CN108347794B - 双线圈加热盘加热控制方法及控制系统 - Google Patents
双线圈加热盘加热控制方法及控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电路控制技术领域,公开了一种双线圈加热盘加热控制方法,包括:根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率;根据平均功率确定双线圈中的每一者以一定的时间间隔分时段导通时的分时加热功率;将分时加热功率与功率设定值比较;当分时加热功率大于功率设定值时,按照平均功率在全时段内加热该线圈;以及当分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,按照平均功率以一定的时间间隔分时段加热该线圈,其中所述时间间隔为交流电半周期的整数倍;并且,当所述双线圈中的每一者的分时加热功率均小于或等于所述功率设定值时,所述双线圈以一定的时间间隔分时段交替加热,降低线圈频繁通断造成的噪声,改善电路的电磁兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术领域,具体地,涉及一种双线圈加热盘加热控制方法及控制系统。
背景技术
现有的电磁加热电器如电磁炉、电饭煲、电压力锅等,为满足多样的烹饪模式对加热功率和加热方式的要求,采用两个及以上的加热线圈组成一个加热系统,在加热时一般采用分时交替的加热方式,如在交流电的正、负周期分别加热。
但这种方式在大功率切换至零功率时,由于功率变化过大,会产生较大的噪声问题,且频繁的接通/断开加热线圈对电网产生电磁干扰的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双线圈加热盘加热控制方法及控制系统,该方法控制双线圈中的其中一者在全周期内加热,减小因线圈频繁交替接通造成的噪声,改善电路的电磁兼容性。
为了实现上述目的,本发明提供一种双线圈加热盘加热控制方法,该方法包括:根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率;根据所述平均功率确定双线圈中的每一者以一定的时间间隔分时段导通时的分时加热功率;将所述分时加热功率与功率设定值比较;当所述分时加热功率大于所述功率设定值时,按照所述平均功率在全时段内加热该线圈;以及当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,按照所述平均功率以一定的时间间隔分时段加热该线圈,其中所述时间间隔为交流电半周期的整数倍;
并且,当所述双线圈中的每一者的分时加热功率均小于或等于所述功率设定值时,所述双线圈以一定的时间间隔分时段交替加热。
优选地,当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,按照所述平均功率在交流电的半周期内分时段加热该线圈。
优选地,所述功率需求值为所述双线圈的平均功率之和,所述双线圈中的一者的平均功率是另一者的平均功率的两倍。
优选地,将所述单相交流电整流为直流电后为所述双线圈加热。
优选地,该方法还包括:检测所述单相交流电的正负周期,根据检测结果生成过零标志,根据该过零标志控制双线圈的加热。
优选地,还包括:当检测到所述交流电的过零上升沿或过零下降沿时,将过零标志置为1;对过零标志置为1的次数进行统计;以及当所述统计的次数为偶数时,控制所述双线圈同时加热。
优选地,所述整流后的直流电经过开关模块将所述直流电转换为高频电流,所述高频电流分别接入所述双线圈;
所述开关模块包括IGBT管,控制所述IGBT管的基极驱动电压导通该IGBT,以控制所述线圈接通所述高频电流;
在所述双线圈均导通的半周期内,两个开关模块的IGBT的所述基极由相同的驱动电路驱动。
本发明还提供一种双线圈加热盘加热控制系统,该系统包括:交流电源,用以输出单相交流电;整流滤波模块,用以将所述单相交流电整流为直流电;和控制模块,所述控制模块被配置为:根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率;根据所述平均功率确定双线圈中的每一者以一定的时间间隔分时段导通时的分时加热功率;将所述分时加热功率与功率设定值比较;当所述分时加热功率大于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率在全时段内接通所述直流电;以及
当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率以一定的时间间隔分时段接通所述直流电,其中所述时间间隔为交流电半周期的整数倍;
并且,当所述双线圈中的每一者的分时加热功率均小于或等于所述功率设定值时,控制所述双线圈以一定的时间间隔分时段交替接通所述直流电。
优选地,当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率在交流电的半周期内分时段加热该线圈。
优选地,该系统还包括:开关模块,用以连接所述直流电和所述双线圈,所述开关模块包括IGBT管;以及驱动电路,用以控制所述IGBT管的基极电压以驱动该IGBT管导通;所述控制模块还被配置为:控制所述驱动电路的输出电压以控制所述IGBT管的基极驱动电压从而导通该IGBT,控制所述线圈接通所述直流电;其中,在所述双线圈均导通的半周期内,两个开关模块的IGBT的所述基极连接相同的驱动电路。
优选地,该系统还包括:过零检测模块,用以检测所述交流电源的正周期,和用以根据检测结果生成过零标志;所述控制模块还被配置为:根据该过零标志控制双线圈的加热。
优选地,当所述过零检测模块检测到所述交流电的过零上升沿或过零下降沿时,将过零标志置为1;
还包括过零计数器,用以对过零标志置为1的次数进行统计;以及
所述控制模块还被配置为:当所述统计的次数为偶数时,控制所述双线圈同时加热。
通过上述技术方案,设定双线圈中的一者在全时段/全周期内加热,双线圈中的一者的平均功率是另一者的平均功率的两倍,根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率,根据平均功率确定分时加热功率,即在分时段内加热的功率,例如在交流电周期内以一定的时间间隔交替加热和断开,该时间间隔可以为交流电半周期的整数倍,实现按照一定加热占空比进行加热,而后将分时加热功率与功率设定值比较,若分时加热功率大于功率设定值时,说明超过线圈的功率值上限,则该线圈在全周期/全时段内按照平均功率进行加热,相较于现有双线圈交替加热的方案,本发明的技术方案中双线圈中的一者全时段内以持续稳定的平均功率加热,没有大范围的功率变化,可有效降低产生的噪声,同时,线圈的导通/关断次数减少,开关的导通/关断造成的电磁干扰较小,改善电器的电磁兼容性,延长线圈的使用寿命。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种实施方式的双线圈加热盘加热控制方法流程图;
图2是本发明另一种实施方式的双线圈加热盘加热控制方法流程图;
图3是开关模块IGBT驱动电路脉冲不同相位的相位图;
图4是开关模块IGBT驱动电路脉冲相同相位的相位图;
图5是根据示例1的实施方式的双线圈同时加热子程序流程图;
图6是根据现有技术的分时加热控制方法在示例1的情况下加热的信号波形示意图;
图7是根据示例1的实施方式按照双线圈同时加热子程序的相位图;
图8是根据示例2的实施方式的双线圈同时加热子程序流程图;
图9是根据示例3的实施方式的双线圈分时加热子程序流程图;
图10是本发明一种实施方式的双线圈加热盘加热控制系统结构示意图;
图11是本发明另一种实施方式的双线圈加热盘加热控制系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明一种实施方式的双线圈加热盘加热控制方法,控制双线圈中的一者全时段进行连续加热,另一者分时段进行加热;例如可以按照交流电半周期的整数倍的时间间隔进行进行分时段加热,在实际设计中可按照功率需求设定分时段加热的时间间隔,实现设定的加热占空比。例如可按照在每个交流电的正半周期分时段进行加热,或在每个交流电的负半周期分时段进行加热;此时,分时段加热的占空比为1/2;或可以按照若干x1个连续的交流电半周期进行加热,在若干x2个连续的半周期内不加热,则加热占空比=x2/(x1+x2);以实现不同的功率需求。
下面将以分时段加热时按照在交流电的每个半周期作为时间间隔的情况对本发明的加热控制方法进行进一步的说明。
图1是本发明一种实施方式的双线圈加热盘加热控制方法流程图。如图1所示的双线圈加热盘加热控制方法,包括:在步骤S110中,根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率;在步骤S120中,根据所述平均功率确定双线圈中的每一者以一定的时间间隔分时段导通时的分时加热功率;在步骤S130中,将所述分时加热功率与功率设定值比较;当所述分时加热功率大于所述功率设定值时,在步骤S140中,按照所述平均功率在全时段,即交流电全周期内加热该线圈;以及当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,在步骤S150中,按照所述平均功率在交流电半周内分时段加热该线圈,即以交流电的半周期作为时间间隔进行分时段加热该线圈。
上述方案中,控制双线盘中的分时加热功率是指半周期内加热时在该半周期内的平均加热功率,分时加热功率是平均功率的两倍;在已知功率需求值和两个线圈平均功率分配关系的情况下,可确定两个线圈的平均功率,在选择全周期内加热的线圈时,考虑各个线圈的功率上限值,即在分时加热模式下,即线圈分别在半周期内分时段加热的模式下,两个线圈的分时加热功率是否超过了设定值,如果超过了设定值,即线圈的加热功率上限,则无法达到功率需求值,此时,对该线圈采取全周期及全时段加热的模式,加热功率按照确定的平均功率。这种模式下,该线圈在全周期内加热,较现有的在半周期内交替加热的模式相比,避免了该线圈每个交流周期功率变化而产生的噪声。
同时,因线圈频繁接通电网和从电网断开,本发明的控制方法和控制系统使电路对电网造成的电磁干扰现象也得到改善。
根据本发明一种实施方式,所述功率需求值为所述双线圈的平均功率之和,所述双线圈中的一者的平均功率是另一者的平均功率的两倍。
上述方案中,对双线圈的两者的功率分配进行确定,全周期加热的线圈是半周期加热线圈平均功率的两倍,则在双线圈同时加热的半周期内,双线圈的加热功率相同。通过此种设置,可进一步设置双线圈在同时加热的半周期内,其二者驱动电路的脉冲频率和脉冲宽度相同,避免产生差频干扰及产生的噪声。
根据本发明一种实施方式,将所述单相交流电整流为直流电后为所述双线圈加热。
图2是根据图1所示实施方式的双线圈加热盘加热控制方法的详细示例。如图2所示,在步骤S131中,判断线圈1或线圈2的分时加热功率是否大于设定功率,如否,所述线圈1和线圈2的分时加热功率均在设定功率下,则在步骤S132中,执行双线圈分时加热子程序,如在步骤S131中,判断结果为是,即线圈1或线圈2中至少一者的分时加热功率大于设定功率,则在步骤S133中,进一步判断线圈1分时加热功率是否大于设定功率,如是,则在步骤S134中,执行双线圈同时加热子程序1;如否,则在步骤S135中,执行双线圈同时加热子程序2,执行程序后,结束流程。
相应地,上述步骤S133中,双线圈分时加热子程序即为在交流电半周期内加热线圈1,在另外半周期内加热线圈2;上述步骤S134中,双线圈同时加热子程序1即为在交流电全周期内加热线圈1,在半周期内加热线圈2;上述步骤S135中,双线圈同时加热子程序2即为在交流电全周期内加热线圈2,在半周期内加热线圈1。
根据本发明一种实施方式,该方法还包括:检测所述单相交流电的正负周期,根据检测结果生成过零标志,根据该过零标志控制双线圈的加热。
上述方案用于生成双线圈的加热控制信号,用交流电的正负周期交替点生成控制信号,可准确生成控制信号,无需另外设置信号生成或控制装置,简化系统和程序设置。将结合下述示例进行详细说明。
根据本发明一种实施方式,还包括:当检测到所述交流电的过零上升沿或过零下降沿时,将过零标志置为1;对过零标志置为1的次数进行统计;以及当所述统计的次数为偶数时,控制所述双线圈同时加热。
上述方案中,通过过零标志确定控制加热的方式,过零标志在过零上升沿和过零下降沿时被置为1,则在交流电的正周期的初始和结束时过零标志均为1,即:在交流电正周期的过零上升沿时,将过零标志置为1,随即更新统计的次数并将过零标志重置,在该正周期的过零下降沿时,将过零标志再次置为1,更新统计次数后,将过零标志重置,在下一个正周期重复上述过程。由此可知,在正周期的上升沿次数统计为奇数,在进入负周期的下降沿次数统计为偶数。可据此控制分时加热线圈,即只在半周期内加热线圈的加热。如上述方案,可在统计的次数为偶数,即在交流电的负半周期内加热该分时加热线圈,实现在此负半周期内双线圈同时加热。
根据本发明一种实施方式,所述整流后的直流电经过开关模块将所述直流电转换为高频电流,所述高频电流分别接入所述双线圈;
所述开关模块包括IGBT管,控制所述IGBT管的基极驱动电压导通该IGBT,以控制所述线圈接通所述高频电流;
在所述双线圈均导通的半周期内,两个开关模块的IGBT的所述基极由相同的驱动电路驱动。
上述方案为设置双线圈的驱动电路和开关模块,将IGBT作为开关模块将直流电转换为高频电流,通过驱动电路控制IGBT的基极电压控制IGBT的导通和关断,实现将线圈与电源的接通和断开。双线圈的每一者通过各自的IGBT开关模块接入电源,在双线圈同时加热的半周期内,双线圈的加热功率相同,两个IGBT开关模块的脉冲宽度相同,否则将产生差频干扰,产生噪声。
上述方案中,在保证脉冲宽度相同的情况下,对两个IGBT的驱动电路的脉宽相位的控制,一种方案是同时加热时两路IGBT驱动使用各自的驱动电路,则两路IGBT的G极波形相位可能会存在不一致的情况,如图3所示。另一种方案是同时加热时,两路IGBT的驱动使用其中一路的驱动电路,则两路IGBT的G极波形相位一致,如图4所示。
以下为几则本发明的双线圈加热盘加热控制方法确定加热功率和加热模式的示例:
示例1
设定功率需求值为1500W,双线圈的功率设定值均为1500W,则确定:
线圈1的平均功率:1000W;
线圈2的平均功率:500W;
由上述平均功率确定分时加热功率:
线圈1的分时加热功率:2000W;
线圈2的分时加热功率:1000W;
将分时加热功率与功率设定值比较:
线圈1的分时加热功率2000W>设定值1500W;
线圈2的分时加热功率1000W<设定值1500W;
则:将线圈1按照平均功率1000W在全周期内加热,线圈2按照平均功率1000W在半周期内加热。
图5为在根据上述示例1的加热模式下的同时加热子程序1控制流程图。如图5所示的同时加热子程序1,在全周期内加热线圈1,在负的半周期加热线圈2的模式下,包括:在步骤S210中,确定过零标志是否为1,如是,说明在正周期的上升沿或进入负周期的下降沿,在步骤S220中,将过零标志清除,在步骤S230中,过零计数器ZeroCount加1,在步骤S240中,判断过零计数器ZeroCount是否为奇数,如是,则说明为处于正周期的上升沿,则在步骤S250中,调整线圈1的加热功率为平均功率,在步骤S260中,按照线圈1的平均功率控制线圈1加热,线圈2不加热;如过零计数器ZeroCount不为奇数,说明在进入负周期的下降沿,在步骤S270中,控制线圈1和线圈2按照各自的平均功率同时加热。
图6是根据现有技术的分时加热控制方法在示例1的情况下加热的信号波形示意图。
在T11阶段,当进入正的半周期时,过零检测信号不为零,在T12阶段,当进入正的半周期时,过零检测信号为零;在T11阶段,线圈1的驱动电路驱动IGBT1的G极导通生成高频电流,线圈1以2000瓦的功率加热,线圈2停止加热;在T12阶段,线圈1停止加热,线圈2以1000瓦的功率加热。下一个过零点后重复上述两个加热控制过程,从图6中的波形15、波形16可知,线圈1平均加热功率1000瓦,线圈2平均加热功率为500瓦,总加热功率达到功率需求值。由于在T11周期线圈盘以最大火力2000瓦加热,在T12周期却停止加热,火力从最大2000瓦骤降至0瓦,功率变化过大,因此产生较大的噪音。
图7为根据本发明的加热控制方法在示例1的情况下加热的信号波形示意图。
在T21阶段,当进入正的半周期时,过零检测信号不为零,在T22阶段,当进入正的半周期时,过零检测信号为零;在交流电的过零上升沿或过零下降沿时,过零标志分别置为1,即在正的半周期开始和结束时,过零信号分别置为1,因此,在正的半周期的开始过零计数器为奇数,在正的半周期的结束时,过零计数器为偶数,在该示例中,根据该过零计数器的奇偶情况判断交流电所在的正负周期,进而控制线圈1和线圈2的加热时机。在T21阶段,当在步骤S240中判断过零计数器是奇数,则在步骤S250中,将线圈1的分时加热功率将至设定功率以下,例如降为其平均加热功率1000瓦,线圈1以1000瓦加热,线圈2停止加热;在T22阶段,当过零计数器不为奇数时,在步骤S270中,线圈1仍以1000瓦的功率加热,线圈2以1000瓦的功率加热。下一个过零点后重复上述两个加热控制过程,从图7中的波形25、波形26可知,线圈1平均加热功率1000瓦,线圈2平均加热功率为500瓦,总加热功率达到功率需求值。和现有技术的方案相比,该示例所示出的本发明的加热控制方法,线圈1以持续稳定的功率加热,没有大范围的火力/功率变化,因此能有效降低噪声,同时降低对电网的干扰,改善电磁兼容性。
由于线圈1和线圈2同时加热,必须控制两线盘的加热功率相同,即两开关管IGBT的脉冲宽度相同,否则会产生差频干扰,增加噪声。在保证脉冲宽度相同的情况下,对两脉宽相位的控制,一种方案是同时加热时两路IGBT驱动使用各自的同步电路,则两路IGBT的G极波形相位可能会存在不一致的情况,如图3所示。另一种方案是同时加热时,两路IGBT的驱动使用其中一路的同步电路,则两路IGBT的G极波形相位一致,如图4所示。
示例2
设定功率需求值为1500W,双线圈的功率设定值均为1500W,则确定:
线圈1的平均功率:500W;
线圈2的平均功率:1000W;
由上述平均功率确定分时加热功率:
线圈1的分时加热功率:1000W;
线圈2的分时加热功率:2000W;
将分时加热功率与功率设定值比较:
线圈1的分时加热功率1000W<设定值1500W;
线圈2的分时加热功率2000W>设定值1500W;
则:线圈1按照平均功率1000W在半周期内加热,将线圈2按照平均功率1000W在全周期内加热。
图8为上述示例2的加热模式下的双线圈同时加热子程序2流程示意图。其流程与图5所述流程相同,线圈1和线圈2的加热周期同示例1中相反。
根据示例2的双线圈同时加热子程序2,包括:在步骤S310中,确定过零标志是否为1,如是,说明在正周期的上升沿或进入负周期的下降沿,在步骤S320中,将过零标志清除,在步骤S330中,过零计数器ZeroCount加1,在步骤S340中,判断过零计数器ZeroCount是否为奇数,如是,则说明为处于正周期的上升沿,则在步骤S350中,调整线圈2的加热功率为平均功率,在步骤S360中,按照线圈2的平均功率控制线圈1加热,线圈1停止加热;如过零计数器ZeroCount不为奇数,说明在进入负的半周期的下降沿,在步骤S370中,控制线圈1和线圈2按照各自的平均功率同时加热,此时,二者在均加热的周期内的平均功率相同。
示例3
设定功率需求值为300W,双线圈的功率设定值均为1500W,则确定:
线圈1的平均功率:100W;
线圈2的平均功率:200W;
由上述平均功率确定分时加热功率:
线圈1的分时加热功率:200W;
线圈2的分时加热功率:400W;
将分时加热功率与功率设定值比较:
线圈1的分时加热功率200W<设定值1500W;
线圈2的分时加热功率400W<设定值1500W;
则:线圈1按照平均功率200W在半周期内加热,将线圈2按照平均功率400W在半周期内加热。
图9为在确定上述示例3的加热模式下的双线圈分时加热子程序流程示意图。在正的半周期内加热线圈1,在负的半周期加热线圈2,包括:在步骤S410中,判断过零标志是否为1,如是,说明在正周期的上升沿或进入负的半周期的下降沿,在步骤S420中,将过零标志清除,在步骤S430中,将过零计数器ZeroCount加1,在步骤S440中,判断过零计数器ZeroCount是否为奇数,如是,则说明为处于正周期的上升沿,按照线圈1的平均功率控制线圈1加热,线圈2停止加热;如过零计数器ZeroCount不为奇数,说明在进入负周期的下降沿,则在步骤S470中,控制线圈2加热,线圈1停止加热。
上述示例2和示例3的线圈1和2的功率分配,可根据用户选择的加热模式,例如选择不同位置(加热器具外周或内部)的线圈确定。
图10是本发明一种实施方式的双线圈加热盘加热控制系统结构示意图。如图10所示的本发明一种实施方式的双线圈加热盘加热控制系统,包括:交流电源10,用以输出单相交流电;整流滤波模块20,用以将所述单相交流电整流为直流电;和控制模块30,所述控制模块30被配置为:根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率;根据所述平均功率确定双线圈中的每一者以一定的时间间隔分时段导通时的分时加热功率;将所述分时加热功率与功率设定值比较;当所述分时加热功率大于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率在全时段内接通所述直流电;以及
当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率以一定的时间间隔分时段接通所述直流电,其中所述时间间隔为交流电半周期的整数倍;
并且,当所述双线圈中的每一者的分时加热功率均小于或等于所述功率设定值时,控制所述双线圈以一定的时间间隔分时段交替接通所述直流电。
上述方案中,交流电通过整流滤波模块20转换为直流电,通入所述双线圈,控制模块30根据双线圈的功率分配和功率需求值控制双线圈的加热,具体可以为:确定双线圈中的每一者的平均功率,即双线圈加热的功率分配,设定双线圈中的一者在全时段、即交流电的全周期内加热,另一者在半周期内分时段加热,且加热工作时的电流、功率相同。则在已知功率需求值和两个线圈平均功率分配关系的情况下,可确定两个线圈的平均功率,在选择全周期内加热的线圈时,考虑各个线圈的功率上限值,在分时段加热模式下,即线圈分别在半周期内加热的模式下,两个线圈的分时加热功率是否超过了设定值,如果超过了设定值,即线圈的加热功率上限,则无法达到功率需求值,此时,对该线圈采取全周期加热的模式,加热功率按照确定的平均功率。该控制系统控制该线圈在全周期内加热,较现有的在半周期内交替加热的模式相比,避免了该线圈每个交流周期功率变化而产生的噪声。
根据本发明一种实施方式,该系统还包括:开关模块Ⅰ40和开关模块Ⅱ50,用以分别连接所述直流电和所述双线圈,即线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80;所述开关模块Ⅰ40和开关模块Ⅱ50分别包括IGBT管,该系统还包括驱动电路Ⅰ100和驱动电路Ⅱ110,分别用以控制两个开关模块Ⅰ40和开关模块Ⅱ50的IGBT管的基极电压以驱动该IGBT管导通;所述控制模块30还被配置为:控制所述驱动电路Ⅰ100和驱动电路Ⅱ110的输出电压以控制所述IGBT管的基极驱动电压从而导通该IGBT,控制所述线圈Ⅰ70和/或线圈Ⅱ80接通所述直流电。
上述方案中,在线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80均导通的半周期内,两个开关模块的IGBT的所述基极连接相同的驱动电路,即使用驱动电路Ⅰ100或驱动电路Ⅱ110同时为开关模块Ⅰ40和开关模块Ⅱ50提供驱动电压。
上述方案的设置双线圈的驱动电路和开关模块,将IGBT作为开关模块将直流电转换为高频电流,通过驱动电路控制IGBT的基极电压控制IGBT的导通和关断,实现将线圈与电源的接通和断开。线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80的每一者通过各自的IGBT开关模块接入电源,在线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80同时加热的半周期内,线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80的加热功率相同,两个开关模块的脉冲宽度相同,否则将产生差频干扰,产生噪声。
上述方案中,在保证脉冲宽度相同的情况下,对两个IGBT的驱动电路的脉宽相位的控制,一种方案是同时加热时两个IGBT驱动使用各自的驱动电路,则两路IGBT的G极波形相位可能会存在不一致的情况,如图3所示。另一种方案是同时加热时,两个IGBT的驱动使用相同的驱动电路,则两路IGBT的G极波形相位一致,如图4所示。
根据本发明一种实施方式,该系统还包括:过零检测模块60,用以检测所述交流电源的正周期,和用以根据检测结果生成过零标志;所述控制模块30还被配置为:根据该过零标志控制线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80的导通。
根据本发明一种实施方式,当所述过零检测模块60检测到所述交流电的过零上升沿或过零下降沿时,将过零标志置为1;
控制模块30还包括过零计数器31,用以对过零标志置为1的次数进行统计;以及
所述控制模块30还被配置为:当所述统计的次数为偶数时,控制所述线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80同时加热,器具90置于线圈Ⅰ70和线圈Ⅱ80上方,因涡流产生热量,例如可用于烹饪。
上述方案中,通过过零标志确定控制加热的方式,过零标志在过零上升沿和过零下降沿时被置为1,则在交流电的正周期的初始和结束时过零标志均为1,即:在交流电正周期的过零上升沿时,将过零标志置为1,随即更新统计的次数并将过零标志重置,在该正周期的过零下降沿时,将过零标志再次置为1,更新统计次数后,将过零标志重置,在下一个正周期重复上述过程。由此可知,在正周期的上升沿次数统计为奇数,在进入负周期的下降沿次数统计为偶数。可据此控制分时加热线圈,即只在半周期内加热线圈的加热。如上述方案,可在统计的次数为偶数,即在交流电的负半周期内加热该分时加热线圈,实现在此负周期内双线圈同时加热。
本发明实施方式的双线圈加热盘加热控制系统,线圈加热的噪声小,同时具有较好的电磁兼容性。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如,可以将在负半周期内同时加热双线圈改变为在正半周期同时加热双线圈,相应地,对于过零次数的同时,设置在奇数时控制双线圈同时加热。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (12)
1.一种双线圈加热盘加热控制方法,该方法包括:
根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率;
根据所述平均功率确定双线圈中的每一者以一定的时间间隔分时段导通时的分时加热功率;
将所述分时加热功率与功率设定值比较;
当所述分时加热功率大于所述功率设定值时,按照所述平均功率在全时段内加热该线圈;以及
当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,按照所述平均功率以一定的时间间隔分时段加热该线圈,其中所述时间间隔为交流电半周期的整数倍;
并且,当所述双线圈中的每一者的分时加热功率均小于或等于所述功率设定值时,所述双线圈以一定的时间间隔分时段交替加热。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,按照所述平均功率在交流电的半周期内分时段加热该线圈。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述功率需求值为所述双线圈的平均功率之和,所述双线圈中的一者的平均功率是另一者的平均功率的两倍。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述交流电整流为直流电后为所述双线圈加热。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
检测所述交流电的正负周期,根据检测结果生成过零标志,根据该过零标志控制双线圈的加热。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
当检测到所述交流电的过零上升沿或过零下降沿时,将过零标志置为1;
对过零标志置为1的次数进行统计;以及
当所述统计的次数为偶数时,控制所述双线圈同时加热。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,整流后的直流电经过开关模块将所述直流电转换为高频电流,所述高频电流分别接入所述双线圈;
所述开关模块包括IGBT管,控制所述IGBT管的基极驱动电压导通该IGBT,以控制所述线圈接通所述高频电流;
在所述双线圈均导通的半周期内,两个开关模块的IGBT的所述基极由相同的驱动电路驱动。
8.一种双线圈加热盘加热控制系统,其特征在于,该系统包括:
交流电源,用以输出单相交流电;
整流滤波模块,用以将所述单相交流电整流为直流电;和
控制模块,所述控制模块被配置为:
根据功率需求值确定双线圈中的每一者的平均功率;
根据所述平均功率确定双线圈中的每一者以一定的时间间隔分时段导通时的分时加热功率;
将所述分时加热功率与功率设定值比较;
当所述分时加热功率大于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率在全时段内接通所述直流电;以及
当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率以一定的时间间隔分时段接通所述直流电,其中所述时间间隔为交流电半周期的整数倍;
并且,当所述双线圈中的每一者的分时加热功率均小于或等于所述功率设定值时,控制所述双线圈以一定的时间间隔分时段交替接通所述直流电。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,当所述分时加热功率小于或等于所述功率设定值时,控制该线圈按照所述平均功率在交流电的半周期内分时段交替接通所述直流电。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,还包括:
开关模块,用以连接所述直流电和所述双线圈,所述开关模块包括IGBT管;以及,
驱动电路,用以控制所述IGBT管的基极电压以驱动该IGBT管导通;
所述控制模块还被配置为:控制所述驱动电路的输出电压以控制所述IGBT管的基极驱动电压从而导通该IGBT,控制所述线圈接通所述直流电;
其中,在所述双线圈均导通的半周期内,两个开关模块的IGBT的所述基极连接相同的驱动电路。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,该系统还包括:
过零检测模块,用以检测所述交流电源的正周期,和用以根据检测结果生成过零标志;
所述控制模块还被配置为:根据该过零标志控制双线圈的加热。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,
当所述过零检测模块检测到所述交流电的过零上升沿或过零下降沿时,将过零标志置为1;
还包括过零计数器,用以对过零标志置为1的次数进行统计;以及
所述控制模块还被配置为:当所述统计的次数为偶数时,控制所述双线圈同时加热。
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