CN106028489A - 电磁炉直线型功率调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于商用电磁炉的直线型功率调节装置，在一长方形电路板上，水平上、下布设若干数量的线圈，从左至右每个线圈，对应电磁炉的功率从低到高，所有线圈由一处理器控制多路复用开关，分别接入谐振电路，谐振电路经处理器处理后，输出方波，经输出电路输出控制信号，控制电磁炉的功率大小；所述长方形电路板上的线圈对面，设置一移动的无接触位置指示条，指示条从左到右对应的位置，刻有对应的功率档位，指示条为导磁金属材料，指示条移到某个线圈位置时，该位置的线圈电感量会发生变化，所述处理器扫描所有线圈的电感量变化，并确定线圈电感量变化的位置，即是指示条对应的功率档位置，同时接入该位置的线圈，电磁炉输出该位置指示条指示的功率。

Description

电磁炉直线型功率调节装置

技术领域

本发明涉及一种功率调节装置，特别有关于电磁炉输出功率的调节装置。

背景技术

商用电磁炉是应用于商业厨房中的烹饪灶具，具有无明火、安全性好、热效率高的特点，已经得到越来越多的应用。功率调节装置是商用电磁炉中不可缺少的组件，用户操作功率调节装置来调整所需要的加热功率。目前商用电磁炉的功率调节装置，从使用方式上分为旋转型和直线型两类。对于旋转型功率调节装置，用户通过旋转旋钮的方式来调节功率；对于直线型功率调节装置，用户通过左右移动操作手柄的方式来调节功率。对于大功率商用电磁炉，特别是需要频繁调节功率的炒炉，直线型功率调节装置比旋转型功率调节装置使用更方便，操作更容易，使用体验更好。

对于应用于商用电磁炉的直线型功率调节装置，现有的方案是通过齿轮齿条等机械结构将手柄的直线运动转换为旋转运动，通过这种旋转运动来带动电位器的转轴旋转，使电位器产生与直线运动相对应的电信号输出，从而反映出与手柄位置相对应的功率大小。这种结构存在以下缺点和不足。首先，电位器内部是接触式结构，而商用电磁炉工作在商用厨房中，其工作环境非常恶劣，温度高、湿度大、油烟多，湿气和油烟易从电位器的旋转轴进入电位器内部，造成触点接触不良或失效，而高温也会明显影响电位器使用寿命。第二，将直线运动转换为旋转运动需要机械结构，会使得成本增加。第三，机械结构在高温潮湿环境下的腐蚀和磨损也会显著影响其可靠性和寿命。

如果采用光电式、电磁式等非接触式编码器或传感器代替电位器，虽然可以在一定程度上解决电位器触点容易失效问题，但这些器件的成本太高，几乎难以应用到此类场合。直线电位器可以将直线位移直接转换为电信号，但接触式导电塑料直线电位器与旋转式电位器同样存在恶劣工作环境下的触点失效问题；而非接触式直线电位器则通用由于价格太高，难以采用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种应用于商用电磁炉的直线型功率调节装置，包括处理器，谐振电路，多路复用开关和输出电路；在一长方形电路板上，水平上、下布设若干数量的线圈，从左至右每个线圈，对应电磁炉的功率从低到高，所有线圈由一处理器控制多路复用开关，分别接入谐振电路，谐振电路经处理器处理后，输出方波，经输出电路输出控制信号，控制电磁炉的功率大小；所述长方形电路板上的线圈对面，设置一移动的无接触位置指示条，指示条从左到右对应的位置，刻有对应的功率档位，指示条为导磁金属材料，指示条移到某个线圈位置时，该位置的线圈电感量会发生变化，所述处理器扫描所有线圈的电感量变化，并确定线圈电感量变化的位置，即是指示条对应的功率档位置，同时控制多路复用开关接入该位置的线圈，电磁炉输出该位置指示条指示的功率。

所述电路板用螺钉固定在支架的凹槽内，凹槽的底边有导轨，导轨上有滑块，滑块上固定有无接触位置指示条，以及操作杆，滑块一端设有限位挡块，拨动操作杆，滑块带动无接触位置指示条沿导轨左、右无接触移动，并依次无接触扫描电路板上的线圈。

所述电路板一边是线圈区，另一边是电路区，电路区设有芯片和插座，线圈区上的线圈是印制在电路板上一、二层平面。

所述无接触位置指示条的宽度，与电路板上印制的平面线圈宽度相同。

本发明的优点是，本发明具有可以在一定范围内直线往复移动的操作手柄，通过改变手柄位置实现功率调节目的。此装置具有结构简单、造价低廉、可靠性高、寿命长的特点，能够适应商用电磁炉的恶劣工作环境和使用要求。也可应用于其它需要功率调节的设备。

附图说明

图1是本发明的立体结构图

图2是电路板平面图

图3是无接触位置指示条与电路板位置示意图

图4是电路板上线圈平面图

图5是电路方块图

图6是处理器检测扫描线圈的流程图

图中标号说明：

1- 电路板组件；2-支架；3-无接触位置指示条； 4-螺钉；5-间隔柱；

6、9-挡块；10、12、13-螺钉、螺母；14-线圈区；15-电路区；16-插座；17、21、22-线圈；18-电路板，置于电路板组件中；19-间隙；25-多路复用开关；26-谐振电路；27-处理器；28-输出电路。

具体实施方式

请参阅附图所示，本发明包括处理器27，谐振电路26，多路复用开关25和输出电路28，在一长方形电路板18上，水平上、下布设若干数量的线圈17，从左至右每个线圈，对应电磁炉的功率从低到高，所有线圈由一处理器27控制多路复用开关25，分别接入谐振电路26，谐振电路26经处理器27处理后，输出方波，经输出电路28输出控制信号，控制电磁炉的功率大小；所述长方形电路板18上的线圈17对面，设置一移动的无接触位置指示条3，指示条3从左到右对应的位置，刻有对应的功率档位，指示条3为导磁金属材料，指示条3移到某个线圈17位置时，该位置的线圈17电感量会发生变化，所述处理器27扫描所有线圈17的电感量变化，并确定线圈17电感量变化的位置，即是指示条3对应的功率档位置， 同时接入该位置的线圈，电磁炉输出该位置指示条指示的功率。

所述电路板18用螺钉4固定在支架2的凹槽内，凹槽的底边有导轨8，导轨8上有滑块7，滑块7上固定有无接触位置指示条3，以及操作杆11，滑块7一端设有限位挡块9，拨动操作杆11，滑块7带动无接触位置指示条3沿导轨8左、右无接触移动，并依次无接触扫描电路板18上的线圈17。

所述电路板18一边是线圈区14，另一边是电路区15，电路区15设有芯片和插座16，线圈区14上的线圈是印制在电路板18上一、二层平面。

下面结合附图，进一步详述本发明的结构。

请参阅附图1所示，电路板组件1在四个边角处用螺钉4和间隔柱5固定在支架2的凹槽内，使电路板组件1的下表面和支架2的凹槽上表面具有一定的间隔距离。位置指示条3用螺钉13和螺母12固定在滑板7上。轨道8和支架2机械固定，滑板7可在轨道8内单自由度往运动。挡块6焊接在支架2端部，挡块9焊接在滑板7端部，当滑板7移动到一定位置时，挡块6可限制挡块9的进一步移动。操作杆11通过螺纹连接固定在螺母10上，螺母10焊接在滑板7上。

请参阅附图2所示，电路板组件1分为线圈区域14和电路区域15。线圈区域由多个在电路板18上制作的线圈17组成。在附图2所示的实施方式中，这些线圈分为上下两排，共有100个线圈，每排50个。上下排两个线圈之间交错排列，错开的距离为线圈宽度一半。电路区域15内布置检测电路，线圈区域14内的所有线圈都连接到电路区域15以内。电路区域15内包含插座16，用于连接输入输出信号电缆（未画出）。位置指示条3的宽度与线圈17相同，长度可覆盖上下两排线圈。位置指示条3材质为导磁金属材料。

请参阅附图3所示，电路板组件1和位置指示条3之间保持固定间隙19，位置指示条3沿电路板组件1移动过程总，间隙19始终存在，以避免电路板组件1和位置指示条3的直接接触。间隙19的厚度范围在0.5～3mm之间。

请参阅附图2和附图4所示，线圈17由线圈20和线圈21构成。线圈20和线圈21均由电路板18上的走线形成，电路板18是一个4层电路板，线圈20和线圈21分布在电路板的第1、2层。其中，线圈20从过孔23开始，至过孔22结束；线圈21从过孔22开始，至过孔24结束。过孔22将线圈20和线圈21连接成为一体。过孔23和过孔24用于将线圈17连接至引线，这些引线位于电路板18的第3、4层，并最终连接至电路区域15。线圈区域14中的其它线圈具有和线圈17相同的结构。

请参阅附图2和图5所示，多个线圈17形成的阵列连接到多路复用开关25，其作用是按照需要分别接依次接通各线圈。谐振电路26有电容和振荡电路，其的功能是与多路复用开关接通的线圈一起形成谐振信号，谐振频率取决于电容和线圈电感，在电容确定情况下，谐振频率则只取决于线圈电感。谐振信号经处理后整形为方波输出。处理器27通过软件检测此方波的周期，按照下一段所述方式计算档位值。输出电路28为数模转换电路，可以将处理器27的档位值转为电压信号输出。

请参阅附图2、附图5和附图6所示，当位置指示条3位于线圈区域14以内时，由于置指示条3的宽度和线圈17的宽度相同，而且指示条3的材质为导磁金属材料，必然会导致线圈区域14内的所有线圈中，某个与之最靠近的线圈电感与其它线圈电感相比产生最大变化。处理器27通过控制多路复用开关25，依次接通各线圈，扫描各线圈经过谐振电路26产生的方波周期。比较各线圈周期，判断最大值，具有最大周期的线圈即为位置指示条所在位置。然后根据线圈位置和指示条的位置得出当前的档位值，最后将该档位值从处理器27输出至输出电路28。

Claims (4)

1.一种电磁炉直线型功率调节装置，包括处理器，谐振电路，多路复用开关和输出电路，其特征在于，在一长方形电路板上，水平上、下布设若干数量的线圈，从左至右每个线圈，对应电磁炉的功率从低到高，所有线圈由一处理器控制多路复用开关，分别接入谐振电路，谐振电路经处理器处理后，输出方波，经输出电路输出控制信号，控制电磁炉的功率大小；所述长方形电路板上的线圈对面，设置一移动的无接触位置指示条，指示条从左到右对应的位置，刻有对应的功率档位，指示条为导磁金属材料，指示条移到某个线圈位置时，该位置的线圈电感量会发生变化，所述处理器扫描所有线圈的电感量变化，并确定线圈电感量变化的位置，即是指示条对应的功率档位置， 同时控制多路复用开关接入该位置的线圈，电磁炉输出该位置指示条指示的功率。

2.按权利要求1所述的电磁炉直线型功率调节装置，其特征在于，所述电路板用螺钉固定在支架的凹槽内，凹槽的底边有导轨，导轨上有滑块，滑块上固定有无接触位置指示条，以及操作杆，滑块一端设有限位挡块，拨动操作杆，滑块带动无接触位置指示条沿导轨左、右无接触移动，并依次无接触扫描电路板上的线圈。

3.按权利要求1所述的电磁炉直线型功率调节装置，其特征在于，所述电路板一边是线圈区，另一边是电路区，电路区设有芯片和插座，线圈区上的线圈是印制在电路板上一、二层平面。

4.按权利要求2或3所述的电磁炉直线型功率调节装置，其特征在于，所述无接触位置指示条的宽度，与电路板上印制的平面线圈宽度相同。