CN108738181A - 电磁加热装置及其过流保护控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁加热装置，该电磁加热装置包括功率管模块、采集模块、比较模块、锁存模块和控制模块，其中，功率管模块，用于调整加热功率；采集模块，用于采集功率管模块的电流信号；比较模块，用于在功率管模块的电流信号大于电流阈值信号时输出锁存信号；锁存模块，用于锁存所述锁存信号，并根据锁存信号输出过流保护驱动信号；控制模块，用于在锁存模块连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，调整功率管模块的开通和关断以进行过流保护。该电磁加热装置，可以滤除干扰信号造成的过流误保护，提高过流保护的正确性，本发明还公开了一种电磁加热装置的过流保护控制方法。

Description

电磁加热装置及其过流保护控制方法

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，以及电磁加热装置的过流保护控制方法。

背景技术

现有的电磁加热系统中，为了保护功率管例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)等的安全工作，往往硬件设定了最大电流值保护，如果电流值过大，即进行过流保护。如图1所示，是现有技术的一种电磁加热系统的电路图，其中，RC1001为电流采样电阻，R1001和C1004为RC滤波电路。但是，实际调试过程中，电流信号采集时，由于信号为mV(毫伏)级别，容易耦合外部干扰毛刺信号，产生误判断。

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，该电磁加热装置，可以避免干扰信号造成的过流误保护，提高过流保护的准确性。

本发明还提出一种电磁加热装置的过流保护控制方法。

为了解决上述问题，本发明一方面提出的电磁加热装置，包括：功率管模块，用于调整加热功率；采集模块，用于采集所述功率管模块的电流信号；比较模块，用于在所述功率管模块的电流信号大于电流阈值信号时输出锁存信号；锁存模块，用于锁存所述锁存信号，并根据所述锁存信号输出过流保护驱动信号；和控制模块，用于在所述锁存模块连续预设个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，调整所述功率管模块的开通和关断，以进行过流保护。

根据本发明实施例的电磁加热装置，通过采用比较模块和锁存模块，控制模块在锁存模块连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，进行过流保护响应，可以滤除干扰信号造成的过流误保护，提高过流保护的准确性。

在本发明的一些实施例中，所述控制模块进一步用于，在所述锁存模块连续两个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，控制所述功率管模块关断，或者，控制所述功率管模块以降低加热功率。

在本发明的一些实施例中，所述功率管模块包括IGBT。

在本发明的一些实施例中，所述锁存模块包括锁存器。

在本发明的一些实施例中，所述电流阈值信号的取值范围为1.9V-2.1V。

在本发明的一些实施例中，所述锁存周期的取值范围为0.4-0.6微秒。

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，本发明另一方面提出的电磁加热装置的过流保护控制方法，包括：采集电磁加热装置的功率管模块的电流信号；当所述功率管的电流信号大于电流阈值信号时，输出锁存信号；锁存所述锁存信号，并根据所述锁存信号输出过流保护驱动信号；以及，当连续预设个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，调整所述功率管模块的开通和关断以进行过流保护。

根据本发明实施例的电磁加热装置的过流保护控制方法，通过将过流判断信号进行锁存，在确定连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，进行过流保护响应，可以滤除干扰信号造成的过流误保护，提高过流保护的准确性。

在本发明的一些实施例中，当连续预设个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，调整所述功率管模块的开通和关断以进行过流保护，进一步包括：在连续两个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，控制所述功率管模块关断；或者，在连续两个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，控制所述功率管模块以降低加热功率。

在本发明的一些实施例中，所述功率管模块包括IGBT。

在本发明的一些实施例中，所述锁存模块包括锁存器。

在本发明的一些实施例中，所述电流阈值信号的取值范围为1.9V-2.1V。

在本发明的一些实施例中，所述锁存周期的取值范围为0.4-0.6微秒。

在本发明的一些实施例中，其特征在于，所述电磁加热装置包括电磁炉。

附图说明

图1是现有技术的一种电磁加热系统的电路图；

图2是根据本发明实施例的电磁加热装置的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的电磁加热装置的框图；以及

图4是根据本发明实施例的电磁加热装置的过流保护控制方法的流程图。

附图标记：

电磁加热装置100；

功率管模块10、采集模块20、比较模块30、锁存模块40和控制模块50。

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的电磁加热装置及其过流保护控制方法。

图2是根据本发明实施例的电磁加热装置的框图，如图2所示，该电磁加热装置100包括功率管模块10、采集模块20、比较模块30、锁存模块40和控制模块50。

其中，功率管模块10用于调整加热功率，例如，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，电磁炉通过控制功率管模块10例如IGBT的开通和关闭来使得谐振模块产生持续振荡，并调整输出加热功率，实现对锅具的加热。

采集模块20用于采集功率管模块10的电流信号。例如，对于电磁炉，可以设置如图1中所示的电流采样电阻，用于电流采样。

比较模块30用于在功率管模块10的电流信号大于电流阈值信号时输出锁存信号。具体地，比较模块30将功率管模块10的电流信号与电流阈值信号进行比较，在本发明的一个实施例中，电流阈值信号的取值范围可以为1.9V-2.1V，例如，选择1.9V或者2.0V或者2.1V，当功率管模块10的电流信号大于电流阈值信号例如2.0V时有效，避免反向电流误保护，输出锁存信号例如高电平。

锁存模块40用于锁存该锁存信号，并根据锁存信号输出过流保护驱动信号。例如，锁存模块40采用锁存器，锁存器是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态，锁存，即把信号暂存以维持某种电平状态。

控制模块50用于在锁存模块40连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，确定是正常的过流信号，则调整功率管模块10的开通和关断，以进行过流保护，例如关闭或降低输出功率。

具体地，比较模块30在确定功率管模块10的电流信号大于电流阈值信号时，识别出此时存在过流现象，输出锁存信号例如高电平至锁存模块40，锁存模块40维持高电平即初步判断此时发生过流，但是，过流有可能是正常的过流信号也有可能是干扰信号造成的瞬间过流，而对于干扰信号造成的瞬间过流，维持时间比较短，如果是干扰信号，则比较模块30将发生信号翻转，锁存模块40也将改变状态，控制模块50即可判断为干扰信号造成的过流误判断，不进行响应。

所以，基于比较模块30和锁存模块40，控制模块50在锁存模块40连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，可以确定为正常的过流信号，即可避免电流采样时耦合进来的毛刺信号等干扰造成的过流误保护。

在本发明的实施例中，电流阈值信号、锁存周期以及确定正常过流信号时基于的锁存周期的个数，可以根据需要和具体情况进行设置和选择，在此不做具体限制。

在本发明的一个实施例中，锁存周期的取值范围可以为0.4-0.6微秒，例如选择0.5微秒，即锁存信号例如高电平信号周期大于0.5微秒才有效，保证耦合进来的毛刺信号不被响应。

参照图3所示为根据本发明的一个实施例的比较模块和锁存模块的信号传输示意图。如图3所示，比较模块30例如比较器CMP1将采集的IGBT的电流信号例如Vin_current与电流阈值信号例如Vref进行比较，当满足Vin_current>Vref，则比较器输出高电平至锁存器Latch，锁存器Latch锁存当前状态并输出过流保护驱动信号，除非上述条件不满足。进而，控制模块50在锁存模块40连续两个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，例如,图3中锁存器Latch的频率控制信号，连续高电平有效，即确定该过流信号为正常过流信号，而不是毛刺等干扰信号，并响应过流保护操作，例如，控制功率管模块10关断，暂停加热，或者，控制功率管模块10以降低加热功率，实现过流保护。

根据本发明实施例的电磁加热装置100，通过采用比较模块30和锁存模块40，控制模块50在锁存模块40连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，进行过流保护响应，可以滤除干扰信号造成的过流误保护，提高过流保护的准确性。

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的过流保护控制方法。

图4是根据本发明的实施例的电磁加热装置的过流保护控制方法的流程图，如图4所示，该过流保护控制方法包括：

S1，采集电磁加热装置的功率管模块的电流信号。

本发明实施例的电磁加热装置可以包括但不限于电磁炉，电磁炉通过控制功率管模块例如IGBT的开通和关闭来使得谐振模块产生持续振荡，并调整输出加热功率，实现对锅具的加热。

例如，对于电磁炉，可以设置如图1中所示的电流采样电阻，用于电流采样。

S2，当功率管模块的电流信号大于电流阈值信号时，输出锁存信号。

具体地，将功率管模块的电流信号与电流阈值信号进行比较，在本发明的一个实施例中，电流阈值信号的取值范围可以为1.9V-2.1V，例如，选择1.9V或者2.0V或者2.1V，当功率管模块的电流信号大于电流阈值信号例如2.0V时有效，避免反向电流误保护，输出锁存信号例如高电平。

S3，锁存该锁存信号，并根据锁存信号输出过流保护驱动信号。即维持当前电平状态并输出过流保护驱动信号例如高电平，除非接收到的锁存信号发生翻转，则锁存状态也变化。

S4，当连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，调整功率管模块的开通和关断以进行过流保护。

在本发明的一个实施例中，锁存周期的取值范围可以为0.4-0.6微秒，例如选择0.5微秒，即锁存信号例如高电平信号周期大于0.5微秒才有效，保证耦合进来的毛刺信号不被响应。

具体地，在确定功率管模块的电流信号大于电流阈值信号时，识别出此时存在过流现象，输出锁存信号例如高电平至锁存模块，锁存模块维持高电平即初步判断此时发生过流，但是，过流有可能是正常的过流信号也有可能是干扰信号造成的瞬间过流，而对于干扰信号造成的瞬间过流，维持时间比较短，如果是干扰信号，则锁存信号将发生信号翻转，锁存状态也将改变，即可判断为干扰信号造成的过流误判断，不进行响应。而在连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，例如，连续两个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，确定为正常的过流信号，而不是毛刺等干扰信号，并响应过流保护操作，例如，控制功率管模块关断，暂停加热，或者，控制功率管模块以降低加热功率，实现过流保护，即可避免电流采样时耦合进来的毛刺信号等干扰造成的过流误保护。

根据本发明实施例的电磁加热装置的过流保护控制方法，通过将过流判断信号进行锁存，在确定连续预设个锁存周期均输出过流保护驱动信号时，进行过流保护响应，可以滤除干扰信号造成的过流误保护，提高过流保护的准确性。

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 (14)

1.一种电磁加热装置，其特征在于，包括：

功率管模块，用于调整加热功率；

采集模块，用于采集所述功率管模块的电流信号；

比较模块，用于在所述功率管模块的电流信号大于电流阈值信号时输出锁存信号；

锁存模块，用于锁存所述锁存信号，并根据所述锁存信号输出过流保护驱动信号；和

控制模块，用于在所述锁存模块连续预设个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，调整所述功率管模块的开通和关断，以进行过流保护。

2.如权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述控制模块进一步用于，在所述锁存模块连续两个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，控制所述功率管模块关断，或者，控制所述功率管模块以降低加热功率。

3.如权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述功率管模块包括IGBT。

4.如权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述锁存模块包括锁存器。

5.如权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述电流阈值信号的取值范围为1.9V-2.1V。

6.如权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述锁存周期的取值范围为0.4-0.6微秒。

7.如权利要求1-6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。

8.一种电磁加热装置的过流保护控制方法，其特征在于，包括：

采集电磁加热装置的功率管模块的电流信号；

当所述功率管的电流信号大于电流阈值信号时，输出锁存信号；

锁存所述锁存信号，并根据所述锁存信号输出过流保护驱动信号；以及

当连续预设个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，调整所述功率管模块的开通和关断以进行过流保护。

9.如权利要求8所述的电磁加热装置的过流保护控制方法，其特征在于，当连续预设个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，调整所述功率管模块的开通和关断以进行过流保护，进一步包括：

在连续两个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，控制所述功率管模块关断；或者，

在连续两个锁存周期均输出所述过流保护驱动信号时，控制所述功率管模块以降低加热功率。

10.如权利要求8所述的电磁加热装置的过流保护控制方法，其特征在于，所述功率管模块包括IGBT。

11.如权利要求8所述的电磁加热装置，其特征在于，所述锁存模块包括锁存器。

12.如权利要求8所述的电磁加热装置的过流保护控制方法，其特征在于，所述电流阈值信号的取值范围为1.9V-2.1V。

13.如权利要求8所述的电磁加热装置的过流保护控制方法，其特征在于，所述锁存周期的取值范围为0.4-0.6微秒。

14.如权利要求8-13任一项所述的电磁加热装置的过流保护控制方法，其特征在于，所述电磁加热装置包括电磁炉。