CN107027203A - 电磁加热烹饪装置及其降噪控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁加热烹饪装置及其降噪控制方法,所述方法包括以下步骤:检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号以获取电压过零点;根据所述电压过零点计算当前时刻位置,并从所述当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整所述电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使所述电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变,从而使得锅具的加热噪音降低,提升用户的体验。
Description
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烹饪装置的降噪控制方法以及一种电磁加热烹饪装置。
背景技术
相关电磁加热烹饪装置的锅具通常采用430不锈钢制成。但是,430不锈钢具有铁磁性,因此,线圈盘产生的磁场会把锅底磁化,而磁化后的锅底会受到线圈盘磁场的吸引力作用,并最终导致锅形成比较强的振动和大的噪音,影响用户的体验。
因此,相关技术需要进行改进。
发明内容
本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,该方法可通过改变谐振电流的频率特性来达到降低锅具加热过程所产生噪音的目的。
本发明的另一个目的在于提出一种电磁加热烹饪装置。
为达到上述目的,本发明一方面实施例提出的一种电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,包括以下步骤:检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号以获取电压过零点;根据所述电压过零点计算当前时刻位置,并从所述当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整所述电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使所述电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变。
根据本发明实施例提出的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,在控制电磁加热烹饪装置进行加热的过程中,通过检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号来获取电压过零点,然后根据电压过零点计算当前时刻位置,并从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变,从而使得锅具的加热噪音降低,提升用户的体验。
根据本发明的一个实施例,在所述当前时刻位置获取预设的PPG脉冲值表,并通过查表的方式获取所述交流电源的每半波周期内所述功率开关管每次开通时对应的PPG脉冲值。
根据本发明的一个实施例,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值先变大再变小。
其中,所述交流电源的瞬时电压峰值可对应最大PPG脉冲值,所述交流电源的电压过零点可对应最小PPG脉冲值。
进一步地,根据本发明的一个实施例,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值呈正弦规律变化。
根据本发明的一个具体实施例,根据以下步骤获取所述预设的PPG脉冲值表:计算一个交流电源周期内所需要的PPG脉冲个数N以获得半波周期内所需要的PPG脉冲个数;获取所述交流电源经过整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算所述电流波形函数与所述电压波形函数之间的比值;根据所述比值和所述半波周期内所需要的PPG脉冲个数获取所述预设的PPG脉冲值表。
为达到上述目的,本发明的另一方面实施例提出的一种电磁加热烹饪装置,包括:电压过零检测单元,所述电压过零检测单元用于检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号以获取电压过零点;谐振加热单元;整流滤波单元,所述整流滤波单元用于对所述交流电源进行整流滤波处理后供给所述谐振加热单元;功率开关管,所述功率开关管用于控制所述谐振加热单元进行谐振工作;驱动单元,所述驱动单元用于驱动所述功率开关管的开通和关断;主控单元,所述主控单元用于输出PPG脉冲值至所述驱动单元以对所述功率开关管进行控制,并根据所述电压过零点计算当前时刻位置,以及从所述当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整所述功率开关管的每次开通时间,以使所述谐振加热单元的谐振电流的频率特性进行改变。
根据本发明实施例的电磁加热烹饪装置,在加热的过程中,通过电压过零检测单元检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号来获取电压过零点,然后主控单元根据电压过零点计算当前时刻位置,并从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变,从而使得锅具的加热噪音降低,提升用户的体验。
根据本发明的一个实施例,所述主控单元在所述当前时刻位置获取预设的PPG脉冲值表,并通过查表的方式获取所述交流电源的每半波周期内所述功率开关管每次开通时对应的PPG脉冲值。
根据本发明的一个实施例,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值先变大再变小。
其中,所述交流电源的瞬时电压峰值对应最大PPG脉冲值,所述交流电源的电压过零点对应最小PPG脉冲值。
进一步地,根据本发明的一个实施例,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值呈正弦规律变化。
根据本发明的一个具体实施例,所述主控单元还用于根据以下步骤获取所述预设的PPG脉冲值表:计算一个交流电源周期内所需要的PPG脉冲个数N以获得半波周期内所需要的PPG脉冲个数;获取所述交流电源经过整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算所述电流波形函数与所述电压波形函数之间的比值;根据所述比值和所述半波周期内所需要的PPG脉冲个数获取所述预设的PPG脉冲值表。
附图说明
图1为根据本发明实施例的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法的流程图;
图2为相关技术中PPG脉冲信号的波形示意图;
图3为相关技术中交流电压、整流后电压和谐振电流及其频谱的波形示意图;
图4为根据本发明一个实施例的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法的流程图;
图5为根据本发明一个实施例的交流电压、整流后电压和谐振电流及其频谱的波形示意图;
图6为根据本发明一个实施例的PPG脉冲信号的波形示意图;
图7为根据本发明一个实施例的每半波周期内PPG脉冲值的正弦变化规律的示意图;
图8为根据本发明一个实施例的获取PPG脉冲值表的步骤示意图;
图9为根据本发明一个实施例的整流后电压波形与电流波形的等幅叠加的示意图;
图10为根据本发明实施例的电磁加热烹饪装置的方框示意图;以及
图11为根据本发明一个实施例的电磁加热烹饪装置的方框示意图。
附图标记:
电压过零检测电路10、整流滤波单元20、谐振加热单元30、功率开关管Q1、驱动单元40以及主控单元50;
整流桥堆201以及滤波电感L1和滤波电容C1;
谐振电感L2和谐振电容C2;
开关电源单元60、同步采样单元70和人机交互单元80。
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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
首先对相关技术中电磁加热烹饪装置的噪音进行简单介绍。
在相关技术中,电磁加热烹饪装置使用市电供电,市电在电磁加热烹饪装置中通过EMC电路和桥式整流电路后提供给后续电路。发明人发现:市电通过桥式整流电路会由原始的50Hz单频交流电变成包含数百赫兹交流成分的脉动直流电,其中,交流成分主要包括100~500Hz的低次谐波,当脉动直流电提供给电磁加热烹饪装置的谐振加热单元后,谐振加热单元的谐振电流也同时具有相同频率的低次谐波,并最终导致锅具具有相同频率的低次谐波。上述分布在100~500Hz的低次谐波会使用户感觉嘈杂,这样锅具加热过程中产生噪音,用户体验效果明显下降。
基于此,本发明实施例提出了一种电磁加热烹饪装置的降噪控制方法以及一种实现该方法的电磁加热烹饪装置。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法以及电磁加热烹饪装置。
其中,电磁加热烹饪装置例如电磁炉用于对锅具进行谐振加热。如图3、5、10-11所示,电磁加热烹饪装置可包括电压过零检测电路10、整流滤波单元20、谐振加热单元30、功率开关管(例如IGBT)Q1、驱动单元40以及主控单元50。其中,交流电源提供的交流电经过EMC(Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)电路、整流滤波单元20后变换为脉动直流电;整流滤波单元20将脉动直流电供给谐振加热单元30;主控单元50输出PPG脉冲信号至驱动单元40以驱动功率开关管Q1的开通和关断;谐振加热单元30在主控单元50输出的PPG(Programmable Pulse Generator,可编程脉冲发生器)脉冲信号的控制下产生谐振,谐振加热单元30中的谐振电流产生周期性变化的磁场,磁场作用在锅具底部,使锅底产生涡流,并同时产生热量。由此,实现对锅具的加热。
图1为根据本发明实施例的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法的流程图。如图1所示,该电磁加热烹饪装置的控制方法包括以下步骤:
S1:检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号以获取电压过零点。
具体来说,在电磁加热烹饪装置加热的过程中,可通过电压过零检测电路来检测交流电源的电压过零信号,在检测到电压过零信号时即可判断交流电源提供的交流电压处于电压过零点。
S2:根据电压过零点计算当前时刻位置,并从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变。
需要说明的是,PPG脉冲值是指在PPG脉冲控制下功率开关管例如IGBT开通的时间长度。谐振电流可指谐振加热单元中的电流。
具体而言,谐振加热单元的谐振电流在功率开关管导通后由交流电源供给,并在功率开关管一导通和一关断过程中通过谐振产生。如图2所示,在相关技术中,在PPG脉冲值固定的情况下,功率开关管的导通时间固定,由此由交流电变换出的脉动直流电的电压频率特性能够传递到谐振电流的频率特性。如图3所示,脉动直流电包括100Hz、200Hz、300Hz、…的谐波,脉动直流电的电压频率特性能够传递到谐振电流的频率特性,使得谐振电流的频率特性也包括100Hz、200Hz、300Hz、…的谐波。
在本发明的实施例中,在控制电磁加热烹饪装置进行加热的过程中,通过检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号来获取电压过零点,然后根据电压过零点计算当前时刻位置,并从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变。这样,通过适时调整功率开关管的每次开通时间,可改变谐振电流的时间规律,亦即改变了谐振电流的频率特性,从而可降低锅具加热噪音。
具体来说,根据本发明的一个实施例,在步骤S2中,可在当前时刻位置获取预设的PPG脉冲值表,并通过查表的方式获取交流电源的每半波周期内功率开关管每次开通时对应的PPG脉冲值。也就是说,可以查表形式确定功率开关管每次开通需要的时间长度。
需要说明的是,可在电磁加热烹饪装置中预先存储1个半波周期内不同时刻对应的PPG脉冲值以形成PPG脉冲值表,其中,PPG脉冲值表可按照规律预先设计。举例来说,以50Hz市电为例,PPG脉冲值表可按照使谐振电流满足2倍市电频率的正弦规律来进行预先设计。
具体地,如图4所示,本发明实施例的方法具体可包括以下步骤:
S101:检测交流电源的电压过零信号以获取电压过零点。
S102:根据电压过零点计算过零时刻。
S103:查询PPG脉冲值表,并获取PPG脉冲值表中过零时刻对应的PPG时间长度。(主控芯片依过零时刻,计算当前时刻所处位置,对应PPG表,依2倍电源频率以及相应功率要求,计算下一次PPG对应的时间长度)
S104:在获得同步信号之后,输出对应PPG时间长度的PPG脉冲,以使功率开关管开通对应的PPG时间长度。
S105:判断是否检测到电压过零信号。
如果是,则返回步骤S102;如果否,则执行步骤S106。
S106:查询PPG脉冲值表,并获取PPG脉冲值表中下一时刻对应的PPG时间长度,返回步骤S104。
经过上述控制,谐振电流将按照PPG脉冲值表设计的规律变化,如图5所示,以市电频率50Hz为例,PPG脉冲值表可使谐振电流以2倍市电频率的正弦规律变化,这样谐振电流将基本上只具有100Hz的谐波分量,而200Hz、300Hz等谐波分量被消除,因此,最终锅具发出的加热噪音也不含200Hz、300Hz等谐波分量。
由此,本发明实施例的方法通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,从而可消除谐振电流的部分谐波分量,使得锅具的加热噪音降低,提升用户的体验。
根据本发明的一个具体实施例,如图6所示,在交流电源的每半波周期内PPG脉冲值可先变大再变小。其中,根据图6的示例,交流电源的瞬时电压峰值可对应最大PPG脉冲值,交流电源的电压过零点可对应最小PPG脉冲值。
更具体地,如图7所示,在交流电源的每半波周期内PPG脉冲值可呈正弦规律变化,但不限定是正弦规律。
这样,PPG脉冲值表中的PPG脉冲值按照预设规律变化,可调整功率开关管的每次开通时间,进而改变谐振电流的频率特性。
根据本发明的一个具体实施例,如图8所示,可根据以下步骤获取预设的PPG脉冲值表:
S21:计算一个交流电源周期内所需要的PPG脉冲个数N以获得半波周期内所需要的PPG脉冲个数。
S22:获取交流电源经过整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算电流波形函数与电压波形函数之间的比值。
S23:根据比值和半波周期内所需要的PPG脉冲个数获取预设的PPG脉冲值表。
结合图9的示例,PPG脉冲值表可按照以下步骤确定:
首先,计算1个市电周期内(例如0.02ms)所需要的PPG脉冲个数N,其中,N=0.02/(1/f),f为谐振加热单元的谐振频率。
其次,获取整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算整流后的电压波形函数与电流波形函数在相同时刻的比值。
例如,从图9所示的整流后电压波形与电流波形的等幅叠加图中可以看出,在0~0.01ms区间,整流后电压波形函数为:Y1=|sin(2π*t/0.02)|;电流波形函数为:Y2=0.5+0.5*sin(2π*t/0.01-π/2)。因此,整流后的电压波形函数Y1与电流波形函数Y2在相同时刻的比值为:Y2/Y1=0.5+0.5*sin(2π*t/0.01-π/2)-|sin(2π*t/0.02)|。其中,比值Y2/Y1的范围为0到1,并按正弦规律变化。
最后,可将比值Y2/Y1在半个市电周期内的变化规律作为PPG脉冲在半个市电周期内的变化规律。这样,根据比值Y2/Y1的变化规律和半个市电周期内所需PPG脉冲个数获取预设的PPG脉冲值表,例如下表1是本发明一个示例的PPG脉冲值表,根据表1中的脉冲值可控制PPG脉冲的脉冲宽度,具体地,可按照表1中的序号顺序改变PPG脉冲值,每个PPG脉冲值可用于输出多次PPG脉冲,对应于1个市电包络,例如可按照1、2、3、…、51的顺序改变PPG脉冲值,每个脉冲值用于输出4次PPG脉冲。应当理解的是,可通过减少每个PPG脉冲值输出PPG脉冲的次数来增加脉冲值的精度,例如每个PPG脉冲值也可用于输出1次PPG脉冲,从而提高电流波形的精度。
需要说明的是,表1中的脉冲值为10进制,在程序编译时转换成二进制进行存储,可将PPG脉冲值表存储在电磁加热烹饪装置中。
表1
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
脉冲值 | 1 | 2 | 4 | 8 | 13 | 20 | 28 | 37 | 47 |
序号 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
脉冲值 | 58 | 70 | 82 | 94 | 107 | 120 | 132 | 143 | 155 |
序号 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
脉冲值 | 165 | 174 | 182 | 189 | 194 | 198 | 200 | 201 | 200 |
序号 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
脉冲值 | 198 | 194 | 189 | 182 | 174 | 165 | 155 | 143 | 132 |
序号 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 |
脉冲值 | 120 | 107 | 94 | 82 | 70 | 58 | 47 | 37 | 28 |
序号 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | |||
脉冲值 | 20 | 13 | 8 | 4 | 2 | 1 |
另外,还需要说明的是,实际PPG脉冲的变化规律还可以在上述正弦规律基础上做适当调整,以补偿电路中的非线性因素。由此,对比值Y2/Y1进行调整,并根据调整后的比值和半个市电周期内所需PPG脉冲个数获取预设的PPG脉冲值表。
由此,根据上述步骤获取的PPG脉冲值表调整功率开关管每次开通的时间,可使谐振加热单元的谐振电流满足期望的电流波形,从而改变谐振电流的频率特性,降低锅具的加热噪音。
综上,根据本发明实施例提出的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,在控制电磁加热烹饪装置进行加热的过程中,通过检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号来获取电压过零点,然后根据电压过零点计算当前时刻位置,并从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,从而可消除谐振电流的部分谐波分量,改变电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性,使得锅具的加热噪音降低,提升用户的体验。
图10是根据本发明实施例的电磁加热烹饪装置的方框示意图。如图10所示,本发明实施例的电磁加热烹饪装置包括电压过零检测单元10、整流滤波单元20、谐振加热单元30、功率开关管Q1、驱动单元40和主控单元50。
其中,电压过零检测单元10用于检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号以获取电压过零点;整流滤波单元20用于对交流电源进行整流滤波处理后供给谐振加热单元30;功率开关管Q1用于控制谐振加热单元30进行谐振工作;驱动单元40用于驱动功率开关管Q1的开通和关断;主控单元50用于输出PPG脉冲值至驱动单元40以对功率开关管Q1进行控制,并根据电压过零点计算当前时刻位置,以及从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整功率开关管Q1的每次开通时间,以使谐振加热单元30的谐振电流的频率特性进行改变。
需要说明的是,PPG脉冲值是指在PPG脉冲控制下功率开关管例如IGBT开通的时间长度。
在本发明的一个实施例,如图10所示,功率开关管Q1可以为IGBT,整流滤波单元20包括整流桥堆201以及滤波电感L1和滤波电容C1,谐振加热单元30包括并联连接的谐振电感L2和谐振电容C2。
如图11所示,上述的电磁加热烹饪装置还包括开关电源单元60、同步采样单元70和人机交互单元80等,其中,开关电源单元60用于将交流电源转换为第一电压例如5V的直流电源和第二电压例如18V的直流电源,其中,第一电压的直流电源供给主控单元50,第二电压的直流电源供给驱动单元40,第一电压小于第二电压;同步采样单元70用于检测谐振电感L2两端的电压,并对谐振电感L2两端的电压进行比较以生成同步信号,主控单元50在获得同步信号之后输出PPG脉冲至功率开关管Q1;人机交互单元80用于接收用户输入的指令以及向用户进行显示。
具体而言,谐振加热单元30的谐振电流在功率开关管Q1导通后由交流电源供给的,并在功率开关管一导通和一关断过程中通过谐振产生。如图2所示,在相关技术中,在PPG脉冲值固定的情况下,功率开关管Q1的导通时间固定,由此由交流电变换出的脉动直流电的电压频率特性能够传递到谐振电流的频率特性。如图3所示,脉动直流电包括100Hz、200Hz、300Hz、…的谐波,脉动直流电的电压频率特性能够传递到谐振电流的频率特性,使得谐振电流的频率特性也包括100Hz、200Hz、300Hz、…的谐波。
在本发明的实施例中,在电磁加热烹饪装置进行加热的过程中,通过电压过零检测单元10检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号来获取电压过零点,然后主控单元50根据电压过零点计算当前时刻位置,并从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使谐振加热单元30的谐振电流的频率特性进行改变。这样,通过适时调整功率开关管的每次开通时间,可改变谐振电流的时间规律,亦即改变了谐振电流的频率特性,从而可降低锅具加热噪音。
具体来说,根据本发明的一个实施例,主控单元50在当前时刻位置获取预设的PPG脉冲值表,并通过查表的方式获取交流电源的每半波周期内功率开关管每次开通时对应的PPG脉冲值。也就是说,主控单元50可以查表形式确定功率开关管Q1每次开通需要的时间长度。
需要说明的是,可在主控单元50中预先存储1个半波周期内不同时刻对应的PPG脉冲值以形成PPG脉冲值表,其中,PPG脉冲值表可按照规律预先设计。举例来说,以50Hz市电为例,PPG脉冲值表可按照使谐振电流满足2倍市电频率的正弦规律来进行预先设计。
具体地,通过电压过零检测单元10检测交流电源的电压过零信号以获取电压过零点,然后主控单元50根据电压过零点计算过零时刻,并查询PPG脉冲值表以获取PPG脉冲值表中过零时刻对应的PPG时间长度,以及在获得同步信号之后,主控单元50输出对应PPG时间长度的PPG脉冲至功率开关管Q1,以使功率开关管Q1开通对应的PPG时间长度。
主控单元50在输出对应PPG时间长度的PPG脉冲的过程中,判断是否检测到电压过零信号,如果检测到电压过零信号,则继续根据电压过零点计算过零时刻;如果未检测到电压过零信号,则再次查询PPG脉冲值表,并获取PPG脉冲值表中下一时刻对应的PPG时间长度,并在获得同步信号之后继续输出对应PPG时间长度的PPG脉冲。
经过上述控制,谐振电流将按照PPG脉冲值表设计的规律变化,如图5所示,以市电频率50Hz为例,PPG脉冲值表可使谐振电流以2倍市电频率的正弦规律变化,这样谐振电流将基本上只具有100Hz的谐波分量,而200Hz、300Hz等谐波分量被消除,因此,最终锅具发出的加热噪音也不含200Hz、300Hz等谐波分量。
由此,本发明实施例的电磁加热烹饪装置通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,从而可消除谐振电流的部分谐波分量,使得锅具的加热噪音降低,提升用户的体验。
根据本发明的一个具体实施例,如图6所示,在交流电源的每半波周期内PPG脉冲值先变大再变小。其中,根据图6的示例,交流电源的瞬时电压峰值可对应最大PPG脉冲值,交流电源的电压过零点可对应最小PPG脉冲值。
更具体地,如图7所示,在交流电源的每半波周期内PPG脉冲值可呈正弦规律变化,但不限定是正弦规律。
这样,PPG脉冲值表中的PPG脉冲值按照预设规律变化,可调整功率开关管的每次开通时间,进而改变谐振电流的频率特性。
根据本发明的一个具体实施例,主控单元50还用于根据以下步骤获取预设的PPG脉冲值表:计算一个交流电源周期内所需要的PPG脉冲个数N以获得半波周期内所需要的PPG脉冲个数;获取交流电源经过整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算电流波形函数与电压波形函数之间的比值;根据比值和半波周期内所需要的PPG脉冲个数获取预设的PPG脉冲值表。
结合图9的示例,主控单元50可按照以下步骤确定PPG脉冲值表:
首先,计算1个市电周期内(例如0.02ms)所需要的PPG脉冲个数N,其中,N=0.02/(1/f),f为谐振加热单元的谐振频率。
其次,获取整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算整流后的电压波形函数与电流波形函数在相同时刻的比值。
例如,从图9所示的整流后电压波形与电流波形的等幅叠加图中可以看出,在0~0.01ms区间,整流后电压波形函数为:Y1=|sin(2π*t/0.02)|;电流波形函数为:Y2=0.5+0.5*sin(2π*t/0.01-π/2)。因此,计算整流后的电压波形函数Y1与电流波形函数Y2在相同时刻的比值为:Y2/Y1=0.5+0.5*sin(2π*t/0.01-π/2)-|sin(2π*t/0.02)|。其中,比值Y2/Y1的范围为0到1,并按正弦规律变化。
最后,可将比值Y2/Y1在半个市电周期内的变化规律作为PPG脉冲在半个市电周期内的变化规律。这样,根据比值Y2/Y1的变化规律和半个市电周期内所需PPG脉冲个数获取预设的PPG脉冲值表,并将PPG脉冲值表存储在电磁加热烹饪装置中。
另外,需要说明的是,实际PPG脉冲的变化规律还可以在上述正弦规律基础上做适当调整,以补偿电路中的非线性因素。由此,对比值Y2/Y1进行调整,并根据调整后的比值和半个市电周期内所需PPG脉冲个数获取预设的PPG脉冲值表。
由此,根据上述步骤获取的PPG脉冲值表调整功率开关管每次开通的时间,可使谐振加热单元的谐振电流满足期望的电流波形,从而改变谐振电流的频率特性,降低锅具的加热噪音。
在本发明的一些实施例中,电磁加热烹饪装置可以为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。
综上,根据本发明实施例的电磁加热烹饪装置,在加热的过程中,通过电压过零检测单元检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号来获取电压过零点,然后主控单元根据电压过零点计算当前时刻位置,并从当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变,从而使得锅具的加热噪音降低,提升用户的体验。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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须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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号以获取电压过零点;
根据所述电压过零点计算当前时刻位置,并从所述当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整所述电磁加热烹饪装置中功率开关管的每次开通时间,以使所述电磁加热烹饪装置的谐振电流的频率特性进行改变。
2.根据权利要求1所述的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,其特征在于,在所述当前时刻位置获取预设的PPG脉冲值表,并通过查表的方式获取所述交流电源的每半波周期内所述功率开关管每次开通时对应的PPG脉冲值。
3.根据权利要求2所述的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,其特征在于,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值先变大再变小。
4.根据权利要求3所述的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,其特征在于,其中,所述交流电源的瞬时电压峰值对应最大PPG脉冲值,所述交流电源的电压过零点对应最小PPG脉冲值。
5.根据权利要求2或3所述的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,其特征在于,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值呈正弦规律变化。
6.根据权利要求2所述的电磁加热烹饪装置的降噪控制方法,其特征在于,根据以下步骤获取所述预设的PPG脉冲值表:
计算一个交流电源周期内所需要的PPG脉冲个数N以获得半波周期内所需要的PPG脉冲个数;
获取所述交流电源经过整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算所述电流波形函数与所述电压波形函数之间的比值;
根据所述比值和所述半波周期内所需要的PPG脉冲个数获取所述预设的PPG脉冲值表。
7.一种电磁加热烹饪装置,其特征在于,包括:
电压过零检测单元,所述电压过零检测单元用于检测输入到电磁加热烹饪装置的交流电源的电压过零信号以获取电压过零点;
谐振加热单元;
整流滤波单元,所述整流滤波单元用于对所述交流电源进行整流滤波处理后供给所述谐振加热单元;
功率开关管,所述功率开关管用于控制所述谐振加热单元进行谐振工作;
驱动单元,所述驱动单元用于驱动所述功率开关管的开通和关断;
主控单元,所述主控单元用于输出PPG脉冲值至所述驱动单元以对所述功率开关管进行控制,并根据所述电压过零点计算当前时刻位置,以及从所述当前时刻位置开始通过改变PPG脉冲值以调整所述功率开关管的每次开通时间,以使所述谐振加热单元的谐振电流的频率特性进行改变。
8.根据权利要求7所述的电磁加热烹饪装置,其特征在于,所述主控单元在所述当前时刻位置获取预设的PPG脉冲值表,并通过查表的方式获取所述交流电源的每半波周期内所述功率开关管每次开通时对应的PPG脉冲值。
9.根据权利要求8所述的电磁加热烹饪装置,其特征在于,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值先变大再变小。
10.根据权利要求9所述的电磁加热烹饪装置,其特征在于,其中,所述交流电源的瞬时电压峰值对应最大PPG脉冲值,所述交流电源的电压过零点对应最小PPG脉冲值。
11.根据权利要求8或9所述的电磁加热烹饪装置,其特征在于,在所述交流电源的每半波周期内所述PPG脉冲值呈正弦规律变化。
12.根据权利要求8所述的电磁加热烹饪装置,其特征在于,所述主控单元还用于根据以下步骤获取所述预设的PPG脉冲值表:
计算一个交流电源周期内所需要的PPG脉冲个数N以获得半波周期内所需要的PPG脉冲个数;
获取所述交流电源经过整流后的电压波形函数和电流波形函数,并计算所述电流波形函数与所述电压波形函数之间的比值;
根据所述比值和所述半波周期内所需要的PPG脉冲个数获取所述预设的PPG脉冲值表。
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