CN112713885B - 一种可控硅的驱动方法、驱动装置及加热器具 - Google Patents

一种可控硅的驱动方法、驱动装置及加热器具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可控硅的驱动方法、驱动装置及加热器具，所述驱动方法包括：获取市电电压；根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当出现所述过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；所述驱动信号持续第一预设时长后停止；停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号；根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号，当出现所述过零检测信号时，所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。如此设置，可控硅能够连续导通，避免可控硅在延迟导通时承受的高频电压冲击。进而能够减少电路元器件的损耗。

Description

一种可控硅的驱动方法、驱动装置及加热器具
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种可控硅的驱动方法、驱动装置及加热器具。
背景技术
随着人们生活水平的提高，许多智能电器走进了人们的生活，电加热饭盒就是人们日常使用的一种。电加热饭盒是一种新式饭盒，具有保温、加热功能。一般都采用食品级PP材料作为外壳，采用循环式PTC加热器来进行加热。相比于传统的普通饭盒或者保温饭盒，具有插电加热、携带方便等众多优势。
现有技术中，电加热饭盒通常通过可控硅控制发热电路，可控硅的控制端连接控制电路，其余两端分别连接市电和发热电路。电热饭盒加热食物过程中，控制电路通过对可控硅发出导通信号，实现市电与发热电路导通，从而控制电加热饭盒工作。由于可控硅的通断直接决定发热电路是否接入市电工作，在控制过程中可控硅直接影响着电路功能的实现。
上述控制电路通过过零检测电路检测市电的过零信号来控制可控硅导通，由于检测到的过零信号相对于市电存在延迟，待过零检测电路检测到电压过零信号再触发可控硅，会存在导通延迟，此时可控硅尚未导通，承受了一定的电压，此时可控硅需承受高频的电压冲击。可控硅长时间承受电压冲击，会导致损坏和明显的传导干扰问题。长期处在这一工作状态下，也会产生较大的电路损耗，影响电热饭盒的使用寿命。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中存在过零检测电路相对于市电存在延迟，可控硅尚未导通时将承受高频的电压冲击的问题。从而提供一种可控硅的驱动方法、驱动装置及加热器具。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种可控硅的驱动方法，所述可控硅的第一端与市电连接，所述可控硅的第二端与负载连接，所述可控硅的控制端连接驱动模块，所述驱动方法用于所述驱动模块，所述驱动方法包括：获取市电电压；根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当出现过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止；停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号，所述第一预设时长与所述第二预设时长之和小于所述市电电压的半周期；根据所述市电电压判断是否再次出现过零检测信号，当再次出现过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。
可选地，所述驱动方法还包括循环执行如下步骤：停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号，所述第二预设时长小于再次出现过零检测信号的时长；根据所述市电电压判断是否再次出现过零检测信号，当再次出现过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。
可选地，在相邻的两个过零检测信号中，第一个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第一延迟时长，第二个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第二延迟时长。
可选地，根据所述第一延迟时长以及预设的所述第一延迟时长与第三预设时长的对应关系，确定所述第三预设时长；根据所述第二延迟时长以及预设的所述第二延迟时长与所述第一预设时长的对应关系，确定所述第一预设时长。
可选地，根据所述第一预设时长与所述第三预设时长确定所述第二预设时长。
可选地，所述根据所述第一预设时长与所述第三预设时长确定所述第二预设时长，包括：所述第一预设时长、所述第二预设时长与所述第三预设时长之和等于所述市电的半周期。
可选地，所述驱动模块通过过零检测模块与所述市电连接，所述过零检测模块用于向所述驱动模块输出所述过零检测信号。
可选地，所述负载为加热组件。
本发明实施例还提供了一种可控硅的驱动装置，该驱动装置包括：获取模块，用于获取市电电压；第一处理模块，用于根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当首次出现所述过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止；第二处理模块，用于停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号，所述第一预设时长与所述第二预设时长之和小于所述市电电压的半周期；第三处理模块，用于根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号，当出现所述过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。
本发明实施例还提供了一种加热器具，该加热器具包括驱动模块、可控硅和加热组件，所述可控硅的第一端与市电连接，所述可控硅的第二端与所述加热组件连接，所述可控硅的控制端连接所述驱动模块；所述驱动模块用于执行上述任一实施例所述的驱动方法。
可选地，所述加热器具为加热饭盒或加热杯。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行任一项所述的驱动方法。
本发明技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
1.本发明实施例提供了一种可控硅的驱动方法，所述可控硅的第一端与市电连接，所述可控硅的第二端与负载连接，所述可控硅的控制端连接驱动模块，所述驱动方法用于所述驱动模块，所述驱动方法包括：获取市电电压；根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当出现所述过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；所述驱动信号持续第一预设时长后停止；停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号；根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号，当出现所述过零检测信号时，所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。
如此设置，在采集到过零检测信号之后，由于提前向可控硅发出驱动信号，使得可控硅能够在市电过零之前提前导通，从而可控硅能够连续导通，避免可控硅在延迟导通时承受的高频电压冲击。进而能够减少电路元器件的损耗。同时，由于可控硅在承受高频冲击电压时，会出现明显的电磁噪声，对线路会产生传导干扰。通过提前导通可控硅，能够避免了电压变化率和电流变化率带来的干扰问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通工人来讲，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为本发明实施例驱动方法的示意图；
图2为本发明实施例驱动方法的模块化示意图；
图3为本发明实施例加热装置的示意图；
图4为本发明实施例市电零点与过零检测信号的示意图；
图5为本发明实施例驱动模块驱动信号的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通工人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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
在加热器具进行加热时，需要通过可控硅将220V，50Hz的市电接入加热组件。50Hz频率的市电，一个市电周期为20ms，半周期为10ms。驱动模块通过过零检测模块检测市电电压，其中，过零检测模块中设置有电压检测电路，电压检测电路由于是利用分压采集市电过零点，所以会导致驱动模块检测到的过零检测信号相对于真实的市电过零点存在延迟和提前。如图4所示，相对于第一个过零检测信号会延时于真实的市电过零点，如T1；相对于第二个过零检测信号会提前于真实的市电过零点，如T2。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种可控硅的驱动方法。在本实施例中，可控硅的第一端与市电连接，可控硅的第二端与负载连接，可控硅的控制端连接驱动模块，负载可以是加热组件。所述驱动模块通过过零检测模块与所述市电连接，过零检测模块用于向所述驱动模块输出过零检测信号。该可控硅的驱动方法用于该驱动模块。该驱动方法包括：
S1.获取市电电压；
市电为220V、50Hz频率的正弦交流电，所以一个市电周期为20ms，半周期为10ms。在本实施例中，可以通过过零检测模块直接检测市电电压，用于获取市电的过零点。如图4和图5所示，市电的过零点即为正弦交流电的电压波形与横轴的交点。
S2.根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当出现所述过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止；
通过过零检测模块获取的市电电压，并判断市电电压是否经过零点。当市电电压经过零点时，因为过零检测模块中是通过电压检测电路利用分压采集市电过零点的，所以往往是在市电已经有电压之后，才能检测到的市电零点，如图4和图5所示，在市电电压为20V时才能检测到市电电压，所以驱动模块所认为的市电零点与市电电压的真实零点存在延迟或提前。因此，在市电电压为20V时，才出现过零检测信号。
当出现过零检测信号时，依据过零检测信号无法知晓其为上升沿信号还是下降沿信号，所以需要向可控硅发出驱动信号，将可控硅导通，并控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止。能够使可控硅在导通时完全经过市电零点，从而避免可控硅在延迟导通时承受的高频电压冲击。
S3.停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号；
如图4和图5所示，在导通第一预设时长停止之后，市电可能在正半周期，也可能在负半周期。当市电在正半周期，且超过20V时，由于可控硅在导通之后能够续流一段时间，在续流时间内可控硅处于导通状态。但是该续流时间不会长于下一个市电零点。所以在停止第二预设时长之后，市电电压到达20V，此时需要向可控硅再次发出驱动信号，避免在延迟导通时承受的高频电压冲击。当市电在负半周期，且低于20V时，可控硅不会导通，所以无需输出驱动信号。在停止第二预设时长之后，由于还没有到达市电电压的过零点，所以需要提前导通，此时需要向可控硅再次发出驱动信号，避免在延迟导通时承受的高频电压冲击。
其中，第一预设时长与第二预设时长之和小于市电电压的半周期。
S4.根据所述市电电压判断是否再次出现过零检测信号，当再次出现所述过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。
当出现过零检测信号时，依据过零检测信号无法知晓其为上升沿信号还是下降沿信号，所以需要向可控硅发出驱动信号，将可控硅导通，并控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止。能够使可控硅在导通时完全经过市电零点，从而避免可控硅在延迟导通时承受的高频电压冲击。
然后，循环步骤S3、S4，直至控制可控硅断开不再加热，不加热时不再提供导通信号。具体的驱动信号如图5所示。
如此设置，在采集到过零检测信号之后，由于提前向可控硅发出驱动信号，使得可控硅能够在市电过零之前提前导通，从而可控硅能够连续导通，避免可控硅在延迟导通时承受的高频电压冲击。进而能够减少电路元器件的损耗。同时，由于可控硅在承受高频冲击电压时，会出现明显的电磁噪声，对线路会产生传导干扰。通过提前导通可控硅，能够避免了电压变化率和电流变化率带来的干扰问题。
在本发明实施例中，相邻的两个过零检测信号，第一个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第一延迟时长T1，第二个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第二延迟时长T2。如图4所示。
具体地，可以根据所述第一延迟时长以及预设的所述第一延迟时长与第三预设时长的对应关系，确定所述第三预设时长。根据所述第二延迟时长以及预设的所述第二延迟时长与所述第一预设时长的对应关系，确定所述第一预设时长。
具体地，所述第一预设时长、所述第二预设时长与所述第三预设时长之间的关系为：所述第一预设时长、所述第二预设时长与所述第三预设时长之和小于等于所述市电的半周期。所述第一延迟时长与第一时长之和等于所述第三预设时长，所述第二延迟时长与第二时长之和等于所述第一预设时长。
例如，上升沿信号与市电零点之间的延迟为1ms，下升沿信号与市电零点之间的延迟为1ms，那么第三预设时长可以为1.1ms-1.5ms，第一预设时长可以为1.1ms-1.5ms。所以，第一时长为0.1ms-0.5ms，第二时长为0.1ms-0.5ms。
实施例2
本发明实施例还提供了一种可控硅的驱动装置，该驱动装置包括：
获取模块，用于获取市电电压；
第一处理模块，用于根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当出现所述过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止；
第二处理模块，用于停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号，所述第一预设时长与所述第二预设时长之和小于所述市电电压的半周期；；
第三处理模块，用于根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号，当出现所述过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。
实施例3
如图3所示，本发明实施例还提供了一种加热器具，该加热器具包括驱动模块、可控硅和加热组件。
所述可控硅的第一端与市电连接，所述可控硅的第二端与所述加热组件连接，所述可控硅的控制端连接所述驱动模块。所述驱动模块用于执行上述任一实施例所述的驱动方法。
所述加热器具可以为加热饭盒或加热杯。
当然，本实施例仅仅是举例说明，并不加以限制，本领域技术人员可根据实际情况对加热器具的类型进行改变，能够实现相同的技术效果即可。
实施例4
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行任一项所述的驱动方法。
其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDisk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种可控硅的驱动方法，其特征在于，所述可控硅的第一端与市电连接，所述可控硅的第二端与负载连接，所述可控硅的控制端连接驱动模块，所述驱动方法用于所述驱动模块，所述驱动方法包括：
获取市电电压；
根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当出现过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止；
停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号，所述第一预设时长与所述第二预设时长之和小于所述市电电压的半周期；
根据所述市电电压判断是否再次出现过零检测信号，当再次出现过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止；
在相邻的两个过零检测信号中，第一个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第一延迟时长，第二个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第二延迟时长。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，还包括循环执行如下步骤：
停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号，所述第二预设时长小于再次出现过零检测信号的时长；
根据所述市电电压判断是否再次出现过零检测信号，当再次出现过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止。
3.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，
根据所述第一延迟时长以及预设的所述第一延迟时长与第三预设时长的对应关系，确定所述第三预设时长；
根据所述第二延迟时长以及预设的所述第二延迟时长与所述第一预设时长的对应关系，确定所述第一预设时长。
4.根据权利要求3所述的驱动方法，其特征在于，
根据所述第一预设时长与所述第三预设时长确定所述第二预设时长。
5.根据权利要求4所述的驱动方法，其特征在于，所述根据所述第一预设时长与所述第三预设时长确定所述第二预设时长，包括：
所述第一预设时长、所述第二预设时长与所述第三预设时长之和小于等于所述市电的半周期。
6.根据权利要求1-5任一项所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动模块通过过零检测模块与所述市电连接，所述过零检测模块用于向所述驱动模块输出所述过零检测信号。
7.根据权利要求1-5任一项所述的驱动方法，其特征在于，所述负载为加热组件。
8.一种可控硅的驱动装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取市电电压；
第一处理模块，用于根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号；当出现所述过零检测信号时，向所述可控硅发出驱动信号；控制所述驱动信号持续第一预设时长后停止；
第二处理模块，用于停止第二预设时长后，再次向所述可控硅发出驱动信号，所述第一预设时长与所述第二预设时长之和小于所述市电电压的半周期；
第三处理模块，用于根据所述市电电压判断是否出现过零检测信号，当出现所述过零检测信号时，控制所述驱动信号持续所述第一预设时长后停止；在相邻的两个过零检测信号中，第一个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第一延迟时长，第二个过零检测信号和与其最近的市电零点之间的时长差为第二延迟时长。
9.一种加热器具，其特征在于，包括驱动模块、可控硅和加热组件，所述可控硅的第一端与市电连接，所述可控硅的第二端与所述加热组件连接，所述可控硅的控制端连接所述驱动模块；所述驱动模块用于执行权利要求1-7任一项所述的驱动方法。
10.根据权利要求9所述的加热器具，其特征在于，所述加热器具为加热饭盒或加热杯。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7任一项所述的驱动方法。
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