CN102291864A - 一种共驱动信号的多环电磁加热电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电磁加热领域，具体涉及一种共驱动信号的多环电磁加热电路。其包括中央处理器MCU、驱动信号处理电路、驱动电路、谐振电路和采样电路，所述中央处理器MCU的驱动信号输出端连接驱动信号处理电路的输入端，所述驱动电路、谐振电路和采样电路上分别至少设置两个支路，且驱动电路、谐振电路和采样电路的支路个数一样，所述驱动信号处理电路输出端同时连接驱动电路各支路的控制输入端，其同时控制所述驱动电路各支路，驱动电路各支路、谐振电路各支路、采样电路各支路依次对应连接，采样电路各支路的输出端连接到中央处理器MCU的输入端。本发明采用共同驱动来控制多个谐振电路支路，降低硬件成本，消除噪声。
Description
技术领域
本发明专利属于电磁加热领域，具体涉及一种共驱动信号的多环电磁加热电路。
背景技术
目前，在电磁加热领域，当面临某个加热单元需要输出较大功率时，一般采取的方法是增加谐振电路中元器件所能承受的参数；当单纯的增加元器件参数无法满足功率要求时，会再采取双环或者多环加热的方式来满足。双环或者多环加热方式采用的是一个驱动信号处理电路控制一个谐振电路。这样的方法不仅成本较高，而且最大的弊端在于多个谐振电路就需要多个驱动信号处理电路的多个控制信号来控制，这样导致多个谐振电路的工作频率无法做到一致，工作频率不一致的电流同时作用于被加热的锅具时会产生尖锐刺耳的噪声，这样的噪声往往令用户无法接受。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种采用共同驱动来控制多个谐振电路支路，降低硬件成本，消除噪声的共驱动信号的多环电磁加热电路。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种共驱动信号的多环电磁加热电路，包括中央处理器MCU、驱动信号处理电路、驱动电路、谐振电路和采样电路，所述中央处理器MCU的驱动信号输出端连接驱动信号处理电路的输入端，驱动信号处理电路的输出端连接驱动电路的控制输入端，驱动电路的输出端与谐振电路的驱动输入端连接，谐振电路的输出端与采样电路的输入端连接，采样电路的输出端连接到中央处理器MCU的输入端，所述驱动电路、谐振电路和采样电路上分别至少设置两个支路，且驱动电路、谐振电路和采样电路的支路个数一样，所述驱动信号处理电路输出端同时连接驱动电路各支路的控制输入端，其同时控制所述驱动电路各支路，驱动电路各支路、谐振电路各支路、采样电路各支路依次对应连接，采样电路各支路的输出端连接到中央处理器MCU的输入端。
上述方案中，还包括驱动使能电路，所述驱动使能电路上设置支路，所述驱动使能电路支路的个数与谐振电路支路个数一样，所述中央处理器MCU的驱动使能信号输出端连接驱动使能电路各支路的输入端，驱动使能电路各支路的输出端与驱动电路各支路的使能输入端对应连接。所述驱动电路上的各支路是由中央处理器MCU通过驱动使能电路独立使能的。
上述方案中，所述驱动使能电路各支路分别包括第一电阻、第二电阻和三极管，所述第一电阻一端连接到中央处理器MCU的驱动使能信号输出端，第一电阻另一端连接三极管的基极，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极同时连接第二电阻的一端和驱动电路的使能输入端，所述第二电阻的另一端连接电源。
上述方案中，所述驱动使能电路、驱动电路、谐振电路和采样电路的支路个数为2～16个。所述驱动使能电路、驱动电路、谐振电路和采样电路的支路个数是由共驱动信号的多环电磁加热电路的加热单元个数决定，加热单元的个数为2～16个，所以所述驱动使能电路、驱动电路、谐振电路和采样电路的支路个数为2～16个。
上述方案中，所述驱动电路采用绝缘栅双极型晶体管IGBT进行驱动。
上述方案中，所述中央处理器MCU的驱动信号输出端输出的驱动信号为PWM驱动信号，经过驱动信号处理电路处理后的驱动信号为带死区的PWM驱动信号。
本发明的有益效果是：
本发明采用一个驱动信号处理电路驱动控制多个谐振电路支路，不仅有效降低硬件成本，同时可以保证多个谐振电路支路工作于同一频率，消除由于频率差异所引起的噪声；并且本发明还通过独立的驱动使能电路支路来对驱动电路各支路单独使能，可按不同需要来灵活配置需要工作的谐振电路支路，提高了本发明的灵活性，以及排除了因个别谐振电路异常造成的不稳定性和不安全性。
附图说明
图1：是本发明的连接原理框图；
图2：是本发明的驱动使能电路的实施例线路连接图；
图3：是本发明的实施例在有两个炉头的多头电磁灶上使用时的连接原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明如图1所示，一种共驱动信号的多环电磁加热电路，包括中央处理器MCU1、驱动信号处理电路2、驱动使能电路3、驱动电路4、谐振电路5和采样电路6，驱动使能电路3、驱动电路4、谐振电路5和采样电路6分别设置n个支路，n为2～16，且各电路的支路个数一样；
中央处理器MCU1的驱动信号输出端连接驱动信号处理电路2的输入端，驱动信号处理电路2的输出端连接驱动电路4各支路的控制输入端，驱动信号处理电路2同时控制驱动电路4各支路；
中央处理器MCU1的驱动使能信号输出端连接驱动使能电路3各支路的输入端，驱动使能电路3各支路的输出端与驱动电路4各支路的使能输入端对应连接，驱动电路4上的各支路是由中央处理器MCU1通过驱动使能电路3独立使能的；
驱动电路4各支路的输出端与谐振电路5各支路的驱动输入端对应连接，谐振电路5各支路的输出端与采样电路6各支路的输入端对应连接，采样电路6各支路的输出端连接到中央处理器MCU1的输入端。
本发明中各电路的工作过程为；
（1）中央处理器MCU1产生一个驱动信号到驱动信号处理电路2，其中驱动信号为PWM驱动信号，同时其还根据采样电路6所采样到的信号进行判断后产生一个驱动使能信号，并且根据采样电路6中反馈的信息对驱动信号和驱动使能信号做出相应的改变。
（2）驱动信号处理电路2将接收到的PWM驱动信号进行处理，向驱动电路4输出带死区的PWM驱动信号。带死区的PWM驱动信号一般的实现方式有：a）利用中央处理器MCU1本身自带的能够实现该功能的外设；b）利用专门的集成芯片电路来实现输出带死区的PWM驱动信号；c）利用分立的元器件电路来实现输出带死区的PWM驱动信号。
（3）如图2所示，驱动使能电路3设置有n个支路，包括第一一电阻R101、第二一电阻R201……第n一电阻Rn01，第一二电阻R102、第二二电阻R202……第n二电阻Rn02，第一三极管Q10、第二三极管Q20……第n三极管Qn0；驱动使能电路3的第一驱动使能电路支路中，第一一电阻R101连接到中央处理器MCU1的使能信号输出端，第一一电阻R101的另一端连接到第一三极管Q10的基极，第一三极管Q10的发射极接地，其集电极同时连接第一二电阻R102的一端和驱动电路4的使能输入端，第一二电阻R102的另一端连接电源，电源为+12V；驱动使能电路3的其他支路的连接关系与驱动使能电路3的第一驱动使能电路支路类似。
（4）驱动电路4根据输入的驱动使能信号和驱动信号对谐振电路5各支路进行选择和相应控制，其采用绝缘栅双极型晶体管IGBT进行驱动。
（5）谐振电路5的各支路根据驱动电路4的控制信息工作，同时工作的谐振电路5的各支路将工作在同一频率下。
（6）采样电路6的各支路将谐振电路5各支路工作时的状态信息反馈到中央处理器MCU1中。
图3是本发明的实施例在有两个炉头的多头电磁灶上使用时的连接原理框图，现在结合图3进一步详述该电路的工作过程：
如图3所示，本发明包括中央处理器MCU 1、驱动信号处理电路2、含有第一、第二驱动使能电路支路的驱动使能电路3、含有第一、第二驱动电路支路的驱动电路4、含有第一、第二谐振电路支路的谐振电路5和含有第一、第二采样电路支路的采样电路6。工作时，驱动电路4根据输入的驱动使能信号和驱动信号对第一、第二谐振电路支路进行选择和相应控制，当需要较高工作功率时，驱动电路4控制第一谐振电路支路和第二谐振电路支路同时工作，使得第一、第二谐振电路支路同时工作在一个相对较低的频率下，不仅可以满足较高的功率要求，还可以保证这两个谐振电路支路工作频率的一致性，有效降低电路中的干扰噪声；当需要较低工作功率时，通过驱动使能电路3独立使能让第一谐振电路支路工作、第二谐振电路支路不工作，或者让第一谐振电路支路不工作、第二谐振电路支路工作，这样工作的谐振电路支路工作在较高频率下，使得谐振频率大幅度高于人耳能听到的频率范围，降低电磁炉工作时的噪声；当第一谐振电路支路（或第二谐振电路支路）出现过流等异常情况时，通过驱动使能电路3独立使能使该第一谐振电路支路（或第二谐振电路支路）不工作，而第二谐振电路支路（或第一谐振电路支路）正常工作，在满足整机工作稳定性的同时，保证整个系统工作的安全性。同时第一、第二谐振电路支路工作时的状态，分别由第一、第二采样电路支路进行采样后，反馈到中央处理器MCU 1，中央处理器MCU 1再根据所接收到的反馈信息对驱动信号、驱动使能信号做出相应的变化。
Claims (6)
1.一种共驱动信号的多环电磁加热电路，包括中央处理器MCU（1）、驱动信号处理电路（2）、驱动电路（4）、谐振电路（5）和采样电路（6），所述中央处理器MCU（1）的驱动信号输出端连接驱动信号处理电路（2）的输入端，驱动信号处理电路（2）的输出端连接驱动电路（4）的控制输入端，驱动电路（4）的输出端与谐振电路（5）的驱动输入端连接，谐振电路（5）的输出端与采样电路（6）的输入端连接，采样电路（6）的输出端连接到中央处理器MCU（1）的输入端，其特征在于，所述驱动电路（4）、谐振电路（5）和采样电路（6）上分别至少设置两个支路，且驱动电路（4）、谐振电路（5）和采样电路（6）的支路个数一样，所述驱动信号处理电路（2）输出端同时连接驱动电路（4）各支路的控制输入端，其同时控制所述驱动电路（4）各支路，驱动电路（4）各支路、谐振电路（5）各支路、采样电路（6）各支路依次对应连接，采样电路（6）各支路的输出端连接到中央处理器MCU（1）的输入端。
2.根据权利要求1所述的共驱动信号的多环电磁加热电路，其特征在于，还包括驱动使能电路（3），所述驱动使能电路（3）上设置支路，所述驱动使能电路（3）支路的个数与谐振电路（5）支路个数一样，所述中央处理器MCU（1）的驱动使能信号输出端连接驱动使能电路（3）各支路的输入端，驱动使能电路（3）各支路的输出端与驱动电路（4）各支路的使能输入端对应连接。
3.根据权利要求2所述的共驱动信号的多环电磁加热电路，其特征在于，所述驱动使能电路（3）各支路分别包括第一电阻（R01）、第二电阻（R02）和三极管（Q0），所述第一电阻（R01）一端连接到中央处理器MCU（1）的驱动使能信号输出端，第一电阻（R01）另一端连接三极管（Q0）的基极，所述三极管（Q0）的发射极接地，所述三极管（Q0）的集电极同时连接第二电阻（R02）的一端和驱动电路（4）的使能输入端，所述第二电阻（R02）的另一端连接电源。
4.根据权利要求1至3任一项所述的共驱动信号的多环电磁加热电路，其特征在于，所述驱动使能电路（3）、驱动电路（4）、谐振电路（5）和采样电路（6）的支路个数为2～16个。
5.根据权利要求1至3任一项所述的共驱动信号的多环电磁加热电路，其特征在于，所述驱动电路（4）采用绝缘栅双极型晶体管IGBT进行驱动。
6.根据权利要求1所述的共驱动信号的多环电磁加热电路，其特征在于，所述中央处理器MCU（1）的驱动信号输出端输出的驱动信号为PWM驱动信号，经过驱动信号处理电路（2）处理后的驱动信号为带死区的PWM驱动信号。
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