CN108141921A - 感应加热装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的感应加热装置包括：线圈驱动单元，具有多个可选择的谐振频率；以及控制单元，用于控制线圈驱动单元，其中线圈驱动单元根据控制单元的控制信号驱动线圈。线圈驱动单元被提供给感应加热设备，使得用户可以选择各种谐振频率，从而为用户提供便利。此外，感应加热装置可以根据选定的电路的谐振频率改变流经线圈的高频电流的范围，并且因此用户可以用各种方法调节线圈的发热值。

Description

感应加热装置及其控制方法

技术领域

本公开涉及包括线圈的感应加热装置及其控制方法。

背景技术

通常，感应加热装置是用于利用感应加热原理加热食物的烹饪电器。感 应加热装置包括：烹饪容器被放置在其上的烹饪台；以及当向其施加电流时 产生磁场的线圈。

如果电流被施加到线圈以产生磁场，则二次电流被引导到烹饪容器，并 且由于烹饪容器的电阻元件而产生焦耳热。

因此，烹饪容器被这样的高频电流加热，使得容纳在烹饪容器中的食物 被烹饪。

当烹饪容器被放置在感应加热装置上时，烹饪容器本身充当加热源。因 此，需要使用由钢、不锈钢、镍等金属制成的烹饪容器。也就是说，由铝、 陶瓷、玻璃等制成的烹饪容器不适合于感应加热装置，因为材料具有低电阻 以致不容易加热。

发明内容

技术问题

本公开的实施例旨在提供包括具有多个谐振频率的电路配置的感应加 热装置以及控制该感应加热装置的方法。

解决问题的方案

本公开的一个方面提供了一种感应加热装置。感应加热装置包括：线圈 驱动器，被配置为具有多个可选择的谐振频率；以及控制器，被配置为控制 线圈驱动器，其中，线圈驱动器根据来自控制器的控制信号驱动线圈。

线圈驱动器可以具有两个或多个谐振频率。

线圈驱动器可以包括串联连接的多个线圈、串联连接的多个其他线圈、 布置在多个线圈之间的开关设备、布置在多个其他线圈之间的开关设备、连 接到多个线圈的多个电容器、以及连接到多个其他线圈的多个其他电容器。

控制器可以接通或断开布置在多个线圈之间的开关设备，并且接通或断 开布置在多个其他线圈之间的开关设备。

多个线圈可以设置有两个线圈，并且多个其他线圈设置有另外两个线 圈。

连接到多个线圈的多个电容器可以是两个或多个电容器，以及连接到多 个其他线圈的多个其他电容器可以是两个或多个电容器。

线圈驱动器可以还包括电流传感器，该电流传感器布置在线圈驱动器的 输入端子与串联连接的多个线圈和串联连接的多个其他线圈的节点之间。

线圈驱动器还包括电流传感器以及另一个电流传感器，该电流传感器被 连接在串联连接的多个线圈的输出端子与多个电容器的节点之间，该另一个 电流传感器被连接在串联连接的多个其他线圈的输出端子与多个其他电容 器的节点之间。

控制器可以将由至少一个电流传感器检测到的电流值与参考电流值进 行比较，以确定烹饪容器是否放置在与至少一个电流传感器相对应的线圈上 方。

线圈驱动器可以还包括开关设备以及另一开关设备，该开关设备被连接 在串联连接的多个线圈的输出端子与多个电容器的节点之间，该另一开关设 备被连接在串联连接的多个其他线圈的输出端子与多个其他电容器的节点 之间，其中串联连接的多个线圈的输出端子可以被电连接到串联连接的多个 其他线圈的输出端子。

控制器可以接通或断开被布置在多个线圈之间的开关设备、接通或断开 被布置在多个其他线圈之间的开关设备、接通或断开被连接在串联连接的多 个线圈的输出端子和多个电容器的节点之间的开关设备、并且接通或断开被 连接在串联连接的多个其他线圈的输出端子与多个其他线圈的节点之间的 另一个开关设备。

在线圈驱动器中，连接到多个线圈的多个电容器可以是两对电容器，其 中开关设备可以布置在两对电容器之间，并且连接到多个其他线圈的多个其 他电容器可以是两对其他电容器，其中开关设备可以布置在两对其他电容器 之间。

控制器可以接通或断开布置在多个线圈之间的开关设备、接通或断开布 置在多个其他线圈之间的开关设备、并且接通或断开布置在两对电容器之间 的开关设备。

线圈驱动器可以包括与布置在多个线圈之间的开关元件并联连接的第 一电涌抑制器以及与布置在多个其他线圈之间的开关元件并联连接的第二 电涌抑制器。

第一电涌抑制器和第二电涌抑制器中的每一个可以包括串联连接的电 阻器和电容器。

线圈驱动器可以包括第一线圈和第二线圈，根据来自控制器的控制信号 将线圈驱动器的输入端子连接到第一线圈的一端或第二线圈的一端的第一 开关设备，以及根据来自控制器的控制信号将第一线圈的另一端连接到线圈 驱动器的输出端子或第二线圈的一端的第二开关设备。

线圈驱动器可以还包括设置在线圈驱动器的输入端子和第一线圈的一 端之间的第一电涌抑制器，设置在第一线圈的另一端和第一线圈的输出端子 之间的第二电涌抑制器，设置在线圈驱动器的输入端子和第二线圈的一端之 间的第三电涌抑制器，以及设置在第一线圈的另一端和第二线圈的一端之间 的第四电涌抑制器。

线圈驱动器可以以复数提供。

多个线圈驱动器可以彼此并联连接。

多个线圈可以串联连接形成一个燃烧器，多个其他线圈形成另一燃烧 器。

本公开的另一方面提供了一种控制感应加热装置的方法。该方法包括在 控制器处产生控制信号，以及在具有多个可选择的谐振频率的线圈驱动器 中，根据控制信号驱动线圈。

发明的有益效果

根据本公开的实施例的感应加热装置允许用户选择各种谐振频率，从而 为用户提供便利。

另外，根据本公开的实施例的感应加热装置及其控制方法可以根据所选 择的电路的谐振频率来改变流到线圈的高频电流的范围，以允许用户使用各 种方法调整线圈的发热量。

附图说明

图1示出了根据实施例的感应加热装置。

图2示出了图1中所示的感应加热装置的线圈的结构。

图3是用于描述图1中所示的感应加热装置的加热原理的视图。

图4是图1中所示的感应加热装置的控制框图。

图5示出了根据第一实施例的感应加热装置的电路结构。

图6示出了根据第二实施例的感应加热装置的电路结构。

图7示出了根据第三实施例的感应加热装置的电路结构。

图8示出了根据第四实施例的感应加热装置的电路结构。

图9示出了根据第五实施例的感应加热装置的电路结构。

图10示出了根据第六实施例的感应加热装置的电路结构。

图11示出了其中提供多个线圈驱动器的电路结构，每个线圈驱动器均 是根据图5的第一实施例的线圈驱动器。

图12示出了其中安装有多个线圈驱动器的烹饪台的外观。

图13是根据实施例的感应加热装置的控制流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例，使得本领域的普通技 术人员能够容易地理解和实施本公开。在下面的描述中，如果公知的功能或 构造将不必要地模糊本公开的实施例，则将不详细描述。

在下文中，将参照附图描述感应加热装置及其控制方法的实施例。

在下文中，将参考图1至图5来描述感应加热装置的结构的实施例。

图1示出了根据实施例的感应加热装置。如图1所示，根据实施例的感 应加热装置可以包括主体1。在主体1的顶部上可以安装可以自其上放置烹 饪容器52的烹饪台2。烹饪台2可以由陶瓷制成。在主体1的内部，多个线 圈54可以被布置在烹饪台2的下方以向烹饪台2提供加热源。线圈54可以 在烹饪台2的整个区域上均匀地间隔开。

在当前实施例中，将以4×2矩阵的形式布置8个线圈的情况作为示例 进行描述。而且，与图1中所示的实施例不同，线圈54可以在烹饪台2的 整个区域上不均匀地布置。

而且，与图1所示的实施例不同，感应加热装置可以包括7或更少的感 应加热线圈、或者9或更多的感应加热线圈。即，线圈54的数量不限于8 个。

而且，控制器3可以布置在烹饪台2的下方以驱动线圈54。

在主体1的顶部上，可以布置控制面板4，该控制面板4包括输入设备 80和显示器90，输入设备80配置有多个操纵按钮以使用户能够将用于驱动 线圈54的命令输入到控制器3，显示器90显示与感应加热装置的操作有关 的信息。

图2示出了图1中所示的感应加热装置的线圈的结构。如图2所示，每 个线圈54可以以螺旋形状安装在烹饪台2下方，并且线圈54可以是电连接 到线圈驱动器206。线圈驱动器206可以将高频电流施加到线圈54。

烹饪容器52可以放置在烹饪台2的顶部。如果在感应加热装置操作时 向线圈54供应高频电流，则可以在通过箭头202所示的方向上在线圈54中 形成磁力线，并且由于磁力线，由参考数字204表示的感应电流可以在放置 在烹饪台2的顶部上的烹饪容器52的底部上以涡流的形式产生。

图3是用于描述图1所示的感应加热装置的加热原理的视图。感应加热 装置可以使用电阻和由磁感应定律产生的涡流来加热被容纳在烹饪容器52 中的食物。

已经参考图2预先描述了如果高频电流流入线圈54，则在线圈54周围 形成磁力线，并且磁力线在烹饪容器52的底部产生以涡流形式的感应电流。 高频电流的频率可以从20kHz到35kHz。如果由金属材料制成的烹饪容器 52被放置于线圈54周围形成的磁力线所影响的范围内，则线圈54周围的磁 力线可以穿过烹饪容器52的底部以根据磁感应定律产生以涡流的形式的感 应电流。由于以涡流形式的感应电流与烹饪容器52的电阻之间的相互作用， 可以从烹饪容器52产生热量来加热被容纳在烹饪容器52中的食物。由于放 置在感应加热装置上的烹饪容器本身作为加热源，所以可能需要使用由钢、 不锈钢、镍等制成的金属烹调容器。也就是说，由铝、陶瓷、玻璃等制成的 烹饪容器不适合于感应加热装置，因为材料具有低电阻以致不容易加热。

图4是图1中所示的感应加热装置的控制框图。在图4中，线圈驱动器 402可以包括图2和图3中所示的线圈54。

交流(Alternating-Current，AC)电源404可以是提供例如325V 50Hz 的商用AC电力的电源。从AC电源404供应的AC电力可以被传送到滤波 器406，使得噪声被滤波器406去除。然后，所得到的AC电力可以被传送 到整流器408。

整流器408可以将AC电力转换成直流(Direct-Current，DC)电力，然 后将DC电力传送到线圈驱动器402。传送到线圈驱动器402的DC电力可 以通过以下方式转换成高频电力：开关线圈驱动器402，并且然后施加到线 圈54。

线圈驱动器402可以将DC功率转换为高频功率，将高频功率供应给线 圈54，并分配将流向线圈54的电流以调节加热线圈54将消耗的功率。稍后 将描述关于线圈驱动器402的细节。

传感器410可以感测感应加热装置的操作，并且将感测的结果传送给控 制器412。更具体地，传感器410可以包括电流传感器502(参见图5)以感 测从交流电源404提供到整流器408的输入电流以及流向线圈54的电流。 关于电流传感器502的细节将在后面描述。

控制器412可以控制感应加热装置的操作。

而且，控制器412可基于由传感器410感测到的线圈54的电流、输入 到输入设备80的用户命令、以及存储在存储设备414中的预定电力数据来 控制被包括在感应加热装置中的部件的操作。

例如，控制器412可以将与输入到输入设备80的输出电平相对应的控 制信号传送到线圈驱动器402，以调节由线圈驱动器402产生的高频电流的 大小和频率。

而且，控制器412可以选择性地阻止对线圈驱动器402的电力供应，以 使得线圈驱动器402仅向线圈54中的用户的期望的一个(或多个)线圈供 电并且阻止对线圈54中的剩余的一个(或多个)线圈的电力供应。

控制器412可以涉及对线圈驱动器402的供电以产生用于线圈驱动器 402中的多个开关设备Q1和Q2(参见图5)的开关驱动信号P1和P2(也 称为第一开关驱动信号)以执行开关，并将第一开关驱动信号P1和P2提供 给线圈驱动器402。线圈驱动器402的开关设备Q1和Q2可以通过第一开关 驱动信号P1和P2进行开关。

而且，控制器412可以产生用于其他开关设备Sw1和Sw2(参见图5) 的其他开关驱动信号(也称为第二开关驱动信号)，用于选择线圈驱动器402 中的谐振频率以执行开关，并将第二开关驱动信号提供给线圈驱动器402。 线圈驱动器402的开关设备Sw1和Sw2可以由第二开关驱动信号开关。

而且，控制器412可以基于由传感器410感测到的流向线圈54的电流 来确定烹饪容器52是否放置在线圈54上方。例如，如果传感器410感测到 流向任何一个线圈的电流是低于参考值的电流，控制器412可以确定烹饪容 器54放置在相应的线圈54的上方。

控制器412可以用作中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，并 且CPU可以是微处理器。这里，微处理器可以是其中算术和逻辑单元 (Arithmetic and LogicUnit，ALU)、寄存器、程序计数器、命令解码器、控 制电路等安装在至少一个硅芯片上的处理器。而且，微处理器可以包括用于 图像或视频的图形处理的图形处理单元(GraphicProcessing Unit，GPU)150。 微处理器可以以包括内核和GPU的片上系统(System OnChip，SoC)的形 式来实现。微处理器可以包括单核、双核、三核、四核、以及多核。

而且，控制器412可以包括包括GPU、RAM(Random Access Memory， 随机存取存储器)、或ROM(Read Only Memory，只读存储器)的图形处理 板，图形处理板被安装在电连接到微处理器的单独的电路基板上。

另外，控制器412可以包括用于调解被包括在感应加热装置中的各种元 件和控制器412之间的数据输入/输出的输入/输出处理器、以及用于存储程 序和数据的存储器。

存储装置414可以存储感应加热装置的控制所需的数据和程序。

存储设备414可以包括诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器 (RAM)、磁盘存储设备、和闪存设备的非易失性存储器，或者另一非易失 性半导体存储器设备。

例如，存储设备414可以使用安全数字(Secure Digital，SD)存储卡、 安全数字高容量(Secure Digital High Capacity，SDHC)存储卡、迷你SD存 储卡、迷你SDHC存储卡、Trans Flash(TF)存储卡、微型SD存储卡、微 型SDHC存储卡、记忆棒、紧凑型闪存(CompactFlash，CF)、多媒体卡 (Multi-Media Card，MMC)、微型MMC、或极限数字(eXtreme Digital，XD)卡。

而且，存储设备414可以包括通过网络访问的网络附加存储设备。

图5示出了根据第一实施例的感应加热装置的电路结构。

参考图4，滤波器406可以配置有变压器和电容器以去除被包括在从AC 电源404供应的电力中的噪声。

整流器408可以构成具有多个二极管的桥式整流器电路。通过滤波器 406的AC电力可以通过整流器408的多个二极管的整流而被转换成DC电 力。

线圈驱动器402可以是基于配置有多个开关设备Q1和Q2以及多个电 容器CR1和CR2或CR3和CR4的半桥电路的。

开关设备Q1和Q2可以通过由开关驱动器412产生的第一开关驱动信 号P1和P2接通/断开。开关设备Q1和Q2可以是绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistors，IGBT)。

线圈驱动器402可以通过具有相同电容的电容器CR1和CR2或CR3和 CR4等分输入电压Vi，使得可以在电容器CR1和CR2中的每一个或CR3 和CR4中的每一个的两端施加电压Vi/2。

开关设备Q1和Q2可以包括反馈二极管以使电流连续地流到电感负载。 在线圈驱动器402中，多个开关设备Q1和Q2可以交替地接通/断开，以将 预定频率的AC电流提供给线圈54。

电流传感器502可以布置在开关设备Q1和Q2的节点与多个线圈54-1 至54-4之间的电流路径上。电流传感器502可以检测流向根据开关设备Sw1 和Sw2的操作所选择的两个线圈54-1和54-2或者54-3和54-4的线圈电流 IL的大小。可以将由电流传感器502检测到的线圈电流IL的信息(例如， 关于线圈电流IL的大小的信息)提供给控制器412。

在这种情况下，控制器412可以接通多个开关设备Sw1和Sw2当中的 任何一个开关设备Sw1或Sw2，并操作电流传感器502。如果控制器412确 定流向线圈54-1和54-2或54-3和54-4的电流低于参考值，控制器412可 以确定烹饪容器54放置在对应的线圈54-1和54-2或54-3和54-4。

另外，施加到所选择的两个线圈54-1和54-2或54-3或54-4的电压的 信息(例如，施加在串联连接的两个电容器CR1和CR2的两个端子处的输 入电压Vi的信息)可以被提供给控制器412。

在线圈驱动器402中，施加到线圈54的高频电流的频率可以是固定的， 或者可以根据来自控制器412的控制信号而具有特定值。高频电流的频率可 以决定线圈54周围的磁场的强度，并且可以在烹饪容器52中形成与磁场的 强度成比例的感应电流。结果，可以与施加到线圈54的高频电流的频率成 比例地决定烹饪容器52的发热量。

同时，如果高频电流的频率等于电路的谐振频率，则可能发生谐振，从 而感应电流的大小变为最大，导致电路效率的提高。如果可以选择各种谐振 频率，则使用各种高频电流频率可能提高电路的效率。

线圈驱动器402可以具有允许用户选择各种谐振频率之一的电路结构。 为了提供电路结构，在根据第一实施例的线圈驱动器402中，可以在串联连 接的两个线圈54-1和54-2之间设置任何一个开关设备(即，第一开关设备 Sw1)，可以在串联连接的剩余的两个线圈54-3和54-4之间设置另一开关设 备(即，第二开关设备Sw2)，并且线圈54-1和54-2可以与线圈54-3和54-4 并联连接。包括第一开关设备Sw1的串联电路可以连接到两个电容器CR1和CR2之间的节点，并且包括第二开关设备Sw2的串联电路可以连接到另 外两个电容器CR3和CR4之间的节点。

如果第一开关设备Sw1接通并且第二开关设备Sw2断开，则可以通过 串联连接的两个线圈54-1和54-2的电感L1以及两个电容器CR1和CR2的 电容C1来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1断开并且第二开关设备Sw2接通，则可以通过 串联连接的两个线圈54-3和54-4的电感L2以及两个电容器CR3和CR4的 电容C2来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通并且第二开关设备Sw2接通，则可以通过 串联连接的两个线圈54-1和54-2和串联连接的另外两个线圈54-3和54-4 的总电感L3，以及两个电容器CR1和CR2和另外两个电容器CR3和CR4 的总电容C3来形成谐振频率

因此，根据第一实施例的线圈驱动器402可以根据第一开关设备Sw1 和第二开关设备Sw2的操作具有三个谐振频率f1、f2、和f3。

第一开关设备Sw1和第二开关设备Sw2可以根据来自控制器412的开 关驱动信号而被接通或断开。

同时，在图5中，电流传感器502被布置在开关设备Q1和Q2的节点 与多个线圈54-1至54-4之间的电流路径上。然而，电流传感器502的位置 不限于此。而且，在图5中，线圈驱动器402的第一线圈和第二线圈54-1 和54-2连接到两个电容器CR1和CR2，并且线圈驱动器402的第三线圈和 第四线圈54-3和54-4连接到另外两个电容器CR3和CR4。然而，电容器CR3和CR4可以省略，在这种情况下，并且第三线圈和第四线圈54-3和54-4 也可以通过第二开关设备Sw2连接到电容器CR1和CR2。

图6示出了根据另一实施例(第二实施例)的感应加热装置的电路结构。

根据第二实施例，多个电流传感器当中的第一电流传感器502-1可以检 测当第一开关设备Sw1接通时流向第一线圈和第二线圈54-1和54-2的线圈 电流IL1的大小，并且多个电流传感器当中的第二电流传感器502-2可以检 测当第二开关设备Sw2接通时流向第三线圈和第四线圈54-3和54-4的线圈 电流IL2的大小。

可以将由第一电流传感器502-1和第二电流传感器502-2检测到的线圈 电流IL1和IL2的信息(即，关于线圈电流IL1和IL2的大小的信息)提供 给控制器412。

在这种情况下，控制器412可接通第一开关设备Sw1，并操作第一电流 传感器502-1。如果控制器412确定流向线圈54-1和54-2的电流低于参考值， 则控制器412可以确定烹饪容器54放置在对应的线圈54-1和54-2的上方。 而且，控制器412可接通第二开关设备Sw2，并操作第二电流传感器502-2。 如果控制器412确定流向线圈54-3和54-4的电流低于参考值，则控制器412 可以确定烹饪容器54放置在对应的线圈54-3和54-4的上方。

在根据第二实施例的线圈驱动器402中，任何一个开关设备(即，第一 开关设备Sw1)可以布置在串联连接的两个线圈54-1和54-2之间，另一开 关设备(即，第二开关设备Sw2)可以布置在串联连接的两个线圈54-3和 54-4之间，并且线圈54-1和54-2可以并联连接到线圈54-3和54-4。

根据第二实施例，包括第一开关设备Sw1的串联电路可以连接到两个电 容器CR1和CR2之间的节点，并且包括第二开关设备Sw2的串联电路也可 以连接到两个电容器CR1和CR2之间的节点。

如果第一开关设备Sw1接通并且第二开关设备Sw2断开，则可以通过 串联连接的两个线圈54-1和54-2的电感L1以及两个电容器CR1和CR2的 电容C1来形成谐振频率

如果第一开关设备SW1断开并且第二开关设备Sw2接通，则可以通过 串联连接的两个线圈54-3和54-4的电感L2以及两个电容器CR1和CR2的 电容C1来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通并且第二开关设备Sw2接通，则可以通过 串联连接的两个线圈54-1和54-2与串联连接的另外两个线圈54-3和54-4 的总电感L3以及两个电容器CR1和CR2的电容C1来形成谐振频率

因此，根据第二实施例的线圈驱动器402可以根据第一开关设备和第二 开关设备Sw1和Sw2的操作具有三个谐振频率f1′、f2′、和f3′。

第一开关设备Sw1和第二开关设备Sw2可以根据来自控制器412的开 关驱动信号而接通或断开。

同时，线圈驱动器402可具有另一电路结构以允许用户选择各种谐振频 率中的一个。下面将参考图7描述根据第三实施例的线圈驱动器402的电路 结构。

图7示出了根据第三实施例的感应加热装置的电路结构。

参考图7，在根据第三实施例的线圈驱动器402中，任何一个开关设备 (即，第一开关设备Sw1)可以布置在串联连接的两个线圈54-1和54-2之 间，另一开关设备(即，第二开关设备Sw2)可以布置在串联连接的另外两 个线圈54-3和54-4之间，并且线圈54-1和54-2可以并联连接到线圈54-3 和54-4。包括第一开关设备Sw1的串联电路可以连接到两个电容器CR1和 CR2之间的节点，并且包括第二开关设备Sw2的串联电路可以连接到另外 两个电容器CR3和CR4之间的节点。

根据第三实施例，如果连接到第一开关设备Sw1的两个线圈54-1和54-2 分别被称为第一线圈54-1和第二线圈54-2，则第二线圈54-2可以连接到另 一开关设备(即，第三开关设备Sw3)，并且如果连接到第二开关设备Sw2 的两个线圈54-3和54-4分别被称为第三线圈54-3和第四线圈54-4，则第四 线圈54-4可以连接到另一开关设备(即，第四开关设备Sw4)。在这种情况 下，第二线圈54-2和第三开关设备Sw3之间的节点可以连接到第四线圈54-4 和第四开关设备Sw4之间的节点。

如果第一开关Sw1接通、第二开关设备Sw2断开、第三开关设备Sw3 接通、并且第四开关设备Sw4断开时，则可以通过串联连接的两个线圈54-1 和54-2的电感L1以及两个电容器CR1和CR2的电容C1来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2断开、第三开关设备Sw3断开、并且第四开关设备Sw4接通时，则可以通过串联连接的第一线 圈和第二线圈54-1和54-2的电感L1以及另外两个电容器CR3和CR4的电 容C2来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1断开、第二开关设备Sw2接通、第三开关设备 Sw3接通、并且第四开关设备Sw4断开时，可以通过串联连接的第三线圈 和第四线圈54-3和54-4的电感L2以及两个电容器CR1和CR2的电容C1 来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1断开、第二开关设备Sw2接通、第三开关设备 Sw3断开、并且第四开关设备Sw4接通时，可以通过串联连接的第三线圈 和第四线圈54-3和54-4的电感L2以及另外两个电容器CR3和CR4的电容 C2来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2接通、第三开关设备 Sw3接通、并且第四开关设备Sw4断开时，可以通过串联连接的第一线圈 和第二线圈54-1和54-2与串联连接的第三线圈和第四线圈54-3和54-4的 总电感L3以及两个电容器CR1和CR2的电容C1来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2接通、第三开关设备 Sw3断开、并且第四开关设备Sw4接通时，可以通过串联连接的第一线圈 和第二线圈54-1和54-2与串联连接的第三线圈和第四线圈54-3和54-4的 总电感L3以及另外两个电容器CR3和CR4的电容C2来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2断开、第三开关设备 Sw3接通、并且第四开关设备Sw4接通时，可以通过串联连接的第一线圈 和第二线圈54-1和54-2的电感L1以及两个电容器CR1和CR2与另外两个 电容器CR3和CR4的总电容C3来形成谐振频率

如果第一开关Sw1断开、第二开关设备Sw2接通、第三开关设备Sw3 接通、并且第四开关设备Sw4接通时，可以通过串联连接的第三线圈和第四 线圈54-3和54-4的电感L2以及两个电容器CR1和CR2与另外两个电容器 CR3和CR4的总电容C3来形成谐振频率

如果第一开关Sw1接通、第二开关设备Sw2接通、第三开关设备Sw3 接通、并且第四开关设备Sw4接通时，可以通过串联连接的第一线圈和第二 线圈54-1和54-2与串联连接的第三线圈和第四线圈54-3和54-4的总电感 L3以及两个电容器CR1和CR2与另外两个电容器CR3和CR4的总电容C3 来形成谐振频率

因此，根据第三实施例的线圈驱动器402可以根据第一开关设备至第四 开关设备Sw1至Sw4的操作具有九个谐振频率f4至f12。

在此，第一开关设备Sw1至第四开关设备Sw4中的每一个可以根据控 制器412的开关驱动信号而接通或断开。

线圈驱动器402可具有另一电路结构以允许用户选择各种谐振频率之 一。下面将参照图8描述根据第四实施例的线圈驱动器402的电路结构。

图8示出了根据第四实施例的感应加热装置的电路结构。

参照图8，在根据第四实施例的线圈驱动器402中，任何一个开关设备 (即，第一开关设备Sw1)可以布置在串联连接的两个线圈54-1和54-2之 间，另一开关设备(即，第二开关设备Sw2)可以布置在串联连接的两个线 圈54-3和54-4之间，并且线圈54-1和54-2可以并联连接到线圈54-3和54-4。

包括第一开关设备Sw1的串联电路可以连接到四个电容器CR1至CR4 之间的节点，并且包括第二开关设备Sw2的串联电路可以连接到其他四个电 容器CR5至CR8之间的节点。

而且，根据第四实施例，可以在四个电容器CR1至CR4的节点与其他 四个电容器CR5至CR8的节点之间进一步布置单独的开关设备(也被称为 第三开关设备Sw3)。

这里，如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2断开、并且第 三开关设备Sw3断开，则可以通过串联连接的两个线圈54-1和54-2的电感 L1以及四个电容器CR1至CR4的电容C4来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1断开、第二开关设备Sw2接通、并且第三开关 设备Sw3断开，则可以通过串联连接的另外两个线圈54-3和54-4的电感 L2以及另外四个电容器CR5至CR8的电容C5来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2接通、并且第三开关 设备Sw3断开，则由于通过串联连接的两个线圈54-1和54-2与四个电容器 CR1至CR4的节点之间的连接形成的谐振电路以及通过串联连接的另外两 个线圈54-3和54-4与其他四个电容器CR5至CR8的节点之间的连接形成 的谐振电路来形成谐振频率f15。

如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2断开、并且第三开关 设备Sw3接通，则可以通过串联连接的两个线圈54-1和54-2的电感L1以 及四个电容器CR1至CR4与另外四个电容器CR5至CR8的总电容C6来形 成谐振频率

如果第一开关设备Sw1断开、第二开关设备Sw2接通、并且第三开关 设备Sw3接通，则可以通过串联连接的另外两个线圈54-3和54-4的电感 L2以及四个电容器CR1至CR4与另外四个电容器CR5至CR8的总电容C6 来形成谐振频率

如果第一开关设备Sw1接通、第二开关设备Sw2接通、并且第三开关 设备Sw3接通，则可以通过串联连接的两个线圈54-1和54-2与串联连接的 另外两个线圈54-3和54-4的总电感L3以及四个电容器CR1至CR4与另外 四个电容器CR5至CR8的总电容C6来形成谐振频率

因此，根据第四实施例的线圈驱动器402可以根据第一开关设备至第三 开关设备Sw1至Sw3的操作具有六个谐振频率f13至f18。

在此，第一开关设备Sw1至第三开关设备Sw3中的每一个可以根据控 制器412的开关驱动信号来接通或断开。

同时，线圈驱动器402可具有用于改善电路的功率效率的另一电路结构。 下面将参考图9描述根据第五实施例的线圈驱动器402的电路结构。

图9示出了根据第五实施例的感应加热装置的电路结构。

参考图9，在根据第五实施例的线圈驱动器402中，第一电涌抑制器SN1 可以并联连接到根据第一实施例的第一开关设备Sw1，并且第二电涌抑制器 SN2可以并联连接到第二开关设备Sw2。

第一电涌抑制器SN1和第二电涌抑制器SN2中的每一个可以包括串联 连接的电阻器和电容器，以去除在当第一开关设备或第二开关设备Sw1或 Sw2断开时可能产生的电涌或火花，其中第一电涌抑制器SN1用于当第一 开关设备Sw1断开时限制流向第一线圈和第二线圈54-1和54-2的电流，并 且第二电涌抑制器SN2用于当第二开关设备Sw2断开时限制流向第三线圈 和第四线圈54-3和4-4的电流

同时，包括电涌抑制器SN1和SN2的电路结构不限于图9中所示的电 路结构。在下文中，为了示出包括电涌抑制器SN1和SN2的另一电路结构， 下面将参照图10描述根据第六实施例的线圈驱动器402的电路结构。

图10示出了根据第六实施例的感应加热装置的电路结构。

参考图10，在根据第六实施例的线圈驱动器402中，第一电涌抑制器 SN1和第二电涌抑制器SN2可以串联连接到第一线圈54-1的两端，并且第 三电涌抑制器SN3和第四电涌抑制器SN4可以串联连接到第二线圈54-2的 两端。

这里，第一电涌抑制器SN1的一端可以连接到两个开关设备Q1和Q2 的节点，并且第一电涌抑制器SN1的另一端可以连接到第一线圈54-1。

而且，第二电涌抑制器SN2的一端可以连接到第一线圈54-1，并且第 二电涌抑制器SN2的另一端可以连接到第二线圈54-2。

而且，第三电涌抑制器SN3的一端可以连接到两个开关设备Q1和Q2 的节点，并且第三电涌抑制器SN3的另一端可以连接到第二线圈54-2。

第四电涌抑制器SN4的一端可以连接到第一线圈54-1，并且第四电涌 抑制器SN4的另一端可以连接到第二线圈54-2。

另外，第一开关设备Sw1可以布置在开关设备Q1和Q2的节点处，并 且第一开关设备Sw1可以根据来自控制器412的控制信号连接到第一电涌抑 制器SN1和第一线圈54-1的节点a或者第三电涌抑制器SN3和第二线圈54-2 的节点b。

另外，第二开关设备Sw2可以布置在第一线圈54-1和第二电涌抑制器 SN2之间的节点处，并且第二开关设备Sw2可以根据来自控制器412的控 制信号连接到第二电涌抑制器SN2和电流传感器502之间的节点a或者第四 电涌抑制器SN4与第二线圈54-2之间的节点b。

如果第一开关设备Sw1连接到节点a，并且第二开关设备Sw2连接到节 点a，则高频电流可以流到第一线圈54-1，使得第一线圈54-1可以操作。

而且，如果第一开关设备Sw1连接到节点a，并且第二开关设备Sw2 连接到节点b，则高频电流可以流到第一线圈54-1和第二线圈54-2，使得第 一和第二线圈54-1和54-2可以操作。

而且，如果第一开关设备Sw1连接到节点b，并且第二开关设备Sw2连 接到节点a，则高频电流可以流到第二线圈54-2，使得第二线圈54-2可以操 作。

而且，如果第一开关设备Sw1连接到节点b，并且第二开关设备Sw2 连接到节点b，则没有高频电流可以流到第一线圈和第二线圈54-1和54-2， 使得第一和第二线圈54-1和54-2可以不操作。

在根据第六实施例的线圈驱动器402中，线圈54-1和54-2、电涌抑制 器SN1至SN4、以及开关设备Sw1和Sw2可以串联安装，使得进行操作的 线圈可以自由地选择。

同时，上述实施例涉及由一对开关设备Q1和Q2驱动的线圈驱动器402， 然而，可以提供多个线圈驱动器402，其中可以通过不同的开关设备驱动各 个线圈驱动器402。在下文中，将参照图11和12描述由多个开关设备驱动 的多个线圈驱动器402。

图11示出了其中提供多个线圈驱动器的电路结构，每个线圈驱动器均 是根据第一实施例的线圈驱动器，并且图12示出了安装有多个线圈驱动器 的烹饪台的外观。

参照图11，多个线圈驱动器402可以并联连接，并且共享AC电源904、 滤波器406和整流器408。

在下文中，并联连接的两个线圈驱动器402将被称为第一线圈驱动器 402-1和第二线圈驱动器402-2。然而，三个或更多个线圈驱动器402可以连 接到整流器408。

参考图12，感应加热装置可以包括8个加热线圈，并且加热线圈可以成 对地布置以形成燃烧器D1至D4。根据设置，燃烧器D1至D4中的每一个 可以操作为高输出燃烧器或低输出燃烧器。

8个线圈54-1至54-8中的每一个可具有线圈驱动器402以产生和供应 驱动功率。例如，根据图11所示的实施例，第一燃烧器D1的两个线圈54-1 和54-2以及第二燃烧器D2的两个线圈54-3和54-4可以具有第一线圈驱动 器402-1，并且第三燃烧器D3的两个线圈54-5和54-6以及第四燃烧器D4 的两个线圈54-7和54-8可以具有第二线圈驱动器402-2。

在下文中，将参考图13来描述根据实施例的控制感应加热装置的方法。 图13是根据实施例的感应加热装置的控制流程图。

首先，在操作S1110中，感应加热装置可以从设置在控制面板上的输入 设备接收用户的命令。

这里，用户的命令可以是用于选择燃烧器或线圈的命令。例如，感应加 热装置可以从输入设备接收用于选择包括第一线圈和第二线圈的第一燃烧 器的命令。

接下来，在操作S1120中，感应加热装置的控制器可以选择对应于用户 的选择命令的一个或多个线圈。例如，如果提供了根据上述第一实施例的线 圈驱动器，则当用户输入用于选择包括第一线圈和第二线圈的第一燃烧器的 命令时，控制器可以生成用于线圈驱动器的控制信号以接通第一线圈和第二 线圈的开关设备，并将产生的控制信号传送给开关设备，用于驱动第一线圈 和第二线圈接通开关设备。

结果，由于第一线圈和第二线圈以及连接到第一线圈和第二线圈的两个 电容器可以形成LC谐振电路，其处感应电流的大小变为最大的高频电流的 频率可以根据LC谐振电路的谐振频率来决定，并且还可以决定可用的高频 电流的频率范围。由于根据高频电流的频率决定烹饪容器的发热值，所以烹 饪容器的发热范围可能由于第一线圈和第二线圈以及连接到第一线圈和第 二线圈的两个电容器的LC谐振电路而改变。

如果用户输入用于选择包括第三线圈和第四线圈的第二燃烧器的命令， 则控制器可以产生用于线圈驱动器的控制信号，以接通第三线圈和第四线圈 的开关设备，并将产生的控制信号传送到开关设备，用于驱动第三线圈和第 四线圈接通开关设备。结果，由于第三线圈和第四线圈以及连接到第三线圈 和第四线圈的两个电容器可以形成另一LC谐振电路，并且其处感应电流的 大小变为最大的高频电流的另一频率的可以根据到另一LC谐振电路的谐振 频率来决定。结果，由于第一线圈和第二线圈以及连接到第一线圈和第二线圈的两个电容器的LC谐振电路，烹饪容器的加热范围可以从当第一线圈和 第二线圈被选中时的烹饪容器的加热范围改变。

接下来，在操作S1130中，感应加热装置的传感器可以确定烹饪容器是 否放置在一个或多个所选择的线圈的上方。

例如，如果选择包括第一线圈和第二线圈的第一燃烧器，则控制器可以 接通连接到第一线圈和第二线圈的开关设备，然后检测当没有烹饪容器放置 在第一燃烧器上方时通过传感器流向第一线圈和第二线圈的电流，将检测到 的电流作为参考电流值预先存储在存储装置中。

然后，控制器可以检测流向第一线圈和第二线圈的电流，并且将电流与 参考电流值进行比较。如果控制器确定检测到的电流低于参考电流值，则控 制器可以确定烹饪容器放置在作为所选择的线圈的第一线圈和第二线圈的 上方(操作S1130中的“是”)。如果控制器确定烹饪容器放置在所选择的线 圈的上方，则在操作S1140中，控制器可以驱动线圈驱动器以向所选择的线 圈供应高频电流。

然而，如果控制器确定检测到的电流等于或大于参考电流值，则控制器 可以确定没有烹饪容器放置在作为所选择的线圈的第一线圈和第二线圈的 上方(操作S1130中的“是”)。在这种情况下，在操作S1150中，控制面板 的显示器可以向用户显示没有感测到烹饪容器。

虽然已经参照示例性实施例具体地描述了本公开，但是本领域技术人员 应该理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行形式和细 节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种感应加热装置，包括：

线圈驱动器，被配置为具有多个可选择的谐振频率；以及

控制器，被配置为控制所述线圈驱动器，

其中所述线圈驱动器根据来自所述控制器的控制信号驱动线圈。

2.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，所述线圈驱动器具有两个或多个谐振频率。

3.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，所述线圈驱动器包括：

多个串联连接的线圈；

多个串联连接的其他线圈；

布置在多个线圈之间的开关设备；

布置在多个其他线圈之间的开关设备；

连接到多个线圈的多个电容器；以及

连接到多个其他线圈的多个其他电容器。

4.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，所述控制器接通或断开布置在多个线圈之间的开关设备，并且接通或断开布置在多个其他线圈之间的开关设备。

5.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，连接到多个线圈的多个电容器是两个或多个电容器，并且

连接到多个其他线圈的多个其他电容器是两个或多个电容器。

6.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，所述线圈驱动器还包括电流传感器，所述电流传感器布置在所述线圈驱动器的输入端子与串联连接的多个线圈和串联连接的多个其他线圈的节点之间。

7.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，所述线圈驱动器还包括：

电流传感器，被连接在串联连接的多个线圈的输出端子与多个电容器的节点之间；以及

另一电流传感器，被连接在串联连接的多个其他线圈的输出端子与多个其他电容器的节点之间。

8.根据权利要求6所述的感应加热装置，其中所述控制器将由至少一个电流传感器检测到的电流值与参考电流值进行比较，以确定烹饪容器是否放置在与所述至少一个电流传感器相对应的线圈上方。

9.根据权利要求7所述的感应加热装置，其中所述控制器将由至少一个传感器检测到的电流值与参考电流值进行比较，以确定烹饪容器是否放置在与所述至少一个传感器相对应的线圈上方。

10.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，所述线圈驱动器还包括：

开关设备，被连接在串联连接的多个线圈的输出端子与多个电容器的节点之间；以及

另一开关设备，被连接在串联连接的多个其他线圈的输出端子与多个其他电容器的节点之间，

其中串联连接的多个线圈的输出端子被电连接到串联连接的多个其他线圈的输出端子。

11.根据权利要求10所述的感应加热装置，其中，所述控制器接通或断开布置在多个线圈之间的开关设备，接通或断开布置在多个其他线圈之间的开关设备，接通或断开连接在串联连接的多个线圈的输出端子和多个电容器的节点之间的开关设备，并且接通或断开连接在串联连接的多个其他线圈的输出端子与多个其他电容器的节点之间的另一开关设备。

12.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中在所述线圈驱动器中，

连接到多个线圈的多个电容器是两对电容器，其中开关设备布置在两对电容器之间，以及

连接到多个其他线圈的多个其他电容器是两对其他电容器，其中开关设备布置在两对其他电容器之间。

13.根据权利要求12所述的感应加热装置，其中，所述控制器接通或断开布置在多个线圈之间的开关设备，接通或断开布置在多个其他线圈之间的开关设备，并且接通或断开布置在两对电容器之间的开关设备。

14.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，所述线圈驱动器包括：

第一线圈和第二线圈；

第一开关设备，其根据来自控制器的控制信号将所述线圈驱动器的输入端子连接到所述第一线圈的一端或所述第二线圈的一端；以及

第二开关设备，其根据来自控制器的控制信号将所述第一线圈的另一端连接到所述线圈驱动器的输出端子或所述第二线圈的一端。

15.一种控制感应加热装置的方法，所述方法包括：

在控制器处产生控制信号；以及

在具有多个可选择的谐振频率的线圈驱动器处，根据所述控制信号驱动线圈。