CN108738180A - 电磁加热装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁加热装置的控制方法，其中，电磁加热装置包括用于调节加热功率的功率管，该控制方法包括：采集功率管的实际电流信号，并获得实际电流峰值信号；当实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，其中，当前目标电流信号小于理想目标电流信号；根据实际电流信号和理想目标电流信号控制功率管的开断以达到目标加热功率。该电磁加热装置的控制方法，可以保证加热功率，避免元器件阻抗变大而造成功率下降的问题。本发明还公开了电磁加热装置。

Description

电磁加热装置及其控制方法

技术领域

本发明属于电器制造技术领域，尤其涉及一种电磁加热装置的控制方法，以及电磁加热装置。

背景技术

目前，电磁加热装置例如电磁炉，通过目标电流与实际电流的对比，调整功率管开通脉冲宽度，达到目标功率。但是，由于电流采样的误差，部分量产产品功率标称2000W，而实际功率可能只有1900W，另外，当产品长期使用过程中，元器件阻抗变大，功率也会下降，此时就会出现加热慢的问题，引起用户抱怨。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明需要提出一种电磁加热装置的控制方法，该控制方法，可以保证加热功率，避免元器件阻抗变大而造成功率下降的问题。

本发明还提出电磁加热装置。

为了解决上述问题，本发明一方面提出的电磁加热装置的控制方法，其中，所述电磁加热装置包括用于调节加热功率的功率管，所述控制方法包括：采集所述功率管的实际电流信号，并获得实际电流峰值信号；当所述实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，其中，所述当前目标电流信号小于所述理想目标电流信号；以及根据所述实际电流信号和理想目标电流信号控制所述功率管的开断以达到目标加热功率。

根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，通过将实际电流峰值信号与目标电流峰值信号进行比较，在实际电流峰值信号小于目标电流峰值信号时，调节当前目标电流增大至理想目标电流，从而可以保证电磁加热装置的加热功率达到目标加热功率，避免实际加热功率的降低。

在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：判断所述实际电流峰值信号是否大于过流保护阈值；以及，当所述实际电流峰值信号大于过流保护阈值时，进行过流保护。

在本发明的一些实施例中，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，进一步包括：

计算所述实际电流峰值信号与所述目标峰值信号的差值信号；根据所述差值信号确定电流调整值；以及，根据所述电流调整值调节所述当前目标电流信号至所述理想目标电流信号。

在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：接收用户选择指令，并根据用户选择指令获得所述目标加热功率。

在本发明的一些实施例中，所述电磁加热装置包括电磁炉。

为了解决上述问题，本发明另一方面的电磁加热装置，包括：功率管模块，用于调节加热功率；采集模块，用于采集所述功率管模块的实际电流信号，并获得实际电流峰值信号；第一比较模块，用于将所述实际电流峰值信号与目标峰值信号进行比较；调节模块，用于在所述实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，其中，所述当前目标电流信号小于所述理想目标电流信号；和，控制模块，用于根据所述实际电流信号和理想目标电流信号控制所述功率管模块的开断以达到目标加热功率。

根据本发明实施例的电磁加热装置，通过第一比较模块30将实际电流峰值信号与目标电流峰值信号进行比较，在实际电流峰值信号小于目标电流峰值信号时，调节模块40调节当前目标电流增大至理想目标电流，从而可以保证电磁加热装置的加热功率达到目标加热功率，避免实际加热功率的降低。

在本发明的一些实施例中，所述电磁加热装置还包括：第二比较模块，用于将所述实际电流峰值信号与过流保护阈值进行比较；和，过流保护模块，用于在所述实际电流峰值信号大于所述过流保护阈值时，进行过流保护。

在本发明的一些实施例中，所述调节模块进一步包括：计算单元，用于计算所述实际电流峰值信号与所述目标峰值信号的差值信号；确定单元，用于根据所述差值信号确定电流调整值；和，调节单元，用于根据所述电流调整值调节所述当前目标电流信号至所述理想目标电流信号。

在本发明的一些实施例中，所述电磁加热装置还包括：放大模块，用于将所述实际电流信号和所述实际电流峰值信号进行放大。

在本发明的一些实施例中，所述电磁加热装置还包括：选择模块，用于接收用户选择指令，并根据所述用户选择指令获得所述目标加热功率。

在本发明的一些实施例中，所述电磁加热装置包括电磁炉。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图；

图2是根据本发明的一个实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的电磁加热装置的框图；

图4是根据本发明的一个实施例的电磁加热装置的框图；

图5是根据本发明的另一个实施例的电磁加热装置的框图；以及

图6是根据本发明的一个具体实施例的电磁加热装置的框图。

附图标记：

电磁加热装置100；

功率管模块10、采集模块20、第一比较模块30、调节模块40和控制模块50，放大模块60，选择模块70，第二比较模块80和过流保护模块90，

计算单元41、确定单元42和调节单元43。

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。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的电磁加热装置的控制方法和电磁加热装置。

图1是根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图，其中，电磁加热装置包括用于调节加热功率的功率管，例如，电磁炉通过IGBT的开关使得谐振模块产生持续振荡，来实现对锅具的加热。

如图1所示，该电磁加热装置的控制方法包括：

S1，采集功率管的实际电流信号，并获得实际电流峰值信号。

具体地，在进行加热时，对电磁加热装置的功率管上的电流最大值进行实时采样。

S2，当实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，其中，当前目标电流信号小于理想目标电流信号。

具体地，将功率管上的电流最大值与目标峰值信号进行比较，其中，目标峰值信号可以理解为：在理想状态下即电子元件的性能良好状态下，电流峰值达到该目标峰值信号时，电磁加热装置的加热功率可以达到目标加热功率。当实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，认为加热功率不能够达到目标加热功率，例如，由于元器件阻抗变大导致功率下降。

当实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，如果仍然根据当前目标电流与实际电流的对比调整功率管的开关，则不能达到目标加热功率，为了避免实际加热功率达不到标称的目标加热功率，在本发明的实施例中，调节当前目标电流信号增加至理想目标电流信号，在这里，理想目标电流信号可以理解为：在当前加热状态下，以该理想目标电流信号控制功率管的开关，可以达到目标加热功率。即言，在功率管的电流峰值低于目标峰值时，即增加目标电流，达到提升加热功率的目的，因而，在长期使用后，不会因为电子元件的内阻增大而造成功率管的电流降低，进而避免加热功率达不到目标加热功率。

S3，根据实际电流信号和理想目标电流信号控制功率管的开断以达到目标加热功率。

具体地，将实际电流信号与理想目标电流信号进行对比，调整功率管的开通脉冲宽度，即使电子元件的内阻增大，也不会降低功率。

根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，通过将实际电流峰值信号与目标电流峰值信号进行比较，在实际电流峰值信号小于目标电流峰值信号时，调节当前目标电流增大至理想目标电流，从而可以保证电磁加热装置的加热功率达到目标加热功率，避免实际加热功率的降低。

概括来说，本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，直接比较功率管的实际电流峰值和目标电流峰值，例如，可以采用比较器进行比较，在实际电流峰值低于目标电流峰值即比较器设定的参考电压，比较器信号翻转，即触发中断使得软件增加目标电流，提升功率。

图2是根据本发明的一个具体实施例的电磁加热装置的控制方法的流程图，如图2所示，包括：

S100，检测实际电流峰值信号。

S200，判断是否触发比较器信号翻转，即比较器比较实际电流峰值信号和目标峰值信号，如果是，即实际电流峰值信号小于目标峰值信号，则进入步骤S300，否则，结束。

S300，触发中断，增大目标电流，并返回步骤S100。

通过触发中断增大目标电流，可以提升功率，从而，在电子元件的内阻增大时，保证功率管的电流不会因此降低，达到目标加热功率。

进一步地，可以根据当前目标电流信号与理想目标电流信号的具体情况调整目标电流，具体地，计算实际电流峰值信号与目标峰值信号的差值信号；根据差值信号确定电流调整值，例如，可以根据前期的实验数据确定差值信号与电流调整值之间的对应关系，并保存。进而，根据电流调整值调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，例如，在当前目标电流信号的基础上增加电流调整值即达到理想目标电流信号，进而根据理想目标电流信号和实际电流信号来控制功率管的开断以达到目标加热功率。

其中，目标加热功率可以由用户设置，例如在电磁加热装置上设置选择模块例如输入按键或者选择旋钮，通过操作选择模块可以选择需要的加热功率，电磁加热装置可以包括但不限于电磁炉，接收用户选择指令，并根据用户选择指令获得目标加热功率。

另外，本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，可以进行过流保护。具体地，判断实际电流峰值信号是否大于过流保护阈值；以及，当实际电流峰值信号大于过流保护阈值时，进行过流保护，从而，可以避免增大目标电流，造成实际电流峰值过高而损坏功率管。

总而言之，本发明实施例的电磁加热装置的控制方法，通过将功率管的脉冲电流与目标电流进行比较，解决了因长期工作电子元件内阻增大等导致功率偏低的问题，保证电磁加热装置的实际加热功率达到目标加热功率，满足用户需求。

下面参照附图描述根据本发明另一方面实施例的电磁加热装置。

图3是根据本发明实施例的电磁加热装置的框图，如图3所示，电磁加热装置100包括功率管模块10、采集模块20、第一比较模块30、调节模块40和控制模块50。

其中，功率管模块10用于调节加热功率；采集模块20用于采集功率管模块10的实际电流信号，并获得实际电流峰值信号；第一比较模块30用于将实际电流峰值信号与目标峰值信号进行比较。

调节模块40用于在实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，其中，当前目标电流信号小于理想目标电流信号。其中，目标峰值信号可以理解为：在理想状态下即电子元件的性能良好状态下，电流峰值达到该目标峰值信号时，电磁加热装置的加热功率可以达到目标加热功率；理想目标电流信号可以理解为：在当前加热状态下，以该理想目标电流信号控制功率管的开关，可以达到目标加热功率。

控制模块50用于根据实际电流信号和理想目标电流信号控制功率管模块10的开断以达到目标加热功率。当实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，如果仍然根据当前目标电流与实际电流的对比调整功率管的开关，则不能达到目标加热功率，为了避免实际加热功率达不到标称的目标加热功率，在本发明的实施例中，调节模块40调节当前目标电流信号增加至理想目标电流信号，在这里，理想目标电流信号可以理解为：在当前加热状态下，以该理想目标电流信号控制功率管的开关，可以达到目标加热功率。即言，在功率管的电流峰值低于目标峰值时，增加目标电流，达到提升加热功率的目的，因而，在长期使用后，不会因为电子元件的内阻增大而造成功率管的电流降低，进而避免加热功率达不到目标加热功率。

根据本发明实施例的电磁加热装置，通过第一比较模块30将实际电流峰值信号与目标电流峰值信号进行比较，在实际电流峰值信号小于目标电流峰值信号时，调节模块40调节当前目标电流增大至理想目标电流，从而可以保证电磁加热装置的加热功率达到目标加热功率，避免实际加热功率的降低。

进一步地，可以根据当前目标电流信号与理想目标电流信号的具体情况调整目标电流，具体地，如图4所示，调节模块40包括计算单元41、确定单元42和调节单元43。其中，计算单元41用于计算实际电流峰值信号与目标峰值信号的差值信号；确定单元42用于根据差值信号确定电流调整值，例如，可以根据前期的实验数据确定差值信号与电流调整值之间的对应关系，并保存；调节单元43用于根据电流调整值调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，例如，在当前目标电流信号的基础上增加电流调整值即达到理想目标电流信号，进而，根据理想目标电流信号和实际电流信号来控制功率管的开断以达到目标加热功率。

可以理解的是，采集的电流信号往往比较弱，为了方便后续信号处理，如图5所示，该电磁加热装置100还包括放大模块60，放大模块60用于将实际电流信号和实际电流峰值信号进行放大。例如，采用放大器实现信号放大，可以根据采集信号的强弱和具体需要设置放大等级和放大倍数。

其中，本发明实施例的电磁加热装置100可以包括但不限于电磁炉，目标加热功率可以由用户设置，如图5所示，该电磁加热装置100还包括选择模块70，选择模块70用于接收用户选择指令，并根据用户选择指令获得目标加热功率。例如，在电磁炉上设置选择模块70例如输入按键或者选择旋钮，通过操作选择模块可以选择需要的加热功率。

另外，本发明实施例的电磁加热装置100可以进行过流保护，如图5所示，该电磁加热装置100还包括第二比较模块80和过流保护模块90。其中，第二比较模块80用于将实际电流峰值信号与过流保护阈值进行比较；过流保护模块90用于在实际电流峰值信号大于过流保护阈值时，进行过流保护，从而，可以避免增大目标电流，造成实际电流峰值过高而损坏功率管。

具体地，参照图6所示，其中，比较模块60设置一级放大单元AMP1和二级放大单元AMP2，一级放大单元AMP1的放大倍数例如6倍、8倍或10倍，由用户选择，二级放大单元AMP2的放大倍数例如1倍、2倍或者4倍，可以由用户选择，第一比较模块30的参考电压，例如设定为1/6VDD或者2/6VDD或者3/6VDD或者4/6VDD，用户可以选择，同样地，第二比较模块80的参考电压，也可以由用户选择。第一比较模块30和第二比较模块80根据输出使能周期输出高电平探测信号。采样电流信号AMP11通过一级放大单元AMP1放大，放大后的信号通过第二比较模块80与过流阈值即设定参考电压进行比较，在采样值大于过流阈值时，第二比较模块80输出过流保护信号以进行过流保护。通过二级放大单元AMP2将一级放大后的电流信号进一步放大，并将放大后的采样值输出至第一比较模块30，第一比较模块30将采样值与参考电压进行比较，在采样值小于参考电压即目标值时，信号翻转，输出中断信号至控制模块50，控制模块50增大当前目标电流至理想目标电流，进而根据实际电流和理想目标电流控制功率管模块10的开关，以达到目标加热功率。

概括来说，本发明实施例的电磁加热装置100，通过比较模块将功率管的脉冲电流与目标电流进行比较，解决了因长期工作电子元件内阻增大等导致功率偏低的问题，保证实际加热功率达到目标加热功率，满足用户需求。

需要说明的是，在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

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 (11)

1.一种电磁加热装置的控制方法，其特征在于，所述电磁加热装置包括用于调节加热功率的功率管，所述控制方法包括：

采集所述功率管的实际电流信号，并获得实际电流峰值信号；

当所述实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，其中，所述当前目标电流信号小于所述理想目标电流信号；以及

根据所述实际电流信号和理想目标电流信号控制所述功率管的开断以达到目标加热功率。

2.如权利要求1所述的电磁加热装置的控制方法，其特征在于，还包括：

判断所述实际电流峰值信号是否大于过流保护阈值；以及

当所述实际电流峰值信号大于过流保护阈值时，进行过流保护。

3.如权利要求1所述的电磁加热装置的控制方法，其特征在于，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，进一步包括：

计算所述实际电流峰值信号与所述目标峰值信号的差值信号；

根据所述差值信号确定电流调整值；以及

根据所述电流调整值调节所述当前目标电流信号至所述理想目标电流信号。

4.如权利要求1所述的电磁加热装置的控制方法，其特征在于，还包括：接收用户选择指令，并根据用户选择指令获得所述目标加热功率。

5.如权利要求1-4所述的电磁加热装置的控制方法，其特征在于，所述电磁加热装置包括电磁炉。

6.一种电磁加热装置，其特征在于，包括：

功率管模块，用于调节加热功率；

采集模块，用于采集所述功率管模块的实际电流信号，并获得实际电流峰值信号；

第一比较模块，用于将所述实际电流峰值信号与目标峰值信号进行比较；

调节模块，用于在所述实际电流峰值信号小于目标峰值信号时，调节当前目标电流信号至理想目标电流信号，其中，所述当前目标电流信号小于所述理想目标电流信号；和

控制模块，用于根据所述实际电流信号和理想目标电流信号控制所述功率管模块的开断以达到目标加热功率。

7.如权利要求6所述的电磁加热装置，其特征在于，还包括：

第二比较模块，用于将所述实际电流峰值信号与过流保护阈值进行比较；和

过流保护模块，用于在所述实际电流峰值信号大于所述过流保护阈值时，进行过流保护。

8.如权利要求6所述电磁加热装置，其特征在于，所述调节模块进一步包括：

计算单元，用于计算所述实际电流峰值信号与所述目标峰值信号的差值信号；

确定单元，用于根据所述差值信号确定电流调整值；和

调节单元，用于根据所述电流调整值调节所述当前目标电流信号至所述理想目标电流信号。

9.如权利要求6所述的电磁加热装置，其特征在于，还包括：

放大模块，用于将所述实际电流信号和所述实际电流峰值信号进行放大。

10.如权利要求6所述的电磁加热装置，其特征在于，还包括：

选择模块，用于接收用户选择指令，并根据所述用户选择指令获得所述目标加热功率。

11.如权利要求6-10任一项所述的电磁加热装置，其特征在于，所述电磁加热装置包括电磁炉。