CN112351535B - 电磁加热电路的加热控制方法及装置、电器设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种电磁加热电路的加热控制方法及装置、电器设备。本申请实施例的电磁加热电路的加热控制方法包括如下步骤：通过过零检测电路检测电磁加热电路所输入的交流电压的过零点；获取根据设定的加热功率所对应的PPG的第一开通时间T0，其中，所述第一开通时间T0用于导通所述电磁加热电路中的IGBT；当检测到所述交流电压位于两个过零点的中间点，设置所述PPG的开通时间为T2，其中，T2<T0。本申请实施例的电磁加热电路的加热控制方法可以减小在电压峰值阶段时的加热功率，减小电磁加热设备的电磁干扰。

Description

电磁加热电路的加热控制方法及装置、电器设备

技术领域

本申请实施例涉及电磁加热的技术领域，特别是涉及一种电磁加热电路的加热控制方法及装置、电器设备。

背景技术

电磁炉又称为电磁灶，是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器等部分组成。

电磁炉的原理是电磁感应现象，即利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场，处于交变磁场中的锅具的内部将会出现涡旋电流，涡旋电流的焦耳热效应使锅具升温，从而实现加热。

目前，加热控制是通过内部的PPG(Programmable pulse generator，可编程脉冲发生器)所产生的脉冲信号来实现的，在用户选择电磁炉的加热功率后，电磁炉的控制器通过调节PPG的开通时间以调节加热功率。

电磁干扰(Electromagnetic Interference简称EMI)，是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象，有传导干扰和辐射干扰两种，电磁加热功率较高时，其电磁干扰也较大。

发明内容

本申请实施例提供了一种电磁加热电路的加热控制方法及装置、电器设备，可以减小在电压峰值阶段时的加热功率，减小电磁加热设备的电磁干扰。

第一方面，本申请实施例提供了一种电磁加热电路的加热控制方法，包括如下步骤：

通过过零检测电路检测电磁加热电路所输入的交流电压的过零点；

获取根据设定的加热功率所对应的PPG的第一开通时间T0，其中，所述第一开通时间T0用于导通所述电磁加热电路中的IGBT；

当检测到所述交流电压位于两个过零点的中间点，设置所述PPG的开通时间为T2，其中，T2<T0。

可选的，还包括如下步骤：

当检测到所述交流电压位于过零点，设置所述PPG的开通时间为T1，其中，T1>T0。

可选的，还包括如下步骤：

在所述交流电压的两个相邻的所述过零点之间，设置所述PPG的开通时间由T1降低至T2，再由T2增大至T1。

可选的，所述设置所述PPG的开通时间由T1降低至T2，再由T2增大至T1包括：

设置所述PPG的开通时间由T0线性降低至T2，再由T0线性增大至T1。

可选的，还包括如下步骤：

获取加热过程中IGBT集电极的第一电压，并判断所述第一电压是否高于预设的反压保护阈值；

当检测到所述第一电压大于所述的反压保护阈值，增大T1，并减小T2。

可选的，T1与T2的大小，使得所述电磁加热电路的平均加热功率等于所述设定加热功率。

第二方面，本申请实施例提供了一种电磁加热电路的加热控制装置，包括：

过零检测模块，用于通过过零检测电路检测电磁加热电路所输入的交流电压的过零点；

第一获取模块，用于获取根据设定的加热功率所对应的PPG的第一开通时间T0，其中，所述第一开通时间T0用于导通所述电磁加热电路中的IGBT；

第一时间调节模块，用于当检测到所述交流电压位于两个过零点的中间点，设置所述PPG的开通时间为T2，其中，T2<T0。

可选的，还包括：

第二时间调节模块，用于当检测到所述交流电压位于过零点，设置所述PPG的开通时间为T1，其中，T1>T0。

可选的，还包括：

第三时间调节模块，用于在所述交流电压的两个相邻的所述过零点之间，设置所述PPG的开通时间由T1降低至T2，再由T2增大至T1。

第三方面，本申请实施例提供了一种电器设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行本申请实施例第一方面所述的电磁加热电路的加热控制方法。

在本申请实施例中，通过过零检测电路检测到电磁加热电路的过零点后，在相邻的两个过零点的中间点，即电压峰值时，减小PPG的开通时间，从而可以减小在电压峰值阶段时的加热功率，减小电磁加热设备的电磁干扰；进一步，还通过在电压波谷时，增大PPG的开通时间，从而在减小电磁加热设备的电磁干扰的同时，不会降低加热功率，保持了加热控制的稳定，还可以在相同反压保护点的情况下，提高蜂窝底类的锅具的功率

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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。

附图说明

图1为在一个示例性的实施例中提供的一种电磁炉的加热控制电路的结构示意图；

图2为在一个示例性的实施例中提供的一种电磁加热电路的加热控制方法的流程图；

图3为在一个示例性的实施例中提供的一种电磁加热电路的加热控制方法的流程图；

图4为在一个示例性的实施例中提供的一种电磁加热电路的加热控制装置的结构示意图；

图5为在一个示例性的实施例中提供的一种电器设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。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申请中的具体含义。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1所示，图1位传统技术一个例子中电磁炉的加热控制电路的结构示意图，在图1中，MCU根据内部PPG的开通信号，输出高电平至驱动电路，以使驱动电路控制IGBT的开通，当PPG停止开通后，IGBT关断，锅具与电磁炉的加热线圈形成的等效电感L1与谐振电容C1产生谐振，当MCU检测到谐振翻转时，即，当MCU检测到IGBT的C级电压由高于图1中D点的电压时降至低于图1中D点的电压时，MCU再次根据内部PPG的开通信号输出高电平。在其他的例子中，基于不同的单片机的输出方式不同，也可以是通过输出低电平至驱动电路，以使驱动电路控制IGBT的开通。

电磁干扰(Electromagnetic Interference简称EMI)，是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象，有传导干扰和辐射干扰两种，电磁加热功率较高时，其电磁干扰也较大。在EMI测试中，电磁加热主频干扰能量集中在一个频点，尖锋突出。

针对电磁干扰设备电磁干扰较大，难以通过EMI测试这一技术问题，本申请实施例提供了一种电磁加热电路的加热控制方法，可以分散电磁加热设备在加热过程中的主频干扰能量，降低电磁加热设备在加热时所产生的电磁干扰。本申请实施例的电磁加热电路的加热控制方法的应用也不仅限于电磁炉，任何具有电磁加热功能的电磁加热设备例如电饭煲、烤箱、微波炉、养生壶、豆浆机等设备，都可以应用本申请实施例的电磁加热电路的加热控制方法来减小加热过程中所产生的电磁干扰。在一些例子中，本申请的电磁加热电路的加热控制方法的步骤由电磁加热设备的控制器执行，在本申请实施例中，以该控制器为图1中的MCU进行举例说明，在其他例子中，本申请的电磁加热电路的加热控制方法的步骤还可以通过其他控制装置执行。

如图2所示，在一个示例性的实施例中，电磁加热电路的加热控制方法包括如下步骤：

S201：通过过零检测电路检测电磁加热电路所输入的交流电压的过零点。

在图1中的例子，市电提供的交流电压，交流电压具有方向性，经整流器整流为直流电压后，为后续的电磁加热电路进行供电。在一个具体的例子中，过零检测电路用于检测整流器所输出的直流电压的上升沿或下降沿，MCU用于根据该上升沿或下降沿来检测交流电压的过零点。

在具体的例子中，交流电压通过整流桥整流为脉动直流后，再经过光耦隔离后将零点信号输出。或者采用双向光耦的方案，将零点信号输出。

S202：获取根据设定的加热功率所对应的PPG的第一开通时间T0，其中，所述第一开通时间T0用于导通所述电磁加热电路中的IGBT。

在MCU内通常设置有加热功率调节的控制逻辑，该控制逻辑用于根据设定的加热功率调节PPG的开通时间，如果当前PPG的开通时间使得当前电磁加热电路的加热功率等于设定功率，则无需对PPG的开通时间进行调节，如果当前电磁加热电路的加热功率大于设定功率，则需要减小PPG的开通时间，如果当前电磁加热设备的加热功率小于设定功率，则需要增大PPG的开通时间，在本申请实施例中，第一开通时间即为加热功率调节的控制逻辑根据电磁加热电路当前的加热功率和设定功率，所输出的PPG的开通时间。

S203：当检测到所述交流电压位于两个过零点的中间点，设置所述PPG的开通时间为T2，其中，T2<T0。

其中，交流电压的过零点对应的转换为直流电压的电压值较低，也就意味着在过零点开通PPG时，电磁加热电路的加热功率较低。而交流电压的两个过零点之间的中间点则对应于交流电压波形的波峰，其转换为直流电压后，电压值较高，也就意味着在中间点开通PPG时，电磁加热电路的峰值加热功率会较高。

因此，在本申请实施例中，采取在电压值较高的波峰阶段，减小PPG的开通时间，从而降低电磁加热电路的峰值功率。

减小电压峰值时PPG的开通时间，会导致功率降低，甚至无法到达设定功率，为克服这一问题，在一个例子中，当检测到所述交流电压位于过零点，设置所述PPG的开通时间为T1，其中，T1>T0。从而增加电压在波谷时电磁加热电路的加热功率。

在一个更加优选的例子中，在所述交流电压的两个相邻的所述过零点之间，设置所述PPG的开通时间由T1降低至T2，再由T2增大至T1。也即，设置PPG的开通时间在交流电压由波谷上升至波峰的上升阶段逐渐减小，在交流电压从波峰降至波谷的下降阶段逐渐增大。

在优选的例子中，设置所述PPG的开通时间由T0线性降低至T2，再由T0线性增大至T1。为避免改变PPG的开通时间导致加热功率的变化，导致电磁加热电路的调节紊乱，在一个例子中，T1与T2的大小设置，使得电磁加热电路的平均加热功率等于设定加热功率，其中，可以是T1、T2分别与T0之间的差值的绝对值相同，在其他的例子中，T1、T2分别与T0之间的差值的绝对值也可以是不相同。

在本申请实施例的电磁加热电路的加热控制方法中，通过过零检测电路检测到电磁加热电路的过零点后，在相邻的两个过零点的中间点，即电压峰值时，减小PPG的开通时间，从而可以减小在电压峰值阶段时的加热功率，减小电磁加热设备的电磁干扰；进一步，还通过在电压波谷时，增大PPG的开通时间，从而在减小电磁加热设备的电磁干扰的同时，不会降低加热功率，保持了加热控制的稳定。

当锅具为小尺寸锅具、蜂窝锅具、偏锅，或处于颠锅状态时，由于锅具的加热功率较低，会导致加热功率调节的控制逻辑会不断的增大PPG的开通时间，即当限制反压的控制逻辑将PPG开通时间减小后，加热功率调节的控制逻辑会增大PPG的开通时间，继而导致IGBT的集电极电压再次超过设定阈值，再次触发限制反压的控制流程，如此反复的调节会使得IGBT的集电极电压在一个电压区间内，例如900V-1150V的电压区间内反复波动，电磁炉的加热功率也会反复波动，这一波动不但使IGBT长期工作在极限状态，还会造成电磁炉产生打锅噪音。

MCU内通常设置有限制反压(IGBT的集电极电压)的控制逻辑，当检测到IGBT的集电极电压超过设定阈值时，则限制PPG的开通时间不再增大。例如，如果IGBT的耐压为1300V，则可以设定阈值为1100V，当IGBT的集电极电压超过设定阈值1100V时，则降低PPG的开通时间，从而使得IGBT的集电极电压降低至小于1100V。

在本申请实施例中，也设置有相应的反压限制逻辑，如图3所示，包括如下步骤：

S301：获取加热过程中IGBT集电极的第一电压，并判断所述第一电压是否高于预设的反压保护阈值；

S302：当检测到所述第一电压大于所述的反压保护阈值，增大T1，并减小T2。

减小T2，即进一步降低在电压峰值时PPG的开通时间，同时也降低了电压峰值时电磁加热电路的加热功率，也就降低了电压峰值时，IGBT的集电极电压，因此，本申请实施例的电磁加热电路的加热控制方法，还可以在相同反压保护点的情况下，提高蜂窝底类的锅具的功率。

图4是本申请一个示例性的实施例提供的电磁加热电路的加热控制装置的结构示意图，该装置400包括：

过零检测模块401，用于通过过零检测电路检测电磁加热电路所输入的交流电压的过零点；

第一获取模块402，用于获取根据设定的加热功率所对应的PPG的第一开通时间T0，其中，所述第一开通时间T0用于导通所述电磁加热电路中的IGBT；

第一时间调节模块403，用于当检测到所述交流电压位于两个过零点的中间点，设置所述PPG的开通时间为T2，其中，T2<T0。

在一个示例性的实施例中，所述电磁加热电路的加热控制装置400还包括：

第二时间调节模块，用于当检测到所述交流电压位于过零点，设置所述PPG的开通时间为T1，其中，T1>T0。

在一个示例性的实施例中，所述电磁加热电路的加热控制装置400还包括：

第三时间调节模块，用于在所述交流电压的两个相邻的所述过零点之间，设置所述PPG的开通时间由T1降低至T2，再由T2增大至T1。

在一个示例性的实施例中，所述电磁加热电路的加热控制装置400还包括：

反压判断模块，用于获取加热过程中IGBT集电极的第一电压，并判断所述第一电压是否高于预设的反压保护阈值；

反压保护模块，用于当检测到所述第一电压大于所述的反压保护阈值，增大T1，并减小T2。

在一个示例性的实施例中，所述第三时间调节模块包括：

第三时间调节单元，用于设置所述PPG的开通时间由T0线性降低至T2，再由T0线性增大至T1。

在一个示例性的实施例中，T1与T2的大小，使得所述电磁加热电路的平均加热功率等于所述设定加热功率。

在本申请实施例的电磁加热电路的加热控制装置中，通过过零检测电路检测到电磁加热电路的过零点后，在相邻的两个过零点的中间点，即电压峰值时，减小PPG的开通时间，从而可以减小在电压峰值阶段时的加热功率，减小电磁加热设备的电磁干扰；进一步，还通过在电压波谷时，增大PPG的开通时间，从而在减小电磁加热设备的电磁干扰的同时，不会降低加热功率，保持了加热控制的稳定，还可以在相同反压保护点的情况下，提高蜂窝底类的锅具的功率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图5所示，本申请实施例还提供了一种电器设备50，该电器设备50包括：存储器51，用于存储程序指令；处理器52，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述实施例对应的本申请示例性实施方式中任一项所述的电磁加热电路的加热控制方法。

所述电器设备50还包括连接存储器51、处理器52的总线。

该电器设备50可以是任何具有电磁加热功能的电磁加热设备例如电饭煲、烤箱、微波炉、养生壶、豆浆机等，在一个例子中，该电器设备50为电磁炉。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

上述方法步骤中限定的加热控制电路的结构与前述装置实施例中的加热控制电路的结构原理相同，在此不再赘述。应当理解的是，本申请实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请实施例的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。

Claims (4)

1.一种电磁加热电路的加热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过过零检测电路检测电磁加热电路所输入的交流电压的过零点；

获取根据设定的加热功率所对应的PPG的第一开通时间T0，其中，所述第一开通时间T0用于导通所述电磁加热电路中的IGBT；

当检测到所述交流电压位于两个过零点的中间点，设置所述PPG的开通时间为T2，其中，T2<T0；

当检测到所述交流电压位于过零点，设置所述PPG的开通时间为T1，其中，T1>T0；

在所述交流电压的两个相邻的所述过零点之间，设置所述PPG的开通时间由T1降低至T2，再由T2增大至T1；

获取加热过程中IGBT集电极的第一电压，并判断所述第一电压是否高于预设的反压保护阈值；

当检测到所述第一电压大于所述的反压保护阈值，增大T1，并减小T2。

2.根据权利要求1所述的电磁加热电路的加热控制方法，其特征在于：

T1与T2的大小，使得所述电磁加热电路的平均加热功率等于所述设定加热功率。

3.一种电磁加热电路的加热控制装置，其特征在于，包括：

过零检测模块，用于通过过零检测电路检测电磁加热电路所输入的交流电压的过零点；

第一获取模块，用于获取根据设定的加热功率所对应的PPG的第一开通时间T0，其中，所述第一开通时间T0用于导通所述电磁加热电路中的IGBT；

第一时间调节模块，用于当检测到所述交流电压位于两个过零点的中间点，设置所述PPG的开通时间为T2，其中，T2<T0；

第二时间调节模块，用于当检测到所述交流电压位于过零点，设置所述PPG的开通时间为T1，其中，T1>T0；

第三时间调节模块，用于在所述交流电压的两个相邻的所述过零点之间，设置所述PPG的开通时间由T1降低至T2，再由T2增大至T1；

第二获取模块，用于获取加热过程中IGBT集电极的第一电压，并判断所述第一电压是否高于预设的反压保护阈值；

第四时间调节模块，用于当检测到所述第一电压大于所述的反压保护阈值，增大T1，并减小T2。

4.一种电器设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行如权利要求1至2中任一项所述的电磁加热电路的加热控制方法。

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