CN109699095B - 电磁加热设备及其加热控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁加热设备及其加热控制方法和装置，所述电磁加热设备的驱动电路根据PPG控制信号驱动功率开关管，所述方法包括以下步骤：采样所述电磁加热设备的供电电压以生成电压采样值；当根据所述电压采样值判断所述供电电压处于预设低压范围时，获取所述电磁加热设备的当前功率档位以及当前功率档位对应的目标电流；根据对应的目标电流控制所述PPG控制信号的PPG宽度，以使电磁加热设备的工作电流维持在目标电流，从而在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够在低电压时实现加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

Description

电磁加热设备及其加热控制方法和装置

技术领域

本发明涉及生活电器技术领域，特别涉及一种电磁加热设备的加热控制方法、一种电磁加热设备的加热控制装置以及一种电磁加热设备。

背景技术

对于供电系统不稳定的地区，经常在用电高峰出现电压过低现象，例如电压会在160V左右。为了确保电磁加热设备的可靠性，通常在低电压时采用固定的功率档位例如最高档位运行，导致用户无法调节功率档位，电磁加热设备的加热功率始终维持不变。

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，本发明的一个目的在于提出一种电磁加热设备的加热控制方法，在低电压时实现功率调整，同时防止功率开关管烧毁。

发明的另一个目的在于提出一种电磁加热设备的加热控制装置。发明的又一个目的在于提出一种电磁加热设备。

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设备的加热控制方法，所述电磁加热设备的驱动电路根据PPG控制信号驱动功率开关管，所述方法包括以下步骤：采样所述电磁加热设备的供电电压以生成电压采样值；当根据所述电压采样值判断所述供电电压处于预设低压范围时，获取所述电磁加热设备的当前功率档位以及当前功率档位对应的目标电流；根据对应的目标电流控制所述PPG控制信号的PPG宽度，以使电磁加热设备的工作电流维持在目标电流。

根据本发明实施例提出的电磁加热设备的加热控制方法，当根据电压采样值判断供电电压处于预设低压范围时，根据当前功率档位对应的目标电流控制PPG控制信号的PPG宽度，以控制电磁加热设备的工作电流维持在目标电流，从而在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够在低电压时实现加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

另外，根据本发明上述实施例的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述的电磁加热设备的加热控制方法，还包括：采样所述电磁加热设备的工作电流以生成电流采样值；当根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流大于第一预设电流阈值时，控制所述PPG宽度减小第一预设宽度阈值；

根据本发明的一个实施例，当根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流小于第二预设电流阈值时，控制所述PPG宽度增加第二预设宽度阈值，其中，所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。

根据本发明的一个实施例，所述的电磁加热设备的加热控制方法还包括：根据所述电压采样值获取PPG限制值；当所述PPG宽度大于所述PPG限制值时，将所述PPG宽度限制为所述PPG限制值。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式获取所述PPG限制值：

Pmax＝P1+(V1-V)*K

其中，Pmax为所述PPG限制值，P1为所述供电电压为基准电压时的PPG基准限制值，V1为所述供电电压为基准电压时的基准电压采样值，V为所述电压采样值，K为系数。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种电磁加热设备的加热控制装置，所述电磁加热设备的驱动电路根据PPG控制信号驱动功率开关管，所述装置包括：电压采样单元，用于采样所述电磁加热设备的供电电压以生成电压采样值；控制单元，所述控制单元与所述电压采样单元相连，所述控制单元用于在根据所述电压采样值判断所述供电电压处于预设低压范围时，获取所述电磁加热设备的当前功率档位以及所述当前功率档位对应的目标电流，并根据对应的目标电流控制所述PPG控制信号的PPG宽度，以使所述电磁加热设备的工作电流维持在所述目标电流。

根据本发明实施例提出的电磁加热设备的加热控制装置，控制单元在根据电压采样值判断供电电压处于预设低压范围时，根据当前功率档位对应的目标电流控制PPG控制信号的PPG宽度，以控制电磁加热设备的工作电流维持在目标电流，从而在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够实现在低电压时加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

另外，根据本发明上述实施例的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述的电磁加热设备的加热控制装置，还包括：电流采样单元，所述电流采样单元用于采样所述电磁加热设备的工作电流以生成电流采样值；所述控制单元用于在根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流大于第一预设电流阈值时，控制所述PPG宽度减小第一预设宽度阈值。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元还用于在根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流小于第二预设电流阈值时，控制所述PPG宽度增加第二预设宽度阈值，其中，所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元还用于根据所述电压采样值获取PPG限制值，并在所述PPG宽度大于所述PPG限制值时，将所述PPG宽度限制为所述PPG限制值。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元根据以下公式获取所述PPG限制值：

Pmax＝P1+(V1-V)*K

其中，Pmax为所述PPG限制值，P1为所述供电电压为基准电压时的PPG基准限制值，V1为所述供电电压为基准电压时的基准电压采样值，V为所述电压采样值，K为系数。

为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出的一种电磁加热设备，其包括所述的电磁加热设备的加热控制装置。

根据本发明实施例提出的电磁加热设备，在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够实现在低电压时加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

根据本发明的一个实施例，所述电磁加热设备为电磁炉、电磁压力锅、电磁电饭煲或电磁灶。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电磁加热设备的加热控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的电磁加热设备的电路原理图；

图3是根据本发明一个实施例的电磁加热设备的加热控制方法的流程图；

图4是根据本发明另一个实施例的电磁加热设备的加热控制方法的流程图；

图5是根据本发明一个具体实施例的电磁加热设备的加热控制方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的电磁加热设备的加热控制装置的方框示意图；以及

图7是根据本发明一个实施例的电磁加热设备的加热控制装置的方框示意图。

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。

下面参考附图来描述本发明实施例的电磁加热设备的加热控制方法、电磁加热设备的加热控制装置以及电磁加热设备。

图1是根据本发明实施例的电磁加热设备的加热控制方法的流程图。如图1所示，电磁加热设备的加热控制方法包括以下步骤：

S1：采样电磁加热设备的供电电压以生成电压采样值。

根据本发明的一个具体实施例，如图2所示，电磁加热设备包括整流滤波电路、谐振电路、驱动电路和控制单元。其中，整流滤波电路与交流电源AC相连；谐振电路与整流滤波电路相连，谐振电路包括功率开关管Q1例如IGBT管、谐振电容C2和加热线圈L2；驱动电路与功率开关管Q1的控制极相连，驱动电路用于驱动功率开关管Q1；控制单元例如主控芯片与驱动电路相连，控制单元用于输出PPG控制信号至驱动电路以通过驱动电路驱动功率开关管Q1的导通或关断，换言之，驱动电路可根据PPG控制信号驱动功率开关管Q1，从而实现加热控制。具体地，控制单元可通过调节PPG控制信号的PPG宽度控制电磁加热设备的加热功率。

如图2所示，整流滤波电路可包括整流器和滤波器，其中，整流器与交流电源AC相连，整流器用于对交流电源AC提供的交流电进行整流以得到直流电，具体地，整流器的第一输入端与交流电源AC的第一端相连，整流器的第二输入端与交流电源AC的第二端相连；滤波器与整流器相连，滤波器用于对整流得到的直流电进行滤波，具体地，滤波器可包括第一电感L1和第一电容C1，第一电感L1的一端与整流器的第一输出端相连，整流器的第二输出端接地，第一电容C1的一端与第一电感L1的另一端相连，第一电容C1的另一端接地。

具体地，如图2所示，谐振电容C2和加热线圈L2可并联连接，并联的谐振电容C2和加热线圈L2的一端与滤波电感L1的另一端相连，还可与滤波电容C1的一端相连，并联的谐振电容C2和加热线圈L2的另一端与IGBT管的C极相连，IGBT管的E极接地，IGBT管的G极与控制单元相连。

其中，在本发明的一个具体示例中，可通过采样给电磁加热设备供电的交流电源的电压以获取电磁加热设备的供电电压。进而通过采样交流电源的电压可获取电压采样值。应当理解的是，通过电压采样可将模拟信号(供电电压)转换为数字信号(电压采样值)，该电压采样值可为AD采样值。

更具体地，如图2所示，电磁加热设备还可包括电压采样单元，电压采样单元可与交流电源AC相连，举例来说，电压采样单元可通过整流模块与交流电源AC相连，电压采样单元可检测交流电源AC的电压即电磁加热设备的供电电压以生成电压检测信号(电压检测信号可为模拟信号)，并可通过AD采样子单元对电压检测信号进行AD采样以获取电压采样值。

S2：当根据电压采样值判断供电电压处于预设低压范围时，获取电磁加热设备的当前功率档位以及当前功率档位对应的目标电流。

其中，不同的供电电压会生成不同的电压采样值，进而根据电压采样值可确定电磁加热设备的供电电压，并判断供电电压是否处于预设低压范围，如果电压采样值处于预设低压范围对应的采样范围，则判断供电电压处于预设低压范围，此时获取对应的目标电流。

具体地，预设低压范围可为100V-250V。

应当理解的是，电磁加热设备可设置有多个功率档位，在供电电压处于预设低压范围的情况下，多个功率档位将与多种电流控制方式一一对应。举例来说，功率档位与目标电流的对应关系如表1所示。

表1

如表1所示，多个功率档位可分别300W、500W、800W、1000W、1400W、1600W、1800W和2100W这8个档位。其中，应当理解的是，300W、500W和800W属于低功率档位，在低功率档位采用间歇加热方式进行加热，例如，在低功率档位可以1000W为基准进行间歇加热，即每个加热周期分为加热阶段和停止阶段，在加热阶段可以1000W为目标功率进行加热控制，在停止阶段停止加热，通过调整加热阶段的时间和停止阶段的时间可实现不同的低功率档位。而1000W、1400W、1600W、1800W和2100W属于较高功率档位，可采用连续加热方式进行加热。

进一步地，1000W对应的目标电流为4A、1400W对应的目标电流为6A、1600W对应的目标电流为7A、1800W对应的目标电流为8A、2100W对应的目标电流为9A。而300W、500W和800W对应的目标电流均为4A，但采用不同的间歇控制方式，例如在不同的低功率档位下加热阶段的时间与停止阶段的时间之比互不相同。

由此，依据功率档位与目标电流的对应关系，即可获取用户选择的功率档位对应的目标电流。

S3：根据对应的目标电流控制PPG控制信号的PPG宽度，以使电磁加热设备的工作电流维持在目标电流。

需要说明的是，PPG控制信号的PPG宽度可以为每个PPG周期中使功率开关管导通的电平的持续时间，例如，假设PPG控制信号为低电平时功率开关管导通，那么PPG宽度可为每个PPG周期中低电平的持续时间。

也就是说，在供电电压处于预设低压范围时，可获取用户选择的当前功率档位，此当前功率档位可为用户在供电电压处于预设低压范围时选择的，也可为用户在之前供电电压正常时选择的。在获取到当前功率档位之后，可依据功率档位与目标电流的对应关系获取当前功率档位对应的目标电流，然后根据该目标电流控制PPG宽度，以使电磁加热设备的工作电流维持在目标电流，例如，当电磁加热设备的工作电流高于目标电流时可减小PPG宽度，当电磁加热设备的工作电流低于目标电流时可增大PPG宽度。

由此，在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够在低电压时实现加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

进一步地，根据本发明的一个实施例，当根据电压采样值判断供电电压正常，即高于预设低压范围的上限制时，获取电磁加热设备的当前功率档位以及当前功率档位对应的目标加热功率，并根据对应的目标加热功率控制PPG控制信号的PPG宽度，以使电磁加热设备的加热功率维持在目标加热功率。

也就是说，在供电电压正常时，电磁加热设备的加热控制维持不变，依然通过功率控制方式实现加热控制，即根据当前功率档位对应的目标加热功率调整PPG宽度，以使电磁加热设备的加热功率维持在目标加热功率附近。需要说明的是，功率控制方式是现有技术，为本领域普通技术人员所熟知，在此不再详细赘述。

应当理解的是，在供电电压处于预设低压范围的情况下，多个功率档位将与多种功率控制方式一一对应。举例来说，功率档位与目标加热功率的对应关系如表1所示。如表1所示，1000W对应的目标加热功率为1000W、1400W对应的目标加热功率为1400W、1600W对应的目标加热功率为1600W、1800W对应的目标加热功率为1800W、2100W对应的目标加热功率为2050W。而300W、500W和800W对应的目标加热功率均为1000W，但采用不同的间歇控制方式，例如在不同的低功率档位下加热阶段的时间与停止阶段的时间之比互不相同。

由此，依据功率档位与目标加热功率的对应关系，即可获取用户选择的功率档位对应的目标加热功率，并根据对应的目标加热功率控制电磁加热设备的加热功率。

如上所述，在本发明的一些实施例中，每个功率档位具有对应的目标电流和目标加热功率，在供电电压处于预设低压范围时，仅是将控制功率切换为控制电流，即切换为根据功率档位对应的目标电流进行控制，但是，其他控制依然保持不变，例如连续加热控制与间歇加热控制不会发生改变。另外，在供电电压正常时，依然根据功率档位对应的目标加热功率进行控制。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图3所示，电磁加热设备的加热控制方法还包括：

S10：采样电磁加热设备的工作电流以生成电流采样值。

在本发明的一个具体实施例，电磁加热设备的工作电流可为功率开关管例如IGBT管的发射极电流，即言，可通过采样IGBT管的发射极电流以获取电磁加热设备的工作电流。进而通过采样IGBT管的发射极电流可获取电流采样值。应当理解的是，通过电流采样可将模拟信号(发射极电流)转换为数字信号(电流采样值)，该电流采样值可为AD采样值。

更具体地，如图2所示，电磁加热设备还可包括电流采样单元，电流采样单元可与IGBT管的发射极相连，举例来说，IGBT管的发射极与地之间可串联采样电阻例如康铜丝，电流采样单元可通过采样电阻检测IGBT管的发射极电流即电磁加热设备的工作电压以生成电流检测信号(电流检测信号可为模拟信号)，并可通过AD采样子单元对电流检测信号进行AD采样以获取电流采样值。

S20：当根据电流采样值判断电磁加热设备的工作电流大于第一预设电流阈值时，控制PPG宽度减小第一预设宽度阈值。

其中，不同的工作电流会生成不同的电流采样值，进而根据电流采样值可确定电磁加热设备的工作电流，并判断工作电流是否大于第一预设电流阈值，如果电流采样值大于第一预设电流阈值对应的最大电流采样值，则判断工作电流大于第一预设电流阈值，此时控制PPG宽度减小第一预设宽度阈值。

具体地，第一预设电流阈值可为9.5A。第一预设宽度阈值可为1us～5us，进一步可优选为2.5us。

由此，在根据目标电流控制PPG宽度的过程中，当工作电流超过第一预设电流阈值即最大电流限值时，PPG宽度减小，将工作电流的最大值限制在9.5A左右，从而有效保护功率开关管，避免功率开关管因过流而损坏。并且，因电压采样滞后，所以电压突变易导致电流突变，进而通过限制工作电流的最大值还可实现电流突变异常保护，避免功率开关管因电压突变导致的电流突变而损坏。

更进一步地，如图3所示，电磁加热设备的加热控制方法还包括：

S30：当根据电流采样值判断电磁加热设备的工作电流小于第二预设电流阈值时，控制PPG宽度增加第二预设宽度阈值，其中，第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值。

也就是说，在根据电流采样值确定电磁加热设备的工作电流之后，还可判断工作电流是否小于第二预设电流阈值，如果电流采样值小于第二预设电流阈值对应的最小电流采样值，则判断工作电流小于第二预设电流阈值，此时控制PPG宽度增加第二预设宽度阈值。

具体地，第二预设电流阈值可为3.5A。

由此，当工作电流低于第二预设电流阈值即最小电流限值时，PPG宽度增加，将工作电流的最小值限制在3.5A左右，从而确保电磁加热设置能够正常进行加热。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图4所示，电磁加热设备的加热控制方法还包括：

S100：根据电压采样值获取PPG限制值。

具体地，根据本发明的一个实施例，可根据以下公式获取PPG限制值：

Pmax＝P1+(V1-V)*K

其中，Pmax为PPG限制值，P1为供电电压为基准电压时的PPG基准限制值，V1为供电电压为基准电压时的基准电压采样值，V为电压采样值，K为系数。

举例来说，基准电压可为220V，由此，P1可为220V时的PPG限制值，V1可为220V时电压采样单元生成的电压采样值(AD采样值)即基准电压采样值；V可为电压采样单元实时生成的电压采样值(AD采样值)。

其中，更具体地，K可在0.1～20之间取值，优选地，K可取值为1。

并且，通过对Pmax＝P1+(V1-V)*K进行分析可知，当当前的实时供电电压高于基准电压即220V时，V高于V1，进而Pmax<P1，当当前的实时供电电压低于基准电压即220V时，V低于V1，进而Pmax>P1。

S200：当PPG宽度大于PPG限制值时，将PPG宽度限制为PPG限制值。

也就是说，在根据目标电流控制PPG宽度的过程中，还判断PPG宽度是否大于PPG限制值，如果PPG宽度大于PPG限制值，则将PPG宽度限制为PPG限制值。可根据不同的电压采样值即供电电压，设置不同的PPG限制值即PPG最大保护限值，从而通过加大PPG限制值，可以提高最大加热功率。

由此，能够实现更高的加热功率，确保电磁加热设备在供电电压较低时也可实现较高功率加热，同时通过设置合适的PPG限制值，也可避免功率开关管因电压突变导致的电流突变而损坏。

根据本发明的一个具体实施例，如图5所示，电磁加热设备的加热控制方法可包括以下步骤：

S101：获取电压采样值和电流采样值。

S102：根据电压采样值获取PPG限制值Pmax。

S103：判断当前PPG宽度是否大于PPG限制值Pmax。

如果是，则执行步骤S106；如果否，则执行步骤S104。

S104：判断电流采样值是否大于第一预设电流阈值对应的最大采样值IAD1。

如果是，则执行步骤S105；如果否，则结束。

S105：控制当前PPG宽度减小第一预设宽度阈值P0。

S106：将当前PPG宽度限制为PPG限制值Pmax。

综上，根据本发明实施例提出的电磁加热设备的加热控制方法，当根据电压采样值判断供电电压处于预设低压范围时，根据当前功率档位对应的目标电流控制PPG控制信号的PPG宽度，以控制电磁加热设备的工作电流维持在目标电流，从而在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够在低电压时实现加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种电磁加热设备的加热控制装置。

图6是根据本发明实施例的电磁加热设备的加热控制装置的方框示意图。其中，电磁加热设备的驱动电路根据PPG控制信号驱动功率开关管。

根据本发明的一个具体实施例，如图2所示，电磁加热设备包括整流滤波电路1、谐振电路2、驱动电路3和控制单元20。其中，整流滤波电路1与交流电源AC相连；谐振电路2与整流滤波电路1相连，谐振电路2包括功率开关管Q1例如IGBT管、谐振电容C2和加热线圈L2；驱动电路3与功率开关管Q1的控制极相连，驱动电路3用于驱动功率开关管Q1；控制单元20例如主控芯片与驱动电路3相连，控制单元20用于输出PPG控制信号至驱动电路3以通过驱动电路3驱动功率开关管Q1的导通或关断，换言之，驱动电路3可根据PPG控制信号驱动功率开关管Q1，从而实现加热控制。具体地，控制单元20可通过调节PPG控制信号的PPG宽度控制电磁加热设备的加热功率。

如图2所示，整流滤波电路1可包括整流器101和滤波器102，其中，整流器101与交流电源AC相连，整流器101用于对交流电源AC提供的交流电进行整流以得到直流电，具体地，整流器101的第一输入端与交流电源AC的第一端相连，整流器101的第二输入端与交流电源AC的第二端相连；滤波器102与整流器101相连，滤波器102用于对整流得到的直流电进行滤波，具体地，滤波器102可包括第一电感L1和第一电容C1，第一电感L1的一端与整流器101的第一输出端相连，整流器101的第二输出端接地，第一电容C1的一端与第一电感L1的另一端相连，第一电容C1的另一端接地。

具体地，如图2所示，谐振电容C2和加热线圈L2可并联连接，并联的谐振电容C2和加热线圈L2的一端与滤波电感L1的另一端相连，还可与滤波电容C1的一端相连，并联的谐振电容C2和加热线圈L2的另一端与IGBT管的C极相连，IGBT管的E极接地，IGBT管的G极与控制单元20相连。

如图6所示，本发明实施例的电磁加热设备的加热控制装置包括：电压采样单元10和控制单元20。

其中，电压采样单元10用于采样电磁加热设备的供电电压以生成电压采样值。在本发明的一个具体示例中，可通过采样给电磁加热设备供电的交流电源AC的电压以获取电磁加热设备的供电电压。进而电压采样单元10通过采样交流电源的电压可获取电压采样值。应当理解的是，通过电压采样可将模拟信号(供电电压)转换为数字信号(电压采样值)，该电压采样值可为AD采样值。

更具体地，如图2所示，电压采样单元10可与交流电源AC相连，举例来说，电压采样单元10可通过整流模块与交流电源AC相连，电压采样单元10可检测交流电源AC的电压即电磁加热设备的供电电压以生成电压检测信号(电压检测信号可为模拟信号)，并可通过AD采样子单元对电压检测信号进行AD采样以获取电压采样值。

控制单元20与电压采样单元10相连，控制单元20用于在根据电压采样值判断供电电压处于预设低压范围时，获取电磁加热设备的当前功率档位以及当前功率档位对应的目标电流，并根据对应的目标电流控制PPG控制信号的PPG宽度，以使电磁加热设备的工作电流维持在目标电流。

应当理解的是，不同的供电电压会生成不同的电压采样值，进而控制单元20根据电压采样值可确定电磁加热设备的供电电压，并判断供电电压是否处于预设低压范围，如果电压采样值处于预设低压范围对应的采样范围，控制单元20则判断供电电压处于预设低压范围，此时控制单元20可获取对应的目标电流。具体地，预设低压范围可为100V-250V。

还应当理解的是，电磁加热设备可设置有多个功率档位，在供电电压处于预设低压范围的情况下，多个功率档位将与多种电流控制方式一一对应。举例来说，功率档位与目标电流的对应关系如表1所示。如表1所示，多个功率档位可分别300W、500W、800W、1000W、1400W、1600W、1800W和2100W这8个档位。其中，应当理解的是，300W、500W和800W属于低功率档位，在低功率档位采用间歇加热方式进行加热，例如，在低功率档位可以1000W为基准进行间歇加热，即每个加热周期分为加热阶段和停止阶段，在加热阶段可以1000W为目标功率进行加热控制，在停止阶段停止加热，通过调整加热阶段的时间和停止阶段的时间可实现不同的低功率档位。而1000W、1400W、1600W、1800W和2100W属于较高功率档位，可采用连续加热方式进行加热。

进一步地，1000W对应的目标电流为4A、1400W对应的目标电流为6A、1600W对应的目标电流为7A、1800W对应的目标电流为8A、2100W对应的目标电流为9A。而300W、500W和800W对应的目标电流均为4A，但采用不同的间歇控制方式，例如在不同的低功率档位下加热阶段的时间与停止阶段的时间之比互不相同。由此，控制单元20依据功率档位与目标电流的对应关系，即可获取用户选择的功率档位对应的目标电流。

需要说明的是，PPG控制信号的PPG宽度可以为每个PPG周期中使功率开关管导通的电平的持续时间，例如，假设PPG控制信号为低电平时功率开关管导通，那么PPG宽度可为每个PPG周期中低电平的持续时间。

也就是说，在供电电压处于预设低压范围时，控制单元20可获取用户选择的当前功率档位，此当前功率档位可为用户在供电电压处于预设低压范围时选择的，也可为用户在之前供电电压正常时选择的。在获取到当前功率档位之后，控制单元20可依据功率档位与目标电流的对应关系获取当前功率档位对应的目标电流，然后根据该目标电流控制PPG宽度，以使电磁加热设备的工作电流维持在目标电流，例如，当电磁加热设备的工作电流高于目标电流时，控制单元20可减小PPG宽度，当电磁加热设备的工作电流低于目标电流时，控制单元20可增大PPG宽度。

由此，在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够在低电压时实现加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

进一步地，根据本发明的一个实施例，当根据电压采样值判断供电电压正常，即高于预设低压范围的上限制时，控制单元20可获取电磁加热设备的当前功率档位以及当前功率档位对应的目标加热功率，并根据对应的目标加热功率控制PPG控制信号的PPG宽度，以使电磁加热设备的加热功率维持在目标加热功率。

也就是说，在供电电压正常时，电磁加热设备的加热控制维持不变，依然通过功率控制方式实现加热控制，即控制单元20根据当前功率档位对应的目标加热功率调整PPG宽度，以使电磁加热设备的加热功率维持在目标加热功率附近。需要说明的是，功率控制方式是现有技术，为本领域普通技术人员所熟知，在此不再详细赘述。

应当理解的是，在供电电压处于预设低压范围的情况下，多个功率档位将与多种功率控制方式一一对应。举例来说，功率档位与目标加热功率的对应关系如表1所示。如表1所示，1000W对应的目标加热功率为1000W、1400W对应的目标加热功率为1400W、1600W对应的目标加热功率为1600W、1800W对应的目标加热功率为1800W、2100W对应的目标加热功率为2050W。而300W、500W和800W对应的目标加热功率均为1000W，但采用不同的间歇控制方式，例如在不同的低功率档位下加热阶段的时间与停止阶段的时间之比互不相同。

由此，控制单元20依据功率档位与目标加热功率的对应关系，即可获取用户选择的功率档位对应的目标加热功率，并根据对应的目标加热功率控制电磁加热设备的加热功率。

如上所述，在本发明的一些实施例中，每个功率档位具有对应的目标电流和目标加热功率，在供电电压处于预设低压范围时，仅是将控制功率切换为控制电流，即切换为根据功率档位对应的目标电流进行控制，但是，其他控制依然保持不变，例如连续加热控制与间歇加热控制不会发生改变。另外，在供电电压正常时，依然根据功率档位对应的目标加热功率进行控制。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图7所示，电磁加热设备的加热控制装置还包括：电流采样单元30，电流采样单元30用于采样电磁加热设备的工作电流以生成电流采样值。

在本发明的一个具体实施例，电磁加热设备的工作电流可为功率开关管例如IGBT管的发射极电流，即言，可通过采样IGBT管的发射极电流以获取电磁加热设备的工作电流。进而电流采样单元30通过采样IGBT管的发射极电流可获取电流采样值。应当理解的是，通过电流采样可将模拟信号(发射极电流)转换为数字信号(电流采样值)，该电流采样值可为AD采样值。

更具体地，如图2所示，电流采样单元30可与IGBT管的发射极相连，举例来说，IGBT管的发射极与地之间可串联采样电阻例如康铜丝，电流采样单元30可通过采样电阻检测IGBT管的发射极电流即电磁加热设备的工作电压以生成电流检测信号(电流检测信号可为模拟信号)，并可通过AD采样子单元对电流检测信号进行AD采样以获取电流采样值。

控制单元20用于在根据电流采样值判断电磁加热设备的工作电流大于第一预设电流阈值时，控制PPG宽度减小第一预设宽度阈值。

其中，不同的工作电流会生成不同的电流采样值，进而控制单元20根据电流采样值可确定电磁加热设备的工作电流，并判断工作电流是否大于第一预设电流阈值，如果电流采样值大于第一预设电流阈值对应的最大电流采样值，控制单元20则判断工作电流大于第一预设电流阈值，此时控制单元20控制PPG宽度减小第一预设宽度阈值。

具体地，第一预设电流阈值可为9.5A。第一预设宽度阈值可为1us～5us，进一步可优选为2.5us。

由此，在根据目标电流控制PPG宽度的过程中，当工作电流超过第一预设电流阈值即最大电流限值时，PPG宽度减小，将工作电流的最大值限制在9.5A左右，从而有效保护功率开关管，避免功率开关管因过流而损坏。并且，因电压采样滞后，所以电压突变易导致电流突变，进而通过限制工作电流的最大值还可实现电流突变异常保护，避免功率开关管因电压突变导致的电流突变而损坏。

更进一步地，根据本发明的一个实施例，控制单元20还用于在根据电流采样值判断电磁加热设备的工作电流小于第二预设电流阈值时，控制PPG宽度增加第二预设宽度阈值，其中，第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值。

也就是说，控制单元20在根据电流采样值确定电磁加热设备的工作电流之后，还可判断工作电流是否小于第二预设电流阈值，如果电流采样值小于第二预设电流阈值对应的最小电流采样值，控制单元20则判断工作电流小于第二预设电流阈值，此时控制单元20控制PPG宽度增加第二预设宽度阈值。

具体地，第二预设电流阈值可为3.5A。

由此，当工作电流低于第二预设电流阈值即最小电流限值时，PPG宽度增加，将工作电流的最小值限制在3.5A左右，从而确保电磁加热设置能够正常进行加热。

进一步地，根据本发明的一个实施例，控制单元20还用于根据电压采样值获取PPG限制值，并在PPG宽度大于PPG限制值时，将PPG宽度限制为PPG限制值。

也就是说，在根据目标电流控制PPG宽度的过程中，控制单元20还判断PPG宽度是否大于PPG限制值，如果PPG宽度大于PPG限制值，控制单元20则将PPG宽度限制为PPG限制值。可根据不同的电压采样值即供电电压，设置不同的PPG限制值即PPG最大保护限值，从而通过加大PPG限制值，可以提高最大加热功率。

由此，能够实现更高的加热功率，确保电磁加热设备在供电电压较低时也可实现较高功率加热，同时通过设置合适的PPG限制值，也可避免功率开关管因电压突变导致的电流突变而损坏。

根据本发明的一个具体实施例，控制单元20可根据以下公式获取PPG限制值：

Pmax＝P1+(V1-V)*K

其中，Pmax为PPG限制值，P1为供电电压为基准电压时的PPG基准限制值，V1为供电电压为基准电压时的基准电压采样值，V为电压采样值，K为系数。

举例来说，基准电压可为220V，由此，P1可为220V时的PPG限制值，V1可为220V时电压采样单元生成的电压采样值(AD采样值)即基准电压采样值；V可为电压采样单元实时生成的电压采样值(AD采样值)。

其中，更具体地，K可在0.1～20之间取值，优选地，K可取值为1。

并且，通过对Pmax＝P1+(V1-V)*K进行分析可知，当当前的实时供电电压高于基准电压即220V时，V高于V1，进而Pmax<P1，当当前的实时供电电压低于基准电压即220V时，V低于V1，进而Pmax>P1。

综上，根据本发明实施例提出的电磁加热设备的加热控制装置，控制单元在根据电压采样值判断供电电压处于预设低压范围时，根据当前功率档位对应的目标电流控制PPG控制信号的PPG宽度，以控制电磁加热设备的工作电流维持在目标电流，从而在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够实现在低电压时加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

最后本发明实施例还提出一种电磁加热设备，其包括电磁加热设备的加热控制装置。

根据本发明的一个实施例，电磁加热设备可为电磁炉、电磁压力锅、电磁电饭煲或电磁灶等。

根据本发明实施例提出的电磁加热设备，在供电电压较低时，通过电流控制方式实现加热控制，并且，通过为每个功率档位设置对应的目标电流，能够实现在低电压时加热功率的调节，提高低电压时功率的分辨率，有效保护功率开关管，提高设备的可靠性。

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)

1.一种电磁加热设备的加热控制方法，其特征在于，所述电磁加热设备的驱动电路根据PPG控制信号驱动功率开关管，所述方法包括以下步骤：

采样所述电磁加热设备的供电电压以生成电压采样值；

当根据所述电压采样值判断所述供电电压处于预设低压范围时，获取所述电磁加热设备的当前功率档位以及所述当前功率档位对应的目标电流；

根据对应的目标电流控制所述PPG控制信号的PPG宽度，以使所述电磁加热设备的工作电流维持在所述目标电流。

2.根据权利要求1所述的电磁加热设备的加热控制方法，其特征在于，还包括：

采样所述电磁加热设备的工作电流以生成电流采样值；

当根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流大于第一预设电流阈值时，控制所述PPG宽度减小第一预设宽度阈值。

3.根据权利要求2所述的电磁加热设备的加热控制方法，其特征在于，

当根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流小于第二预设电流阈值时，控制所述PPG宽度增加第二预设宽度阈值，其中，所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。

4.根据权利要求1所述的电磁加热设备的加热控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述电压采样值获取PPG限制值；

当所述PPG宽度大于所述PPG限制值时，将所述PPG宽度限制为所述PPG限制值。

5.根据权利要求4所述的电磁加热设备的加热控制方法，其特征在于，根据以下公式获取所述PPG限制值：

Pmax＝P1+(V1-V)*K

其中，Pmax为所述PPG限制值，P1为所述供电电压为基准电压时的PPG基准限制值，V1为所述供电电压为基准电压时的基准电压采样值，V为所述电压采样值，K为系数。

6.一种电磁加热设备的加热控制装置，其特征在于，所述电磁加热设备的驱动电路根据PPG控制信号驱动功率开关管，所述装置包括：

电压采样单元，用于采样所述电磁加热设备的供电电压以生成电压采样值；

控制单元，所述控制单元与所述电压采样单元相连，所述控制单元用于在根据所述电压采样值判断所述供电电压处于预设低压范围时，获取所述电磁加热设备的当前功率档位以及所述当前功率档位对应的目标电流，并根据对应的目标电流控制所述PPG控制信号的PPG宽度，以使所述电磁加热设备的工作电流维持在所述目标电流。

7.根据权利要求6所述的电磁加热设备的加热控制装置，其特征在于，还包括：

电流采样单元，所述电流采样单元用于采样所述电磁加热设备的工作电流以生成电流采样值；

所述控制单元用于在根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流大于第一预设电流阈值时，控制所述PPG宽度减小第一预设宽度阈值。

8.根据权利要求7所述的电磁加热设备的加热控制装置，其特征在于，

所述控制单元还用于在根据所述电流采样值判断所述电磁加热设备的工作电流小于第二预设电流阈值时，控制所述PPG宽度增加第二预设宽度阈值，其中，所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。

9.根据权利要求8所述的电磁加热设备的加热控制装置，其特征在于，所述控制单元还用于根据所述电压采样值获取PPG限制值，并在所述PPG宽度大于所述PPG限制值时，将所述PPG宽度限制为所述PPG限制值。

10.根据权利要求9所述的电磁加热设备的加热控制装置，其特征在于，所述控制单元根据以下公式获取所述PPG限制值：

Pmax＝P1+(V1-V)*K

其中，Pmax为所述PPG限制值，P1为所述供电电压为基准电压时的PPG基准限制值，V1为所述供电电压为基准电压时的基准电压采样值，V为所述电压采样值，K为系数。

11.一种电磁加热设备，其特征在于，包括根据权利要求6-10中任一项所述的电磁加热设备的加热控制装置。

12.根据权利要求11所述的电磁加热设备，其特征在于，所述电磁加热设备为电磁炉、电磁压力锅、电磁电饭煲或电磁灶。

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