CN205754921U - 具有无线收发功能的电磁加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有无线收发功能的电磁加热装置，为解决电磁加热装置不能自动识别锅具并根据锅具特点调节加热温度的问题，本实用新型的装置包括线盘、线盘驱动电路和控制单元，还包括天线驱动电路、接收解调电路和选择开关电路；选择开关根据控制单元指令将线盘与线盘驱动电路或天线驱动电路择一连接；天线驱动电路向线盘输出脉冲信号以实现电磁加热装置的无线电波发送功能；接收解调电路将线盘接收的电磁波解调为数字信号以实现电磁加热装置的无线电波接收功能；线盘驱动电路向线盘输出高压变频电流驱动线盘产生交变磁场以实现电磁加热装置的加热功能。

Description

具有无线收发功能的电磁加热装置

技术领域

本实用新型涉及电磁加热领域，更具体地说，涉及一种具有无线收发功能的电磁加热装置。

背景技术

电磁加热技术在现代烹饪中应用非常广泛，具有加热快、效率高、易清洁等优点，得到广大消费者的青睐。电磁加热器通过电流产生高频电磁场，使位于加热器上的金属炊具内部出现漩涡电流，漩涡电流的焦耳热效应使导体升温。但现有电磁加热器需要用户手动选择对于不同炊具的加热温度档位，电磁加热器无法识别位于其上的炊具类型，并根据其特点设定相应的火力与温度。随着无线射频识别技术的发展，电子标签已经被广泛应用于现代人的日常生活中，但主要集中于交通、医疗和人员识别追踪等领域。在炊事用具中不同的锅对温度的要求不同，例如不粘锅不宜高温煎炸，而用户做饭时往往会忽略合适的温度，导致有害成分分解或锅具损坏，所以在炊事用具上安装电子标签记录性能特点，使用具有无线收发功能的电磁加热器识别炊事用具的电子标签信息，并根据其特点调节加热功率是很有必要的。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种可读取电子标签信息，具有无线信号收发功能的电磁加热装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种具有无线收发功能的电磁加热装置，包括线盘、线盘驱动电路和控制单元，还包括天线驱动电路、接收解调电路和选择开关电路；所述选择开关电路与所述控制单元和所述线盘连接，根据所述控制单元指令将所述线盘与所述线盘驱动电路或天线驱动电路择一连接；所述天线驱动电路与所述控制单元连接，根据控制单元指令通过所述选择开关电路向所述线盘输出脉冲信号以实现所述电磁加热装置的无线电波发送功能；所述接收解调电路与所述控制单元连接，并通过所述选择开关电路与所述线盘连接，将所述线盘接收的电磁波解调为数字信号并向所述控制单元输出所述数字信号以实现所述电磁加热装置的无线电波接收功能；所述线盘驱动电路与所述控制单元连接，根据控制单元指令通过所述选择开关电路向所述线盘输出高压变频电流驱动线盘产生交变磁场以实现所述电磁加热装置的加热功能。

进一步地，所述控制单元为单片机。

进一步地，所述线盘驱动电路包括功率开关IGBT。

进一步地，所述线盘驱动电路还包括与线盘并联的谐振电容。

进一步地，所述线盘驱动电路还包括检测LC振荡同步信号的同步及振荡电路。

进一步地，所述线盘驱动电路还包括脉宽控制电路。

进一步地，所述线盘驱动电路还包括与交流电输入端连接，向线盘驱动电路供电的线盘驱动电源电路。

进一步地，还包括与交流电输入端连接，向控制单元和天线驱动电路供电的控制单元电源电路。

进一步地，所述接收解调电路包括高频调谐器和检波电路。

本实用新型还提供一种包括具有无线收发功能的电磁加热装置的炊具，所述炊具还包括设有RFID电子标签的锅具。

本实用新型的电磁加热器可识别锅具上的RFID电子标签信息，根据锅的特点自动设定相应的加热温度进行工作，无需用户手动操作选择，使用方便。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型电磁加热器的结构示意图；

图2是本实用新型电磁加热器与锅具RFID电子标签交互示意图。

具体实施方式

如图1所示，在本实用新型电磁加热器的结构示意图中，电磁加热器包括线盘、控制单元和与控制单元连接的线盘驱动电路、选择开关电路、天线驱动电路和接收解调电路。其中，控制单元为单片机。

选择开关电路与线盘和接收解调电路相连，并根据控制单元的指令择一连接线盘驱动电路或者天线驱动电路。线盘不可通过选择开关电路同时连接线盘驱动电路和天线驱动电路，否则在线盘驱动电路工作时，产生的高频电压会将工作于低压状态下的天线驱动电路损坏。即使在控制单元关闭线盘驱动电路不工作时，也不允许选择开关电路连接线盘和天线驱动电路，否则在天线驱动电路工作时，会被线盘驱动电路影响，导致线盘不能有效地发射无线电磁波。

当需要收发信号时，控制单元控制选择开关电路连接天线驱动电路。天线驱动电路与控制单元连接，将控制单元输出的高频脉冲信号通过选择开关电路输出至线盘，线盘中通过高频电流时，电磁波从线盘辐射出来，实现无线信号发射功能。控制单元电源电路与交流电源输入端连接，将交流电转化为稳定的直流工作电压为控制单元和天线驱动电路供电。

当线盘未进行加热工作时，如果周围有信号源发送电磁波，线盘置于交变磁场中，由于磁力线切割线盘，就在线盘两端激励一定的交变电压，即产生电动势。

接收解调电路通过选择开关电路与线盘相连，获得已调波信号的电流。接收解调电路包括高频调谐器和检波电路。高频调谐器从线盘发送的信号中调谐选择出欲接收的信号，进行调谐放大后使它与本振电路产生的载波相混频，输出中频信号。再由检波电路从已调波信号中恢复调制信号。接收解调电路将解调的数字信号输出给控制单元处理。控制单元根据接收到的信号切换相应的工作程序。

当需要线盘加热时，控制单元控制选择开关电路连接线盘驱动电路。线盘驱动电路包括功率开关IGBT、与线盘并联的谐振电容、检测LC振荡同步信号的同步及振荡电路、调节加热功率的脉宽控制电路以及与交流电输入端连接，将交流电转化为线盘驱动电路所需直流电的线盘驱动电源电路。

线盘与谐振电容组成的LC振荡电路是将电能转换为电磁能的实现部分。线盘驱动电路通过功率开关IGBT向线盘输出高压脉冲直流电，线盘和谐振电容形成LC振荡，从而在线盘上形成高频变化的电流，使线盘产生交变磁场，处于交变磁场中的金属锅具内部出现漩涡电流，漩涡电流的焦耳热效应使锅具升温。

控制单元向线盘输出脉冲电流通过线盘驱动电路中的LC振荡电路启动LC振荡，经同步及振荡电路将线盘两端的谐振波形输出至控制单元，控制单元得到可控制的同步PWM信号。

对于LC振荡电路而言，当需要调节加热功率时，只需通过脉宽控制电路调节脉冲宽度。控制单元通过控制PWM脉冲的宽窄，控制送至振荡电路的加热控制电压和IGBT导通时间的长短，实现控制加热功率的作用。

一个与电磁加热器配套使用的锅具上安装有RFID电子标签，电子标签中存储有炊具的材质、尺寸、厚度、适用温度及常用功能，例如用于火锅、炒菜等信息。

电磁加热器通电后，电磁加热器启动检锅程序，控制单元控制选择开关电路将线盘与线盘驱动电路连接，控制单元向线盘输出脉冲电流，线盘和谐振电容形成LC振荡，经同步及振荡电路检测的同步信号输出到控制单元判断是否有锅。无锅具时，线盘和谐振电容的自由振荡时间长，能量衰减长。在单位时间内，脉冲个数少，在有锅具时，由于锅具的阻尼加入，能量衰减很快，单位时间内脉冲的个数比无锅具时要多，控制单元根据脉冲数量的多少来判断是否有锅具。

检测有锅具时，控制单元控制线盘驱动电路停止工作，并控制选择开关电路连接天线驱动电路与线盘，天线驱动电路将控制单元输出的脉冲信号通过选择开关电路向线盘输出，线盘向外发送电磁波。

如图2所示，锅具上的RFID电子标签接收来自线盘的无线信号后，向电磁加热器发送关于锅具信息的无线信号。电磁加热装置接收无线信号的工作方法如下：线盘在电磁波的作用下，产生感应电动势，线盘通过选择开关电路与接收解调电路相连，选择开关电路与线盘连接端产生高频电流，即获得已调波信号转化的电流，接收解调电路将已调波信号解调后发送控制单元处理。

控制单元解析信号，获得锅具的具体信息，并根据锅的特点进行加热控制。控制单元控制选择开关电路将线盘与线盘驱动电路连接，断开与天线驱动电路的连接。

控制单元根据锅的特点通过调节脉冲宽度来调节加热功率，实现更好的加热效果。控制单元配合LC振荡的同步信号向脉宽控制电路输出PWM脉冲。PWM脉冲宽度越宽，电磁炉加热功率越大，反之越小。

综上，通过本实用新型的电磁加热器可识别锅具上的RFID电子标签信息，根据锅的特点自动设定相应的加热温度进行工作，无需用户手动操作选择，使用方便。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种具有无线收发功能的电磁加热装置，包括线盘、线盘驱动电路和控制单元，其特征在于，还包括天线驱动电路、接收解调电路和选择开关电路；

所述选择开关电路与所述控制单元和所述线盘连接，根据所述控制单元指令将所述线盘与所述线盘驱动电路或天线驱动电路择一连接；

所述天线驱动电路与所述控制单元连接，根据控制单元指令通过所述选择开关电路向所述线盘输出脉冲信号以实现所述电磁加热装置的无线电波发送功能；

所述接收解调电路与所述控制单元连接，并通过所述选择开关电路与所述线盘连接，将所述线盘接收的电磁波解调为数字信号并向所述控制单元输出所述数字信号以实现所述电磁加热装置的无线电波接收功能；

所述线盘驱动电路与所述控制单元连接，根据控制单元指令通过所述选择开关电路向所述线盘输出高压变频电流驱动线盘产生交变磁场以实现所述电磁加热装置的加热功能。

2.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述控制单元为单片机。

3.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述线盘驱动电路包括功率开关IGBT。

4.根据权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于，所述线盘驱动电路还包括与线盘并联的谐振电容。

5.根据权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于，所述线盘驱动电路还包括检测LC振荡同步信号的同步及振荡电路。

6.根据权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于，所述线盘驱动电路还包括脉宽控制电路。

7.根据权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于，所述线盘驱动电路还包括与交流电输入端连接，向线盘驱动电路供电的线盘驱动电源电路。

8.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，还包括与交流电输入端连接，向控制单元和天线驱动电路供电的控制单元电源电路。

9.根据权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述接收解调电路包括高频调谐器和检波电路。

10.一种包括权利要求1～9任一项所述的电磁加热装置的炊具，其特征在于，还包括设有RFID电子标签的锅具。