CN205430655U - 混合加热控制电路及电磁加热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合加热控制电路，包括微处理器、电磁加热单元及远红外加热单元。微处理器包括加热切换单元。电磁加热单元包括第一驱动电路，电磁加热单元与电源连接，微处理器与电磁加热单元的功率调节端连接。远红外加热单元包括第二驱动电路，远红外加热单元与电源连接，微处理器与远红外加热单元的功率调节端连接。本实用新型还公开了一种电磁加热设备。本实用新型的混合加热控制电路及电磁加热设备能实现电磁加热单元和红外加热单元的加热切换，能够满足在低功率加热状态和电磁加热状态的切换，提升用户体验。

Description

混合加热控制电路及电磁加热设备

技术领域

本实用新型涉及电磁加热领域，特别涉及一种混合加热控制电路及电磁加热设备。

背景技术

现有的电磁加热设备，比如电磁炉，通过调节脉冲信号(PWM信号)的占空比进而调节加热功率的大小。但在加热功率低于一定值(比如1000瓦)的情况下，脉冲信号会低于一定占空比，这使得IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)会出现严重的硬开现象，即在IGBT的栅极电压未达到开启电压时，由于源极和漏极的电压过大而导致电流能够流通源极和漏极。这种现象会对IGBT造成较大的损耗，大大缩短IGBT的使用寿命。一种解决方案是调功加热方式，即电磁炉以较高的功率加热一段时间后停止加热一段时间使得等效加热功率达到设置的低加热功率，但这种方式使锅具内食物的温度变化很大，在一些煲汤及需要连续较低温度控制的场合无法使用或者使用效果较差。另一种解决方案是在电磁炉低功率加热情况下更换一种加热方式，比如红外加热，但如何实现两种加热方式的在正常加热和低功率加热状态下的切换成为一个要迫切解决的问题。

此外，电磁炉在高功率加热情况下容易发出噪声。一种解决的技术方案是：增加一种加热方式，比如红外加热，这样以较低功率输出的电磁加热加上以较低功率输出的红外加热，还是能为烹饪器具提供高功率加热，而且还降低了噪音。但两种加热方式如何配合切换也是一个要迫切解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供了一种控制电路及烹饪装置。

本实用新型实施方式的混合加热控制电路，包括：

微处理器，所述微处理器包括加热切换单元；

电磁加热单元，所述电磁加热单元包括第一驱动电路，连接在电源和第一驱动电路之间的谐振电路，所述微处理器的加热切换单元与第一驱动电路的输入端连接；

远红外加热单元，所述远红外加热单元包括第二驱动电路，连接在所述电源和第二驱动电路之间的红外加热电路，所述微处理器的加热切换单元同时与第二驱动电路的输入端连接。

在某些实施方式中，所述谐振电路包括加热线圈、谐振电容、谐振电感和第一IGBT，所述加热线圈和谐振电容并联，所述加热线圈和所述谐振电容的其中一个公共连接端与谐振电感连接，所述谐振电感的另一端与所述电源连接，所述加热线圈和所述谐振电容的另一个公共连接端与所述第一IGBT的集电极连接，所述第一IGBT的发射极接地，所述第一IGBT的基极与所述第一驱动电路的输出端连接。

在某些实施方式中，所述红外加热电路包括远红外加热膜和第二IGBT，所述远红外加热膜的一端与所述电源连接，所述远红外加热膜的另一端与所述第二IGBT的集电极连接，所述第二IGBT的发射极接地，所述第二IGBT的基极与所述第二驱动电路的输出端连接。

在某些实施方式中，所述混合加热控制电路还包括还包括连接在微处理器和市电之间的过零检测模块，所述加热切换单元发出加热切换信号的时间点为所述过零检测模块检测出过零信号时。

在某些实施方式中，当所述功率检测单元检测用户输入的功率大于第一预设功率值且当前的加热功率小于第一预设功率值时，所述加热切换单元停止向所述第二驱动电路发出PWM信号，转而向所述第一驱动电路发出PWM信号。

在某些实施方式中，当所述功率检测单元检测用户输入的功率大于第二预设功率值且当前的加热功率小于第二预设功率值时，所述加热切换单元保持向所述第一驱动电路和第二驱动电路中的一个发出PWM信号，同时向所述第一驱动电路和第二驱动电路中的另一个发出PWM信号。

在某些实施方式中，当所述功率检测单元检测用户输入的功率值小于第一预设功率值且当前的加热功率大于第一预设功率值时，所述加热切换单元停止向所述第一驱动电路发出PWM信号，转而向所述第二驱动电路发出PWM信号。

在某些实施方式中，所述加热切换单元停止向所述第一驱动电路发出PWM信号的时间点晚于所述加热切换单元向所述第二驱动电路发出PWM信号的时间点。

本实用新型实施方式的电磁加热设备，包括所述的混合加热控制电路。

本实用新型的混合加热控制电路及电磁加热设备通过在微处理器中设置加热切换单元，使得电磁加热设备能够在电磁加热单元和远红外加热单元中切换，在低功率加热情况下切换成远红外加热电压加热，以满足加热的连续性，在高功率情况下切换成电磁加热，以满足加热的效率要求。

附图说明

本实用新型的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的混合加热控制电路的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型的实施方式，而不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。

请参阅图1，本实用新型实施方式的混合加热控制电路100包括微处理器10、电磁加热单元20及远红外加热单元30。其中，微处理器10包括加热切换单元12,。电磁加热单元20包括第一驱动电路25，连接在电源和所述第一驱动电路25之间的谐振电路，另外，微处理器10与第一驱动电路25的输入端。远红外加热单元30包括第二驱动电路33，连接在电源和第二驱动电路25之间的红外加热电路，另外，微处理器10的加热切换单元同时与第二驱动电路33的输入端连接。

需要说明的是，电源应当广义理解为具有供电功能的单元，通常还包括其他功能模块，例如整流桥。上述与电源连接也应当理解为与相应的功能单元连接。

本实用新型实施方式的混合加热控制电路100的微处理器10包括有加热切换单元12，使得电磁加热单元20及远红外加热单元30轮流加热，在低功率加热情况下切换成远红外加热，以满足加热的连续性，在高功率情况下切换成电磁加热，以满足加热的效率要求(电磁单元加热20的加热效率高于远红外加热单元30的加热效率)，在更高功率情况下同时启动电磁加热单元20和远红外加热单元30加热。本实用新型实施方式中，谐振电路包括加热线圈21、谐振电容22、谐振电感23和第一IGBT24，加热线圈21和谐振电容22并联，加热线圈21和谐振电容22的其中一个公共连接端与谐振电感23连接，谐振电感33的另一端与电源连接，加热线圈21和谐振电容22的另一个公共连接端与第一IGBT24的集电极连接，第一IGBT24的发射极接地，第一IGBT24的基极为电磁加热单元20的功率调节端。第一IGBT24的基极与第一驱动电路25的输入端连接。

本实用新型实施方式中，红外加热电路包括远红外加热膜31和第二IGBT32，远红外加热膜31的一端与电源连接，远红外加热膜31的另一端与第二IGBT32的集电极连接，第二IGBT32的发射极接地，第二IGBT32的基极为红外加热单元的功率调节端。第二IGBT32的基极与第二驱动电路33的输出端连接。

本实用新型实施方式中，微处理器10还包括功率检测单元14，功率检测单元14与加热切换单元12连接。功率检测单元14用于检测用户输入的功率值，以使得加热切换单元12根据所检测到的用户输入的功率值向第一驱动电路25及第二驱动电路33发出相应的加热切换信号。

本实用新型实施方式中，混合加热控制电路100还包括连接微处理器10和市电的过零检测模块40，所述加热切换单元12发出加热切换信号的时间点为过零检测模块40检测出过零信号的时刻。

具体地，当功率检测单元14检测用户输入的功率大于第一预设功率值且当前的加热功率小于第一预设功率值时，加热切换单元12停止向第二驱动电路33发出PWM信号，转而向所述第一驱动电路25发出PWM信号。

通过为电磁加热单元20与远红外加热单元30的切换设置临界的第一预设功率值，第一预设功率值大致为900瓦至1100瓦。当加热功率低于第一预设功率时采用远红外加热单元30进行加热，而当加热功率高于第一预设功率时切换为电磁加热单元30进行加热。具体地，当功率检测单元14检测用户输入的功率大于预设功率值且当前的加热功率小于预设的功率值时，即当电磁加热设备处于红外加热单元30加热状态，但用户输入的功率值大于红外加热单元的最大加热功率值，将电磁加热设备由远红外加热单元30加热切换至电磁加热单元20加热。切换时，加热切换单元12停止向第二驱动电路33发出PWM信号，而向第一驱动电路25发出PWM信号。从而使得远红外加热单元30停止，电磁加热单元20开启。加热切换单元12向第一驱动电路25发出PWM信号的占空比根据用户输入的具体功率值而定。

在一些实施方式中，当功率检测单元检测用户输入的功率大于第二预设功率值且当前的加热功率小于第二预设的功率值时，加热切换单元12保持向第一驱动电路25和第二驱动电路33中的一个发出PWM信号，同时向第一驱动电路25和第二驱动电路33中的另一个发出PWM信号。第二预设功率值设置为在单独采用电磁单元加热单元以该功率加热会发出噪声的临界值，第二预设功率值为1650瓦至1750瓦。如果用户输入功率时电磁加热设备处于仅由电磁加热单元加热的状态，则保持向第一驱动电路25发出PWM信号，同时向第二驱动电路33发出PWM信号。如果用户输入功率时电磁加热设备处于仅由红外加热单元加热的状态，则保持向第二驱动电路33发出PWM信号，同时向第一驱动电路25发出PWM信号。

也即是说，两种情况下，电磁加热单元20与远红外加热单元30同时加热。例如，当用户输入的加热功率为2000瓦时，则每个加热单元可提供1000瓦的加热功率。

相类似地，在某些实施方式中，当功率检测单元14检测用户输入的功率值小于第一预设功率值且当前的加热功率大于第一预设的功率值时，也即是由高功率切换至低功率加热，或者说由电磁加热单元20加热切换至远红外加热单元30加热。切换时，加热切换单元12停止向第一驱动电路发出PWM信号，转而向第二驱动电路发出PWM信号。从而使得电磁加热单元20停止，远红外加热单元30开启。加热切换单元12向第二驱动电路33发出PWM信号的占空比根据用户输入的具体功率值而定。

在上述电磁加热设备由高功率加热箱低功率加热的切换过程中，加热切换单元12停止向第一驱动电路发出PWM信号的时间点晚于加热切换单元12向第二驱动电路发出PWM信号的时间点。也即是说，在刚开启远红外加热单元30的预定时间内，电磁加热单元20仍保持开启状态，而后关闭。

这是因为，远红外加热不是直接对烹饪器具加热，而且红外加热为电阻加热，因此具有一定的加热延迟性，也即是说，远红外加热膜31刚开始通电的一段时间内不能够立即达到目标功率。因此，在两个加热单元进行切换的过程中，需要一定的过渡时间，以使得被加热物体在加热单元的切换过程中温度保持相对稳定，提升使用体验。

过渡时间即是两个加热单元切换持续的时间，通常可根据远红外加热膜31加热到目标功率的时间进行设定。在加热切换单元12发出加热切换信号后的预定时间内，过零检测模块40持续检测检过零信号。微处理器10通常可包括计时单元，计时单元通过记录检测到过零信号的次数判切换过程是否完成。在切换过程中电磁加热单元20保持持续加热状态。

例如由电磁加热单元20切换至远红外加热单元30，也即是由高功率切换至低功率，在切换过程中为保持加热的稳定性，电磁加热单元20仍需持续工作，但在这段时间内，电磁加热单元20的功率可降低至电磁加热单元20能够连续加热的最低值，从而有效节省电能。当计时单元统计过零信号的次数的达到预定值时，远红外加热单元30可达到目标功率，此时关闭电磁加热单元20，完成切换过程。

本实用新型实施方式的混合加热控制电路100的工作原理具体描述如下：

以电磁加热设备由高功率加热状态(电磁加热单元20加热)向低功率加热状态(远红外加热单元30加热)切换为例，当功率检测单元14检测到用户输入的加热功率小于预设功率值(如1000瓦)，且当前加热功率大于预设功率值时，且当过零检测模块40检测到市电过零信号时，微处理器10的加热切换单元12发出加热切换的信号，微处理器10的加热切换单元12向第二驱动电路33发出PWM信号，加热切换单元12同时保持向第一驱动电路25输出PWM信号，此刻向第一驱动电路25输出的PWM信号的占空比可以保持也可以调整，以使得电磁加热单元以较低的功率加热。通过记录过零检测模块40检测到市电过零信号的次数来进行计时。当市电过零信号的次数达到预定次数时，加热切换单元停止向第一驱动电路25发出PWM信号，成功切换至仅由远红外加热单元30加热。微处理器10再根据输入的功率，把输入的功率值转换成第二IGBT32输出的脉冲信号的占空比。第二驱动电路33输出相应占空比的脉冲信号至第二IGBT的基极，从而控制远红外加热单元30以相应的目标功率加热。脉冲信号的占空比根据输入的目标功率确定，例如输入500W的目标功率，则输出50％的占空比的脉冲信号。

相类似的，当需要从远红外加热单元30切换至电磁加热单元20时，当过零检测模块40检测到市电过零信号时微处理器10的加热切换单元12发出加热切换的信号。微处理器10根据功率检测单元14检测到的用户输入的功率，将输入的功率值转换成第一IGBT24输出的脉冲信号的占空比。此时，可以即刻停止向第二驱动电路33发出PWM信号，以切换至仅由电磁加热单元20加热。当然也可以保持第二IGBT32的导通状态，并保持远红外加热单元30的输出功率不变同时通过记录过零检测模块40检测到市电过零信号的次数来进行计时，当市电过零信号的次数达到预定次数时，再停止停止向第二驱动电路33发出PWM信号，以切换至仅由电磁加热单元20加热。第一驱动电路25输出相应占空比的脉冲信号至第一IGBT24的基极，从而控制电磁加热单元20以相应的目标功率加热。

本实用新型还公开了一种电磁加热设备，包括上述的混合加热控制电路100。

在某些实施方式中，电磁加热设备包括电磁炉、电饭煲、电压力锅、豆浆机、面包机或变频微波炉。

本实用新型实施方式的电磁加热设备未展开的其它部分，可参照以上实施方式的控制方法的对应部分，在此不再详细展开。

在本实用新型的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型的实施方式和简化描述，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实用新型的实施方式的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的实施方式的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型的实施方式中的具体含义。

在本实用新型的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种混合加热控制电路，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器包括加热切换单元；

电磁加热单元，所述电磁加热单元包括第一驱动电路，连接在电源和所述第一驱动电路之间的谐振电路，所述微处理器的加热切换单元与所述第一驱动电路的输入端连接；

远红外加热单元，所述远红外加热单元包括第二驱动电路，连接在所述电源和所述第二驱动电路之间的的红外加热电路，所述微处理器的加热切换单元同时与所述第二驱动电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的混合加热控制电路，其特征在于，所述电磁加热单元包括加热线圈、谐振电容、谐振电感和第一IGBT，所述加热线圈和谐振电容并联，所述加热线圈和所述谐振电容的其中一个公共连接端与谐振电感连接，所述谐振电感的另一端与所述电源连接，所述加热线圈和所述谐振电容的另一个公共连接端与所述第一IGBT的集电极连接，所述第一IGBT的发射极接地，所述第一IGBT的基极与所述第一驱动电路的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的混合加热控制电路，其特征在于，所述远红外加热单元包括远红外加热膜和第二IGBT，所述远红外加热膜的一端与所述电源连接，所述远红外加热膜的另一端与所述第二IGBT的集电极连接，所述第二IGBT的发射极接地，所述第二IGBT的基极与所述第二驱动电路的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的混合加热控制电路，其特征在于，所述微处理器还包括检测用户输入功率值的功率检测单元，所述加热切换单元根据所述功率检测单元所检测用户输入的功率值向所述第一驱动电路和所述第二驱动电路发出相应的加热切换信号。

5.根据权利要求4所述的混合加热控制电路，其特征在于，还包括连接在所述微处理器和市电之间的过零检测模块，所述加热切换单元发出加热切换信号的时间点为所述过零检测模块检测出过零信号的时刻。

6.根据权利要求4所述的混合加热控制电路，其特征在于，当所述功率检测单元检测用户输入的功率大于第一预设功率值且当前的加热功率小于第一预设功率值时，所述加热切换单元停止向所述第二驱动电路发出PWM信号，转而向所述第一驱动电路发出PWM信号。

7.根据权利要求4所述的混合加热控制电路，其特征在于，当所述功率检测单元检测用户输入的功率大于第二预设功率值且当前的加热功率小于第二预设功率值时，所述加热切换单元保持向所述第一驱动电路和第二驱动电路中的一个发出PWM信号，同时向所述第一驱动电路和第二驱动电路中的另一个发出PWM信号。

8.根据权利要求4所述的混合加热控制电路，其特征在于，当所述功率检测单元检测用户输入的功率值小于第一预设功率值且当前的加热功率大于第一预设功率值时，所述加热切换单元停止向所述第一驱动电路发出PWM信号，转而向所述第二驱动电路发出PWM信号。

9.根据权利要求8所述的混合加热控制电路，其特征在于，所述加热切换单元停止向所述第一驱动电路发出PWM信号的时间点晚于所述加热切换单元向所述第二驱动电路发出PWM信号的时间点。

10.一种电磁加热设备，其特征在于，包括根据权利要求1至9任意一项所述的混合加热控制电路。