CN102721089A - 感应加热炊具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种感应加热炊具，该感应加热炊具包括：烹饪板，其上放置烹饪容器；多个加热线圈，彼此相邻地设置在烹饪板下方；以及印刷电路板(PCB)，其上放置有被构造成驱动加热线圈的电路，其中，PCB被分成高频电路部分和低频电路部分，高频电路部分上放置有具有高频特征的电路，低频电路部分上放置有具有低频特征的电路，高频电路部分通过预设距离与低频电路部分分开。高频电路部分和低频电路部分之间的干扰被最小化，同时提高了每个加热线圈的操作效率。在将反相电路导线连接至相应的加热线圈时，提高了组装效率和工作效率。

Description

感应加热炊具
技术领域
本公开的实施例涉及一种感应加热炊具，该感应加热炊具能够加热设置在烹饪板上任意位置处的容器。
背景技术
通常，感应加热炊具是这样一种设备，即，被构造为通过将高频电流提供至加热线圈来产生高频磁场，并通过产生的磁场在具有与烹饪线圈磁耦合的烹饪容器(在下文中称作容器)中产生涡电流来烹饪食物，从而通过由涡电流产生的焦耳热加热容器来烹饪食物。
在形成感应加热炊具的外观的主体内固定地设置有多个加热线圈以提供热源。另外，烹饪板设置在主体上以放置容器。容器线雕刻在烹饪板的与加热线圈对应的预定位置上。当用户烹饪食物时，容器线用于指示放置容器的位置。
然而，为了烹饪食物，即，通过使用诸如传统的感应加热炊具加热用于食物的容器，用户需要将容器准确地放置在烹饪板的容器线上，导致用户的不便。如果用户将容器放置在偏离容器线的区域上，则不能适当地执行烹饪。
根据致力于改进与这样的受限制的烹饪区域相关的缺点而开发的感应加热炊具，在烹饪板的整个表面下方设置多个加热线圈，使得无需考虑烹饪板的放置容器的位置而执行烹饪。
为了将高频电流提供给感应加热炊具中的多个加热线圈，需要将多个反相电路(inverter circuit)与加热线圈的数量对应地设置。反相电路与子控制单元(子微型计算机)一起设置在印刷电路板(PCB)上，子控制单元被构造成根据主控制单元(主微型计算机)的控制信号来控制每个加热线圈的操作。
在设置在感应加热炊具上的印刷电路板上，具有高压/高频特征的电路部件未与具有低压/低频特征的电路部件分开设置。另外，与对应的反相电路连接的导线连接到对应的加热线圈。因此，在具有高频特征的导线和具有低频特征的子控制单元之间发生干扰，因此，子控制单元的输出波形失真并且在主控制单元和子控制单元之间发生通信错误，而不能适当地操作每个加热线圈。另外，感应加热炊具具有从反相电路伸出的导线连接到与反相电路对应的加热线圈的连接结构，从而在将加热线圈与每个对应的反相电路导线连接中的组装效率和工作效率劣化。
另外，感应加热炊具具有包括密集地设置在烹饪板的整个表面下方的多个小的加热线圈的结构，并且感应加热炊具需要数量增加的加热线圈，也增加所需的反相电路的数量。
在这种情况下，需要将数量增加的反相电路放置在PCB的有限区域上，从而导致PCB具有非常复杂的电路结构。这样的复杂电路结构增加了由PCB上的高频电路部件和低频电路部件之间的干扰导致的信号波形失真。
另外，为了通过使用感应加热炊具来烹饪食物，在执行烹饪之前，用户需要将容器放置在烹饪板上，并执行容器位置检测操作以检测加热线圈的放置容器的位置。然后，感应加热炊具根据容器位置检测操作，通过仅操作放置容器的加热线圈来执行烹饪。
如果放置在加热线圈上的容器占据了加热线圈的面积的临界百分比(例如，40％)，即，容器(P)在加热线圈(L)上的占据比(在下文中，称作容器占据比)超过加热线圈(L)的面积的临界百分比，则加热线圈(L)被确定为将容器(P)放置在其上的加热线圈(L)并进行烹饪食物的操作。同时，如果容器(P)未放置在加热线圈(L)上，或者即使容器(P)放置在加热线圈(L)上而容器(P)占据加热线圈(L)的面积在临界百分比(例如，40％)以下，则加热线圈(L)被确定为没有将容器(P)放置在其上的加热线圈，因此，加热线圈(L)不操作。
通常，感应加热炊具的加热线圈根据容器的形状和线圈配线工艺的工作效率以圆形形状设置。可选择地，感应加热炊具的加热线圈可以根据感应加热炊具的特征以椭圆形形状或三角形形状设置。
如果具有圆形形状(或椭圆形形状)的多个加热线圈密集地设置在烹饪板的整个表面下方，则在加热线圈之间形成死区(dead zone)。在这种情况下，如果用户通过使用小底部的小容器来执行烹饪，则不会基于放置小容器的位置而进行烹饪。即，如果底面积小的容器占据了加热线圈的面积的临界百分比，则加热线圈被确定为放置有容器的加热线圈并且加热线圈操作来烹饪食物。在这种情况下，一个或多个加热线圈可以基于容器位置检测操作而操作。如果容器底部的至少一部分被放置在加热线圈之间的死区上，则容器可能不能占据加热线圈的面积的临界百分比，或者可能仅占据加热线圈的在临界百分比以下的面积，由此，加热线圈被确定为没有将容器放置在其上的加热线圈，即，确定容器没有放置在烹饪板上。因此，加热线圈不操作，并且虽然容器被放置在烹饪板上，但未执行烹饪。
发明内容
为此，本公开的一方面提供了一种感应加热炊具，该感应加热炊具通过改变安装有反相电路和控制电路的印刷电路板(PCB)的结构，能够将高频电路部件和低频电路部件之间的干扰最小化。
本公开的一方面提供了一种感应加热炊具，该感应加热炊具通过改变安装有反相电路和控制电路的印刷电路板(PCB)的结构，能够在通过导线将反相电路连接到与反相电路对应的加热线圈时提高组装效率和工作效率。
本公开的一方面提供了一种感应加热炊具，该感应加热炊具通过改变加热线圈的形状，能够精确地检测放置有容器的加热线圈的位置。
本公开的附加方面将在下面的描述中被部分地阐述，部分通过描述将是明显的，或通过本公开的实践可以获得。
根据本公开的一方面，感应加热炊具包括烹饪板、多个加热线圈和印刷电路板(PCB)。烹饪板具有放置在其上的烹饪容器。多个加热线圈彼此相邻地设置在烹饪板下方。印刷电路板(PCB)具有放置在其上的被构造成驱动加热线圈的电路。PCB被分成高频电路部分和低频电路部分，高频电路部分上放置有具有高频特征的电路，低频电路部分上放置有具有低频特征的电路。高频电路部分通过预设距离与低频电路部分分开。
高频电路部分可以设置在PCB的左边缘上和PCB的右边缘上，低频电路部分可以设置在高频电路部分之间。
散热板可以放置在PCB上，以吸收由放置在高频电路部分上的具有高频特征的电路产生的热，并将吸收的热散向外部；高频电路部分与低频电路部分通过散热板分开。
被构造成驱动加热线圈的电路可以包括多个整流电路、多个反相电路和多个子控制电路。多个整流电路被构造成对输入的交流(AC)电源执行整流，以输出整流后的波纹电压。多个反相电路被构造成将高频电源提供至加热线圈。多个子控制电路被构造成控制加热线圈的操作。
多个整流电路和多个反相电路可以放置在PCB的高频电路部分上。
多个子控制电路可以放置在PCB的低频电路部分上。
整流电路可以包括二极管桥。
反相电路可以包括开关器件和谐振电容器，开关器件被构造成根据子控制电路的开关控制信号将谐振电压提供至加热线圈，谐振电容器并联连接到加热线圈并通过输入电压与加热线圈一起实现连续谐振，其中，开关器件包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
用于连接导线的导线连接部件可以安装在PCB的左端部或右端部上。导线被构造成将每个加热线圈连接到相应的具有高频特征的电路。
加热线圈可以以横向延伸的D形状设置。
加热线圈的外周可以包括直线部分和具有抛物线形状的拱形线部分。
具有抛物线形状的拱形线部分可以面向烹饪板的外周部分设置。
根据本公开的另一方面，感应加热炊具包括烹饪板、多个加热线圈、多个检测部件以及控制部件。烹饪板具有放置在其上的容器。多个加热线圈设置在烹饪板下方同时彼此相邻。多个检测部件被构造成检测流过每个加热线圈的电流的值。控制部件被构造成根据通过检测部件检测到的电流的值，检测加热线圈中的其上放置有容器的加热线圈。加热线圈以横向延伸的D形状设置。
加热线圈的外周可以包括直线部分和具有抛物线形状的拱形部分。
具有抛物线形状的拱形部分可以面对烹饪板的外周部分设置。
如果流过加热线圈的电流的值超过临界值，则控制部件可以确定加热线圈为其上放置有容器的加热线圈。
临界值表示在使用磁性材料形成的容器占据加热线圈的面积的临界比时流过加热线圈的电流的值。
如上所述，根据本公开的实施例，高频电路部件和低频电路部件之间的干扰被最小化，同时通过改变安装有反相电路和控制电路的印刷电路板(PCB)的结构提高了每个加热线圈的操作效率。
另外，根据本公开的另一实施例，通过改变其上安装有反相电路和控制电路的印刷电路板(PCB)的结构，在通过导线将反相电路连接到与反相电路对应的加热线圈的过程中提高了组装效率和工作效率。
另外，根据本公开的另一实施例，通过改变加热线圈的形状，精确地检测加热线圈的放置有容器的位置。
附图说明
通过结合附图进行的实施例的以下描述，本公开的这些和/或其他方面将变得明显和更易于理解，在附图中：
图1是示出根据本公开实施例的感应加热炊具的构造的透视图；
图2是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的布置结构的视图；
图3是示出根据本公开实施例的感应加热炊具的操作的框图；
图4是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具的控制设备上的印刷电路板(PCB)的设计的视图；
图5A和图5B示出了根据本公开实施例的加热线圈与设置在感应加热炊具的控制设备上的印刷电路板(PCB)的结合结构；
图6是用于解释根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的容器占据比和椭圆形加热线圈的容器占据比之间的差异的视图；
图7是用于解释根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的容器占据比和矩形加热线圈的容器占据比之间的差异的视图；
图8是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的布置结构的变型的视图；
图9是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的设计的变型的视图；
图10是示出根据本公开实施例的将铁氧体磁铁安装在设置在感应加热炊具上的加热线圈下方的情况的视图。
具体实施方式
现在将详细地参照本公开的实施例，本公开的实施例的示例在附图中被示出，其中，相同的标记始终表示相同的元件。
图1是示出根据本公开实施例的感应加热炊具的构造的透视图。
参照图1，感应加热炊具1包括主体2。
被构造成放置容器(P)的烹饪板3安装在主体2上。
多个加热线圈(L)设置在主体2内、烹饪板3之下以提供热源。加热线圈(L)密集地设置同时彼此相邻地位于烹饪板3的整个表面下方。作为示例，将针对加热线圈(L)包括设置在感应加热炊具1上的八个加热线圈(L)的情况来描述加热线圈(L)的说明。
另外，控制设备4设置在烹饪板3之下以驱动加热线圈(L)。随后将参照图3描述控制设备4的电路构造。
另外，包括操作部件80和显示部件90的控制面板5设置在主体2上。操作部件80包括用于将相应指令输入至控制设备4来驱动加热线圈(L)的多个操作按钮。显示部件90显示关于感应加热炊具1的操作的信息。
图2是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的布置结构的视图。
参照图2，八个加热线圈L1至L8设置在感应加热炊具1的烹饪板3之下。加热线圈L1至L8中的每个加热线圈以D形状设置并横向延伸。即，加热线圈L1至L8中的每个加热线圈以具有大高度的抛物线和将抛物线的端点连接的直线的形状设置。因此，加热线圈L1至L8中的每个加热线圈的外周包括直线部分和具有抛物线的拱形线部分(曲线部分)。
参照图2，八个加热线圈L1至L8形成包括第一列、第二列和第三列的三列。在设置加热线圈L1至L8的过程中，将三个加热线圈L1至L3设置在第一列上，使得加热线圈L1至L3中的每个加热线圈的曲线部分面向烹饪板3的左边缘。将两个加热线圈L4和L5设置在第二列上，使得加热线圈L4和加热线圈L5中的每个加热线圈的曲线部分面向烹饪板3的上边缘或下边缘。将三个加热线圈L6至L8设置在第三列上，使得加热线圈L6至L8中的每个加热线圈的曲线部分面向烹饪板3的右边缘。即，将加热线圈L1至L8中的每个加热线圈的曲线部分设置成面向烹饪板3的外周部分。加热线圈L1至L8这样的布置结构减少了加热线圈L1至L8之间的死区。随后将参照图6至图10详细地描述加热线圈L1至L8的形状。
图3是示出根据本公开实施例的感应加热炊具的操作的框图。
参照图3，根据本公开的实施例，感应加热炊具1的控制部件4具有包括第一子控制部件60A、第二子控制部件60B、第三子控制部件60C和第四子控制部件60D的四个子控制部件。控制面板5包括主控制部件70、操作部件80和显示部件90。
子控制部件60A、60B、60C和60D中的每个子控制部件被构造成控制加热线圈L1至L8中的被分组成用于控制的单元的两个加热线圈的操作。
作为示例，将针对下面的情况解释加热线圈L1至加热线圈L8以及子控制部件60A、60B、60C和60D的描述，即，在加热线圈L1至加热线圈L8中，子控制部件60A、60B、60C和60D中的每个子控制部件被设置成用于在图2中示出的加热线圈(L)的布置结构中的彼此相邻的两个加热线圈。即，第一子控制部件60A控制由三列组成的布置结构中的设置在第一列的下侧上同时彼此相邻的两个加热线圈L1和L2的操作。第二子控制部件60B控制由三列组成的布置结构中的分别设置在第一列的上侧上和第二列的上侧上同时彼此相邻的两个加热线圈L3和L4的操作。第三子控制部件60C控制由三列组成的布置结构中的分别设置在第二列的下侧上和第三列的下侧上同时彼此相邻的两个加热线圈L5和L6的操作。第四子控制部件60D控制由三列组成的布置结构中的设置在第三列的上侧上同时彼此相邻的两个加热线圈L7和L8的操作。
由于用于操作每两个相邻的加热线圈(L1，L2)、(L3，L4)、(L5，L6)以及(L7和L8)的控制组件的构造相同，所以将针对用于操作设置在第一列的下侧上同时彼此相邻的加热线圈L1和加热线圈L2的控制组件进行详细的描述，并且将省略用于其他加热线圈L3至L8的控制组件的细节。
参照图3，用于操作加热线圈L1和L2的控制设备4的控制组件包括整流部件10A-1和10A-2、平滑部件20A-1和20A-2、反相部件30A-1和30A-2、检测部件40A-1和40A-2、驱动部件50A-1和50A-2以及第一子控制部件60A。
加热线圈L1和加热线圈L2分别由反相部件30A-1和30A-2操作，反相部件30A-1和30A-2以与加热线圈L1和L2的数量对应的预定数量设置，并且彼此独立。即，加热线圈L1由反相部件30A-1操作，加热线圈L2由反相部件30A-2操作。
整流部件10A-1和10A-2被构造成对输入的交流(AC)电源执行整流，以输出通过整流而产生的波形的波纹电压。整流部件10A-1和10A-2中的每个整流部件可以使用二极管桥实现。
平滑部件20A-1和20A-2被构造成平滑由整流部件10A-1和10A-2提供的波纹电压，以输出恒定的直流电压。
反相部件30A-1和30A-2中的每个反相部件包括开关器件(Q)和谐振电容器(C)。开关器件从平滑部件20A-1和20A-2中相应的平滑部件接收直流电压，并根据驱动部件50A-1和50A-2中相应的驱动部件的开关控制信号将谐振电压提供给加热线圈L1和L2中相应的加热线圈。谐振电容器(C)并联连接至加热线圈L1和L2中相应的加热线圈，以与加热线圈L1和L2中相应的加热线圈一起实现连续谐振。可以使用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)实现开关器件(Q)。
如果反相部件30A-1和30A-2中的开关器件(Q)导通，则谐振电容器(C)与加热线圈L1和L2中相应的加热线圈一起形成并联谐振电路。如果开关器件(Q)未导通，则在开关器件(Q)导通期间储存在谐振电容器(C)中电荷放电，并且电流以与开关器件(Q)导通时流动的高频电流相反的方向流动。
检测部件40A-1和40A-2分别设置在整流部件10A-1和平滑部件20A-1之间的线上以及整流部件10A-2和平滑部件20A-2之间的线上。检测部件40A-1和40A-2被构造成检测流过加热线圈L1和L2中的每个加热线圈的电流值以检测放置有容器(P)的加热线圈，并将检测到的电流值提供给第一子控制部件60A。检测部件40A-1和40A-2以与加热线圈L1和L2的数量对应的预定数量设置，并可以使用变流传感器或电流传感器实现。虽然根据本公开该实施例的检测部件40A-1和40A-2使用变流器实现，但本公开不限于此。检测部件可以以包括电压传感器、压力传感器、红外传感器等在内的各种传感器设置，以检测其上放置有容器(P)的加热线圈。
驱动部件50A-1和50A-2被构造成根据第一子控制部件60A的控制信号将驱动信号输出至反相部件30A-1和30A-2中的开关器件(Q)，使开关器件(Q)导通或截止。
第一子控制部件60A根据主控制部件70的控制信号将控制信号输送至驱动部件50A-1和50A-2，使加热线圈L1和L2中的每个加热线圈的操作受到控制。另外，第一子控制部件60A将流过加热线圈L1和L2中的每个加热线圈的电流值(通过检测部件40A-1和40A-2检测)传送给主控制部件70。
主控制部件70指设置在控制面板5内的主微型计算机，并被构造成控制感应加热炊具1的整体操作。主控制部件70连接到(如，能够通信)控制在具有三列的加热线圈(L)的布置结构中的对应的彼此相邻的两个线圈的第一子控制部件至第四子控制部件60A、60B、60C和60D。主控制部件70将控制信号输送至相应的子控制部件60A、60B、60C和60D，以控制加热线圈L1和L2、加热线圈L3和L4、加热线圈L5和L6以及加热线圈L7和L8的操作。
通过使用流过每个加热线圈(L)的通过检测部件40A-1和40A-2、40B-1和40B-2、40C-1和40C-2以及40D-1和40D-2检测到的电流的值，主控制部件70检测其上放置有容器(P)的加热线圈(L)，同时控制反相部件30A-1和30A-2、30B-1和30B-2、30C-1和30C-2以及30D-1和30D-2的操作，使得高频功率根据通过操作部件80输入的用于检测容器(P)的位置的指令提供至每个加热线圈(L)。
主控制部件70控制反相部件30A-1和30A-2、30B-1和30B-2、30C-1和30C-2以及30D-1和30D-2的操作，以将通过操作部件80输入的电平的高频功率提供给被确定为容器(P)放置在其上的加热线圈(L)，并执行烹饪操作。
主控制部件70包括存储器70-1。存储器70-1存储用于确定容器(P)是否放置在加热线圈(L)上的临界值(例如，临界水平百分比)。
操作部件80包括各种按钮，这些按钮包括打开/关闭功率的ON/OFF按钮、输入指令以检测容器位置的AUTO按钮、调整加热线圈(L)的功率水平的调整(+/-)按钮以及指示开始/暂停烹饪操作的START/PAUSE按钮。
显示部件90显示关于其上放置有容器(P)的加热线圈(L)的位置信息以及用户通过调整(+/-)按钮输入的加热线圈的功率水平。
根据本公开的实施例，子控制部件60A、60B、60C和60D中的每个子控制部件被设置成用于由三列组成的加热线圈(L)的布置结构中的每两个彼此相邻设置的加热线圈，子控制部件60A、60B、60C和60D由单独的主控制部件70控制，但是本公开不限于此。可选择地，可以以不同的构造实现子控制部件。可选择地，可以在不采用子控制部件的情况下，通过一个控制部件控制八个线圈。
在下文中，将参照图4和图5A、图5B描述根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的印刷电路板(PCB)的设计以及PCB和加热线圈之间的结合结构。
由于具有密集地设置在烹饪板3的整个表面下方的小加热线圈(L)的感应加热炊具1需要若干安装在具有有限区域的PCB上的反相电路，所以PCB的电路的构造非常复杂。因此，在PCB上的高频电路部件和低频电路部件之间发生干扰，导致控制信号失真。
根据本公开的该实施例，用于驱动感应加热炊具1的加热线圈(L)的各种电路分为高压/高频电路和低压/低频电路，使得高压/高频电路和低压/低频电路分别设置在PCB上的高频电路部件和低频电路部件上，从而防止控制信号波形可能被高频电路部件和低频电路部件之间的干扰导致失真。
图4是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具的控制设备上的(PCB)的设计的视图。
参照图4，感应加热炊具1的控制设备4包括第一印刷电路板(PCB)100A、第二印刷电路板(PCB)100B、第三印刷电路板(PCB)100C和第四印刷电路板(PCB)100D以及两个散热风扇150。PCB 100A、100B、100C和100D中的每个PCB被设置成放置用于两个加热线圈(L)的电路，所述两个加热线圈(L)在设置在烹饪板3下面的八个加热线圈(L)中被分为用于控制的单元。
作为示例，将针对下面的情况描述对PCB 100A、100B、100C和100D的说明，即，PCB 100A、100B、100C和100D中的每个PCB用于在加热线圈L1至L8中的在图2中示出的加热线圈的布置结构中的彼此相邻的两个加热线圈。即，第一PCB 100A具有用于操作在图2中示出的加热线圈的布置结构中的设置在第一列的下侧上且同时彼此相邻的两个加热线圈L1和L2的电路。第二PCB 100B具有用于操作在图2中示出的加热线圈的布置结构中的分别设置在第一列的上侧上和第二列的上侧上且同时彼此相邻的两个加热线圈L3和L4的电路。第三PCB 100C具有用于操作在图2中示出的加热线圈的布置结构中的分别设置在第二列的下侧上和第三列的下侧上且同时彼此相邻的两个加热线圈L5和L6的电路。第四PCB 100D具有用于操作在图2中示出的加热线圈的布置结构中的设置在第三列的上侧上且同时彼此相邻的两个加热线圈L7和L8的电路。第一PCB 100A设置在控制设备4的左下部上，第二PCB 100B设置在控制设备4的左上部上，第三PCB 100C设置在控制设备4的右下部上，第四PCB 100D设置在控制设备4的右上部上。因此，第一PCB 100A和第三PCB 100C以左右布置设置在控制设备4上，第二PCB100B和第四PCB 100D以左右布置设置在控制设备4上，第一PCB 100A和第二PCB 100B以上下布置设置在控制设备4上，第三PCB 100C和第四PCB100D以上下布置设置在控制设备4上。
如图4中所示，由于第一PCB 100A具有与第二PCB 100B的设计结构相同的设计结构，第三PCB 100C具有与第四PCB 100D的设计结构相同的设计结构，所以将对第一PCB 100A和第三PCB 100C做详细的描述，同时将省略第二PCB 100B和第四PCB 100D的细节。
如图4的左下部分所示，第一PCB 100A包括第一高频电路部件110A、第一低频电路部件120A、第一散热板130A和四个导线连接部件140。
如图4的右下部分所示，第三PCB 100C包括第三高频电路部件110C、第三低频电路部件120C、第三散热板130C和四个导线连接部件140。
如图4中所示，对于第一PCB 100A，第一散热板130A设置在第一PCB100A的中间，第一高频电路部件110A和第一低频电路部件120A设置在第一散热板130A的左侧和右侧，导线连接部件140连接到第一PCB 100A的左端部。不同于第一PCB 100A，对于第三PCB 100C，第三散热板130C设置在第三PCB 100C的中间，第三低频电路部件120C和第三高频电路部件110C设置在第三散热板130C的左侧和右侧，导线连接部件140连接到第三PCB100C的右端部。
高频电路部件110A和110C指在PCB 100A和100C上具有高压/高频电路的区域。参照图3，反相部件30A-1、30A-2、30C-1和30C-2与高压/高频电路对应。
低频电路部件120A和120C指在PCB 100A和100C上具有低压/低频电路的区域。参照图3，子控制部件60A、60B、60C和60D中的每个子控制部件被构造成操作与低压/低频电路对应的加热线圈L1至L8中的两个相邻的加热线圈。
散热板130A和130C被构造成吸收由用作反相部件30A-1、30A-2、30C-1和30C-2的开关器件(Q)的IGBT器件产生的热以及由用作整流部件10A-1、10A-2、10C-1和10C-2的二极管桥装置产生的热，散热板130A和130C也被构造成将热散到外部。散热板130A和130C分别被设置在PCB 100A和100C的中间。高压/高频电路与低压/低频电路横向分开，同时设置散热板130A和130C。
导线连接部件140被构造成将从加热线圈(L)伸出的线连接到PCB 100A和100C，使加热线圈(L)连接到与加热线圈(L)对应的反相电路。第一PCB 100A在其左端部设置有四个导线连接部件140，第三PCB 100C在其右端部设置有四个导线连接部件140。
根据该示例，感应加热炊具1的控制部件4还包括散热风扇150。
散热风扇150由诸如电动机的马达驱动，产生气流，并强制气流对散热板130A、130B、130C和130D产生对流，使得热传递至散热板130A、130B、130C和130D并辐射到外部空气。
根据本公开的该实施例，PCB 100A、100B、100C和100D中的每个PCB被设置成与由三列组成的加热线圈的布置结构中的每两个加热线圈相邻。
根据本公开的实施例，PCB 100A、100B、100C和100D中的每个PCB被设置成用于在由三列组成的八个加热线圈(L)的布置结构中的被设置成彼此相邻的每两个加热线圈，但本公开不限于此。可选择地，PCB可以以各种数量或形状设置。可选择地，用于操作八个加热线圈(L)的全部电路可以放置在单独的PCB上。
图5A和图5B示出了根据本公开实施例的加热线圈与设置在感应加热炊具的控制设备上的印刷电路板(PCB)的结合结构。
参照图5A和图5B，在由三列组成的布置结构中，八个加热线圈L1至L8附着到支撑板6。具有八个加热线圈L1至L8的支撑板6安装在烹饪板3的下侧上。
参照图5A和图5B，被构造成将加热线圈L1至L8连接到反相电路的导线W1-1、W1-2、W2-1、W2-2、W3-1、W3-2、W4-1、W4-2、W5-1、W5-2、W6-1、W6-2、W7-1、W7-2、W8-1和W8-2从加热线圈L1至L8伸出。从加热线圈L1至L8中的每个加热线圈伸出两条导线。从加热线圈L1伸出的两条导线W1-1和W1-2连接到设置在第一PCB 100A上的导线连接部件140，与两条导线W1-1和W1-2对应的反相电路30A-1通过诸如螺栓的连接构件放置在第一PCB 100A上。相似地，从加热线圈L2伸出的两条导线W2-1和W2-2连接到设置在第一PCB 100A上的导线连接部件140，与两条导线W2-1和W2-2对应的反相电路30A-2通过诸如螺栓的连接构件放置在第一PCB100A上。从加热线圈L3伸出的两条导线W3-1和W3-2连接到设置在第二PCB 100B上的导线连接部件140，与两条导线W3-1和W3-2对应的反相电路30B-1通过诸如螺栓的连接构件放置在第二PCB 100B上。从加热线圈L4伸出的两条导线W4-1和W4-2连接到设置在第二PCB 100B上的导线连接部件140，与两条导线W4-1和W4-2对应的反相电路30B-2通过诸如螺栓的连接构件放置在第二PCB 100B上。从加热线圈L5伸出的两条导线W5-1和W5-2连接到设置在第三PCB 100C上的导线连接部件140，与两条导线W5-1和W5-2对应的反相电路30C-1通过诸如螺栓的连接构件放置在第三PCB100C上。从加热线圈L6伸出的两条导线W6-1和W6-2连接到设置在第三PCB 100C上的导线连接部件140，与两条导线W6-1和W6-2对应的反相电路30C-2通过诸如螺栓的连接构件放置在第三PCB 100C上。从加热线圈L7伸出的两条导线W7-1和W7-2连接到设置在第四PCB 100D上的导线连接部件140，与两条导线W7-1和W7-2对应的反相电路30D-1通过诸如螺栓的连接构件放置在第四PCB 100D上。从加热线圈L8伸出的两条导线W8-1和W8-2连接到设置在第四PCB 100D上的导线连接部件140，与两条导线W8-1和W8-2对应的反相电路30D-2通过诸如螺栓的连接构件放置在第四PCB100D上。
如上所述，传统的感应加热炊具具有从反相电路伸出的一条导线连接到与反相电路对应的加热线圈的连接结构，从而在将每个反相电路连接到与所述每个反相电路对应的加热线圈过程中降低了组装效率和工作效率。
然而，根据本公开的实施例，用于将加热线圈(L)和与加热线圈(L)对应的反相电路连接的导线W1-1至W8-2从加热线圈(L)伸出，并且导线连接部件140设置在PCB 100A至100D的端部，从而在将反相电路30A-1至30D-2中的每个反相电路导线连接到与反相电路30A-1至30D-2中的每个反相电路对应的加热线圈L1至L8的过程中提高了组装效率和工作效率。
对于具有密集地设置在烹饪板3的整个表面下方的小的加热线圈(L)的感应加热炊具1，如果在加热线圈(L)上的容器(P)占据加热线圈(L)的面积的临界百分比，即，容器(P)在加热线圈(L)上的占据比(在下文中，称作容器占据比)超出加热线圈(L)的面积的临界百分比，则加热线圈(L)被确定为其上放置有容器(P)的加热线圈并进行烹饪食物操作。同时，如果容器(P)未放置在加热线圈(L)上，或者即使容器(P)放置在加热线圈(L)上而容器(P)占据加热线圈(L)的面积在临界百分比以下，则加热线圈(L)被确定为其上没有放置容器(P)的加热线圈，因此，加热线圈(L)不操作。
通过使用流过每个加热线圈(L)的电流的值确定容器(P)的容器占据比。即，为了检测其上放置有容器(P)的加热线圈(L)，检测流过每个加热线圈(L)的电流的值，并且如果电流的检测值超过临界值，则确定加热线圈(L)是其上放置有容器(P)的加热线圈。临界值是用于确定容器(P)是否放置在加热线圈(L)上的参考值。例如，将临界值确定为在使用诸如铁(Fe)的磁性材料形成的容器(P)占据加热线圈(L)的面积的40％以上时，流过加热线圈(L)的电流的值。将临界值设定为大于在使用诸如铝(Al)的非磁性材料形成的容器(P)占据超过加热线圈(L)的面积的40％时流过加热线圈(L)的电流的值。如果流过加热线圈(L)的电流的值超过预设临界值，即，容器(P)占据超过加热线圈(L)的面积的40％，则加热线圈(L)被确定为其上放置有容器的加热线圈并进行烹饪食物的操作。如果流过加热线圈(L)的电流的值在预设临界值以下，即，容器(P)占据加热线圈(L)的面积的40％以下，则确定加热线圈(L)为其上未放置容器的加热线圈并且不进行烹饪食物的操作。
如果具有圆形形状(或椭圆形形状)的多个加热线圈(L)密集地设置在烹饪板3的整个表面下方，则在加热线圈(L)之间形成死区。在这种情况下，即使容器(P)放置在加热线圈(L)上，容器占据比也因死区而降低，使得加热线圈(L)被确定为其上未放置容器的加热线圈并且不执行适当的烹饪操作。
在这点上，改变传统的具有圆形形状或椭圆形形状的加热线圈(L)的形状，以减小加热线圈(L)之间的死区，从而更精确地检测其上放置有容器(P)的加热线圈(L)的位置。
在下文中，将详细地描述根据本公开实施例的设置在感应加热炊具中的加热线圈的形状。
图6是用于解释根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的容器占据比和椭圆形加热线圈的容器占据比的差异的视图。
参照图6，设置在根据本公开实施例的感应加热炊具中的加热线圈(Lb)以D形状设置并沿横向延伸。即，加热线圈的外周包括直线部分和具有抛物线形状的拱形线部分。
参照图6，根据本公开实施例，在支撑板6上设置加热线圈(Lb)形成的死区比设置具有椭圆形形状的传统加热线圈(La)形成的死区少。即，设置根据本公开实施例的加热线圈(Lb)减少了与图6中示出的阴影部分对应的死区的面积。如果死区减少，则容器占据比增加，从而即使在用户使用小容器(即，具有小底部尺寸的容器)烹饪时，也降低了因容器的位置导致不能执行烹饪操作的可能性。
在这种情况下，将加热线圈(Lb)的布置结构设计成使加热线圈(Lb)的曲线部分(La)面向烹饪板3或支撑板6的外周部分设置。
图7是用于解释根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的容器占据比和矩形加热线圈的容器占据比的差异的视图。
具有矩形形状的加热线圈(L)有利于在烹饪板3的整个表面上密集地安装加热线圈(L)。
通常，按照下面的式1来计算容器(P)对于加热线圈(L)的容器占据比。
[式1]
容器(P)对于加热线圈(L)的容器占据比＝容器(P)在加热线圈(L)上的占据面积/加热线圈(L)的整个面积
参照图7，相对于加热线圈的整个面积，由于矩形加热线圈(Lc)的整个面积大于根据本公开实施例的加热线圈(Lb)的整个面积，所以在容器对于矩形加热线圈(Lc)和加热线圈(Lb)占据相同的面积的情况下，容器对于加热线圈(Lb)的容器占据比大于容器对于矩形加热线圈(Lc)的容器占据比。
即，如果使用矩形加热线圈(Lc)，则矩形加热线圈(Lc)之间的死区减少，但每个矩形加热线圈(Lc)的整个面积增加，从而产生的容器占据比可以与在使用根据本公开实施例的加热线圈(Lb)时产生的容器占据比相同，或者低于在使用根据本公开实施例的加热线圈(Lb)时产生的容器占据比。根据本公开的实施例，由于加热线圈(Lb)以包括具有大高度的抛物线和将抛物线的端点连接的直线的形状设置，所以加热线圈之间的死区减少，并且加热线圈的容器占据比增加，使得其上放置有容器(P)的加热线圈的位置被更精确地确定，从而防止在容器(P)被放置在加热线圈上时执行烹饪操作失败。
图8是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的布置结构的变型的视图。
参照图8中的图(a)，加热线圈(L)可以具有由三列组成的布置结构，参照图8中的图(b)，加热线圈(L)可以具有3×2矩阵的布置结构，参照图8中的图(c)，加热线圈(L)可以具有2×3矩阵的布置结构。将布置结构设计成使得加热线圈(L)的曲线部分面向烹饪板3或支撑板6的外周部分。
图9是示出根据本公开实施例的设置在感应加热炊具上的加热线圈的设计的变型的视图。
参照图9中的图(a)，可以将加热线圈(L)设置成整体。可选择地，参照图9中的图(b)，加热线圈(L)可以以圆形加热线圈和矩形加热线圈的组合设置。可选择地，参照图9中的图(c)，加热线圈(L)可以以正方形加热线圈和三角形加热线圈的组合设置。
图10是示出根据本公开实施例的将铁氧体磁铁安装在设置在感应加热炊具上的加热线圈下方的情况的视图。
参照图10中的图(a)，八个加热线圈(L)设置在支撑板6上同时形成三列。图10中的图(b)代表图(a)中的“A”区域的放大视图。图10中的图(c)代表“A”区域的堆叠结构。
如果容器(P)放置在与烹饪板3的外周部分相邻的区域上，则该区域导致高的容器占据比，从而增大了确定加热线圈(L)具有放置在其上的容器的可能性。然而，如果容器(P)放置在烹饪板3的中心，如图10中的图(a)的“C”区域，即，加热线圈(L)彼此接触的区域，则在该区域中因加热线圈(L)之间的死区导致低容器占据比，从而增大了加热线圈(L)被确定为不具有放置在其上的容器(即使加热线圈(L)具有放置在其上的容器)并且加热线圈(L)不操作的可能性，因此不执行烹饪操作。
根据实施例，加热线圈(L)以D形状设置并沿横向延伸。另外，加热线圈(L)被设置成使得每个加热线圈(L)的直线部分面向加热线圈(L)之间的接触区域，从而增大容器占据比。另外，多个铁氧体磁铁7设置在加热线圈(L)下方，使得与如图10中图(c)的区域“E”所示的加热线圈(L)的曲线部分相比，在如图10中图(c)的区域“D”所示的加热线圈(L)的直线部分上设置有较多数量的铁氧体磁铁，使得其上放置有容器的加热线圈(L)的位置被更精确地检测到。
如果铁氧体磁铁7设置在加热线圈(L)下方，则加热线圈(L)的电感增大，从而与不具有铁氧体磁铁7的加热线圈(L)相比，增大了流过其下方设置有铁氧体磁铁7的加热线圈(L)的电流的量。另外，当高频电源被提供至具有铁氧体磁铁的加热线圈时，安装在加热线圈上的铁氧体磁铁越多，流过加热线圈电流越大。
因此，与曲线部分“E”相比，在加热线圈(L)的直线部分“D”上更密集地设置有铁氧体磁铁7，上述加热线圈(L)设置在如图10中图(a)的区域“C”所示的烹饪板3的中心，即，加热线圈(L)彼此接触的区域。以该方式，流过直线部分“D”的电流比流过曲线部分“E”的电流多。即，参照图10中的图(c)，三个铁氧体磁铁设置在加热线圈(L)的直线部分下方，一个铁氧体磁铁设置在曲线部分“E”下方。如果高频功率被提供至加热线圈(L)，则流过加热线圈“L”的直线部分“D”的电流比流过加热线圈“L”的曲线部分“E”的电流多。因此，虽然区域“D”的容器占据比低，但流过区域“D”的电流大于流过其他区域的电流，使得容易确定容器放置在加热线圈(L)上并确定操作用于烹饪食物的加热线圈(L)。
虽然已示出并描述了本公开的若干实施例，但本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种感应加热炊具，所述感应加热炊具包括：
烹饪板，其上放置烹饪容器；
多个加热线圈，彼此相邻地设置在烹饪板下方；以及
印刷电路板，其上放置有被构造成驱动加热线圈的电路，其中，印刷电路板被分成高频电路部分和低频电路部分，高频电路部分上放置有具有高频特征的电路，低频电路部分上放置有具有低频特征的电路，高频电路部分通过预设距离与低频电路部分分开。
2.如权利要求1所述的感应加热炊具，其中，高频电路部分设置在印刷电路板的左边缘上和印刷电路板的右边缘上，低频电路部分设置在高频电路部分之间。
3.如权利要求2所述的感应加热炊具，其中，散热板放置在印刷电路板上，以吸收由放置在高频电路部分上的具有高频特征的电路产生的热，并将吸收的热散向外部；高频电路部分与低频电路部分通过散热板分开。
4.如权利要求1所述的感应加热炊具，其中，被构造成驱动加热线圈的电路包括：
多个整流电路，被构造成对输入的交流电源执行整流，以输出整流后的波纹电压；
多个反相电路，被构造成将高频电源提供至加热线圈；以及
多个子控制电路，被构造成控制加热线圈的操作。
5.如权利要求4所述的感应加热炊具，其中，所述多个整流电路和所述多个反相电路放置在印刷电路板的高频电路部分上。
6.如权利要求4所述的感应加热炊具，其中，所述多个子控制电路放置在印刷电路板的低频电路部分上。
7.如权利要求4所述的感应加热炊具，其中，整流电路包括二极管桥。
8.如权利要求4所述的感应加热炊具，其中，反相电路包括开关器件和谐振电容器，开关器件被构造成根据子控制电路的开关控制信号将谐振电压提供至加热线圈，谐振电容器并联连接到加热线圈并通过输入电压与加热线圈一起实现连续谐振，其中，开关器件包括绝缘栅双极型晶体管。
9.如权利要求1所述的感应加热炊具，其中，用于连接导线的导线连接部件安装在印刷电路板的左端部或右端部上，所述导线被构造成将每个加热线圈连接到相应的具有高频特征的电路。
10.如权利要求1所述的感应加热炊具，其中，加热线圈以横向延伸的D形状设置。
11.如权利要求1所述的感应加热炊具，其中，加热线圈的外周包括直线部分和具有抛物线形状的拱形线部分。
12.如权利要求11所述的感应加热炊具，其中，具有抛物线形状的拱形线部分面向烹饪板的外周部分设置。
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