CN110099468A - 电磁炉 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及电磁炉。根据本公开内容的一个实施方式，该电磁炉包括用于接收来自直流电源的电力的端子对、开关加热单元和控制单元；其中开关加热单元包括LC并联谐振单元和开关单元；LC并联谐振单元包括谐振电容器和线圈盘；LC并联谐振单元与开关单元串联连接；开关单元被配置成在接通状态与断开状态之间切换，使得开关加热单元能够分别开始接收和停止接收电力；并且控制单元被配置成向开关单元输出可编程脉冲信号，以通过可编程脉冲信号控制开关单元切换成接通状态或断开状态。本公开内容的技术方案具有至少如下之一的有益技术效果：电力转换效率高，工作时无需市电，功率控制准确以及结构简单。

Description

电磁炉

技术领域

本公开内容总体上涉及电磁炉，具体地，涉及能够使用直流电源的电力产生用于加热的高频时变磁场的电磁炉。

背景技术

近来，作为烹饪炊具的电磁炉越来越被广泛使用。通常，在电磁炉工作期间，电磁炉会接收交流市电。电磁炉的内部电路会将交流市电转换为直流电，然后将直流电逆变为适当频率(例如，20-30kHz)的高频交流电，该高频交流电在线圈中的流动会产生高频交变磁场，该交变磁场会在电磁炉的面板上的锅具底部感应出加热锅具的涡流。

发明内容

在下文中将给出关于本公开内容的简要概述，以便提供关于本公开内容的某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开内容的穷举性概述。以下概述并不是意图确定本公开内容的关键或重要部分，也不是意图限定本公开内容的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些构思，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

考虑到在无市电环境中使用电磁炉的需求，发明人设计出下面的技术方案。

根据本公开内容的一方面，提供了一种电磁炉。该电磁炉，包括用于输入电力的正极端子、用于端子对、开关加热单元和控制单元；其中，端子对包括正极端子和负极端子以从直流电源接收电力；开关加热单元包括LC并联谐振单元和开关单元；LC并联谐振单元包括谐振电容器和线圈盘，并且谐振电容器与线圈盘并联连接在线圈盘的第一线圈端子与第二线圈端子之间；LC并联谐振单元与开关单元串联连接；开关单元被配置成在接通状态与断开状态之间切换，使得开关加热单元能够分别开始接收和停止接收来自直流电源的电力；并且控制单元被配置成生成可编程脉冲信号并且向开关单元输出可编程脉冲信号，以通过可编程脉冲信号控制开关单元切换成接通状态或断开状态，使得线圈盘使用直流电源的电力产生用于加热的高频时变磁场。

在一个实施方式中，该直流电源为电池。电池优选为充电电池。

在一个实施方式中，该电磁炉还包括壳体和直流电源，其中，直流电源为电池，并且电池布置在壳体内。

在一个实施方式中，开关单元包括第一开关，第一开关为IGBT元件，第一开关的集电极与第二线圈端子电连接，并且第一开关被配置成第一开关的栅极电压由可编程脉冲信号控制。

在一个实施方式中，开关单元还包括第二开关，第二开关为IGBT元件，并且第一开关与第二开关并联连接

在一个实施方式中，开关单元还包括开关驱动电路。可编程脉冲信号经由开关驱动电路输出至第一开关的栅极，并且开关驱动电路包括用于放大可编程脉冲信号的互补放大电路。开关驱动电路还包括反相晶体管，并且可编程脉冲信号经由反相晶体管输入到互补放大电路。

在一个实施方式中，该电磁炉还包括电流检测单元和电压检测单元，其中，电流检测单元被配置成检测流过开关加热单元的电流以输出指示电流的电流信号，电压检测单元被配置成检测正极端子与负极端子之间的电势差以输出指示电势差的电势差信号，并且电流检测单元和电压检测单元与控制单元连接，使得控制单元能够分别从电流检测单元和电压检测单元获得电流信号和电势差信号以针对电磁炉的功率进行闭环控制。

在一个实施方式中，该电磁炉还包括电压采样电路，其中，电压采样电路被配置成分别对第一线圈端子处的第一电压、第二线圈端子处的第二电压进行采样以从电压采样电路的第一输出节点获得指示第一电压的第一电压信号和从电压采样电路的第二输出节点获得指示第二电压的第二电压信号，并且电压采样电路与控制单元连接，使得控制单元能够从电压采样电路获得第一电压信号和第二电压信号；并且第一输出节点经由隔离电容器与第二输出节点电连接。

在一个实施方式中，控制单元基于电流信号、电势差信号、第一电压信号以及第二电压信号生成可编程脉冲信号。

在一个实施方式中，可编程脉冲信号为矩形脉冲信号，并且控制单元被配置成：在第一电压信号与第二电压信号之间的差处于小于接近零的第一阈值达第一预定时间之后，翻转可编程脉冲信号的电平，并且保持翻转后的电平达第二预定时间。

在一个实施方式中，该电磁炉还包括电力转换单元，其中，电力转换单元与正极端子及负极端子电连接，以将由直流电源提供的第一直流电压转换为第二直流电压和低于第二直流电压的第三直流电压

在一个实施方式中，该电磁炉还包括程序读写单元，其中，程序读写单元与电力转换单元电连接以接收具有第三直流电压的电力，并且程序读写单元与控制单元连接，使得程序读写单元能够读取控制单元内的控制程序，在控制单元内写入控制程序，和/或修改控制单元内的控制程序。

在一个实施方式中，控制单元被配置成响应于检测到正极端子的对地电压在保持恒定电压值达大于第一时间阈值的时间段后在预定时间段内从恒定电压值下降的幅度大于下降阈值，而将控制单元内存储的锅检测标志设置为“真”，使得在锅检测标志为“真”的情况下，控制单元输出可编程脉冲信号以由线圈盘产生用于加热的高频时变磁场。

在一个实施方式中，开关单元由第一开关及用于放大可编程脉冲信号的开关驱动电路构成。

在一个实施方式中，控制单元被配置成控制可编程脉冲信号，使得在使用电磁炉进行加热时，第一线圈端子处的电压总是不低于第二线圈端子处的电压。

在一个实施方式中，正极端子依次经由开关单元和LC并联谐振单元连接至负极端子，或者正极端子依次经由LC并联谐振单元和开关单元连接至负极端子。

本公开内容的技术方案具有至少如下之一的有益技术效果：电力转换效率高，工作时无需市电，功率控制准确以及结构简单。

附图说明

本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解。应当明白的是附图不必按比例绘制。在附图中：

图1是示出根据本公开内容的一个实施方式的电磁炉的工作原理的结构框图；

图2是示出根据本公开内容的另一实施方式的电磁炉的工作原理的结构框图；

图3是示出根据本公开内容的一个实施方式的开关单元的示意图；

图4是示出根据本公开内容的另一实施方式的开关单元的示意图；

图5示意性示出了图4中的可编程脉冲信号、第一开关的栅极电压、第一开关的集电极电压的随时间的变化；

图6示出了根据本公开内容的一个实施方式的用于闭环控制的电路；以及

图7示出了根据本公开内容的一个实施方式的电力转换单元。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本公开内容的示例性实施方式进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该理解，在开发任何这种实际实施方式的过程中可以做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施方式的不同而有所改变。

在此，还需要注意的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开内容，在附图中仅仅示出了与根据本公开内容的方案密切相关的装置结构，而省略了与本公开内容关系不大的其他细节。

本公开内容提供了一种可以在无市电的环境中操作的电磁炉。该电磁炉可以在无需接入市电电网的情况下作为烹饪用炉具使用，尤其适合在野外环境使用。

不同于常规电磁炉在将直流电转换为用于产生高频交变磁场的高频交流电前需要将接收的交流市电转换为直流电，本公开内容的电磁炉可以直接和直流电源连接以接收直流电力，并使用受控开关单元和LC并联谐振单元将所接收的直流电力转换为适当的高频时变直流电力以产生用于加热锅具的高频时变磁场。该直流电源可以是电池，并且优选是充电电池。

图1是示出根据本公开内容的一个实施方式的电磁炉1的工作原理的结构框图。如图1中所示，电磁炉1包括用于接收来自直流电源17的电力的端子对、开关加热单元HU和控制单元15。端子对包括正极端子P+和负极端子P-。正极端子P+和负极端子P+能够分别与直流电源17的正极和负极电连接。开关加热单元HU包括LC并联谐振单元11和开关单元13。LC并联谐振单元11包括谐振电容器C2和线圈盘CP。谐振电容器C2与线圈盘CP并联连接在线圈盘CP的第一线圈端子P1与第二线圈端子P2之间。LC并联谐振单元11与开关单元13串联连接。开关单元13被配置成能够在接通状态与断开状态之间切换，使得开关加热单元HU能够分别开始接收和停止接收来自直流电源17的电力。控制单元15能够生成可编程脉冲信号Spp并且向开关单元13输出可编程脉冲信号Spp。控制单元15能够通过可编程脉冲信号Spp，控制开关单元13切换成接通状态或断开状态，使得线圈盘CP使用直流电源17的电力产生用于加热的高频时变磁场。开关单元13可以包括至少一个开关。

在图1中，示例性的，开关单元13能够在接通状态与断开状态之间切换第二线圈端子P2与负极端子P-之间的电连接。控制单元15能够控制开关单元13切换第二线圈端子P2与负极端子P-之间的电连接，从而允许线圈盘CP使用直流电源的电力产生用于加热的高频时变磁场。直流电源17的标称输出电压(下称第一直流电压V1)例如为60V。在图1中，正极端子P+依次经由LC并联谐振单元11和开关单元13连接至负极端子P-。

本公开内容的电磁炉不需要交流到直流的电力变换，而是直接使用直流电源，并且将直流电源的电力变换为高频时变(例如频率为20kHz)电力，所以能够提高将电源的电力转换为烹饪用热能的转换效率。

在一个实施方式中，可以为本公开内容的电磁炉提供将交流市电转换为合适直流电压的电源适配器。正极端子和负极端子可以分别与电源适配器的电力输出端的正极和负极电连接。从而本公开内容的电磁炉也可以像常规电磁炉那样，在接入交流市电的情况下进行操作。

本公开内容的电磁炉可以包括该直流电源，其中，该直流电源包括电池。电池可以布置在电磁炉的壳体内，或者电池为处于电磁炉的壳体的外部的外置电池。替选地，可以不为电磁炉设计专门的电池，而使用现有技术中的合适的为其他设备配置的电池。进一步的，本公开内容的电磁炉可以设计为设置有多个直流电压输入接口(即，多个用于输入电力的端子对)。每个直流电压输入接口接收一种直流电压的电力。从而，提高本公开内容的电磁炉的通用性。

在本公开内容中，接入开关单元的位置并不限于图1中所示的位置。在保证开关单元的切换功能的情况下，可以调整接入开关单元的位置。图2是示出根据本公开内容的另一实施方式的电磁炉1’的工作原理的结构框图。如图2中所示，电磁炉1’包括用于接收来自直流电源17的电力的端子对、开关加热单元HU’和控制单元15。端子对包括正极端子P+和负极端子P-。正极端子P+和负极端子P+能够分别与直流电源17的正极和负极电连接。开关加热单元HU’包括LC并联谐振单元11和开关单元13。LC并联谐振单元11包括谐振电容器C2和线圈盘CP。谐振电容器C2与线圈盘CP并联连接在线圈盘CP的第一线圈端子P1与第二线圈端子P2之间。LC并联谐振单元11与开关单元13串联连接。开关单元13被配置成能够在接通状态与断开状态之间切换，使得开关加热单元HU’能够分别开始接收和停止接收来自直流电源17的电力。控制单元15能够生成可编程脉冲信号Spp并且向开关单元13输出可编程脉冲信号Spp。控制单元15能够通过可编程脉冲信号Spp，控制开关单元13切换成接通状态或断开状态，使得线圈盘CP使用直流电源17的电力产生用于加热的高频时变磁场。与图1中的电磁炉1比较，电磁炉1’的开关加热单元HU’的开关单元13的接入位置发生了变化。在图2中，正极端子P+依次经由开关单元13和LC并联谐振单元11连接至负极端子P-。

在一个实施方式中，开关单元13包括第一开关。第一开关可以例如为IGBT元件、功率MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件。

在一个实施例中，第一开关为IGBT元件。第一开关的集电极与第二线圈端子P2电连接，第一开关SW1的发射极与负极端子P-电连接，并且第一开关SW1的栅极电压由可编程脉冲信号Spp控制。例如，当可编程脉冲信号Spp为高电平时，第一开关SW1的栅极为高电平，第一开关SW1导通，第二线圈端子P2与负极端子P-之间的电连接状态为接通状态，从而为LC并联谐振单元11充电；当可编程脉冲信号Spp为低电平时，第一开关SW1的栅极为低电平，第一开关SW1截止，第二线圈端子P2与负极端子P-之间的电连接状态为断开状态，并且LC并联谐振单元11放电。

在一个实施方式中，可以将控制单元11配置成控制可编程脉冲信号Spp，使得在使用本开关内容的电磁炉进行加热时，第一线圈端子P1处的电压总是不低于所述第二线圈端子P2处的电压。这可以简化开关单元的结构。

为了提高本公开内容的功率的可调范围，开关单元13可以包括多个开关元件，其中，多个开关元件并联连接。

图3是示出根据本公开内容的一个实施方式的开关单元133的示意图。开关单元133是图1、2中的开关单元13的一种示例性实现方式。如图3中所示，开关单元133包括第一开关SW1和第二开关SW2。第一开关SW1和第二开关SW2示例性的均为IGBT元件。第一开关SW1与第二开关SW2并联连接。第二开关SW2的栅极G与第一开关SW1的栅极G连接，第二开关SW2的集电极C与第一开关SW1的集电极C连接，并且第二开关SW2的发射极E与第一开关SW1的发射极E连接。两个连接的栅极接收可编程脉冲信号Spp。两个连接的发射极与负极端子P-电连接。两个连接的集电极与第二线圈端子P2电连接。替选地，开关单元的并联连接的开关元件的数量可以多于2个，以允许本公开内容的电磁炉具有更大的功率可调范围。需要注意的是，开关单元133不限于图3中所示的结构，并且开关单元133可以包括诸如开关驱动单元的更多组成部分。另外，图3中示出的是适用于图1中开关单元的连接方式。当开关单元133作为图2中的开关单元使用时，两个连接的栅极接收可编程脉冲信号Spp；两个连接的发射极与第一线圈端子P1电连接；并且两个连接的集电极与正极端子P+电连接。

本公开内容中使用的IGBT元件不限于图3中所示的结构。例如，本公开内容中使用的IGBT元件可以不包括图3中示出的反向并联二极管(anti-parallel diode)。

本公开内容的控制单元15可以由单片机来充当。当控制单元15提供的可编程脉冲信号Spp的电压不足以控制第一开关SW1时，可以为开关单元13设置开关驱动电路。图4是示出根据本公开内容的另一实施方式的开关单元134的示意图。开关单元134包括第一开关SW1和开关驱动电路41。在图4中，第一开关SW1被示例性示出为IGBT元件。开关驱动电路41包括反相晶体管Q03和包括晶体管Q01和Q02的互补放大电路411。开关驱动电路41的驱动电源的电压为例如18V的第二直流电压V2。可编程脉冲信号Spp经由反相晶体管Q03、互补放大电路411输出至第一开关SW1的栅极G。互补放大电路411将反相后的可编程脉冲信号Spp放大到合适的范围，使得第一开关SW1的栅极的电压在合适的范围以控制第一开关SW1处于导通状态或截止状态，从而实现第二线圈端子P2与负极端子P-之间的电连接状态可控。

虽然图3中示例性地使用了反相晶体管Q03。但是在本公开内容中，反相晶体管Q03也可以省略。例如，通过调整可编程脉冲信号Spp的生成逻辑以省略反相晶体管Q03。

虽然图3中示例性地示出通过第一开关SW1的发射极E接地，负极端子P-也接地，实现在接通状态与断开状态之间切换，使得开关加热单元能够分别开始接收和停止接收来自直流电源的电力，但本公开内容的开关单元的电连接的方式不限于此。

在一个实施方式中，本公开内容的电磁炉的开关单元由第一开关(例如，一个IGBT元件)及用于放大可编程脉冲信号的开关驱动电路构成。从而最小化功率开关元件的数量，降低电磁炉的成本。

图5示意性示出了图4中的可编程脉冲信号Spp、第一开关的栅极电压V_G、第一开关的集电极电压V_C的随时间t的变化。如图5中所示，可编程脉冲信号Spp示例性地可以为矩形脉冲信号，其电平随着时间t在高电平与低电平之间变化。由于反相晶体管Q03的使用，第一开关的栅极电压V_G的波形与可编程脉冲信号Spp的波形相反，即，可编程脉冲信号Spp位于高电平时，栅极电压V_G为低电平；并且可编程脉冲信号Spp位于低电平时，栅极电压V_G为高电平。第一开关SW1的集电极电压V_C为振幅随时间高频(例如，20-30kHz)变化的直流电压。在栅极电压V_G为高电平时，集电极电压V_C为接近零或等于零的电压，在栅极电压V_G为低电平时，集电极电压V_C逐渐增大并达到最大值，然后逐渐减小并达到接近于零或等于零的值。可以通过调节可编程脉冲信号Spp的占空比来调节电磁炉的加热功率。

为了准确控制本公开内容的加热功率，可以对加热功率进行闭环控制。图6示出了根据本公开内容的一个实施方式的用于闭环控制的电路60。如图6中所示，正极端子P+与负极端子P-之间连接有电容器EC52。电容器EC52有利于维持正极端子P+与负极端子P-之间的电压的稳定。

电路60包括电流检测单元61和电压检测单元63。电流检测单元61用于检测流过开关单元(图6中未示出)与负极端子P-之间的电连接路径的电流(即，流过开关加热单元的电流)以输出指示该电流的电流信号Sc。电压检测单元63用于检测正极端子P+与负极端子P-之间的电势差以输出指示该电势差的电势差信号Sp。电流检测单元61和电压检测单元63与控制单元(图6中未示出)连接，使得控制单元能够分别从电流检测单元61和电压检测单元63获得电流信号Sc和电势差信号Sp以针对电磁炉的功率进行闭环控制。在本实施方式中，开关单元可以采用图4中所示的开关单元134，并且第二线圈端子P2处的电压Vc对应第一开关SW1的集电极处的电压。开关单元可以经由开关单元的接地端子与负极端子P-连接。

为了准确控制可编程脉冲信号Spp的电平翻转时刻，电路60还设置有电压采样电路65。电压采样电路65分别对第一线圈端子P1处的第一电压、第二线圈端子P2处的第二电压进行采样，以从电压采样电路65的第一输出节点n1获得指示该第一电压的第一电压信号Sv1和从电压采样电路65的第二输出节点n2获得指示该第二电压的第二电压信号Sv2。电压采样电路65与控制单元连接，使得控制单元能够从电压采样电路65获得第一电压信号Sv1和第二电压信号Sv2。第一输出节点n1经由隔离电容器C12与第二输出节点n2电连接。

为了保护电磁炉，电路60具有保护单元67。保护单元67具有熔丝F1、保护二极管D01、D02、D05和D06。

为了进一步保护电磁炉，防止电压浪涌损坏电磁炉，电路60还具有电压浪涌保护单元69。电压浪涌保护单元69电连接在正极端子P+与负极端子P-之间。电压浪涌保护单元69与控制单元连接，使得控制单元能够从浪涌保护单元69获得指示正极端子P+与负极端子P-之间的电压的浪涌电压信号Ss。例如，当电压浪涌信号Ss大于预定值Ss0时，控制单元可以输出使开关单元断开达时间段t0的可编程脉冲信号Spp。在图6中，浪涌保护单元69经由接地端子与负极端子P-电连接。

虽然图6中的电路60具有电流检测单元61、电压检测单元63、电压采样电路66、保护单元67和电压浪涌保护单元69。但是，在实际应用时可以选择使用部分上述单元或所有上述单元。并且各单元的配置方式也不限于图6中所示的配置方式，可以增减元件或调整连接关系。

根据本公开内容的一个实施方式，可编程脉冲信号Spp为矩形脉冲信号，并且控制单元被配置成：在第一电压信号与所述第二电压信号之间的差处于小于接近零的第一电压阈值达第一预定时间段之后，翻转可编程脉冲信号的电平，并且保持翻转后的电平达第二预定时间段。通过对向高电平翻转的时刻和向低电平翻转的时刻的准确控制，控制电磁炉的功率和电力转换效率。

如果从正极端子P+、负极端子P-接收的直流电的电压不能满足本公开内容的电磁炉需要，还可以在本公开内容的电磁炉内设置电力转换单元。图7示出了根据本公开内容的一个实施方式的电力转换单元70。电力转换单元70具有开关芯片71以及稳压芯片73。电力转换单元70的输入节点ns与正极端子P+电连接。电力转换单元70将从正极端子P+提供的第一直流电压V1转换为第二直流电压V2(例如，18V)和低于第二直流电压V2的第三直流电压V3(例如，5V)。

在一个实施方式中，本公开内容中的开关单元1可以还包括开关温度检测单元。开关温度检测单元与电力转换单元70电连接以接收具有第三直流电压V3的电力。开关温度检测单元检测开关单元13(例如，第一开关SW1)的温度。开关温度检测单元与控制单元15连接，使得控制单元15能够从开关温度检测单元获得指示开关单元13的温度的第一温度信号。当第一温度信号大于预定值T1时，控制单元15可以控制开关单元13处于断开状态达预定时间段tp1。当第一温度信号小于预定值T2时，控制单元15可以控制开关单元13处于高频切换状态以保证本公开内容的电磁炉正常执行加热操作。

在一个实施方式中，本公开内容中的开关单元13可以还包括支持炊具的面板及面板温度检测单元。面板温度检测单元与电力转换单元70电连接以接收具有第三直流电压V3的电力。面板温度检测单元检测面板的温度，并且面板温度检测单元与控制单元15连接，使得控制单元15能够从面板温度检测单元获得指示面板的温度的第二温度信号。当第二温度信号大于预定值T3时，控制单元15可以控制开关单元13处于断开状态达预定时间段tp2。当第二温度信号小于预定值T4时，控制单元15可以控制开关单元13处于高频切换状态以保证本公开内容的正常执行加热操作。

在一个实施方式中，图3中的开关驱动电路133可以与电力转换单元70电连接以接收具有第二直流电压V2的电力。

在一个实施方式中，本公开内容中的电磁炉可以还包括支持炊具的面板及包括至少1个按键的按键通信单元。至少1个按键设置在面板上以接收用户输入。按键通信单元与电力转换单元70电连接以接收具有第三直流电压V3的电力。按键通信单元与控制单元15连接，使得控制单元15能够从按键通信单元获得指示用户输入的用户输入信号。控制单元15根据用户输入信号按预定规则作出相应的处理。

在一个实施方式中，本公开内容中的电磁炉还包括用于冷却线圈盘的风扇和风扇驱动单元。风扇驱动单元与电力转换单元70电连接以接收具有第二直流电压V2的电力。风扇驱动单元与控制单元在通信上连接，以由控制单元控制风扇的工作状态。

在一个实施方式中，本公开内容中的电磁炉可以还包括程序读写单元。程序读写单元与电力转换单元70电连接以接收具有第三直流电压V3的电力。程序读写单元与控制单元15连接，使得程序读写单元能够读取控制单元15内的控制程序，在控制单元15内写入控制程序，和/或修改控制单元15内的控制程序。

在一个实施方式中，本公开内容中的电磁炉的控制单元15被配置成响应于检测到正极端子P+的对地电压在保持恒定电压值(例如，第一直流电压V1)达大于第一时间阈值的时间段后在预定时间段内从该恒定电压值下降的幅度大于下降阈值，而将控制单元15内存储的锅检测标志设置为“真”，使得在锅检测标志为“真”的情况下，控制单元15输出可编程脉冲信号Spp以由线圈盘CP产生用于加热的高频时变磁场。该稳定阈值可以大于该预定时间段。

本领域技术人员能够理解，可以为控制单元设置更多控制功能。例如，控制单元被配置成：在通过电磁炉的面板上的开关按键开启电磁炉后，控制单元获取充电电池的剩余电量，并且在剩余电量不足以驱动冷却线圈盘的风扇工作足够长的时间情况下，将面板上的加热功率选择按键或加热功率调节按键设置为禁用。

根据上述描述可知，本公开内容的技术方案具有至少如下之一的有益技术效果：电力转换效率高，工作时无需市电，功率控制准确以及结构简单。

应该理解的是，如果没有相反指示，在可行的情况下，本文描述的不同实施方式或特征可以进行组合。

尽管上面已经通过对本公开内容的具体实施方式的描述对本公开内容进行了披露，但是，应该理解，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本公开内容的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本公开内容的保护范围内。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素或组件的存在或附加。

Claims (23)

1.一种电磁炉，包括端子对、开关加热单元和控制单元；

其中，所述端子对包括正极端子和负极端子以从直流电源接收电力；

所述开关加热单元包括LC并联谐振单元和开关单元；

所述LC并联谐振单元包括谐振电容器和线圈盘，并且所述谐振电容器与所述线圈盘并联连接在所述线圈盘的第一线圈端子与第二线圈端子之间；

所述LC并联谐振单元与所述开关单元串联连接；

所述开关单元被配置成在接通状态与断开状态之间切换，使得所述开关加热单元能够分别开始接收和停止接收来自所述直流电源的电力；并且

所述控制单元被配置成生成可编程脉冲信号并且向所述开关单元输出所述可编程脉冲信号，以通过所述可编程脉冲信号控制所述开关单元切换成接通状态或断开状态，使得所述线圈盘使用所述直流电源的电力产生用于加热的高频时变磁场。

2.根据权利要求1所述的电磁炉，还包括壳体和所述直流电源，其中，所述直流电源包括电池，并且所述电池布置在所述壳体内。

3.根据权利要求1所述的电磁炉，其中，所述开关单元包括第一开关，所述第一开关为IGBT元件，所述第一开关的集电极与所述第二线圈端子电连接，并且所述第一开关被配置成所述第一开关的栅极电压由所述可编程脉冲信号控制。

4.根据权利要求3所述的电磁炉，其中，所述开关单元还包括第二开关，所述第二开关为IGBT元件，并且所述第一开关与所述第二开关并联连接。

5.根据权利要求3所述的电磁炉，其中，所述开关单元还包括开关驱动电路，所述可编程脉冲信号经由所述开关驱动电路输出至所述第一开关的栅极，并且所述开关驱动电路包括用于放大所述可编程脉冲信号的互补放大电路。

6.根据权利要求5所述的电磁炉，其中，所述开关驱动电路还包括反相晶体管，并且所述可编程脉冲信号经由所述反相晶体管输入到所述互补放大电路。

7.根据权利要求1所述的电磁炉，还包括电流检测单元和电压检测单元，其中，所述电流检测单元被配置成检测流过所述开关加热单元的电流以输出指示所述电流的电流信号，所述电压检测单元被配置成检测所述正极端子与所述负极端子之间的电势差以输出指示所述电势差的电势差信号，并且所述电流检测单元和所述电压检测单元与所述控制单元连接，使得所述控制单元能够分别从所述电流检测单元和所述电压检测单元获得所述电流信号和所述电势差信号以针对所述电磁炉的功率进行闭环控制。

8.根据权利要求7所述的电磁炉，还包括电压采样电路，其中，所述电压采样电路被配置成分别对所述第一线圈端子处的第一电压、所述第二线圈端子处的第二电压进行采样以从所述电压采样电路的第一输出节点获得指示所述第一电压的第一电压信号和从所述电压采样电路的第二输出节点获得指示所述第二电压的第二电压信号，并且所述电压采样电路与所述控制单元连接，使得所述控制单元能够从所述电压采样电路获得所述第一电压信号和所述第二电压信号；并且

所述第一输出节点经由隔离电容器与所述第二输出节点电连接。

9.根据权利要求8所述的电磁炉，其中，所述控制单元基于所述电流信号、所述电势差信号、所述第一电压信号以及所述第二电压信号生成所述可编程脉冲信号。

10.根据权利要求9所述的电磁炉，其中，所述可编程脉冲信号为矩形脉冲信号，并且所述控制单元被配置成：在所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的差处于小于接近零的第一电压阈值达第一预定时间段之后，翻转所述可编程脉冲信号的电平，并且保持翻转后的电平达第二预定时间段。

11.根据权利要求1所述的电磁炉，还包括电力转换单元，其中，所述电力转换单元与所述正极端子及所述负极端子电连接，以将由所述直流电源提供的第一直流电压转换为第二直流电压和低于所述第二直流电压的第三直流电压。

12.根据权利要求11所述的电磁炉，其中，所述开关单元包括开关温度检测单元，所述开关温度检测单元与所述电力转换单元电连接以接收具有所述第三直流电压的电力，所述开关温度检测单元被配置成检测所述开关单元的温度，并且所述开关温度检测单元与所述控制单元连接，使得所述控制单元能够从所述开关温度检测单元获得指示所述开关单元的温度的第一温度信号。

13.根据权利要求11所述的电磁炉，还包括支持炊具的面板及面板温度检测单元，其中，所述面板温度检测单元与所述电力转换单元电连接以接收具有所述第三直流电压的电力，所述面板温度检测单元被配置成检测所述面板的温度，并且所述面板温度检测单元与所述控制单元连接，使得所述控制单元能够从所述面板温度检测单元获得指示所述面板的温度的第二温度信号。

14.根据权利要求11所述的电磁炉，还包括开关驱动电路，其中，所述开关单元包括第一开关，所述第一开关为IGBT元件，所述可编程脉冲信号经由所述开关驱动电路输出至所述第一开关的栅极，所述开关驱动电路包括用于放大所述可编程脉冲信号的互补放大电路，并且所述开关驱动电路与所述电力转换单元电连接以接收具有所述第二直流电压的电力。

15.根据权利要求11所述的电磁炉，还包括支持炊具的面板及包括至少1个按键的按键通信单元，其中，所述至少1个按键设置在所述面板上以接收用户输入，所述按键通信单元与所述电力转换单元电连接以接收具有所述第三直流电压的电力，并且所述按键通信单元与所述控制单元连接，使得所述控制单元能够从所述按键通信单元获得指示所述用户输入的用户输入信号。

16.根据权利要求11所述的电磁炉，还包括用于冷却所述线圈盘的风扇和风扇驱动单元，其中，所述风扇驱动单元与所述电力转换单元电连接以接收具有所述第二直流电压的电力，并且所述风扇驱动单元被配置成与所述控制单元在通信上连接，以由所述控制单元控制所述风扇的工作状态。

17.根据权利要求11所述的电磁炉，还包括程序读写单元，其中，所述程序读写单元与所述电力转换单元电连接以接收具有所述第三直流电压的电力，并且所述程序读写单元与所述控制单元连接，使得所述程序读写单元能够读取所述控制单元内的控制程序，在所述控制单元内写入所述控制程序，和/或修改所述控制单元内的所述控制程序。

18.根据权利要求1所述的电磁炉，还包括浪涌保护单元，其中，所述浪涌保护单元电连接在所述正极端子与所述负极端子之间，并且浪涌保护单元与所述控制单元连接使得所述控制单元能够从所述浪涌保护单元获得指示所述正极端子与所述负极端子之间的电压的浪涌电压信号。

19.根据权利要求1所述的电磁炉，其中，所述控制单元被配置成响应于检测到所述正极端子的对地电压在保持恒定电压值达大于第一时间阈值的时间段后在预定时间段内从所述恒定电压值下降的幅度大于下降阈值，而将控制单元内存储的锅检测标志设置为“真”，使得在所述锅检测标志为“真”的情况下，所述控制单元输出所述可编程脉冲信号以由所述线圈盘产生用于加热的所述高频时变磁场。

20.根据权利要求1所述的电磁炉，其中，所述直流电源包括充电电池。

21.根据权利要求1所述的电磁炉，其中，所述开关单元由第一开关及用于放大所述可编程脉冲信号的开关驱动电路构成。

22.根据权利要求1所述的电磁炉，其中，所述控制单元被配置成控制所述可编程脉冲信号，使得在使用所述电磁炉进行加热时，所述第一线圈端子处的电压总是不低于所述第二线圈端子处的电压。

23.根据权利要求1所述的电磁炉，其中，所述正极端子依次经由所述开关单元和所述LC并联谐振单元连接至所述负极端子，或者所述正极端子依次经由所述LC并联谐振单元和所述开关单元连接至所述负极端子。