CN205430656U - 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、加热切换单元、电磁加热单元及远红外加热单元。加热切换单元具有第一电连接通路和第二电连接通路，微处理器与加热切换单元的控制端连接。电磁加热单元通过第一电连接通路与电源连接，微处理器与电磁加热单元的功率调节端连接。远红外加热单元通过第二电连接通路与电源连接，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，但这种方式使锅具温度及锅里的食物变化很大，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切换成为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；

加热切换单元，具有第一电连接通路和第二电连接通路，所述微处理器与所述加热切换单元的控制端连接；

电磁加热单元，所述电磁加热单元通过所述第一电连接通路与电源连接，所述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，所述远红外加热单元通过所述第二电连接通路与电源连接，所述微处理器与远红外加热单元的功率调节端连接。

在某些实施方式中，所述加热切换单元包括继电器和三极管；

所述继电器具有动触点、第一静触点、第二静触点和感应线圈，所述动触点和第一静触点连通构成第一电连接通路，所述动触点和第二静触点连通构成第二电连接通路；

所述三极管的基极为所述加热切换单元的控制端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极通过所述感应线圈与参考电源连接。

在某些实施方式中，所述加热切换单元还包括连接在所述三极管的基极与所述微处理器之间的分压电阻。

在某些实施方式中，所述加热切换单元还包括与所述感应线圈并联的二极管，所述二极管的阳极与所述三极管的集电极连接，所述二极管的阴极与所述参考电源连接。

在某些实施方式中，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继电器的第一静触点连接，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的基极为所述电磁加热单元的功率调节端。

在某些实施方式中，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继电器的第二静触点连接，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的基极为所述红外加热单元的功率调节端。

在某些实施方式中，所述远红外加热单元包括远红外加热膜，所述远红外加热膜的一端与所述继电器的第二静触点连接，所述远红外加热膜的另一端与所述第一IGBT的集电极连接，所述第一IGBT的基极同时为所述远红外加热单元的功率调节端。

在某些实施方式中，所述混合加热控制电路还包括与微处理器连接的过零检测模块，所述微处理器在所述过零检测模块检测出过零信号时向所述加热切换单元的控制端发出加热切换信号。

在某些实施方式中，在向所述加热切换单元的控制端发出加热切换信号之前，所述微处理器先向所述红外加热单元的功率调节端或者电磁加热单元的功率调节端发出停止加热的信号。

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设置具有两个电连接通路的切换单元，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。

图2是本实用新型另一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，所述实施方式的示例在附图中示出，其中终相同或类似的标号自始至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、加热切换单元20、电磁加热单元30及远红外加热单元40。加热切换单元20具有第一电连接通路和第二电连接通路，另外，微处理器10与加热切换单元20的控制端连接。电磁加热单元30通过第一电连接通路与电源连接，另外，微处理器10与电磁加热单元30的功率调节端连接。远红外加热单元40通过第二电连接通路与电源连接，另外，微处理器10与远红外加热单元40的功率调节端连接。

本实用新型实施方式的混合加热控制电路100设置具有两个电连接通路的加热切换单元20，使得电磁加热单元30及远红外加热单元40轮流加热，在低功率加热情况下切换成红外加热电压加热，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(电磁单元加热的加热效率高于红外加热单元的加热效率)。

本实用新型实施方式中，加热切换单元20包括继电器21和三极管22。具体地，继电器21具有动触点211、第一静触点212、第二静触点213和感应线圈214，动触点211和第一静触点212连通构成第一电连接通路，动触点211和第二静触点213连通构成第二电连接通路。三极管22的基极为加热切换单元20的控制端，三极管22的发射极接地，三极管22的集电极通过感应线圈214与参考电源Vcc连接。

大多数情况下，电磁加热设备处于正常加热状态，即处于电磁加热状态，因此第一电连接通路一般情况下都是连通的，即动触点211和第一静触点212是一般情况下是闭合的。当需要切换成红外加热状态时，向切换单元20的控制端发出第一控制信号(比如高电平信号)，感应线圈214通电，使得动触点211的衔铁断开与第一静触点212的连接，与第二静触点213闭合，使得第二电连接通路连通。当需要切换成电磁加热状态时，向切换单元20的控制端发出第二控制信号(比如低电平信号)，感应线圈214断电，使得动触点211的衔铁断开与第二静触点212的连接，与第一静触点213闭合。

本实用新型实施方式中，加热切换单元20还包括连接在三极管22的基极与微处理器10之间的分压电阻23。

分压电阻23用于分压以使得继电器21及三极管22在正常的电压范围内工作，防止其因电压过大而造成损害，从而达到保护效果。

本实用新型实施方式中，加热切换单元20还包括与感应线圈214并联的二极管25，二极管25的阳极与三极管22的集电极连接，二极管25的阴极与参考电源连接。二极管25用于保护继电器21，防止其在切换过程中因感应电动势过大而造成损害。

本实用新型实施方式中，电磁加热单元30包括加热线圈31、谐振电容32、谐振电感33和第一IGBT34，加热线圈31和谐振电容32并联，加热线圈31和谐振电容32的其中一个公共连接端与谐振电感33连接，谐振电感33的另一端与继电器21的第一静触点212连接，加热线圈31和谐振电容32的另一个公共连接端与第一IGBT34的集电极连接，第一IGBT34的发射极接地，第一IGBT34的基极为电磁加热单元30的功率调节端。一般而言，第一IGBT34的基极会通过电磁驱动电路(即图1所示的第一驱动电路)与微处理器连接。本实用新型实施方式中，远红外加热单元40包括远红外加热膜41和第二IGBT42，远红外加热膜41的一端与继电器21的第二静触点213连接，远红外加热膜41的另一端与第二IGBT42的集电极连接，第二IGBT42的发射极接地，第二IGBT42的基极为红外加热单元的功率调节端。

一般而言，第二IGBT42的基极会通过红外驱动电路(即图1所示的第二驱动电路，图2所示的第一驱动电路)与微处理器连接。

本实用新型实施方式中，混合加热控制电路100还包括与微处理器10连接的过零检测模块50，微处理器10在过零检测模块50检测出过零信号时向加热切换单元20发出加热切换的信号。

在市电过零检测模块检测到过零信号时，市电实际还没有达到过零状态。因此，考虑到信号传递实际和继电器21的动作时间，在检测到过零信号时微处理器向加热切换单元发出加热切换信号，可以确保继电器5的动触点的衔铁从第一静触点跳到第二静触点的时间点刚好在市电过零点，如此能够确保继电器21安全可靠切换，提高继电器21的使用寿命。

本实用新型实施方式中，在向加热切换单元的控制端发出加热切换的信号之前，微处理器10向红外加热单元的功率调节端或者电磁加热单元30的功率调节端发出停止加热的信号。例如，当电磁加热设备由常规加热状态(电磁加热单元加热)切换为低功率加热状态(红外加热单元加热)时，在向加热切换单元的控制端发出加热切换的信号之前，微处理器向电磁加热单元的功率调节端发出停止加热的信号。

在向所述加热切换单元的控制端发出加热切换的信号之前，先向红外加热单元的功率调节端或者电磁加热单元30的功率调节端发出停止加热的信号，可以避免在红外加热单元和电磁加热单元之一处于工作状态时切换加热状态对加热单元造成的损坏。

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：

以电磁加热设备由常规加热状态(电磁加热单元加热)向低功率加热状态(红外加热单元加热)切换为例，当检测到加热功率低于某个预设值(如1000瓦)时，微处理器10停止通过第一驱动电路向电磁加热单元30输出脉冲信号，第一IGBT34处于截止状态。然后再等到过零检测模块50检测到市电过零信号时，微处理器10向加热切换单元20的控制端发出加热切换的信号。此时分压电阻23与微处理器10的连接端接入高电平，三极管22导通，从而使得继电器21的感应线圈214与地端接通。此时，继电器21的动触点211与第一静触点212断开，并与第二静触点213连接使得第二电连接通路导通。此时，加热切换单元20成功切换至远红外加热单元40。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IGBT42输出的脉冲信号的占空比。第二驱动电路输出相应占空比的脉冲信号至第二IGBT42的功率调节端，从而控制远红外加热单元40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。

同样的，当需要从红外加热单元40切换至电磁加热单元30时，微处理器10先向远红外加热单元40发出停止加热信号，即停止通过第二驱动电路向红外加热单元的功率调节端输出脉冲信号，第二IGBT42处于截止状态。然后再等到当过零检测模块50检测到市电过零信号时微处理器10向加热切换单元20的控制端发出加热切换的信号。此时分压电阻23与微处理器10的连接端接入低电平，三极管22截止，从而使得继电器21的感应线圈214与地端断开。此时，继电器21的动触点211与第二静触点213断开，并与第一静触点212连接使得第一电连接通路导通。此时，加热切换单元20成功切换至电磁加热单元30。微处理器10再根据输入的功率，把输入的功率值转换成第一IGBT34输出的脉冲信号的占空比。第一驱动电路输出相应占空比的脉冲信号至第一IGBT34的功率调节端，从而控制电磁加热单元30以相应的目标功率加热。

请参阅图2，本实施方式的混合加热控制电路100与图1提供的混合加热控制电路100不同的是：远红外加热单元40包括远红外加热膜41，远红外加热膜41的一端与继电器21的第二静触点213连接，远红外加热膜41的另一端与第一IGBT34的集电极连接，第一IGBT34的发射极接地，第一IGBT34的基极同时为远红外加热单元40的功率调节端。

即本实施方式提供的混合加热控制电路100中，电磁加热单元30中作为开关元件的第一IGBT34同时兼做红外加热单元40的开关元件，这样能简化电路。但如果第一IGBT34损坏后，则红外加热单元30和电磁加热单元40都不能工作，而在图1提供的混合加热控制电路中，如果只损坏其中一个IGBT，另一个没有损坏的IGBT对应的加热单元还是可以工作。

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；

加热切换单元，具有第一电连接通路和第二电连接通路，所述微处理器与所述加热切换单元的控制端连接；

电磁加热单元，所述电磁加热单元通过所述第一电连接通路与电源连接，所述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，所述远红外加热单元通过所述第二电连接通路与电源连接，所述微处理器与远红外加热单元的功率调节端连接；

第一驱动电路，所述第一驱动电路用于调节所述电磁加热单元及所述远红外加热单元的功率。

2.根据权利要求1所述的混合加热控制电路，其特征在于，所述加热切换单元包括继电器和三极管；

所述继电器具有动触点、第一静触点、第二静触点和感应线圈，所述动触点和第一静触点连通构成第一电连接通路，所述动触点和第二静触点连通构成第二电连接通路；

所述三极管的基极为所述加热切换单元的控制端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极通过所述感应线圈与参考电源连接。

3.根据权利要求2所述的混合加热控制电路，其特征在于，所述加热切换单元还包括连接在所述三极管的基极与所述微处理器之间的分压电阻。

4.根据权利要求2所述的混合加热控制电路，其特征在于，所述加热切换单元还包括与所述感应线圈并联的二极管，所述二极管的阳极与所述三极管的集电极连接，所述二极管的阴极与所述参考电源连接。

5.根据权利要求2至4任意一项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继电器的第一静触点连接，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的基极为所述电磁加热单元的功率调节端。

6.根据权利要求2至4任意一项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继电器的第二静触点连接，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的基极为所述红外加热单元的功率调节端。

7.根据权利要求5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，所述远红外加热膜的一端与所述继电器的第二静触点连接，所述远红外加热膜的另一端与所述第一IGBT的集电极连接，所述第一IGBT的基极同时为所述远红外加热单元的功率调节端。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的混合加热控制电路，其特征在于，还包括与微处理器连接的过零检测模块，所述微处理器在所述过零检测模块检测出过零信号时向所述加热切换单元的控制端发出加热切换的信号。

9.根据权利要求8所述的混合加热控制电路，其特征在于，在向所述加热切换单元的控制端发出加热切换的信号之前，所述微处理器先向所述红外加热单元的功率调节端或者电磁加热单元的功率调节端发出停止加热的信号。

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