CN104284466B - 智能多电磁加热单元的控制电路 - Google Patents

Abstract

智能多电磁加热单元的控制电路。本发明公开了一种电磁加热装置的控制电路，其包括：扼流线圈；谐振加热模块，其包括一个以上的谐振电容和两个以上的谐振线圈；选择开关，选择开关的一端与扼流线圈相连，另一端与每个谐振线圈的一端均相连；两个以上的电容，每个电容与每个谐振线圈一一对应，每个电容的一端连接在对应的谐振线圈的一端和选择开关的另一端之间，另一端接地。本发明通过将两个以上电容后置在谐振电路内部，从而使得两个以上电容不仅在选择开关闭合时为谐振加热模块提供能量，而且在选择开关接收到关断信号时，由于电容还存在残余电压，能够提供反向电压给选择开关以使选择开关有效关断，保证电路稳定可靠。本发明还公开了一种具有上述控制电路的电磁加热装置。

Description

智能多电磁加热单元的控制电路

技术领域

本发明涉及电磁加热技术领域，特别涉及一种电磁加热装置的控制电路以及一种具有该控制电路的电磁加热装置。

背景技术

现有的电磁加热装置例如电磁炉的控制电路中，其滤波电容通常设置在扼流线圈与谐振电路之间，当谐振电路为两个以上，需要进行选择性加热时，会配置一定的开关进行控制选择需要加热的谐振电路，此时滤波电容仅起到为谐振电路提供能量的作用，不能起到将开关有效关断的作用，不利于电路的稳定，电路的可靠性不高。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。

为此，本发明需要提出一种通过将滤波电容后置、从而一举解决上述技术问题的电磁加热装置的控制电路。

为达到上述目的，本发明的实施例提出的一种电磁加热装置的控制电路，包括：扼流线圈，所述扼流线圈的一端与交流市电相连；谐振加热模块，所述谐振加热模块包括一个以上的谐振电容和两个以上的谐振线圈，所述谐振电容与所述谐振线圈并联或串联连接；选择开关，所述选择开关的一端与所述扼流线圈的另一端相连，所述选择开关的另一端与每个所述谐振线圈的一端均相连；两个以上的电容，所述两个以上的电容中的每个电容与所述每个谐振线圈一一对应，所述每个电容的一端连接在对应的谐振线圈的一端和所述选择开关的另一端之间，所述每个电容的另一端接地；其中，所述两个以上的电容在所述选择开关闭合时为所述谐振加热模块提供谐振能量，且在所述选择开关接收到关断信号时提供反向电压给所述选择开关以使所述选择开关关断。

根据本发明实施例的控制电路，通过将两个以上的电容设置在谐振电路内部即后置在选择开关与谐振线圈之间，从而使得两个以上的电容不仅在选择开关闭合时为谐振加热模块提供能量，而且在选择开关接收到关断信号时，由于电容还存在残余电压，能够提供反向电压给选择开关以使选择开关有效关断，一举解决了现有的技术问题，保证电路稳定可靠。

在本发明的一个实施例中，所述谐振电容为一个，所述两个以上的谐振线圈相互并联，所述谐振电容的一端连接在所述扼流线圈的另一端与所述选择开关的一端之间，所述谐振电容的另一端与每个所述谐振线圈的另一端相连。

在本发明的另一个实施例中，所述谐振电容为两个以上，每个所述谐振电容与每个所述谐振线圈一一对应形成并联连接，每个所述谐振电容的一端连接在对应的谐振线圈的一端和所述选择开关的另一端之间，每个所述谐振电容的另一端与每个所述谐振线圈的另一端相连。

在本发明的实施例中，所述两个以上的电容为滤波电容。

其中，所述关断信号通过所述电磁加热装置的控制器输出，所述控制器与所述选择开关的控制端相连。

在本发明的一些实施例中，所述选择开关可以为单刀多掷式开关或者两个以上单刀单掷式开关。当所述选择开关为两个以上单刀单掷式开关时，所述两个以上单刀单掷式开关中的每个单刀单掷式开关与所述每个谐振线圈一一对应相连。

在本发明的另外一些实施例中，所述选择开关还可以为两个以上继电器、可控硅、IGBT或者MOS管，且每个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管与所述每个谐振线圈一一对应相连。

在本发明的实施例中，所述控制器还与所述电磁加热装置的功率开关的控制端相连，所述功率开关的一端与所述每个谐振线圈的另一端相连，所述功率开关的另一端接地。优选地，功率开关可以为IGBT。

在本发明的一个实施例中，所述的控制电路还包括：用于检测所述交流市电的过零信号的过零检测模块，所述过零检测模块的一端连接在所述电磁加热装置的整流模块的输出端和所述扼流线圈的一端之间，所述过零检测模块的另一端与所述控制器相连，所述整流模块的输入端与所述交流市电相连，所述控制器根据所述过零信号控制所述选择开关进行切换。

在本发明的另一个实施例中，所述的控制电路还包括：用于检测所述交流市电的过零信号的过零检测模块，所述过零检测模块的一端连接在所述交流市电的输入端，所述过零检测模块的另一端与所述控制器相连，所述控制器根据所述过零信号控制所述选择开关进行切换。

此外，本发明还提出了一种电磁加热装置，其包括如上述的控制电路。其中，所述电磁加热装置可以为电磁炉、电磁电饭煲或者电磁压力锅。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的电磁加热装置的控制电路示意图；

图2为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的控制电路示意图；

图3为根据本发明另一个实施例的电磁加热装置的控制电路示意图；以及

图4为根据本发明再一个实施例的电磁加热装置的控制电路示意图。

附图标记：

谐振加热模块10、选择开关20和两个以上的电容C0，谐振电容C1和两个以上谐振线圈L1，控制器30、功率开关40、整流模块50和扼流线圈L、过零检测模块60。

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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电磁加热装置的控制电路以及具有该控制电路的电磁加热装置。

图1为根据本发明实施例的电磁加热装置的控制电路示意图。如图1所示，该电磁加热装置的控制电路包括扼流线圈L、谐振加热模块10、选择开关20和两个以上的电容C0。

其中，谐振加热模块10包括一个以上的谐振电容C1和两个以上的谐振线圈L1，谐振电容C1与谐振线圈L1并联或串联连接。扼流线圈L的一端与交流市电AC相连，选择开关20的一端与扼流线圈L的另一端相连，选择开关20的另一端与两个以上的谐振线圈中的每个谐振线圈L1的一端均相连，两个以上的电容中的每个电容C0与每个谐振线圈L1一一对应，每个电容C0的一端连接在对应的谐振线圈L1的一端和选择开关20的另一端之间，每个电容C0的另一端接地。其中，两个以上的电容C0在选择开关20闭合时为谐振加热模块10提供谐振能量以使谐振加热模块10进行加热，且在选择开关20接收到关断信号时提供反向电压给选择开关20以使选择开关20关断。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，谐振电容C1为一个，两个以上的谐振线圈L1相互并联，谐振电容C1的一端连接在扼流线圈L的另一端与选择开关20的一端之间，谐振电容C1的另一端与每个谐振线圈L1的另一端相连。

如图1所示，本发明实施例的电磁加热装置的控制电路还包括控制器30、功率开关40、整流模块50。其中，功率开关40可以为IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）。

在本发明的实施例中，关断信号通过电磁加热装置的控制器30例如MCU输出，控制器30与选择开关20的控制端相连。当然，控制器30还输出开通信号至选择开关20以控制选择开关20闭合。并且，控制器30还与电磁加热装置的功率开关40的控制端例如IGBT的门极G相连，功率开关40的一端例如IGBT的集电极C与每个谐振线圈L1的另一端相连，功率开关40的另一端例如IGBT的发射极E接地。

如图1所示，在本发明的实施例中，两个以上的谐振线圈L1即为电磁加热单元，选择开关10与两个以上的谐振线圈L1串联后与谐振电容C1并联组成谐振回路，谐振加热电路由谐振电容C1和两个以上谐振线圈L1组成，本发明将两个以上电容C0连接在谐振加热电路内部，即言，两个以上电容中的每个电容C0与每个谐振线圈L1一一对应，每个电容C0的一端连接在对应的谐振线圈L1的一端和选择开关20的另一端之间，每个电容C0的另一端接地。

本发明将两个以上电容C0后置，使得两个以上电容C0不仅可以在选择开关20闭合时，为谐振加热电路提供能量，而且在当选择开关20断开时，由于两个以上电容C0还存在残余电压，能够提供反偏给选择开关20，使选择开关20能够有效关断。

在本发明的再一个实施例中，如图4所示，谐振电容C1为两个以上时，例如两个，每个谐振电容C1与每个谐振线圈L1一一对应形成并联连接，每个谐振电容C1的一端连接在对应的谐振线圈的一端和选择开关的另一端之间，每个谐振电容C1的另一端与每个谐振线圈L1的另一端相连。

在本发明的实施例中，两个以上的电容C0为滤波电容。

在本发明的一些实施例中，选择开关20可以为单刀多掷式开关或者两个以上单刀单掷式开关，并当选择开关20为两个以上单刀单掷式开关时，两个以上单刀单掷式开关中的每个单刀单掷式开关与每个谐振线圈L1一一对应相连。

在本发明的另一些实施例中，选择开关20可以为两个以上继电器、可控硅、IGBT或者MOS管等半导体开关，且每个继电器、可控硅、IGBT或者MOS管与每个谐振线圈L1一一对应相连。

优选地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，上述的电磁加热装置的控制电路还包括过零检测模块60。其中，过零检测模块60用于检测输入的交流市电AC的过零信号，控制器30根据过零信号控制选择开关20进行切换，即言，控制器30根据过零检测模块60检测的交流市电的过零信号以确定选择开关20切换时处于市电电压过零时动作，无需安全时间间隔，从而使得功率具有连续性。过零检测模块60的一端连接在电磁加热装置的整流模块50的输出端和扼流线圈L的一端之间，过零检测模块60的另一端与控制器30相连，整流模块50的输入端与输入交流市电AC相连，扼流线圈L的另一端与选择开关20的一端相连。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，上述的电磁加热装置的控制电路还包括过零检测模块60，与图2不同的是，过零检测模块60的一端连接在输入的交流市电AC的输入端，过零检测模块60的另一端与控制器30相连，过零检测模块60同样是为了检测输入交流市电AC的过零信号，控制器30根据过零信号控制选择开关20进行切换的。

需要说明的是，在本发明中，当选择开关20为半导体开关例如可控硅、MOS管时，由于控制器30输出的控制信号仅可以对半导体开关的开通有效，无法使其有效关断，而本发明通过将两个以上电容C0后置到谐振电路中，使得选择开关20接收到关断信号时，由于电容还存在残余电压，能够提供反向电压给选择开关20以使选择开关20有效关断，因此，本发明对半导体开关特别有效。

根据本发明实施例的控制电路，通过将两个以上电容设置在谐振电路内部即后置在选择开关与谐振线圈之间，从而使得两个以上电容不仅在选择开关闭合时为谐振加热模块提供能量，而且在选择开关接收到关断信号时，由于电容还存在残余电压，在市电过零时能够提供反向电压给选择开关以使选择开关有效关断，一举解决了现有的技术问题，保证电路稳定可靠。此外，还能够确定选择开关切换时处于市电电压过零时动作，无需安全时间间隔，从而使得功率具有连续性。

此外，本发明还提出了一种电磁加热装置，其包括如上述的控制电路。其中，电磁加热装置可以为电磁炉、电磁电饭煲或者电磁压力锅等。

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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解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进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种电磁加热装置的控制电路，其特征在于，包括：

整流模块，所述整流模块的输入端与交流市电相连；

扼流线圈，所述扼流线圈的一端与所述整流模块的输出端相连；

谐振加热模块，所述谐振加热模块包括一个以上的谐振电容和两个以上的谐振线圈，所述谐振电容与所述谐振线圈并联或串联连接；选择开关，所述选择开关的一端与所述扼流线圈的另一端相连，所述选择开关的另一端与每个所述谐振线圈的一端均相连；

两个以上的电容，所述两个以上的电容中的每个电容与所述每个谐振线圈一一对应，所述每个电容的一端连接在对应的谐振线圈的一端和所述选择开关的另一端之间，所述每个电容的另一端接地；

其中，所述两个以上的电容在所述选择开关闭合时为所述谐振加热模块提供谐振能量，且在所述选择开关接收到关断信号时提供反向电压给所述选择开关以使所述选择开关关断。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述谐振电容为一个，所述两个以上的谐振线圈相互并联，所述谐振电容的一端连接在所述扼流线圈的另一端与所述选择开关的一端之间，所述谐振电容的另一端与每个所述谐振线圈的另一端相连。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述谐振电容为两个以上，每个所述谐振电容与每个所述谐振线圈一一对应形成并联连接，每个所述谐振电容的一端连接在对应的谐振线圈的一端和所述选择开关的另一端之间，每个所述谐振电容的另一端与每个所述谐振线圈的另一端相连。

4.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述两个以上的电容为滤波电容。

5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述关断信号通过所述电磁加热装置的控制器输出，所述控制器与所述选择开关的控制端相连。

6.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述选择开关为单刀多掷式开关或者两个以上单刀单掷式开关。

7.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述控制器还与所述电磁加热装置的功率开关的控制端相连，所述功率开关的一端与所述每个谐振线圈的另一端相连，所述功率开关的另一端接地。

8.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，还包括：

用于检测所述交流市电的过零信号的过零检测模块，所述过零检测模块的一端连接在所述电磁加热装置的整流模块的输出端和所述扼流线圈的一端之间，所述过零检测模块的另一端与所述控制器相连，所述控制器根据所述过零信号控制所述选择开关进行切换。

9.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，还包括：

用于检测所述交流市电的过零信号的过零检测模块，所述过零检测模块的一端连接在所述交流市电的输入端，所述过零检测模块的另一端与所述控制器相连，所述控制器根据所述过零信号控制所述选择开关进行切换。

10.一种电磁加热装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的控制电路。