CN113498224B - 加热电路以及烹饪设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种加热电路以及烹饪设备,该加热电路包括:至少两个加热单元,其中,至少两个加热单元分别用于对同一待加热对象进行加热;控制器,分别与至少两个加热单元连接,以分别控制每个加热单元是否工作,其中,当控制器确定获取的目标加热功率发生改变时,判断目标加热功率是否小于预设加热功率;当目标加热功率小于预设加热功率时,控制器控制至少两个加热单元轮流工作以分时加热模式对待加热对象加热或控制至少两个加热单元中的一个对待加热对象加热;而当目标加热功率大于等于预设加热功率时,控制器控制至少两个加热单元同时工作以同时加热模式对待加热对象加热。上述的加热电路能够为避免多个谐振线圈之间产生磁场干扰提供技术支持。

Description

加热电路以及烹饪设备
技术领域
本申请涉及加热技术领域,特别是涉及一种加热电路以及烹饪设备。
背景技术
电磁加热烹饪器如电磁炉、电饭煲、电压力锅等是一种利用电磁感应加热原理对锅体进行涡流加热的新型烹饪器,具有热效率高、使用方便、无气体燃烧污染、安全卫生等优点,非常适合现代家庭使用。
现有电磁加热烹饪器大多数采用一个线圈盘加热,由于受电感量限制,线圈盘不能做得很大,存在加热区域太集中、受热不均匀烹饪效果不理想等问题。
目前针对上述问题,有采用两套加热系统对锅具加热的改进方案,其内部有两套独立谐振线圈,加热效果有很大的改善,但是由于两个谐振线圈靠得比较近,磁场存在相互耦合,每个谐振线圈各自独立谐振工作时,都会受外另一谐振线圈因磁场耦合产生的干扰,具体表现为有时候两谐振线圈的磁场有时候同向叠加,而有时候反向叠加,合成的矢量磁场不稳定,造成电路不稳定,加热效率低。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种加热电路以及烹饪设备,能够为避免多个谐振线圈之间产生磁场干扰提供技术支持。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种加热电路,包括:至少两个加热单元,其中,至少两个所述加热单元分别用于对同一待加热对象进行加热;控制器,分别与至少两个所述加热单元连接,以分别控制每个所述加热单元是否工作,其中,当所述控制器确定获取的目标加热功率发生改变时,判断所述目标加热功率是否小于预设加热功率;当所述目标加热功率小于所述预设加热功率时,所述控制器控制至少两个所述加热单元轮流工作以分时加热模式对所述待加热对象加热或者控制至少两个所述加热单元中的一个对所述待加热对象加热;而当所述目标加热功率大于等于所述预设加热功率时,所述控制器控制至少两个所述加热单元同时工作以同时加热模式对所述待加热对象加热。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种烹饪设备,包括上述的加热电路。
本申请的有益效果是:本申请加热电路中的加热单元采用谐振线圈进行加热时,若处于分时加热模式或者只控制至少两个加热单元中的一个对待加热对象加热,由于同一时刻只有一个谐振线圈进行加热,因此能够避免多个谐振线圈之间产生干扰的缺陷;若处于同时加热模式,可预先设置每个加热单元中谐振线圈的规格相同,此时由于所有的谐振线圈均工作,因此他们产生的磁场变化相同,合成的磁场保持同向叠加相位不变,也能够避免多个谐振线圈之间产生干扰的缺陷,因此本申请加热电路能够为避免多个谐振线圈之间产生磁场干扰提供技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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。其中:
图1是本申请加热电路一实施方式的结构示意图;
图2是图1加热电路的工作过程流程示意图;
图3是图1中加热电路处于分时加热模式时的结构示意图;
图4是图1中加热电路处于同时加热模式时的结构示意图;
图5是本申请加热电路另一实施方式的结构示意图;
图6是图5中加热电路处于分时加热模式时的结构示意图;
图7是图5中加热电路处于同时加热模式时的结构示意图;
图8是图5中加热电路处于分时加热模式时的波形图;
图9是图5中加热电路处于同时加热模式时的波形图;
图10是两个谐振线圈在一应用场景中的相对位置图;
图11是两个谐振线圈在另一应用场景中的相对位置图;
图12是本申请烹饪设备一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
首先本申请中的加热电路可以用于任一种加热设备中,而为了便于说明,下面均以加热电路用于烹饪设备中进行说明。
参阅图1,图1是本申请加热电路一实施方式的结构示意图。该加热电路1000包括加热单元1100以及控制器1200。
加热单元1100的数量为至少两个,至少两个加热单元1100分别用于对同一待加热对象进行加热,例如,至少两个加热单元1100对同一锅具进行加热。
控制器1200分别与至少两个加热单元1100连接,以分别控制每个加热单元1100是否工作,其中,当控制器1200确定获取的目标加热功率发生改变时,判断目标加热功率是否小于预设加热功率;当目标加热功率小于预设加热功率时,控制器1200控制至少两个加热单元1100轮流工作以分时加热模式对待加热对象加热或者控制至少两个加热单元1100中的一个对待加热对象加热;而当目标加热功率大于等于预设加热功率时,控制器1200控制至少两个加热单元1100同时工作以同时加热模式对待加热对象加热。
具体地,当用户调节烹饪档位时,控制器1200确定获取的目标加热功率发生改变,而后获取目标加热功率,其中目标加热功率为用户调节烹饪档位所对应的加热功率,例如,用户将电磁炉的加热功率调节至第三加热档位,该第三加热档位对应的加热功率为2000瓦,则控制器1200获取到的目标加热功率为2000瓦。
当目标加热功率小于预设加热功率时,判定所需的热量较小,控制器1200控制至少两个加热单元1100轮流工作以分时加热模式对待加热对象加热,即同一时刻只有一个加热单元1100工作而对待加热对象进行加热,或者,当目标加热功率小于预设加热功率时,只控制一个固定的加热单元1100对待加热对象进行加热。此时当加热单元1100采用谐振线圈加热时,由于同一时刻只有一个谐振线圈进行加热,因此能够避免多个谐振线圈之间产生干扰的缺陷。
当目标加热功率大于等于预设加热功率时,判定所需的热量较大,控制器1200控制至少两个加热单元1100同时工作以同时加热模式对待加热对象加热。此时当加热单元1100采用谐振线圈加热时,可预先设置每个加热单元1100中谐振线圈的规格相同,此时由于所有的谐振线圈均工作,因此他们产生的磁场变化相同,合成的磁场保持同向叠加相位不变,因此也能够避免多个谐振线圈之间产生干扰的缺陷。
从上述内容可以看出,本实施方式中的加热电路1000在加热单元1100采用谐振线圈进行加热时,能够避免谐振线圈之间产生干扰的缺陷,也就是说,本实施方式中的加热电路1000能够为避免多个谐振线圈之间产生磁场干扰提供技术支持。
继续参阅图1,每个加热单元1100分别包括滤波模块1110、谐振加热模块1120、开关管1130以及驱动模块1140。同时加热电路1000还包括整流单元1300。
整流单元1300分别与每个加热单元1100中的滤波模块1110连接,整流单元1300用于当接入交流电源时,将交流电源的交流变化电压转变为直流变化电压。其中,整流单元1300可以是桥式整流电路、全波整流电路或者半波整流电路,在此不做限制。其中,当为加热电路1000供电的电源为直流电源时,加热电路1000可以不包括整流单元1300。
滤波模块1110用于将整流单元1300输入的直流变化电压转变为直流平滑电压。其中,滤波模块1110可以是LC滤波电路或者RC滤波电路,在此不做限制,同时在其他实施方式中可以不设置滤波模块1110。
谐振加热模块1120用于在对应的加热单元1100工作时,将交流变化电场能转换为交流变化磁场能而对待加热对象加热,也就是说,谐振加热模块1120采用谐振线圈进行加热。
开关管1130连接谐振加热模块1120并接收驱动信号,以根据驱动信号而导通或者截止。具体地,开关管1130的控制端接收驱动信号,其他两端连接谐振加热模块1120与整流单元1300,当开关管1130接收驱动信号导通时,谐振加热模块1120与整流单元1300连接,当开关管1130接收驱动信号截止时,谐振加热模块1120与整流单元1300断开连接。也就是说,控制器1200控制开关管1130导通或截止,从而控制对应的加热单元1100是否工作。其中,开关管1130可以是高压三极管、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管)管或者IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)管,在此不做限制。
驱动模块1140连接开关管1130和控制器1200,以根据控制器1200发出的控制信号而产生相应的驱动信号,从而控制开关管1130导通或截止。具体地,驱动模块1140将控制器1200输出的信号电平转换为开关管1130可接收的信号电平。例如,将控制器1200输出的0~5V的信号转换为开关管1130可接收的0~18V的信号。
在上述实施方式中,控制器1200通过控制开关管1130导通或截止,从而控制对应的加热单元1100是否工作。
继续参阅图1,加热单元1100进一步包括第一类型同步模块1150。
第一类型同步模块1150连接谐振加热模块1120和控制器1200,其中,第一类型同步模块1150在对应的加热单元1100工作时,根据谐振加热单元1100的电信号而产生相应的第一类型反馈信号,控制器1200接收第一类型反馈信号并在分时加热模式下根据第一类型反馈信号而启动下一周期的控制信号,以软启动开关管1130。
具体地,在控制器1200采用分时加热模式进行加热时,控制器1200预先输出第一个周期的控制信号而控制某一加热单元1100开始工作,此时在该加热单元1100工作的过程中,第一类型同步模块1150会产生第一类型反馈信号,控制器1200在接收到第一类型反馈信号后,会自动启动下一个周期的控制信号。也就是说,第一个周期的控制信号是控制器1200主动产生的,而自第二个周期开始的控制信号在控制器1200在接收到第一类型同步模块1150发送的第一类型反馈信号后触发产生的。
其中当控制至少两个加热单元1100中的一个对待加热对象加热时,控制器1200也是预先输出第一周期的控制信号而控制某一加热单元1100开始工作,然后控制器1200接收到第一类型反馈信号后自动启动下一周期的控制信号。
继续参阅图1,加热电路1000还包括第二类型同步模块1400。
第二类型同步模块1400连接每个加热单元1100中的第一类型同步模块1150和控制器1200,其中,第二类型同步模块1400接收每个加热单元1100中的第一类型同步模块1150所产生的第一类型反馈信号并产生相应的第二类型反馈信号,控制器1200接收第二类型反馈信号并在同时加热模式下根据第二类型反馈信号而启动每个加热单元1100所对应的下一周期的控制信号,以软启动每个加热单元1100中的开关管1130。
具体地,在控制器1200采用同时加热模式进行加热时,控制器1200预先输出第一个周期的控制信号而控制所有的加热单元1100同时开始工作,此时在加热单元1100工作的过程中,第一类型同步模块1150会产生第一类型反馈信号,其中,不同第一类型同步模块1150产生第一类型反馈信号的时间可能会不同,但是由于第二类型同步模块1400的设置,使得控制器1200在接收到第二类型反馈信号后才会开启下一个周期的控制信号,也就是说,此时由于设置了第二类型同步模块1400,使得控制器1200对应不同加热单元1100的输出端均同时输出下一个周期的控制信号。当然在其他实施方式中,如果能够保证所有第一类型同步模块1150同时输出第一类型反馈信号,在此也可以不设置第二类型同步模块1400。
也就是说,在处于分时加热模式下,控制器1200根据第一类型同步模块1150的输出信号而自动生成下一个周期的控制信号,而在处于同时加热模式下,控制器1200根据第二类型同步模块1400而生成下一个周期的控制信号。
继续参阅图1,加热电路1000还包括过零检测单元1500。
过零检测单元1500与控制器1200连接,其中,过零检测单元1500用于在加热电路1000所连接的交流电源的过零时刻而产生相应的过零信号,并将过零信号传输至控制器1200,以使控制器1200接收到过零信号后确定目标加热功率是否发生改变。
同时控制器1200确定目标加热功率未发生改变时,以原有模式控制至少两个加热单元1100对待加热单元1100进行加热。
具体地,当控制器1200接收到过零信号时,判断目标加热功率是否发生改变,当发生改变时,根据目标加热功率与预设加热功率的大小,判断开启何种加热模式,也就是说,模式切换发生在交流电源的过零时刻,而由于在交流电源的过零时刻,电流为零,因此整个加热电路1000输出的加热功率为零,此时进行模式的切换有利于改善对待加热对象产生的噪音。此时整个加热电路1000的工作过程如图2所示。
同时在本实施方式中,在处于分时加热模式下,控制器1200也是在接收到过零信号后进行加热单元1100的切换,此时同样有利于对待加热对象产生的噪音。
也就是说,对控制器1200来说,当接收到过零信号后,首先判断首是否要进行加热模式的切换,若判断为是,则进行模式的切换,若判断为否,则继续判断是否处于分时加热模式,若判定处于分时加热模式,则进行加热单元1100的切换。
其中,为了对本申请的方案进行进一步的理解,下面以加热单元1100的数量为两个进行说明。其中,将两个加热单元1100分别定义为第一加热单元1600以及第二加热单元1700。同时为了便于对控制器1200的控制过程进行说明,将控制器1200的内部等效为如图1所示的结构,具体地,控制器1200的内部包括PPG1发生器和PPG2发生器。其中,PPG1发生器和PPG2发生器可以是在控制器1200内部真实存在的,也可以不存在,控制器1200的控制过程不受PPG1发生器和PPG2发生器是否存在是否影响。其中,PPG1发生器对应第一加热单元1600设置,PPG2发生器对应第二加热单元1700设置,其中,PPG1发生器与第一加热单元1600、PPG2发生器与第二加热单元1700的连接关系请查阅图1,在此不做重复说明。
在加热电路1000处于分时加热模式下时,其结构等效于图3所示的结构,具体为,控制器1200内部的开关K1和K2为闭合状态,K3为断开状态,此时PPG1发生器、PPG2发生器的触发端与对应的加热单元1100中第一类型同步模块1150连通,输出端与对应的加热单元1100中驱动模块1140连通。
当只控制第一加热单元1600工作时,PPG1发生器首先输出一个周期的控制信号给驱动模块1140,第一加热单元1600开始工作,而后第一加热单元1600中的第一类型同步模块1150输出第一类型反馈信号给PPG1发生器,而后PPG1发生器自动输出下一个周期的控制信号,继续控制第一加热单元1600工作。在该过程中,PPG2发生器不会输出控制信号给第二加热单元1700,第二加热单元1700不工作。
当只控制第二加热单元1700工作时,控制PPG1发生器停止向第一加热单元1600中的驱动模块1140发送控制信号,以及控制PPG2发生器向第二加热单元1700中的驱动模块1140发送一个周期的控制信号,第二加热单元1700开始工作,而后第二加热单元1700中的第一类型同步模块1150输出第一类型反馈信号给PPG2发生器,而后PPG2发生器自动输出下一个周期的控制信号,继续控制第二加热单元1700工作。在该过程中,PPG1发生器不会输出控制信号给第一加热单元1600,第一加热单元1600不工作。
可以理解的是,当只需要控制一个加热单元1100对待加热对象加热时,例如只控制第一加热单元1600工作时,只控制PPG1发生器输出控制信号,而PPG2发生器自始至终不会输出控制信号,只控制第二加热单元1700工作时,只控制PPG2发生器输出控制信号,而PPG1发生器自始至终不会输出控制信号。
当处于同时加热模式时,其结构等效于图4所示的结构,具体为,控制器1200内部的开关K1和K2为断开状态,K3为闭合状态,此时PPG1发生器、PPG2发生器的触发端同时与第二类型同步模块1400连通。
此时控制PPG1发生器、PPG2发生器同时输出控制信号,而后经过第二类型同步模块1400,PPG1发生器、PPG2发生器会同时接收到第二类型反馈信号,从而PPG1发生器、PPG2发生器又分别同时生成下一个周期的控制信号,继续控制第一加热单元1600、第二加热单元1700同时工作。参阅图5,图5是本申请加热电路另一实施方式的结构示意图。在该实施方式中,控制器2200在接收到由高转低的下降沿信号后,自动生成控制信号,且控制器2200只有在接收到由高转低的下降沿信号后,才会自动生成控制信号。
在该实施方式中,整流单元2300为全波整流电路,其具体结构如图5所示,在此不再重复说明。
加热单元2100中的滤波模块2110为LC滤波电路,其具体结构图如4所示,在此不再重复说明。
谐振加热模块2120包括并联的谐振线圈L以及谐振电容C,谐振线圈L以及谐振电容C之间连接的两个节点分别构成谐振加热模块2120的两端。
第一类型同步模块2150包括两个信号采样输入端2151以及比较器2152。两个信号采样输入端2151分别连接在谐振加热模块2120的两端,以采集谐振加热模块2120两端的电压,比较器2152连接两个信号采样输入端2151以根据谐振加热模块2120两端的电压而在比较器2152的输出端产生相应的第一类型反馈信号。
在本实施方式中,比较器2152为反相比较器,且比较器2152的反相输入端与电阻R1和电阻R2组成的分压取样电路连接,同相输入端与电阻R3和电阻R4组成的分压取样电路连接,同时比较器2152的输出端与电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端与一直流电源(例如+5V的直流电源)连接,其中,第一类型同步模块2150的具体结构可参见图5,在此不再重复说明。
第二类型同步模型2400对接收的每个加热单元2100中的第一类型同步模块2150所产生的第一类型反馈信号执行逻辑或运算以产生第二类型反馈信号。具体地,当第二类型同步模块2400的输入信号均为低电平信号时,其才会输出低电平信号,否则只要有一个输入信号为高电平信号,其输出的都是高电平信号。
具体地,如图5所示,第二类型同步模型2400包括至少两个二极管2410,其中,每个二极管2410的负极分别连接每个加热单元2100的第一类型同步模型2150以接收第一类型反馈信号,而每个二极管2410的阳极连接在一起以输出第二类型反馈信号,同时第二类型同步模块2400还包括电阻R6,电阻R6一端接地,另一端与至少两个二极管2410的阳极连接的节点连接。可以理解的是,二极管2410的数量与加热单元2100的数量相同。
同时开关管2130为IGBT管,且为NPN型IGBT管。
下面对图5电路的具体过程进行详细的介绍。其中本实施方式以加热单元2100的数量为两个进行说明,在此将两个加热单元2100分别记为第一加热单元2600以及第二加热单元2700。
当处于分时加热模式时,以一个加热时间段T为单元,两个加热单元2100轮流工作,该时间段T为自交流电压过零时刻起,到下一个电压过零时刻结束,若按照50赫兹的交流频率算,该时间段T为10毫秒。
当图5中的加热电路2000处于分时加热模式时,其电路等效于图6所示的电路,结合图8,在某个交流电压过零时刻Z1起的时间段T内,第一加热单元2600工作,第二加热单元2700不工作。PPG1发生器输出周期性的PPG脉冲,PPG2发生器不工作,PPG2输出引脚保持低电平0V。
假设t11为第一个周期的起始时刻,首先控制PPG1发生器输出有效电平5V,经过第一加热单元2600中的驱动模块2140后转换为18V驱动开关管2130的控制端,开关管2130导通,其中图5中节点Vc1电压被拉低至0V,第一加热单元2600中的谐振线圈L开始吸入能量,该谐振线圈L的电流方向为:从Vb1节点流入,从Vc1接地流出,其上的电流从零开始逐渐增加,同时由于Vb1节点电压比Vc1节点电压高,比较器2152反相输入端电压高于同相输入端电压,从而比较器2152输出低电平0V至控制器2200的SYNC1引脚,然后送至PPG1发生器的触发端,PPG1发生器保持输出5V有效电平不变。
经过一段时间到达t12时刻后,PPG1发生器输出无效电平0V,经过驱动模块2140后,转换为0V驱动开关管2130,此时开关管2130截止断开。由于谐振线圈L的电流不能突变,而谐振线圈L与谐振电容C构成LC谐振回路,因此谐振线圈L对谐振电容C进行充电,节点Vc1的电压从0V开始逐渐上升。当Vc1节点电压高于Vb1节点电压时,比较器2152同相输入端电压高于反相输入端电压,比较器2152输出高电平5V至控制器2200的SYNC1引脚,然后送至PPG1发生器的触发端,由于控制器2200只有在接收到由高转低的下降沿信号才会自动生成控制信号,此时上升沿的电平信号对PPG1发生器不产生影响,PPG1发生器输出低电平保持不变。
当第一加热单元2600中的谐振线圈L电流降至0时,谐振电容C的一端Vc1节点被充电至最高电压,而后谐振电容C对谐振线圈L放电,电流方向为从Vc1流入,经Vb1流出,Vc1节点电压逐渐降低。
当Vc1节点降至最低点时,在t13时刻,比较器2152的反相输入端电压高于同相输入端电压,比较器5152输出高电平转低电平的下降沿信号,该下降沿信号送至控制器2200的SYNC1引脚,然后送至PPG1发生器的触发端,PPG1发生器的触发端在接收到一个下降沿信号后,重新输出5V有效电平,该5V有效电平驱动模块2140后输出18V高电平,开关管2130重新导通,进入下一控制周期。
此上述过程为在分时加热模式下,控制第一加热单元2600工作,第二加热单元2700不工作的过程,该过程保持至下一个电压过零时刻Z2。当到达Z2时刻,控制器2200控制第一加热单元2600不工作,第二加热单元2700工作,此时PPG2发生器的工作过程与上述过程中PPG1发生器的工作过程相同,PPG1发生器的工作过程与上述过程中PPG2发生器的工作过程相同,第二加热单元2700的信号转变过程与上述过程中第一加热单元2600的信号转变过程相同,第一加热单元2600的信号转变过程与上述过程中第二加热单元2700的信号转变过程相同,具体可结合图8,在此不再重复说明。
从上述可以看出,在同一时刻只有一个谐振线圈L工作,另一个没有工作的谐振线圈L不会对工作的谐振线圈L产生磁场干扰。且同时从图8中可以看出,在开关管2130导通时,开关管2130集电极电压(Vc1节点电压)为整个谐振周期内的最低点电压,因此开关管2130处于软开状态,开关管2130损耗最低,因此能够延长开关管2130的寿命。
可以理解的是,当只需要控制一个加热单元2100对待加热对象加热时,例如只控制第一加热单元2600工作时,只控制PPG1发生器输出控制信号,而PPG2发生器自始至终不会输出控制信号,只控制第二加热单元2700工作时,只控制PPG2发生器输出控制信号,而PPG1发生器自始至终不会输出控制信号。
当需要处于同时加热模式时,在时间段T内,第一加热单元2600和第二加热单元2700同时工作,图5的电路等效于图7所示的电路,结合图9,PPG1发生器和PPG2发生器均输出周期性的PPG脉冲。
假设t31为第一个周期的起始时刻,先控制PPG1发生器和PPG2发生器均输出有效电平5V,然后在分别经过两个加热单元2100中驱动模块2140的后,均变为高电平18V,两个加热单元2100中的开关管2130均导通,节点Vc1、Vc2电压被拉低至0V,两个谐振线圈L均吸入能量,其中,第一加热单元2600中谐振线圈L的电流方向为:从Vb1节点流入,经Vc1节点流出,第二加热单元2700中谐振线圈L的电流方向为从Vb2节点流入,经Vc2节点流出,两者的电流均从零开始逐渐增加,同时由于Vb1节点电压比Vc1节点电压高,Vb2节点电压比Vc2节点电压高,两个比较器2152均输出低电平0V,此时第二类型同步模块2400中的两个二极管2140均处于断开状态,第二类型同步模块2400输出端Vd3输出低电平0V,并送入控制器2200的SYNC3引脚,然后送至PPG1发生器、PPG2发生器的触发端,PPG1发生器、PPG2发生器保持输出5V有效电平不变。
经过一段时间到达t32时刻后,PPG1发生器、PPG2发生器输出无效电平0V,分别经过两个驱动模块2140后,均转换为0V驱动开关管2130,此时两个开关管2130截止断开。由于谐振线圈L的电流不能突变,而谐振线圈L与谐振电容C构成LC谐振回路,因此两个谐振线圈L分别对两个谐振电容C进行充电,节点Vc1、Vc2的电压从0V开始逐渐上升。当Vc1节点电压高于Vb1节点电压时,比较器2152同相输入端电压高于反相输入端电压,比较器2152输出高电平5V,当Vc2节点电压高于Vb2节点电压时,比较器2152同相输入端电压高于反相输入端电压,比较器2152输出高电平5V,其中,节点Vd1和Vd2并非同时输出高电平,它们根据负载情况可能有先后的关系,但是由于第二类型同步模块2400进行的是或运算:两路输入都为低电平,则输出低电平;只要有一路输入为高电平,则输出高电平,因此只要节点Vd1和Vd2中有一个输出高电平,则第二类型同步模块2400输出高电平,同时经SYNC3引脚输入后,高电平信号同时被送至PPG1发生器、PPG2发生器的触发端,由于控制器2200只有在接收到由高转低的下降沿信号才会自动生成控制信号,此时上升沿的电平信号对PPG1发生器、PPG2发生器不产生影响,PPG1发生器、PPG2发生器输出低电平保持不变。
当第一加热单元2600中的谐振线圈L电流降至0时,谐振电容C的一端Vc1节点被充电至最高电压,而后谐振电容C对谐振线圈L放电,电流方向为从Vc1流入,经Vb1流出,Vc1节点电压逐渐降低。当Vc1节点降至最低点时,在t33时刻,比较器2152的反相输入端电压高于同相输入端电压,比较器5152输出高电平转低电平的下降沿信号。
当第二加热单元2700中的谐振线圈L电流降至0时,谐振电容C的一端Vc2节点被充电至最高电压,而后谐振电容C对谐振线圈L放电,电流方向为从Vc2流入,经Vb2流出,Vc2节点电压逐渐降低。当Vc2节点降至最低点时,在t34时刻,比较器2152的反相输入端电压高于同相输入端电压,比较器5152输出高电平转低电平的下降沿信号。
第一加热单元2600中比较器2152输出下降沿的时刻t33与第二加热单元2700中比较器2152输出下降沿的时刻t34并非一定同时,它们跟据负载情况可能有先后的关系,但是由于第二类型同步模块2400进行的是或运算:两路输入都为低电平,则输出低电平;只要有一路输入为高电平,则输出高电平,因此只有在Vd1和Vd2最后输出低电平的时刻,第二类型同步模块2400才会输出低电平,如图9所示的t34时刻,这个由高转低的低电平信号经过控制器2200的SYNC3引脚输入至PPG1发生器、PPG2发生器的触发端,触发PPG1发生器、PPG2发生器重新输出5V有效电平,从而进进入下一个控制周期。
从上述可以看出,即使两个加热单元2100中的谐振线圈L同时工作,但由于工作频率相同,因此磁场变化相同,合成磁场保持同向叠加相位不变。且同时由于第二类型同步模块2400的加入,当两个开关管2130导通时,其各自的集电极电压(Vc1、Vc2节点电压)为整个谐振周期内的最低点电压,因此开关管2130处于软开状态,开关管2130损耗最低,因此能够延长开关管2130的寿命。
在本实施方式中,当加热电路2000中谐振线圈L的数量为两个时,如图10所示,两个谐振线圈L可以呈同心圆放置而对同一待加热对象进行加热,如图11所示,两个谐振线圈L也可以并列紧密放置而对待加热对象进行加热,具体两个谐振线圈L如何放置,在此不做赘述。
参阅图12,图12是本申请烹饪设备一实施方式的结构示意图。该烹饪设备3000包括加热电路3100,其中该加热电路3100与上述任一项实施方式中的加热电路结构相同,具体结构可参见上述实施方式,在此不再赘述。
其中,烹饪设备3000可以是电磁炉、电饭煲或电压力锅等设备,在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种加热电路,其特征在于,包括:
至少两个加热单元,其中,至少两个所述加热单元分别用于对同一待加热对象进行加热;
控制器,分别与至少两个所述加热单元连接,以分别控制每个所述加热单元是否工作,其中,当所述控制器确定获取的目标加热功率发生改变时,判断所述目标加热功率是否小于预设加热功率;当所述目标加热功率小于所述预设加热功率时,所述控制器控制至少两个所述加热单元轮流工作以分时加热模式对所述待加热对象加热或者控制至少两个所述加热单元中的一个对所述待加热对象加热;而当所述目标加热功率大于等于所述预设加热功率时,所述控制器控制至少两个所述加热单元同时工作以同时加热模式对所述待加热对象加热;
其中,每个所述加热单元分别包括:
谐振加热模块,用于在对应的所述加热单元工作时,将交流变化电场能转换为交流变化磁场能而对所述待加热对象加热;
开关管,连接所述谐振加热模块并接收驱动信号,以根据所述驱动信号而导通或者截止;
驱动模块,连接所述开关管和所述控制器,以根据所述控制器发出的控制信号而产生相应的所述驱动信号,从而控制所述开关管导通或截止;
第一类型同步模块,连接所述谐振加热模块和所述控制器,其中,所述第一类型同步模块在对应的所述加热单元工作时,根据所述谐振加热模块的电信号而产生相应的第一类型反馈信号,所述控制器接收所述第一类型反馈信号并在所述分时加热模式下根据所述第一类型反馈信号而启动下一周期的控制信号,以软启动所述开关管;
其中,所述加热电路还包括:
第二类型同步模块,连接每个所述加热单元中的所述第一类型同步模块和所述控制器,其中,所述第二类型同步模块接收每个所述加热单元中的所述第一类型同步模块所产生的所述第一类型反馈信号并产生相应的第二类型反馈信号,所述控制器接收所述第二类型反馈信号并在所述同时加热模式下根据所述第二类型反馈信号而启动每个所述加热单元所对应的下一周期的控制信号,以软启动每个所述加热单元中的所述开关管。
2.根据权利要求1所述的加热电路,其特征在于,所述第一类型同步模块包括:
两个信号采样输入端,分别连接在所述谐振加热模块的第一端和第二端,以采集所述谐振加热模块的第一端和第二端的电压;
比较器,连接所述两个信号采样输入端以根据所述谐振加热模块的所述第一端和所述第二端的电压而在所述比较器的输出端产生相应的所述第一类型反馈信号。
3.根据权利要求1所述的加热电路,其特征在于,所述第二类型同步模块对接收的每个所述加热单元中的所述第一类型同步模块所产生的所述第一类型反馈信号执行逻辑或运算以产生所述第二类型反馈信号。
4.根据权利要求3所述的加热电路,其特征在于,所述第二类型同步模块包括:
至少两个二极管,其中,每个所述二极管的负极分别连接每个所述加热单元的所述第一类型同步模块以接收所述第一类型反馈信号,而每个所述二极管的阳极连接在一起以输出所述第二类型反馈信号。
5.根据权利要求1所述的加热电路,其特征在于,进一步包括:
过零检测单元,与所述控制器连接,其中,所述过零检测单元用于在所述加热电路所连接的交流电源的过零时刻而产生相应的过零信号,并将所述过零信号传输至所述控制器,以使所述控制器接收到所述过零信号后确定所述目标加热功率是否发生改变。
6.根据权利要求5所述的加热电路,其特征在于,当所述控制器确定所述目标加热功率未发生改变时,以原有模式控制至少两个所述加热单元对所述待加热对象进行加热。
7.一种烹饪设备,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的加热电路。
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