的第12脚，第二输入端4b对应74hc08芯片的第13脚，输出端4y对应74hc08芯片的第11脚。

74hc08芯片的第4脚经电阻r278与接线端子j18的引脚j18-7电连接，74hc08芯片的第2脚和第13脚与接线端子j18的引脚j18-5电连接；74hc08芯片的第3脚用于输出pwm信号pwmh；74hc08芯片的第11脚用于输出反向pwm信号pwml。

74hc08芯片的第1脚与第6脚电连接，第5脚与第8脚电连接，第9脚和第10脚经电容c20接地，第12脚经电阻r30接5v电源。第9脚和第10脚接双二极管dn2的输出端，dn2的第一输入端接r24，第二输入端接r27，r24和r27的公共接线点经电容c61接地，且与74hc08芯片的第4脚核双二极管dn3的第一输入端的公共接线点电连接，dn3的第二输入端与74hc08芯片的第5脚与第8脚的公共接线点电连接，dn3的输出端经依次电连接的电阻r31和r33接地，三极管q4的输入端与74hc08芯片的第12脚电连接，q4的第一输出端与r31和r33的公共接线点电连接，第二输出端与r33和地的公共接线点电连接。

当u2a的b端，也就是74hc08芯片的第2脚接收到控制电路输出的ce高电平信号时，经过逻辑关系运算后，74hc08芯片输入pwm信号有效，从u2a和u2d的y端，也就是74hc08芯片的第3脚和第11脚分别输出极性相反的两路pwm方波。

优选地，如图5所示，igbt驱动电路包括2ed020i12芯片u3，2ed020i12芯片的第4脚与接线端子j18的引脚j18-5电连接，2ed020i12芯片的第4脚还经电阻r283接5v电源，2ed020i12芯片的第4脚还与第14脚电连接，2ed020i12芯片的第5脚与接线端子j18的引脚j18-4电连接，2ed020i12芯片的第5脚还经电阻r282接5v电源，2ed020i12芯片的第5脚还与第15脚电连接，2ed020i12芯片的第2脚经电阻r279与74hc08芯片的第3脚电连接，接收pwm信号pwmh，2ed020i12芯片的第2脚还经电容c62接地，2ed020i12芯片的第12脚经电阻r280与74hc08芯片的第11脚电连接，接收反向pwm信号pwml，2ed020i12芯片的第12脚还经电容c63接地，2ed020i12芯片的第25脚和第35脚分别与igbt电路连接；2ed020i12芯片的第25脚和第35脚用于输出反向驱动信号驱动igbt电路进入负荷状态，分别电连接接线端子p1和p4。

2ed020i12芯片的第1脚和第3脚接地，第6脚与第16脚电连接，并经电阻r284接5v电源，第7脚和第17脚接5v电源，第22脚接15v电源，第8脚、第11脚、第13脚、第18脚、第19脚，第21脚、第24脚、第31脚、第32脚和第36脚接地，第20脚经电容c26接地，输出desdtl信号，并经依次电连接的电阻r38、二极管d14与接线端子p3电连接，同时接地，第23脚经电阻r48与p1电连接，经电阻r48和r54与接线端子p2电连接，同时接地，第23脚还与双二极管d13的输出端电连接，d13的第一输入端经电阻r51与p1电连接，p1和p2之间设置有二极管zd2，第30脚输出desdth信号，经电容c25接地，并经依次电连接的电阻r37和二极管d12接300v电源，第33脚经依次电连接的二极管d10和电阻r35接15v电源，并分别经电容c21和c22接地，第34脚经电阻r36与p4电连接，经依次电连接的双二极管d11和电阻r39与p4电连接，r36和r39的公共接线点经电阻r40接地，p4经二极管zd1接地。

当2ed020i12芯片的第5脚接收到控制电路输出的ce高电平信号后，其将首先驱动igbt电路自检lp-1500w线圈，如无异常，则进入驱动状态。并分别从第25脚和第35脚输出反向驱动信号至igbt电路，驱动igbt电路进入负荷状态。

优选地，如图6所示，igbt电路包括esj100sh60模块u4，esj100sh60模块的第6脚与2ed020i12芯片的第25脚电连接，即与p1电连接，esj100sh60模块的第10脚与2ed020i12芯片的第35脚电连接，即与p4电连接，esj100sh60模块的第3脚与涡流线圈的输入端电连接，esj100sh60模块的第1脚依次电连接电阻r45、电容c44、电阻r46和电容c45，并经电容c45接地，esj100sh60模块的第1脚还依次电连接压敏电阻rv2和压敏电阻rv3，并经压敏电阻rv3接地，esj100sh60模块的第1脚接300v电源，电容c44与电阻r46之间的公共接线点经压敏电阻rv2与压敏电阻rv3之间的公共接线点与涡流线圈的输入端电连接；esj100sh60模块的第1脚和第3脚用于输出负载电流。

esj100sh60模块的第7脚与p2电连接，并接地，第9脚与p3电连接，并接地，第2脚接地。

涡流线圈的输出端上依次设置的第一接线点经电容c23接300v电源，并经电容c38接地，第二接线点经电容c29接300v电源，并经电容c39接地，第三接线点经电容c37接300v电源，并经电容c46接地。

涡流线圈的功率为1500瓦。涡流线圈为lp01500wj20。

esj100sh60模块的第6脚与2ed020i12芯片的第25脚电连接，esj100sh60模块的第10脚与2ed020i12芯片的第35脚电连接，以接收反向驱动信号进入驱动状态，esj100sh60模块将pwm信息转换成负载电流从第1脚输入到涡流线圈上，通过线圈的自感特性，在涡流线圈两边产生约5cm左右的电磁辐射热能转换空间，利用涡流效应加热辐射范围内的铁类物质，产生热能。实现锅体不和电磁炉涡流线圈接触时，也能被有效加热。

如图7所示，本发明实施例提供的应用于上述电磁炉的电磁炉加热方法包括如下步骤：

步骤1：控制电路产生pwm信号和使能信号，并在电磁炉电路无异常时，通过pwm输出端输出所述pwm信号，通过使能输出端输出所述使能信号。

步骤2：反向整形电路在接收到所述使能信号时，生成与所述pwm信号极性相反的反向pwm信号，并同时输出所述pwm信号和所述反向pwm信号。

步骤3：igbt驱动电路根据所述pwm信号和所述反向pwm信号生成反向驱动信号。

步骤4：igbt电路根据所述反向驱动信号产生负载电流。

步骤5：涡流发热电路根据所述负载电流产生以所述涡流发热电路的涡流线圈为中心，半径为预设距离的电磁辐射热能转换空间。

读者应理解，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。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。