CN110944420A - 电磁加热装置及其加热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁加热装置的加热控制方法，包括步骤：当接收到加热命令后，检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周；当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块开始谐振工作；当检测到所述谐振加热模块开始谐振工作后，不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号。本发明还公开了一种电磁加热装置。本发明能够降低电磁加热装置启动过程的噪音，并能够提高间缺加热功率的均匀度。

Description

电磁加热装置及其加热控制方法

技术领域

本发明涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种电磁加热装置及其加热控制方法。

背景技术

目前常用的电磁加热设备(例如电磁炉)多采用单个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)对电磁谐振电路进行控制，其一般连续功率范围在800W-2200W。而为了实现电磁加热设备的小功率(低于800W)加热，常采用大功率间缺加热方式，例如要实现500W加热，则以1000W加热5秒、再停止5秒为周期的间缺方式加热。

本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术中存在以下技术问题：电磁加热设备在启动时，工作噪音比较大，因此当电磁加热设备采用大功率间缺加热的方式进行小功率加热时，由于电磁加热设备会频繁启动，导致整个加热过程的噪音不断，影响用户烹饪体验。因此，电磁加热设备在进行小功率加热时，为了避免电磁加热设备整个加热过程的噪音不断，电磁加热设备的启动频率不能太频繁，这样会使得电磁加热设备的瞬时功率波动大，从而影响了烹饪效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种电磁加热装置及其加热控制方法，其能够降低启动过程的噪音，并能够提高间缺加热的功率的均匀度。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供了一种电磁加热装置的加热控制方法，所述电磁加热装置包括谐振加热模块、用于控制所述谐振加热模块进行谐振工作的开关管、用于驱动所述开关管开通或关断的驱动电路以及用于输出脉冲信号到所述驱动电路的控制器，所述方法包括步骤：

当接收到加热命令后，检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周；

当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块开始谐振工作；

当检测到所述谐振加热模块开始谐振工作后，不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号；其中，当所述脉冲信号的脉宽达到目标脉宽时，所述谐振加热模块达到目标加热功率。

作为上述方案的改进，所述当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块开始谐振工作，包括：

当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作；其中，所述预设脉宽小于让所述谐振加热模块开始谐振工作的脉宽；

当检测到所述谐振加热模块还没有谐振工作时，不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至检测到所述谐振加热模块开始谐振工作。

作为上述方案的改进，所述当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作，具体为：

当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周时，延时预设时间才开始向所述驱动电路输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作。

作为上述方案的改进，所述驱动电路包括用于将所述控制器输出的脉冲信号的电压进行放大的开关管驱动电路及用于将所述脉冲信号转变为锯齿波信号的锯齿波发生电路；

所述开关管驱动电路的输入端与所述控制器的脉冲信号输出端连接，所述开关管驱动电路的输出端与所述开关管连接；所述锯齿波发生电路的信号转换端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述锯齿波发生电路的受控端与所述控制器的控制端连接；

则，在检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，在所述控制器开始输出脉冲信号之前，所述方法还包括：

向所述锯齿波发生电路输出控制信号以控制所述锯齿波发生电路开始工作；

且，所述方法还包括：

当检测到所述脉冲信号的脉宽达到目标脉宽后，向所述锯齿波发生电路输出控制信号以控制所述锯齿波发生电路停止工作。

作为上述方案的改进，所述锯齿波发生电路包括第一电容、第一电阻及第一NPN三极管；

所述第一电容的一端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述第一电容的另一端与所述第一NPN三极管的集电极连接，所述第一NPN三极管的基极通过所述第一电阻与所述控制器的受控端连接，所述第一NPN三极管的发射极接地。

作为上述方案的改进，所述预设脉宽小于4us。

本发明另一实施例提供了一种电磁加热装置，其包括：

谐振加热模块；

开关管，与所述谐振加热模块连接，并用于控制所述谐振加热模块进行谐振工作；

驱动电路，与所述开关管连接，并用于驱动所述开关管开通或关断；及

控制器，与所述驱动电路连接，并用于执行计算机程序时实现如上任意一方案所述的电磁加热装置的加热控制方法。

作为上述方案的改进，所述驱动电路包括用于将所述控制器输出的脉冲信号进行放大的开关管驱动电路及用于降低所述脉冲信号的电压的锯齿波发生电路；

所述开关管驱动电路的输入端与所述控制器的脉冲信号输出端连接，所述开关管驱动电路的输出端与所述开关管连接；所述锯齿波发生电路的降压端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述锯齿波发生电路的受控端与所述控制器的控制端连接。

作为上述方案的改进，所述锯齿波发生电路包括第一电容、第一电阻及第一NPN三极管；

所述第一电容的一端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述第一电容的另一端与所述第一NPN三极管的集电极连接，所述第一NPN三极管的基极通过所述第一电阻与所述控制器的受控端连接，所述第一NPN三极管的发射极接地。

作为上述方案的改进，所述开关管驱动电路包括第二NPN三极管、第三NPN三极管、第一PNP三极管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容及电压输出端口；

所述第二NPN三极管的基极依次通过所述第二电阻及所述第三电阻与所述电压输出端口连接，所述第二NPN三极管的集电极通过所述第四电阻与所述电压输出端口连接，所述二NPN三极管的发射极接地；

所述第三NPN三极管的基极连接于所述第四电阻与所述第二NPN三极管的集电极之间，所述第三NPN三极管的集电极与所述电压输出端口连接，所述第三NPN三极管的发射极与所述第一PNP三极管的发射极连接；

所述第一PNP三极管的基极连接于所述述第四电阻与所述第二NPN三极管的集电极之间，所述第一PNP三极管的集电极接地；

所述控制器的脉冲信号输出端连接于所述第二电阻与所述第三电阻之间；

所述第一电容的一端与所述第一PNP三极管的基极连接；

所述第二电容的一端与所述电压输出端口连接，所述所述第二电容的另一端接地；

所述第五电阻的一端与所述开关管连接，所述第五电阻的另一端连接于所述第三NPN三极管的发射极与所述第一PNP三极管的发射极之间。

本发明实施例提供的所述电磁加热装置及其加热控制方法，当每一次需要启动所述谐振加热模块进行加热时，检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周；当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块开始谐振工作；当检测到所述谐振加热模块开始谐振工作后，不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号。本发明实施例相比于现有技术具有以下技术优点：

1、由于本发明实施例的谐振加热模块的谐振启动与功率启动总是在所述电磁加热装置整流后的电源波形的后半周才进行启动的，相比于现有技术的谐振加热模块是在整流后电源波形的整个周期进行启动，本发明实施例的谐振加热模块的启动过程更快。

2、所述谐振加热模块谐振启动后，会进入功率启动过程，由于其谐振启动与功率启动总是在所述整流后的电源波形的后半周才进行启动，这个时候所述开关管的第一极(该极与谐振加热模块连接)的电压处于下降状态，因此，在这一阶段输出脉冲信号来使得所述谐振加热模块进行谐振启动以及功率启动，能够降低启动的噪音。并且在这一阶段输出脉冲信号的方式为：不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，才输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号，这样可以避免一开始就输出脉宽较大的脉冲信号(脉冲信号的脉宽越大，谐振加热模块的启动过程的噪音也越大)，从而可以使得所述电磁加热设备在启动时的噪音降低。因此，当所述电磁加热设备采用大功率间缺加热的方式进行小功率加热时，纵使所述电磁加热设备频繁启动，其整个加热过程的噪音也能够得到有效降低。因此电磁加热设备采用间缺加热方式时，可以频繁启动，从而能够提高间缺加热的功率均匀度而提高烹饪效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供一种电磁加热装置的电路模块示意图；

图2是本发明实施例提供一种电磁加热装置的电路结构图；

图3是本发明实施例提供第一种电磁加热装置的加热控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供第二种电磁加热装置的加热控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供第三种电磁加热装置的加热控制方法的流程图；

图6是电磁加热装置进行加热工作时的波形图；

图7是对图6中的相关波形展开后的波形图；

图8是对图7中的相关波形展开后的波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参见图1与图2，本发明一实施例提供了一种电磁加热装置，其包括：谐振加热模块1、开关管Q、驱动电路2及控制器3；所述开关管Q(优选为IGBT)，与所述谐振加热模块1连接，并用于控制所述谐振加热模块1进行谐振工作；所述驱动电路2，与所述开关管Q连接，并用于驱动所述开关管Q开通或关断；所述控制器3，其脉冲信号输出端与所述驱动电路2连接，其用于控制所述电磁加热装置的加热工作。

所述电磁加热装置还包括但不限于第一同步检测分压电路4、第二同步检测分压电路5、开关电源电路6、整流电路7及电压采样电路8。其中，所述开关电源电路6与所述整流电路7连接，所述整流电路7与所述谐振加热模块1的电源输入端连接，所述谐振加热模块1的电源输出端与所述开关管Q的第一极(当所述开关管Q为IGBT时，所述第一极为IGBT的集电极)连接，所述电压采样电路8的采样端与所述整流电路7连接，所述电压采样电路8的检测信号输出端与所述控制器3的电压检测端P0连接；所述第一同步检测分压电路4的检测端与所述谐振加热模块1的电源输入端连接，所述第一同步检测分压电路4的检测信号输出端与所述控制器3的第一同步检测端P1连接；所述第二同步检测分压电路5的检测端连接于所述谐振加热模块1的电源输出端与所述开关管Q的第一极之间，所述第二同步检测分压电路5的检测信号输出端与所述控制器3的第二同步检测端P2连接。具体地，所述开关电源电路6用于输出交流电源信号，所述整流电路7用于整流所述交流电源信号，所述电压采样电路8用于将采集到的整流后的电源波形的电压检测信号发送给所述控制器3，使得所述控制器3根据电压检测信号判断整流后的电源波形是否到达后半周。所述第一同步检测分压电路4用于采集所述谐振加热模块1的电源输入端的第一电压信号并发送给所述控制器3，所述第二同步检测分压电路5用于采集所述第一开关管Q的第一极的第二电压信号并发送给所述控制器3，使得所述控制器3根据这两个电压信号判断谐振加热模块1是否谐振启动以及谐振波形是否到谷底，且所述控制器3根据第二电压信号判断所述开关管Q的第一极的电压是否开始下降还是上升。

所述控制器3内置有脉冲信号发生模块(PPG模块)，PPG模块用于通过所述控制器3的脉冲信号输出端PPG输出脉冲信号，并用于根据所述第一同步检测分压电路4与所述第二同步检测分压电路5的电压信号产生对应的同步翻转标志，而控制器3根据所述同步翻转标志判断所述谐振加热模块1(具体为LC谐振回路)是否谐振工作。

其中，上述的各个电路模块的具体电路结构请参阅图2。需要说明的是，上述的各个电路模块的具体电路结构还可以参考现有技术。此外，所述开关电源电路6输出的交流电源信号的波形(图6的A波形)、所述整流电路7整流后的信号的波形(图6的B波形)、所述开关管Q的第一极的电压波形(图6的C波形)及所述驱动电路输出给所述开关管Q的脉冲信号的波形(图6的D波形)，可以参阅图6。

目前，现有技术的控制器3控制电磁加热装置的加热工作的方法为：在接收到加热命令时，所述控制器3向所述驱动电路2输出固定脉宽的脉冲信号，使得所述谐振加热模块1谐振启动，这样谐振加热模块1的振荡回路会不断自激振动。并且由于输出的脉冲信号的脉宽直接是可以让谐振加热模块1达到功率启动的目标脉宽，因此所述谐振加热模块1在谐振启动后直接就进入功率启动，使得所述谐振加热模块1按照预设的功率对锅具进行加热。在所述谐振加热模块1进入功率启动后，控制器3在检测到谐振加热模块1的谐振波形到谷底时，控制器3就会向所述驱动电路2输出下一个固定脉宽的脉冲信号，使得谐振加热模块1维持振荡。

发明人经过深入研究发现：控制器3在输出脉冲信号启动(包括谐振启动和功率启动)所述谐振加热模块1时，发现启动噪音与以下三个因素有关：

1.启动噪音与启动时的脉冲信号的脉宽有关：脉冲信号的脉宽越宽，启动噪音越大；

2.启动噪音与启动时的脉冲信号的幅度有关：脉冲信号的幅度越大，启动噪音越大；

3.启动噪音与开关管Q的与谐振加热模块1连接的一极的电压有关：控制器3在输出脉冲信号时，开关管Q的所述一极的电压越大，启动噪音越大；例如所述开关管Q为IGBT，那么控制器3在输出脉冲信号时，IGBT的集电极的电压越大，启动噪音越大。

因此，为了解决所述电磁加热装置启动噪音过大的问题，针对以上三个因素，本发明实施例从所述控制器3的控制方法及所述电磁加热装置的硬件电路这两个方面进行以下改进：

第一方面：从所述控制器3的控制方法进行改进。

针对因素1与因素3，请参见图3，本发明实施例提供了一种电磁加热装置的加热控制方法，包括步骤S10至步骤S12：

S10，当接收到加热命令后，检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周；

具体地，在所述电磁加热装置开机启动后，所述控制器3不断检测所述电磁加热装置是否需要开始进行加热工作。其中，若用户确认所述电磁加热装置采用连续大功率的加热方式时，所述控制器3会接收到电磁加热装置发出的加热命令，所述控制器3会开始检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周，直到检测到所述整流后的电源波形开始到达后半周。若用户确认所述电磁加热装置采用间缺大功率的加热方式时，在每一次需要启动所述谐振加热模块1的时候，所述控制器3也会接收到加热命令，然后每次都检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周。

S11，当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块开始谐振工作；

S12，当检测到所述谐振加热模块开始谐振工作后，不断向所述驱动电路2输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近(即接近过零点或处于过零点)时，输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号。

其中，当检测到所述谐振加热模块开始谐振工作后，由于此时所述整流后的电源波形还处于当前的后半周内，因此所述开关管的第一极(例如IGBT的集电极)的电压处于下降状态，在这一阶段输出脉冲信号来使得所述谐振加热模块进行功率启动，可以降低功率启动的噪音。

当所述脉冲信号的脉宽达到目标脉宽时，所述谐振加热模块1达到目标加热功率。此外，当所述控制器3输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号后，所述谐振加热模块1已完全启动并进入谐振加热工作，此时所述控制器3可以按照正常的工作模式(即现有的加热工作模式)输出脉冲信号，使得所述谐振加热模块1维持谐振以对锅具进行加热，直到当前的加热工作结束。若下次再需要启动所述谐振加热模块1时，则可以重新执行上面步骤。

为了便于对上面的步骤的理解，在此进行举例说明：若采用间缺加热的方式进行加热，例如以加热5秒、再停止3秒为周期的间缺方式加热，则在每一个加热周期需要开始的时候，检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周；当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路2输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块1开始谐振工作；当检测到谐振加热模块1开始谐振工作后，在所述整流后的电源波形还没到达当前的所述后半周的过零点前，不断向所述驱动电路2输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号，从而完全启动所述谐振加热模块1。然后，所述控制器3可以按照正常的工作模式输出脉冲信号，使得所述谐振加热模块1维持谐振以对锅具进行加热，直到当前加热周期的加热工作结束。在下一加热周期开始时，再重新执行上面步骤。

此外，具体地，在本发明实施例中，检测所述整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周的检测算法的工作步骤优选如下：1.首先所述控制器3通过所述电压检测电路每隔预定时间(例如100us)检测一次电压值，电压值除以分压比就是整流后的波形的当前电压，其中，当检测到的电压为最低点时为过零点；2.通过两个过零点的时间间隔(设为t0)确定当前电压波形是50Hz还是60Hz(50Hz交流电源过零周期为10ms，60Hz交流电源过零周期为8.3ms)；3.当检测到过零点后，延时t2(t2＝t0/2，为电压检测端口零点到电源电压峰点的时间)时间后，即开始到达后半周。需要说明的是，若所述整流后的波形相对于交流电源电压有延迟，则在步骤2与步骤3之间还有一个步骤：计算并实测SOC端口电压过零点相对主电路电压过零点的延时时间(设为t1)，那么t2＝t0/2-t1。

本发明实施例提供的所述加热控制方法，有以下两个有益效果：

1、由于本发明实施例的谐振加热模块的谐振启动与功率启动总是在所述电磁加热装置整流后的电源波形的后半周才进行启动的，相比于现有技术的谐振加热模块是在整流后电源波形的整个周期进行启动，本发明实施例的谐振加热模块的启动过程更快。

2、所述谐振加热模块谐振启动后，会进入功率启动过程，由于其功率启动总是在所述整流后的电源波形的后半周才进行启动，这个时候所述开关管的第一极(该极与谐振加热模块连接)的电压处于下降状态。因此，在这一阶段输出脉冲信号来使得所述谐振加热模块进行功率启动，能够降低功率启动的噪音。并且在这一阶段输出脉冲信号的方式为：不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，才输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号，这样可以避免一开始就输出脉宽较大的脉冲信号(脉冲信号的脉宽越大，谐振加热模块的启动过程的噪音也越大)，从而可以使得所述电磁加热设备在启动时的噪音降低。因此，当所述电磁加热设备采用大功率间缺加热的方式进行小功率加热时，纵使所述电磁加热设备频繁启动，其整个加热过程的噪音也能够得到有效降低。因此电磁加热设备采用间缺加热方式时，可以频繁启动，从而能够提高间缺加热的功率均匀度而提高烹饪效果。

实施例二：

针对因素1，请参见图4，本发明实施例还提供了另一种电磁加热装置的加热控制方法，具体地，在第一种电磁加热装置的加热控制方法的基础上，所述步骤S11具体包括步骤S110至步骤S112：

S110，当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作；其中，所述预设脉宽小于让所述谐振加热模块开始谐振工作的脉宽；

S111，当检测到所述谐振加热模块还没有谐振工作时，不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至检测到所述谐振加热模块开始谐振工作。

在本发明实施例中，所述控制器3刚开始输出的脉冲信号的预设脉宽比较窄，此时所述谐振加热模块1没有正常谐振起来。而为了让所述谐振加热模块1谐振起来，则不断向所述驱动电路2输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至检测到所述谐振加热模块1正常工作，这样就可以让所述谐振加热模块1起振的脉冲信号的脉宽低于所述目标脉宽，从而可以有效降低谐振启动时的启动噪音。经过发明人深入研究发现，当所述预设脉宽低于4us时，能够有效降低谐振启动时的启动噪音。

进一步地，所述步骤S110具体为：

当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周时，延时预设时间τ(τ>0)后才开始向所述驱动电路2输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作。

其中，在检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周时，且所述整流后的波形还没有达到当前的所述后半周的过零点，通过延时预设时间才开始向所述驱动电路2输出预设脉宽的脉冲信号，这样可以使得所述谐振加热模块1的整个启动过程更短。

实施例三：

第二方面：从所述控制器3的控制方法与所述电磁加热装置的硬件电路两方面同时进行改进。

针对因素1与因素2，请参见图1，所述电磁加热装置的硬件电路的改进方案为：

所述驱动电路2包括用于将所述控制器输出的脉冲信号进行放大的开关管驱动电路20及用于降低所述脉冲信号的电压的锯齿波发生电路21；所述开关管驱动电路20的输入端与所述控制器3的脉冲信号输出端PPG连接，所述开关管驱动电路20的输出端与所述开关管Q连接；所述锯齿波发生电路21的信号转换端与所述开关管驱动电路20的输入端连接，所述锯齿波发生电路21的受控端与所述控制器3的控制端连接。

并且针对因素2，请参见图5，所述控制器3的控制方法的改进方案为：

在上述的第一种或第二种电磁加热装置的加热控制方法的基础上，在检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，在所述控制器开始输出脉冲信号之前，所述方法还包括：

向所述锯齿波发生电路21输出控制信号以控制所述锯齿波发生电路21开始工作；

且，所述方法在所述步骤S12之后还包括步骤S13：

S13，当检测到所述脉冲信号的脉宽达到目标脉宽后，向所述锯齿波发生电路21输出控制信号以控制所述锯齿波发生电路21停止工作。

在实施例中，通过在所述驱动电路2内设置用于将所述脉冲信号转变为锯齿波信号的锯齿波发生电路的锯齿波发生电路21，且在对所述谐振加热模块1进行谐振启动前，控制所述锯齿波发生电路21开始工作，这样当所述控制器3输出脉冲信号时，所述锯齿波发生电路21会将所述脉冲信号转换为锯齿波信号，然后该锯齿波信号会通过所述开关管驱动电路进行信号放大。由于所述锯齿波信号的总体的电压幅度及信号的脉宽，均低于所述脉冲信号，因此经过所述开关管驱动电路20放大的信号的电压幅度与信号脉宽也降低，从而有利于降低启动噪音。需要说明的是，经过所述锯齿波发生电路的信号转换后，若所述脉冲信号转换后的信号的脉宽不足以启动所述开关管或谐振加热模块，控制器可以不断输出脉宽逐次增加的脉冲信号。

当所述谐振加热模块1正常起振且进入功率加热工作后，可以立即控制停止(或延迟一小段时间再控制停止)所述锯齿波发生电路21，使得输出的脉冲信号的电压幅度能够达到目标功率的电压幅度。

具体地，请参见图2，所述电磁加热装置的硬件电路的改进方案具体为：所述锯齿波发生电路包括第一电容C1、第一电阻R1及第一NPN三极管Q1；所述第一电容C1的一端与所述开关管驱动电路20的输入端连接，所述第一电容C1的另一端与所述第一NPN三极管Q1的集电极连接，所述第一NPN三极管Q1的基极通过所述第一电阻R1与所述控制器3的受控端P11连接，所述第一NPN三极管Q1的发射极接地。其中，利用所述第一电容C1的电容充电过程，可以将所述开关管驱动电路20需要放大的脉冲信号转变为锯齿波信号，这样使得所述开关管驱动电路20输入端的信号的电压幅度降低以及信号脉宽减小，从而使得经过放大输出到所述开关管Q的驱动电压的幅度也降低以及信号脉宽也减小，这样在一个周期内，可以使得所述谐振加热模块1的电感线盘中的电流会小一些，减少了启动噪声。

进一步地，请参见图2，所述电磁加热装置的硬件电路的改进方案具体为：所述开关管驱动电路20包括第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3、第一PNP三极管Q4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2及电压输出端口Vo(其输出18V电压)；

所述第二NPN三极管Q2的基极依次通过所述第二电阻R2及所述第三电阻R3与所述电压输出端口Vo连接，所述第二NPN三极管Q2的集电极通过所述第四电阻R4与所述电压输出端口Vo连接，所述二NPN三极管的发射极接地；

所述第三NPN三极管Q3的基极连接于所述第四电阻R4与所述第二NPN三极管Q2的集电极之间，所述第三NPN三极管Q3的集电极与所述电压输出端口Vo连接，所述第三NPN三极管Q3的发射极与所述第一PNP三极管Q4的发射极连接；

所述第一PNP三极管Q4的基极连接于所述述第四电阻R4与所述第二NPN三极管Q2的集电极之间，所述第一PNP三极管Q4的集电极接地；

所述控制器3的脉冲信号输出端PPG连接于所述第二电阻R2与所述第三电阻R3之间；

所述第一电容C1的一端与所述第一PNP三极管Q4的基极连接；

所述第二电容C2的一端与所述电压输出端口Vo连接，所述所述第二电容C2的另一端接地；

所述第五电阻R5的一端与所述开关管Q连接，所述第五电阻R5的另一端连接于所述第三NPN三极管Q3的发射极与所述第一PNP三极管Q4的发射极之间。

其中，所述第三NPN三极管Q3与所述第一PNP三极管Q4构成一个推挽电路，用于对控制器3发出的脉冲信号进行放大，而所述第二NPN三极管Q2用于构成一个使能控制电路，用于控制所述第三NPN三极管Q3与所述第一PNP三极管Q4的信号放大工作。所述第二电容C2用于滤波。

需要说明的是，上述任意两个实施例均可以组合成一个新的实施例，当然，上述任意一个实施例的改进点都可以脱离其他实施例的改进点而作为一个独立的实施例。当上述全部实施例组合一起时(即实施例一+实施例二+实施例三)，则组合后的实施例的工作原理为：

步骤1：当接收到加热命令后，控制器3检测整流电路7输出的电源波形并通过软件算法确定在当前时刻是否为整流后的电源波形的后半周；

步骤2：当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，控制器3的P11脚输出高电平，打开锯齿波发生电路21，控制器3向PPG模块发出启动信号，PPG模块输出的脉冲信号首先被锯齿波发生电路降压以及减小脉宽，然后通过开关管驱动电路20放大，从而驱动开关管Q(优选为IGBT)；

步骤3：控制器3通过检测PPG模块的同步翻转标志来确定谐振加热模块1(具体为LC谐振电路)是否已持续谐振工作；如没有，则逐次加宽脉冲信号宽度，直至检测到谐振加热模块1持续谐振工作。

步骤4：当检测到LC谐振电路持续谐振工作后，控制器缓慢增加脉冲信号宽度，直至在所述整流后的电源波形的过零点附近时，脉冲信号的宽度增至目标脉宽；

步骤5：控制器3的P11脚输出低电平，关闭锯齿波发生电路，此后电路工作和普通电磁炉一样，当工作到规定时间后，关闭脉冲信号输出。

当接到下一个加热命令时，重复上述过程。

其中，步骤2至步骤3为预启动过程，步骤5为LC谐振回路完全启动后的连续工作过程。预启动过程与连续工作过程中的IGBT的集电极的电压波形、驱动电路2驱动给IGBT的基极的驱动电压波形、控制器3的PPG脚输出的脉冲信号波形、控制器的P11脚输出的控制信号波形可以参考图7与图8。

综上所述，本发明实施例提供的所述电磁加热装置及其加热控制方法，相比于现有技术，具有以下技术优点：

1、通过让谐振加热模块1的谐振启动与功率启动总是在所述电磁加热装置整流后的电源波形的后半周才进行启动的，这样谐振加热模块1的启动过程更快。

2、由于所述谐振加热模块1的谐振启动与功率启动总是在所述整流后的电源波形的后半周才进行，这个阶段IGBT的集电极的电压处于下降状态，因此有利于降低启动的噪音。并且在这一阶段输出脉冲信号的方式为：不断向所述驱动电路2输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，才输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号，这样可以使得所述电磁加热设备在每次功率启动时的噪音降低，从而可以降低所述电磁加热设备频繁启动的噪音。因此电磁加热设备采用间缺加热方式时，可以频繁启动，从而能够提高间缺加热的功率均匀度而提高烹饪效果。

3、在启动所述谐振加热模块1的过程中，所述控制器3刚开始输出的脉冲信号的预设脉宽比较窄，且不断向所述驱动电路2输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至检测到所述谐振加热模块1正常工作，这样使得所述谐振加热模块1起振的脉冲信号的脉宽低于所述目标脉宽，这样就可以有效降低谐振启动时的启动噪音。

4、通过设置所述锯齿波发生电路21，在启动过程中可以对所述控制器3输出的脉冲信号的电压幅度进行降低以及信号脉宽进行减小，使得经过所述开关管驱动电路20放大的脉冲信号的电压幅度也降低以及信号脉宽也减小，从而有利于降低启动噪音。

由此可见，本发明通过以上软硬件的创新，本发明的电磁加热设置可以频繁启停，噪声很小，功率平稳(可以将功率波动从秒级变为10ms级)。

以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

Claims (10)

1.一种电磁加热装置的加热控制方法，所述电磁加热装置包括谐振加热模块、用于控制所述谐振加热模块进行谐振工作的开关管、用于驱动所述开关管开通或关断的驱动电路以及用于输出脉冲信号到所述驱动电路的控制器，其特征在于，包括步骤：

当接收到加热命令后，检测电磁加热装置整流后的电源波形在当前时刻是否到达后半周；

当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块开始谐振工作；

当检测到所述谐振加热模块开始谐振工作后，不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至在所述整流后的电源波形处于所述后半周的过零点附近时，输出脉宽增至目标脉宽的脉冲信号；其中，当所述脉冲信号的脉宽达到目标脉宽时，所述谐振加热模块达到目标加热功率。

2.根据权利要求1所述的电磁加热装置的加热控制方法，其特征在于，所述当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出脉冲信号，以使所述谐振加热模块开始谐振工作，包括：

当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作；其中，所述预设脉宽小于让所述谐振加热模块开始谐振工作的脉宽；

当检测到所述谐振加热模块还没有谐振工作时，不断向所述驱动电路输出脉宽逐次增加的脉冲信号，直至检测到所述谐振加热模块开始谐振工作。

3.根据权利要求2所述的电磁加热装置的加热控制方法，其特征在于，所述当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，向所述驱动电路输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作，具体为：

当检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周时，延时预设时间才开始向所述驱动电路输出预设脉宽的脉冲信号，并检测所述谐振加热模块是否开始谐振工作。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电磁加热装置的加热控制方法，其特征在于，所述驱动电路包括用于将所述控制器输出的脉冲信号的电压进行放大的开关管驱动电路及用于将所述脉冲信号转变为锯齿波信号的锯齿波发生电路；

所述开关管驱动电路的输入端与所述控制器的脉冲信号输出端连接，所述开关管驱动电路的输出端与所述开关管连接；所述锯齿波发生电路的信号转换端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述锯齿波发生电路的受控端与所述控制器的控制端连接；

则，在检测到所述整流后的电源波形在当前时刻开始到达后半周后，在所述控制器开始输出脉冲信号之前，所述方法还包括：

向所述锯齿波发生电路输出控制信号以控制所述锯齿波发生电路开始工作；

且，所述方法还包括：

当检测到所述脉冲信号的脉宽达到目标脉宽后，向所述锯齿波发生电路输出控制信号以控制所述锯齿波发生电路停止工作。

5.根据权利要求4所述的电磁加热装置的加热控制方法，其特征在于，所述锯齿波发生电路包括第一电容、第一电阻及第一NPN三极管；

所述第一电容的一端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述第一电容的另一端与所述第一NPN三极管的集电极连接，所述第一NPN三极管的基极通过所述第一电阻与所述控制器的受控端连接，所述第一NPN三极管的发射极接地。

6.根据权利要求2所述的电磁加热装置的加热控制方法，其特征在于，所述预设脉宽小于4us。

7.一种电磁加热装置，其特征在于，包括：

谐振加热模块；

开关管，与所述谐振加热模块连接，并用于控制所述谐振加热模块进行谐振工作；

驱动电路，与所述开关管连接，并用于驱动所述开关管开通或关断；及

控制器，与所述驱动电路连接，并用于执行计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的电磁加热装置的加热控制方法。

8.根据权利要求7所述的电磁加热装置，其特征在于，所述驱动电路包括用于将所述控制器输出的脉冲信号进行放大的开关管驱动电路及将所述脉冲信号转变为锯齿波信号的锯齿波发生电路；

所述开关管驱动电路的输入端与所述控制器的脉冲信号输出端连接，所述开关管驱动电路的输出端与所述开关管连接；所述锯齿波发生电路的信号转换端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述锯齿波发生电路的受控端与所述控制器的控制端连接；

其中，所述控制器，还用于执行计算机程序时实现如权利要求4所述的电磁加热装置的加热控制方法。

9.根据权利要求8所述的电磁加热装置，其特征在于，所述锯齿波发生电路包括第一电容、第一电阻及第一NPN三极管；

所述第一电容的一端与所述开关管驱动电路的输入端连接，所述第一电容的另一端与所述第一NPN三极管的集电极连接，所述第一NPN三极管的基极通过所述第一电阻与所述控制器的受控端连接，所述第一NPN三极管的发射极接地。

10.根据权利要求9所述的电磁加热装置，其特征在于，所述开关管驱动电路包括第二NPN三极管、第三NPN三极管、第一PNP三极管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容及电压输出端口；

所述第二NPN三极管的基极依次通过所述第二电阻及所述第三电阻与所述电压输出端口连接，所述第二NPN三极管的集电极通过所述第四电阻与所述电压输出端口连接，所述二NPN三极管的发射极接地；

所述第三NPN三极管的基极连接于所述第四电阻与所述第二NPN三极管的集电极之间，所述第三NPN三极管的集电极与所述电压输出端口连接，所述第三NPN三极管的发射极与所述第一PNP三极管的发射极连接；

所述第一PNP三极管的基极连接于所述述第四电阻与所述第二NPN三极管的集电极之间，所述第一PNP三极管的集电极接地；

所述控制器的脉冲信号输出端连接于所述第二电阻与所述第三电阻之间；

所述第一电容的一端与所述第一PNP三极管的基极连接；

所述第二电容的一端与所述电压输出端口连接，所述所述第二电容的另一端接地；

所述第五电阻的一端与所述开关管连接，所述第五电阻的另一端连接于所述第三NPN三极管的发射极与所述第一PNP三极管的发射极之间。

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