CN115278965A - 加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具 - Google Patents
加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具。方法包括以下步骤:获取电磁加热烹饪器具的目标功率;判断目标功率是否小于门限功率;如果目标功率小于门限功率,在每个控制周期中控制电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段,其中,在启动阶段,在功率开关管的驱动周期中,向功率开关管提供驱动电流,该驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2,同时获取功率开关管的驱动端的电压值,根据该电压值控制驱动电流从I1切换至I2,I1的幅值保持不变,I2的幅值随驱动周期整体呈减小趋势。本发明采用多段驱动电流导通功率开关管,可以有效降低功率开关管开通时的C极电流,避免硬启动。
Description
技术领域
本发明总地涉及烹饪器具技术领域,具体而言涉及一种电磁加热烹饪器具的加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具。
背景技术
电磁感应加热(或者称为IH加热、电磁加热)烹饪器具一般包括谐振加热电路(或者称为LC振荡电路),通常使用功率开关管IGBT控制LC振荡电路的导通和关闭。
目前的IH烹饪器具,为保证烹饪效果,烹饪过程中经常需要以低功率进行加热,以实现精确火力控制及烹饪。为了提供所需的低功率,常用的方案有以下几种:
第一种,调整驱动脉冲宽度达到功率调整目的。脉宽调小则功率变小,脉宽调大则功率变大。但这种方法无法实现全范围低功率,比如额定功率1200W,调整脉宽无法达到400W功率,因为低功率情况下IGBT存在硬开通现象,容易导致IGBT烧坏。例如参见附图1,当功率从1200W逐渐减低到300W时,功率开关管开通电压增大,导致启动电流增大(参见附图3功率开关管IGBT在不同的驱动电压下的C极电压与C极电流之间的关系曲线示意图),从而容易导致IGBT烧坏。
第二种,调整额定功率占空比获得小功率。比如额定功率1200W,占空比6S/4S,加热6S,停止4S,周期10S,获得720W(1200W×6/10)平均功率(见附图2)。采用这种方法时,加热周期长则影响烹饪效果,加热周期短则会导致IGBT硬开通,进而导致IGBT烧坏。
第三种,交流端过零点斩波,比如增加可控硅控制过零丢波。这种方法会增加大功率开关控制,增加成本,结构空间增加,可靠性低。
第四种,增加变压单元,初始阶段低压脉冲驱动,加热阶段高压脉冲驱动,从而可以抑制启动脉冲电流,实现低功率。但这种方法可靠性低,容易导致功率器件损坏,且因为电路损耗大,时效性要求高,对功率器件一致性要求高,不能自动调整适应驱动电压。
因此,需要一种电磁加热控制方法以至少部分地解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了至少部分地解决背景技术中的问题,本发明的第一个方面提供一种用于电磁加热烹饪器具的加热控制方法,所述电磁加热烹饪器具包括LC谐振电路和功率开关管,其中,所述方法包括以下步骤:
获取所述电磁加热烹饪器具的目标功率;
判断所述目标功率是否小于门限功率;
如果所述目标功率小于所述门限功率,在每个控制周期中控制所述电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段,其中,在所述启动阶段:
在所述功率开关管的驱动周期中,向所述功率开关管提供驱动电流,所述驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2;
获取所述功率开关管的驱动端的电压值;并且
根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,
其中,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于或等于前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值;
最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值;
所述第一驱动电流I1的幅值保持不变。
根据本发明的电磁加热控制方法,当在低功率加热模式时,在每个控制周期中控制电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段。其中,在启动阶段,采用多段驱动电流导通功率开关管,并通过监测功率开关管驱动端电压控制驱动电流,可以有效避免功率开关管硬启动。
在启动阶段的驱动周期中,第二驱动电流I2呈减小趋势,逐渐减小驱动电流幅值,使得烹饪器具可以比较平稳且可靠地由启动阶段过渡到加热阶段,不易出现损坏。
可选地,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,所述后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值。
根据本发明的电磁加热控制方法,在启动阶段的驱动周期中,可以规律地控制第二驱动电流I2的幅值单调递减,控制方案易实施。
可选地,所述功率开关管的最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述第一驱动电流I1的幅值;并且/或者
所述功率开关管的第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值大于所述第一驱动电流I1的幅值。
根据本发明的电磁加热控制方法,在启动阶段进一步降低第二驱动电流I2的幅值,以进一步省电。
可选地,所述根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,包括:
判断所述驱动端的所述电压值是否大于第一电压阈值,其中所述第一电压阈值大于所述功率开关管的门限电压;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第一电压阈值,控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2。
根据本发明的电磁加热控制方法,当在低功率加热模式时,在启动阶段,通过功率开关管驱动端反馈的电压值调整驱动电流,驱动功率开关管依次工作在截止区、放大区和饱和区,在功率开关管开通米勒平台区限制功率开关管的驱动端电压在设定范围,以限制功率开关管开通瞬间流过功率开关管的开关电流,避免功率开关管硬开通,实现可靠的毫秒级占空比低功率连续加热及变功加热,从而提升烹饪效果、提高用户体验。此外,根据本发明的电磁加热控制方法,可以自动适应不同厂家的功率开关管实现软启动,并且不增加成本及结构空间,同时还可降低电磁加热启动产生的电磁干扰及噪声。
可选地,所述加热控制方法还包括:
在所述驱动电流切换至所述第二驱动电流I2之后,根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束;
如果所述米勒平台已经结束,判断所述驱动端的所述电压值是否大于第二电压阈值;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第二电压阈值,将所述功率开关管的驱动模式从电流驱动切换至电压驱动,向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作。
根据本发明的电磁加热控制方法,在启动阶段,在功率开关管米勒期间结束后,采用电压驱动模式使功率开关管在饱和导通状态工作,此时功率开关管的C极与E极间的导通电压降低,功率开关管的热损耗减少,可以在实现为LC振荡电路蓄能的同时保护功率开关管。
可选地,所述根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束,包括:
从所述驱动电流切换至第二驱动电流I2之后的第一预定时长Tm的时刻开始,当在第二预定时长Tp之内所述驱动端的所述电压值连续增大,则判定所述米勒平台结束。
根据本发明的电磁加热控制方法,通过监测功率开关管G极电压,能够有效地判断米勒期间是否结束,且避免额外设置功率开关管C极电压监测部件。
可选地,在所述加热阶段,在所述功率开关管的驱动周期中,向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作;
在所述停止阶段,使得所述功率开关管不工作。
根据本发明的电磁加热控制方法,在加热阶段,采用电压驱动方式使功率开关管在饱和导通状态工作,此时功率开关管的C极与E极间的导通电压降低,功率开关管的热损耗减少,可以在实现为LC振荡电路蓄能的同时保护功率开关管。在停止阶段使得功率开关管不工作,从而可以实现不同的加热占空比。
可选地,采用交流电源为所述电磁加热烹饪器具供电,所述加热控制方法还包括:
获取所述交流电源的电压过零点信号;
根据所述电压过零点信号确定所述启动阶段的起始点。
根据本发明的电磁加热控制方法,根据交流电源的电压过零点确定启动阶段的起始点,可以较大程度地排除干扰信号,从而使控制更加精准。
可选地,所述根据所述电压过零点确定所述启动阶段的起始点,包括:
将所述电压过零点时刻之前偏置时长T0的时刻确定为所述启动阶段的起始点,所述启动阶段持续至从所述电压过零点时刻起的第n个斩波周期的终点,其中n为非负整数。
根据本发明的电磁加热控制方法,在功率开关管开通时给与功率开关管充足的放电时间,避免功率开关管开通时C极电流过大。
可选地,所述偏置时长T0满足:500μs≤T0≤5ms;并且/或者
n等于1或者0。
可选地,所述第一驱动电流I1满足:10mA≤I1≤80mA;并且/或者
所述第二驱动电流I2满足:5mA≤I2≤60mA。
可选地,所述第一驱动电压Va满足:15V≤Va≤22V。
根据本发明的电磁加热控制方法,可以设置较宽的控制参数范围,以适应不同厂家的功率开关管的性能。
本发明的第二个方面提供一种电磁加热烹饪器具的加热控制装置,所述电磁加热烹饪器具包括谐振加热电路,其中,所述加热控制装置包括:
功率开关管,所述功率开关管用于控制所述谐振加热电路的谐振工作,所述功率开关管包括驱动端;
电压检测模块,所述电压检测模块的一端电耦合至所述功率开关管的所述驱动端,以检测所述驱动端的电压值;和
控制驱动模块,所述控制驱动模块包括电压源和可变电流源,所述控制驱动模块电耦合至所述功率开关管的所述驱动端且电耦合至所述电压检测模块的另一端,以根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管,
其中,所述控制驱动模块执行以下操作:
获取所述电磁加热烹饪器具的目标功率;
判断所述目标功率是否小于门限功率;
如果所述目标功率小于所述门限功率,在每个控制周期中所述控制驱动模块控制所述电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段,其中,在所述启动阶段:
在所述功率开关管的驱动周期中,所述控制驱动模块向所述功率开关管提供驱动电流,所述驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2;
所述控制驱动模块获取所述功率开关管的所述驱动端的所述电压值;并且
所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值将所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,
其中,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,在后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于或等于在前一驱动周期中所述第二驱动电流I2的幅值;
最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值;
所述第一驱动电流I1的幅值保持不变。
根据本发明的电磁加热控制装置,当在低功率加热模式时,在每个控制周期中控制电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段。其中,在启动阶段,采用多段驱动电流导通功率开关管,并通过监测功率开关管驱动端电压控制驱动电流,可以有效避免功率开关管硬启动。
在启动阶段的驱动周期中,第二驱动电流I2呈减小趋势,逐渐减小驱动电流幅值,使得烹饪器具可以比较平稳且可靠地由启动阶段过渡到加热阶段,不易出现损坏。
可选地,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,所述后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值。
根据本发明的电磁加热控制装置,在启动阶段的驱动周期中,可以规律地控制第二驱动电流I2的幅值单调递减,控制方案易实施。
可选地,所述功率开关管的最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述第一驱动电流I1的幅值;并且/或者
所述功率开关管的第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值大于所述第一驱动电流I1的幅值。。
根据本发明的电磁加热控制装置,在启动阶段进一步降低第二驱动电流I2的幅值,以进一步省电。
可选地,所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值将所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,包括:
所述控制驱动模块判断所述驱动端的所述电压值是否大于第一电压阈值,其中,所述第一电压阈值大于所述功率开关管的门限电压;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第一电压阈值,所述控制驱动模块将所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2。
根据本发明的电磁加热控制装置,当在低功率加热模式时,在启动阶段,通过功率开关管驱动端反馈的电压值调整驱动电流,驱动功率开关管依次工作在截止区、放大区和饱和区,在功率开关管开通米勒平台区限制功率开关管的驱动端电压在设定范围,以限制功率开关管开通瞬间流过功率开关管的开关电流,避免功率开关管硬开通,实现可靠的毫秒级占空比低功率连续加热及变功加热,从而提升烹饪效果、提高用户体验。此外,根据本发明的电磁加热控制方法,可以自动适应不同厂家的功率开关管实现软启动,并且不增加成本及结构空间,同时还可降低电磁加热启动产生的电磁干扰及噪声。
可选地,在所述驱动电流切换至所述第二驱动电流I2之后,所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束;
如果所述米勒平台已经结束,所述控制驱动模块判断所述驱动端的所述电压值是否大于第二电压阈值;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第二电压阈值,将所述功率开关管的驱动模式从电流驱动切换至电压驱动,所述控制驱动模块向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作。
根据本发明的电磁加热控制装置,在启动阶段,在功率开关管米勒期间结束后,采用电压驱动模式使功率开关管在饱和导通状态工作,此时功率开关管的C极与E极间的导通电压降低,功率开关管的热损耗减少,可以在实现为LC振荡电路蓄能的同时保护功率开关管。
可选地,所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束,包括:
从所述驱动电流切换至第二驱动电流I2之后的第一预定时长Tm的时刻开始,当在第二预定时长Tp之内所述驱动端的所述电压值连续增大,则判定所述米勒平台结束。
根据本发明的电磁加热控制装置,通过监测功率开关管G极电压,能够有效地判断米勒期间是否结束,且避免额外设置功率开关管C极电压监测部件。
可选地,在所述加热阶段,在所述功率开关管的驱动周期中,所述控制驱动模块向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作;
在所述停止阶段,使得所述功率开关管不工作。
根据本发明的电磁加热控制装置,在加热阶段,采用电压驱动方式使功率开关管在饱和导通状态工作,此时功率开关管的C极与E极间的导通电压降低,功率开关管的热损耗减少,可以在实现为LC振荡电路蓄能的同时保护功率开关管。在停止阶段使得功率开关管不工作,从而可以实现不同的加热占空比。
可选地,采用交流电源为所述电磁加热烹饪器具供电,所述加热控制装置还包括电压过零检测模块,所述电压过零检测模块用于检测所述交流电源的电压过零点信号,所述控制驱动模块获取所述电压过零点信号,并根据所述电压过零点信号确定所述启动阶段的起始点。
根据本发明的电磁加热控制装置,根据交流电源的电压过零点确定启动阶段的起始点,可以较大程度地排除干扰信号,从而使控制更加精准。
可选地,所述控制驱动模块将所述电压过零点时刻之前偏置时长T0的时刻确定为所述启动阶段的起始点,所述启动阶段持续至从所述电压过零点时刻起的第n个斩波周期的终点,其中n为非负整数。
根据本发明的电磁加热控制装置,在功率开关管开通时给与功率开关管充足的放电时间,避免功率开关管开通时C极电流过大。
可选地,所述偏置时长T0满足:500μs≤T0≤5ms;并且/或者
n等于1或者0。
可选地,所述第一驱动电流I1满足:10mA≤I1≤80mA;并且/或者
所述第二驱动电流I2满足:5mA≤I2≤60mA。
可选地,所述第一驱动电压Va满足:15V≤Va≤22V。
根据本发明的电磁加热控制装置,可以设置较宽的控制参数范围,以适应不同厂家的功率开关管的性能。
可选地,所述控制驱动模块包括:
驱动模块,所述驱动模块包括所述电压源和所述可变电流源,所述驱动模块与所述功率开关管的所述驱动端电耦合,用于驱动所述功率开关管;和
控制模块,所述控制模块电耦合至所述电压检测模块,用于获取所述驱动端的所述电压值,所述控制模块电耦合至所述驱动模块,并控制所述驱动模块根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管。
可选地,所述控制驱动模块包括:
驱动模块,所述驱动模块包括所述电压源和所述可变电流源,所述驱动模块与所述功率开关管的所述驱动端电耦合,用于驱动所述功率开关管,所述驱动模块电耦合至所述电压检测模块,用于获取所述驱动端的所述电压值;和
控制模块,所述控制模块电耦合至所述驱动模块,并用于控制所述驱动模块根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管。
可选地,所述控制驱动模块包括:
主控制模块,所述主控制模块用于获取所述目标功率;
驱动模块,所述驱动模块包括所述电压源和所述可变电流源,所述驱动模块与所述功率开关管的所述驱动端电耦合,用于驱动所述功率开关管,所述驱动模块电耦合至所述电压检测模块,用于获取所述驱动端的所述电压值;和
加热控制模块,所述加热控制模块电耦合至所述主控制模块,用于接收所述目标功率,所述加热控制模块电耦合至所述驱动模块,所述加热控制模块判断所述目标功率是否小于所述门限功率,并控制所述驱动模块根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管。
根据本发明的电磁加热控制装置,控制单元和驱动单元的具体设置可以采用多种硬件结构形式,用户可根据具体需要灵活设置。
本发明的第三个方面提供一种电磁加热烹饪器具,其包括根据上述的加热控制装置。
根据本发明的电磁加热控制烹饪器具,当在低功率加热模式时,在每个控制周期中电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段。其中,在启动阶段,采用多段驱动电流导通功率开关管,并通过监测功率开关管驱动端电压控制驱动电流,可以有效避免功率开关管硬启动。
根据本发明的电磁加热烹饪器具,在启动阶段,通过功率开关管驱动端反馈的电压值调整驱动电流,驱动功率开关管依次工作在截止区、放大区和饱和区,在功率开关管开通米勒平台区限制功率开关管的驱动端电压在设定范围,以限制功率开关管开通瞬间流过功率开关管的开关电流,避免功率开关管硬开通,实现可靠的毫秒级占空比低功率连续加热及变功加热,从而提升烹饪效果、提高用户体验。此外,根据本发明的电磁加热烹饪器具,可以自动适应不同厂家的功率开关管实现软启动,并且不增加成本及结构空间,同时还可降低电磁加热启动产生的电磁干扰及噪声。
可选地,所述电磁加热烹饪器具为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。
根据本发明的电磁加热控制装置可以广泛应用于多种电磁加热烹饪器具。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的具体实施方式及其描述,用来解释本发明的原理。
附图中:
图1为背景技术中提及的功率开关管IGBT开通波形的示意图;
图2为背景技术中提及的占空比调功波形的示意图;
图3为一种功率开关管IGBT在不同的驱动电压下的C极电压与C极电流之间的关系曲线示意图;
图4为根据本发明的优选实施方式的电磁加热烹饪器具的电磁加热装置的示意性框图;
图5a为根据本发明的优选实施方式的电磁加热烹饪器具的电磁加热装置的工作流程图;
图5b为图5a的步骤S30中根据电压值控制驱动电流切换的一种优选实施方式的工作流程图;
图6a和图6b为根据本发明的优选实施方式的电磁加热控制方法的启动阶段功率开关管的驱动电流时序图;
图7为根据本发明的电磁加热控制方法的一个实施方式在低功率运行时的波形图(4/5加热占空比的情况);
图8为根据本发明的电磁加热控制方法的另一个实施方式在低功率运行时的波形图(3/5加热占空比的情况);
图9为根据本发明的电磁加热控制方法的再一个实施方式在低功率运行时的波形图(2/5加热占空比的情况);
图10a为采用根据本发明的优选实施方式的电磁加热控制方法时功率开关管在启动阶段开通时的C极电流IC、C极电压和G极电压VG的时序图;
图10b为在功率开关管G极采用恒压驱动控制方法时功率开关管在启动阶段开通时的C极电流IC、C极电压和G极电压VG的时序图;
图11为根据本发明的又一个实施方式的电磁加热烹饪器具的电磁加热装置的示意性框图;以及
图12为根据本发明的另一个实施方式的电磁加热烹饪器具的电磁加热装置的示意性框图。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明实施方式发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式,将在下列的描述中介绍详细的过程。显然,本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。
本发明首先提供一种电磁加热烹饪器具的电磁加热控制装置及其加热控制方法,以实现低功率连续加热及变功加热,提升烹饪效果,提高用户体验。
在本发明的优选实施方式中,电磁加热装置应用于电磁加热烹饪器具中,电磁加热烹饪器具例如为电磁加热饭煲(或称为IH饭煲)。电磁加热饭煲通常包括盖体和煲体,煲体内具有内锅,在盖体盖合时形成烹饪空间。电磁加热烹饪器具的电磁加热装置通常位于煲体中,例如位于内锅下方,用于给内锅加热。
如图4所示,在本发明的优选实施方式中,电磁加热烹饪器具的加热控制装置采用交流电源供电,该装置包括EMC电磁兼容模块10、整流滤波模块20、LC谐振模块30、开关模块40、电压检测模块50、驱动模块60、控制模块70和过零检测模块80。
EMC电磁兼容模块10耦合至交流市电电源,用于过滤干扰信号。整流滤波模块20对经EMC电磁兼容模块10过滤后的交流市电电源进行整流滤波处理后,向LC谐振模块30提供直流电源。开关模块40用于控制LC谐振模块进行谐振工作,开关模块40包括功率开关管IGBT,功率开关管包括栅极G(驱动端)、集电极C和发射极E。LC谐振模块30连接至IGBT的集电极。过零检测模块80用于检测经EMC电磁兼容模块10过滤后的交流市电电源的电压过零点信号。驱动模块60电耦合至IGBT的驱动端。驱动模块60同时具备电压源功能和可变电流源功能,既可向IGBT输出驱动电压,也可向IGBT输出驱动电流。电压检测模块50一端电耦合至IGBT的驱动端,另一端电耦合至控制模块70,用于检测IGBT的驱动端的电压值,并将该电压值实时传递至控制模块70。控制模块70控制驱动模块60的工作。具体地,控制模块70根据反馈回的IGBT驱动端的电压值控制驱动模块60驱动功率开关管IGBT。控制模块70还接收电压过零检测模块80检测的电压过零点信号。
图5a为图4所示的电磁加热烹饪器具的加热控制装置的一种优选的工作流程,该工作流程包括以下步骤:
S10、控制模块70获取电磁加热烹饪器具的目标功率Pt,然后执行步骤S20。
其中,目标功率Pt是电磁加热烹饪器具当前阶段所要实现的加热功率。例如用户想要煮粥,可在电磁加热烹饪器具的交互模块中选择煮粥功能,电磁加热烹饪器具自动进入煮粥模式,在该模式下电磁加热烹饪器具可以600W的功率进行加热,则目标功率Pt为600W。可选地,电磁加热烹饪器具的目标功率在0-2500W范围,即0W≤Pt≤2500W。
S20、控制模块70判断目标功率Pt是否小于门限功率Pd,当目标功率Pt小于门限功率Pd时,执行步骤S30,否则执行步骤S40。
其中,门限功率Pd为一个预设的门限值。当目标功率Pt大于或等于门限功率Pd时,判定电磁加热烹饪器具为高功率加热模式,可以按常规方式加热,执行步骤S40。当目标功率Pt小于门限功率Pd时,判定电磁加热烹饪器具为低功率加热模式,执行步骤S30。
优选地,门限功率Pd、额定功率P满足:500W≤Pd≤2200W,(P-600W)≤Pd≤(P-100W)。
S30、在每个控制周期中控制模块70控制电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段。其中,在启动阶段,在功率开关管IGBT的驱动周期中,控制模块70通过驱动模块60向功率开关管IGBT提供驱动电流,该驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2。同时,电压检测模块50监测并获取功率开关管的驱动端的电压值VG。该电压值VG最终反馈到控制模块70,控制模块70根据该电压值控制驱动模块60将驱动电流从第一驱动电流I1切换至第二驱动电流I2。在启动阶段的驱动周期中,第二驱动电流I2的幅值在驱动电流下限阈值Ia和驱动电流上限阈值Ib之间呈减小趋势,第一驱动电流I1的幅值保持不变。其中,驱动电流下限阈值Ia小于驱动电流上限阈值Ib(如图6a和图6b所示)。
具体地,在启动阶段,随驱动周期的增加,第二驱动电流I2的幅值从驱动电流上限阈值Ib逐渐减少至驱动电流下限阈值Ia。第二驱动电流I2的减小过程可以是单调递减(如图6a所示),也可以在相邻的两个驱动周期中相等(如图6b所示),形成电流幅值的平台期。即,在功率开关管的任意相邻的两个驱动周期中,后一驱动周期中的第二驱动电流I2的幅值小于或等于前一驱动周期中的第二驱动电流I2的幅值;功率开关管的最后一个驱动周期中的第二驱动电流I2的幅值(为驱动电流下限阈值Ia,其值可以小于第一驱动电流I1的幅值)小于第一个驱动周期中的第二驱动电流I2的幅值(为驱动电流上限阈值Ib,其值可以大于第一驱动电流I1的幅值);第一驱动电流I1的幅值保持不变。在第二驱动电流I2的变化区间内,第二驱动电流I2的幅值可以呈等差的减小变化,也可以不呈等差的减小变化,或者呈其它规律的减小变化。
优选地,驱动电流下限阈值Ia为5mA,驱动电流上限阈值Ib为60mA,10mA≤I1≤80mA。
S40、控制模块70控制烹饪器具按高功率加热模式工作。
例如,采用电压驱动的方式驱动IGBT在饱和导通状态工作,即正常开通。
在步骤S30中,优选地,参见图5b,控制模块70根据IGBT驱动端的电压值控制驱动模块60将驱动电流从第一驱动电流I1切换至第二驱动电流I2,包括以下步骤:
S31、控制模块70判断该驱动端的电压值VG是否大于第一电压阈值V1,如果是执行步骤S32,如果不是则继续监测VG直至VG大于V1。
优选地,Vth<V1≤Vth+4V,其中Vth为功率开关管的门限电压,通常Vth在4V到8V之间,不同厂家或者不同型号IGBT的Vth值会有差异。优选地,V1为7.5V。
当IGBT的驱动端电压VG大于IGBT的门限电压Vth时,IGBT从截止区(截止状态)依次进入放大区(放大状态)和饱和区(饱和导通状态),并因米勒效应导致驱动端电压形成一个平台区(米勒平台),当米勒平台/米勒期间结束后,IGBT进入饱和区。米勒平台是IGBT在放大区的典型标志。在放大区,IGBT具有较高的阻抗,如果此时IGBT的C极电流较大,容易烧坏IGBT。
如果该电压值VG小于或等于V1,则返回继续监测(获取)驱动端的电压值VG,并继续判断VG是否大于V1。
S32、控制模块70控制驱动模块60将驱动电流从第一驱动电流I1切换至第二驱动电流I2,然后执行步骤S33。
在启动阶段,在功率开关管的驱动周期中,在驱动电流切换至第二驱动电流I2之后,根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制装置还执行以下步骤:
S33、控制模块70根据该驱动端的电压值VG判断米勒平台是否结束,如果是则执行步骤S34,如果不是则继续监测VG直至米勒平台结束。
S34、控制模块70判断驱动端的电压值VG是否大于第二电压阈值V2,如果是则执行步骤S35,如果不是则继续监测VG直至VG大于V2。
优选地,V2为10.5V。
S35、将功率开关管的驱动模式从电流驱动切换至电压驱动,控制模块70通过驱动模块60向功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动功率开关管在饱和导通状态工作。
优选地,15V≤Va≤22V。优选地,Va=18V。
如果驱动端的电压值VG小于或等于V2,则返回继续获取VG,并继续判断驱VG是否大于V2。
以下结合图7详细说明上述根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制装置在功率开关管的驱动周期中的加热控制方法。
图7中各波形从上向下依次为交流市电波形、低功率下IGBT的C极电压Vc波形、低功率下IGBT的G极驱动电平示意图、低功率下IGBT驱动周期中IGBT的G极电流IG波形和低功率下IGBT驱动周期中IGBT的G极电压VG波形。
本领域技术人员可理解的是,当采用如图4所示的电磁加热装置时,在IGBT被驱动导通期间,Vc呈现出振荡波形,在IGBT不导通期间Vc最终保持在稳定的高电平(例如305-310V),即整流后的直流电压值(如图7中低功率下IGBT的C极电压Vc波形所示)。如图3所示,IGBT的G极驱动电压VG越高或C极电压Vc越高,C极的电流Ic就越大。如果在IGBT进入导通阶段的瞬间,C极电压Vc为整流后的直流电压值(例如305-310V),就需要将IGBT进入饱和导通状态之前的G极驱动电压VG控制在较低的水平,以防止IGBT进入饱和导通状态之前(例如在放大状态)C极电流Ic过大,导致IGBT产热过多而影响IGBT使用寿命,也即避免IGBT硬开通。根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制方法可在一定程度解决这一问题。
继续参考图7,在一种优选实施方式中,电磁加热烹饪器具的控制周期为5个斩波时长。在每个控制周期中,控制电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段。图7所示的实施方式中,在启动阶段和加热阶段中,为IGBT施加驱动脉冲,在停止阶段不施加驱动脉冲。
如图7所示,在启动阶段,在IGBT的驱动周期中(例如图中的从①至②的周期),首先向IGBT的驱动端(IGBT的G极)施加第一驱动电流I1,采用电流驱动的方式驱动IGBT,同时监测IGBT的驱动端电压VG。伴随时间的延长,VG逐渐升高,当VG大于IGBT的门限电压Vth时,IGBT导通。然后VG继续升高,当VG大于第一电压阈值V1时,将第一驱动电流I1切换至第二驱动电流I2。其中,第一电压阈值V1大于IGBT的门限电压Vth,也即当采用第一驱动电流I1驱动IGBT时,在确保IGBT已导通的情况下将驱动电流切换至第二驱动电流I2。
当采用第二驱动电流I2驱动IGBT时,继续监测IGBT的驱动端电压VG。伴随时间的延长,IGBT的驱动端电压VG呈现出米勒平台,即VG不再升高。伴随时间的延长,当米勒期间结束后(即米勒平台结束),IGBT进入饱和导通状态。在饱和导通状态,即可采用电压驱动模式驱动IGBT。因此,在米勒平台结束后,继续监测IGBT的驱动端电压VG。当VG大于第二电压阈值V2时,此时可确定米勒平台结束,然后从电流驱动模式切换至电压驱动模式,以第一驱动电压Va驱动IGBT正常导通,使其在饱和导通状态工作。
通常,功率开关管的门限电压Vth在4V到8V之间。在本发明的优选实施方式中,第一电压阈值V1小于或等于Vth+4V,且IGBT的米勒平台电压基本与V1相当,因此本发明中在IGBT导通的瞬间,基本可以将IGBT驱动端的电压值控制为不超过12V(优选为7.5V),能够有效控制IGBT的C极电流,避免IGBT硬开通。
如图10a所示,当采用根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热方法时,在启动阶段,功率开关管的C极电流Ic可以控制在40A以下。如图10b所示,在采用恒压源驱动功率开关管的情况下,功率开关管的C极电流Ic最大值可达到55A。通过图10a与图10b的对比可知,根据本发明的电磁加热控制方法有效降低了功率开关管启动时的C极电流,避免功率开关管硬启动。
可以理解的,当IGBT的驱动端电压VG的米勒平台结束后,VG会向上爬升,因此通过持续监测VG,可以及时发现米勒期间已结束,从而及时从电流驱动模式切换至电压驱动模式,使IGBT在饱和导通状态下具有较大的C极电流,快速为LC振荡电路蓄能。在饱和导通状态下,功率开关管的C极与E极间的导通电压降低,功率开关管的热损耗减少,可以在实现为LC振荡电路蓄能的同时保护功率开关管。
可以理解的,检出IGBT的驱动端电压VG的米勒平台结束的具体方法有多种,例如可以通过检测到IGBT的C端电压下降到最低点确定米勒平台结束,或者例如可以通过检测到米勒期间结束后的VG的爬升确定米勒平台结束,或者例如通过计算VG变化的二阶导数以发现VG变化曲线的拐点等。如图7所示,在本发明优选的实施方式中,从驱动电流切换至I2之后的第一预定时长Tm的时刻开始,当在第二预定时长Tp之内驱动端的电压值VG连续爬升(即连续增大),则判定米勒平台结束。其中,Tm的取值与米勒期间的时长匹配,优选地,1μs≤Tm≤18μs,300ns≤Tp≤10μs。进一步,为确保米勒期间结束、IGBT进入饱和导通状态,可以在VG连续爬升并达到第二电压阈值V2时判定米勒期间结束。第二电压阈值V2优选为10.5V。
根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制方法,在启动阶段,通过IGBT驱动端反馈的电压值调整驱动电流,驱动IGBT依次经过截止区、放大区和饱和区,在IGBT开通后的米勒期间将驱动端电压VG限制在较低水平,以在IGBT的放大状态下限制IGBT的C极电流,避免IGBT硬开通,实现可靠的毫秒级占空比低功率连续加热,从而提升烹饪效果、提高用户体验。此外,根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制方法,可以自动适应不同厂家的功率开关管实现软启动,并且不增加成本及结构空间,同时还可降低电磁加热启动产生的电磁干扰及噪声。
根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制方法,在启动阶段,第二驱动电流I2的幅值在随驱动周期整体呈减小趋势,驱动电流幅值逐渐降低,使得烹饪器具可以比较平稳且可靠地由启动阶段过渡到加热阶段,不易出现损坏。
如图7所示,根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制方法还包括,在加热阶段,在功率开关管的驱动周期中(例如图中的从③至④的周期),控制模块70控制驱动模块60向功率开关管驱动端提供第一驱动电压Va,以驱动功率开关管,使其在饱和导通状态工作;在停止阶段,使得功率开关管不工作,例如控制模块70控制驱动模块60不向功率开关管提供驱动电压或驱动电流,或者控制模块70控制驱动模块60的输出驱动值为0。优选地,15V≤Va≤22V。优选地,Va=18V。在加热阶段,功率开关管正常开通。
优选地,根据本发明的电磁加热控制方法中,可以根据交流电源的电压过零点确定电磁加热烹饪器具的启动阶段的起始点。
如图7所示,将交流电源的电压过零点时刻P0之前偏置时长T0的时刻Pa确定为启动阶段的起始点,启动阶段继续从交流电源的电压过零点时刻P0往后持续n个斩波周期(如果交流电频率50Hz,则斩波周期为10ms),直至Pb时刻。换句话说,启动阶段为Pa时刻至Pb时刻。即,启动阶段从交流电源的电压过零点时刻之前偏置时长T0的时刻开始,持续至从交流电源的电压过零点时刻起的第n个斩波周期的终点。其中n为正整数,500μs≤T0≤5ms。优选地,T0=2.5ms,n=1。通过上文对启动阶段的加热控制方法的描述可知,在启动阶段的IGBT的驱动周期中,软启动的过程就是要对IGBT的C极电压进行放电,启动阶段持续1个斩波周期可以保证放电充分。然而,根据不同品牌/型号的IGBT的器件性能,也可以设置为n=0,即放电时长仅为T0。
在图7所示的时序中,完整的控制周期为5个斩波周期,其中启动阶段约为1个斩波周期,加热阶段为3个斩波周期,停止阶段约为1个斩波周期(上一控制周期的停止阶段与下一控制周期的启动阶段合计为2个斩波周期),IGBT在启动阶段和加热阶段导通,因此图7所示为4/5加热占空比的情况。在启动阶段,在IGBT的驱动周期中,IGBT先后进行软启动和正常开通,因此启动阶段也称为半驱阶段。在加热阶段,IGBT正常开通,因此加热阶段也称为全驱阶段。在本文中,启动阶段的斩波周期数n也称为启动斩波周期数n。
需要指出的是,在根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制方法中,交流电源的电压过零点既用于确定启动阶段的起始点,同时也是启动阶段与加热阶段的切换点和加热阶段与停止阶段的切换点。如图7所示,启动阶段约持续1个斩波周期,在交流电源的电压过零点处结束;加热阶段从交流电源的电压过零点处起始,也截止于交流电源的电压过零点处,持续3个斩波周期。根据交流电源的电压过零点确定各个阶段的起始点,可以更大程度排除干扰信号,更有利于实现对电磁加热烹饪器具的精准控制。
图8和图9示出了根据本发明的电磁加热控制方法的其他实施方式的时序示意图。图8和图9所示的实施方式与图7所示的实施方式的区别之处仅在于加热阶段与停止阶段的时长不同。在图8所示的实施方式中,完整的控制周期为5个斩波周期,而加热阶段的时长为2个斩波周期,因此图8所示的实施方式为3/5加热占空比的情况。在图9所示的实施方式中,完整的控制周期为5个斩波周期,而加热阶段的时长为1个斩波周期,因此图9所示的实施方式为2/5加热占空比的情况。
因此,根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热控制方法,不但可以实现低功率连续加热,还可以通过调整启动阶段和加热阶段的占空比实现低功率变功加热。
需要指出的是,图7-9仅为根据本发明的电磁加热控制方法的实施方式的时序示意图,图中对各个参数波形的幅值与持续时间等的描绘仅为方便说明问题,而并不意味着要对各个参数波形的幅值、持续时间以及各参数之间的关系进行限定。例如,图7-9中第二驱动电流I2的幅值小于I1,仅用于说明第二驱动电流I2是与第一驱动电流I1不同的电流,并不用于限定第二驱动电流I2一定小于第一驱动电流I1,例如第二驱动电流I2也可以大于第一驱动电流I1。并且,在不同的驱动周期中,第二驱动电流I2的幅值可以相同,也可以不同。如图7-9所示,在每一个斩波周期(在交流电源频率为50Hz时,一个斩波周期为10ms)中,均包含多个驱动周期。在同一个驱动周期中,在微秒级周期控制下,第一驱动电流I1和第二驱动电流I2的幅值基本是恒定的。
图11示出了根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热装置的又一个实施方式。其中,与图4所示实施方式不同的是,电压检测模块50一端电耦合至IGBT的驱动端,另一端电耦合至驱动模块60,用于检测IGBT的驱动端的电压值,并将该电压值实时传递至驱动模块60。控制模块70控制驱动模块60根据IGBT的驱动端的电压值驱动功率开关管。
图12示出了根据本发明的电磁加热烹饪器具的加热装置的再一个实施方式。其中,与图11所示实施方式不同的是,控制单元包括加热控制模块70A和主控制模块70B。过零检测模块80将交流电源的电压过零点信号传递至加热控制模块70A。主控制模块70B发送控制信号至加热控制模块70A,并根据加热控制控制模块70A实时反馈的信息作出相应调整。主控制模块70B获取电磁加热烹饪器具的目标功率Pt,并将目标功率Pt、门限功率Pd、偏置时长T0和启动斩波周期数n发送至加热控制模块70A。加热控制模块70A判断目标功率Pt是否小于门限功率Pd,当目标功率Pt小于门限功率Pd时,加热控制模块70A控制驱动模块60根据驱动端的电压值和电压过零点信号驱动功率开关管。
图4和图11中的驱动模块60和控制模块70可以合称为控制驱动模块。图12中的驱动模块60、加热控制模块70A和主控制模块70B也可以合称为控制驱动模块。
本发明同时提供了一种电磁加热烹饪器具,该电磁加热烹饪器具包括上述的电磁加热烹饪器具的加热控制装置,并采用上述的电磁加热控制方法。
根据本发明的电磁加热烹饪器具可以为电磁炉、电磁加热饭煲或电磁加热压力锅等烹饪器具。
上述电磁加热烹饪器具显然可以包括上述加热控制装置的各种特征,并能解决对应的技术问题、具有相应的效果。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (29)
1.一种加热控制方法,用于电磁加热烹饪器具,所述电磁加热烹饪器具包括谐振加热电路和功率开关管,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
获取所述电磁加热烹饪器具的目标功率;
判断所述目标功率是否小于门限功率;
如果所述目标功率小于所述门限功率,在每个控制周期中控制所述电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段,其中,在所述启动阶段:
在所述功率开关管的驱动周期中,向所述功率开关管提供驱动电流,所述驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2;
获取所述功率开关管的驱动端的电压值;并且
根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,
其中,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于或等于前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值;
最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值;
所述第一驱动电流I1的幅值保持不变。
2.根据权利要求1所述的加热控制方法,其特征在于,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,所述后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值。
3.根据权利要求1所述的加热控制方法,其特征在于,
所述功率开关管的最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述第一驱动电流I1的幅值;并且/或者
所述功率开关管的第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值大于所述第一驱动电流I1的幅值。
4.根据权利要求1所述的加热控制方法,其特征在于,所述根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,包括:
判断所述驱动端的所述电压值是否大于第一电压阈值,其中所述第一电压阈值大于所述功率开关管的门限电压;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第一电压阈值,控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2。
5.根据权利要求4所述的加热控制方法,其特征在于,所述加热控制方法还包括:
在所述驱动电流切换至所述第二驱动电流I2之后,根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束;
如果所述米勒平台已经结束,判断所述驱动端的所述电压值是否大于第二电压阈值;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第二电压阈值,将所述功率开关管的驱动模式从电流驱动切换至电压驱动,向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作。
6.根据权利要求5所述的加热控制方法,其特征在于,所述根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束,包括:
从所述驱动电流切换至第二驱动电流I2之后的第一预定时长Tm的时刻开始,当在第二预定时长Tp之内所述驱动端的所述电压值连续增大,判定所述米勒平台结束。
7.根据权利要求1所述的加热控制方法,其特征在于,
在所述加热阶段,在所述功率开关管的驱动周期中,向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作;
在所述停止阶段,使得所述功率开关管不工作。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的加热控制方法,其特征在于,采用交流电源为所述电磁加热烹饪器具供电,所述加热控制方法还包括:
获取所述交流电源的电压过零点信号;
根据所述电压过零点信号确定所述启动阶段的起始点。
9.根据权利要求8所述的加热控制方法,其特征在于,所述根据所述电压过零点确定所述启动阶段的起始点,包括:
将所述电压过零点时刻之前偏置时长T0的时刻确定为所述启动阶段的起始点,所述启动阶段持续至从所述电压过零点时刻起的第n个斩波周期的终点,其中n为非负整数。
10.根据权利要求9所述的加热控制方法,其特征在于,
所述偏置时长T0满足:500μs≤T0≤5ms;并且/或者
n等于1或者0。
11.根据权利要求1-7中的任一项所述的加热控制方法,其特征在于,
所述第一驱动电流I1满足:10mA≤I1≤80mA;并且/或者
所述第二驱动电流I2满足:5mA≤I2≤60mA。
12.根据权利要求5-7中的任一项所述的加热控制方法,其特征在于,所述第一驱动电压Va满足:15V≤Va≤22V。
13.一种加热控制装置,用于电磁加热烹饪器具,所述电磁加热烹饪器具包括谐振加热电路,其特征在于,所述加热控制装置包括:
功率开关管,所述功率开关管用于控制所述谐振加热电路的谐振工作,所述功率开关管包括驱动端;
电压检测模块,所述电压检测模块的一端电耦合至所述功率开关管的所述驱动端,以检测所述驱动端的电压值;和
控制驱动模块,所述控制驱动模块包括电压源和可变电流源,所述控制驱动模块电耦合至所述功率开关管的所述驱动端且电耦合至所述电压检测模块的另一端,以根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管,
其中,所述控制驱动模块执行以下操作:
获取所述电磁加热烹饪器具的目标功率;
判断所述目标功率是否小于门限功率;
如果所述目标功率小于所述门限功率,在每个控制周期中所述控制驱动模块控制所述电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段,其中,在所述启动阶段:
在所述功率开关管的驱动周期中,所述控制驱动模块向所述功率开关管提供驱动电流,所述驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2;
所述控制驱动模块获取所述功率开关管的所述驱动端的所述电压值;并且
所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值将所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,
其中,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于或等于前一驱动周期中所述第二驱动电流I2的幅值;
最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值;
所述第一驱动电流I1的幅值保持不变。
14.根据权利要求13所述的加热控制装置,其特征在于,在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中,所述后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值。
15.根据权利要求13所述的加热控制装置,其特征在于,
所述功率开关管的最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述第一驱动电流I1的幅值;并且/或者
所述功率开关管的第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值大于所述第一驱动电流I1的幅值。
16.根据权利要求13所述的加热控制装置,其特征在于,所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值将所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2,包括:
所述控制驱动模块判断所述驱动端的所述电压值是否大于第一电压阈值,其中,所述第一电压阈值大于所述功率开关管的门限电压;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第一电压阈值,所述控制驱动模块将所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2。
17.根据权利要求16所述的加热控制装置,其特征在于,
在所述驱动电流切换至所述第二驱动电流I2之后,所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束;
如果所述米勒平台已经结束,所述控制驱动模块判断所述驱动端的所述电压值是否大于第二电压阈值;
如果所述驱动端的所述电压值大于所述第二电压阈值,将所述功率开关管的驱动模式从电流驱动切换至电压驱动,所述控制驱动模块向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作。
18.根据权利要求17所述的加热控制装置,其特征在于,所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束,包括:
从所述驱动电流切换至第二驱动电流I2之后的第一预定时长Tm的时刻开始,当在第二预定时长Tp之内所述驱动端的所述电压值连续增大,判定所述米勒平台结束。
19.根据权利要求13所述的加热控制装置,其特征在于,
在所述加热阶段,在所述功率开关管的驱动周期中,所述控制驱动模块向所述功率开关管提供第一驱动电压Va,以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作;
在所述停止阶段,使得所述功率开关管不工作。
20.根据权利要求13-19中的任一项所述的加热控制装置,其特征在于,采用交流电源为所述电磁加热烹饪器具供电,所述加热控制装置还包括电压过零检测模块,所述电压过零检测模块用于检测所述交流电源的电压过零点信号,所述控制驱动模块获取所述电压过零点信号,并根据所述电压过零点信号确定所述启动阶段的起始点。
21.根据权利要求20所述的加热控制装置,其特征在于,所述控制驱动模块将所述电压过零点时刻之前偏置时长T0的时刻确定为所述启动阶段的起始点,所述启动阶段持续至从所述电压过零点时刻起的第n个斩波周期的终点,其中n为非负整数。
22.根据权利要求21所述的加热控制装置,其特征在于,
所述偏置时长T0满足:500μs≤T0≤5ms;并且/或者
n等于1或者0。
23.根据权利要求13-19中的任一项所述的加热控制装置,其特征在于,
所述第一驱动电流I1满足:10mA≤I1≤80mA;并且/或者
所述第二驱动电流I2满足:5mA≤I2≤60mA。
24.根据权利要求17-19中的任一项所述的加热控制装置,其特征在于,所述第一驱动电压Va满足:15V≤Va≤22V。
25.根据权利要求13-19中的任一项所述的加热控制装置,其特征在于,所述控制驱动模块包括:
驱动模块,所述驱动模块包括所述电压源和所述可变电流源,所述驱动模块与所述功率开关管的所述驱动端电耦合,用于驱动所述功率开关管;和
控制模块,所述控制模块电耦合至所述电压检测模块,用于获取所述驱动端的所述电压值,所述控制模块电耦合至所述驱动模块,并控制所述驱动模块根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管。
26.根据权利要求13-19中的任一项所述的加热控制装置,其特征在于,所述控制驱动模块包括:
驱动模块,所述驱动模块包括所述电压源和所述可变电流源,所述驱动模块与所述功率开关管的所述驱动端电耦合,用于驱动所述功率开关管,所述驱动模块电耦合至所述电压检测模块,用于获取所述驱动端的所述电压值;和
控制模块,所述控制模块电耦合至所述驱动模块,并用于控制所述驱动模块根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管。
27.根据权利要求13-19中的任一项所述的加热控制装置,其特征在于,所述控制驱动模块包括:
主控制模块,所述主控制模块用于获取所述目标功率;
驱动模块,所述驱动模块包括所述电压源和所述可变电流源,所述驱动模块与所述功率开关管的所述驱动端电耦合,用于驱动所述功率开关管,所述驱动模块电耦合至所述电压检测模块,用于获取所述驱动端的所述电压值;和
加热控制模块,所述加热控制模块电耦合至所述主控制模块,用于接收所述目标功率,所述加热控制模块电耦合至所述驱动模块,所述加热控制模块判断所述目标功率是否小于所述门限功率,并控制所述驱动模块根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管。
28.一种电磁加热烹饪器具,其特征在于,包括根据权利要求13-27中的任一项所述的加热控制装置。
29.根据权利要求28所述的电磁加热烹饪器具,其特征在于,所述电磁加热烹饪器具为电磁炉、电磁加热饭煲或电磁加热压力锅。
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