CN206504366U - 电磁加热系统和电磁烹饪设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁加热系统和电磁烹饪设备，电磁加热系统包括：整流模块，整流模块的输入端与交流电源相连；相互独立的多个谐振加热模块，多个谐振加热模块均与整流模块的输出端相连；过零检测模块，过零检测模块与交流电源相连，过零检测模块用于检测交流电源的过零区间以生成过零检测信号；控制模块，控制模块分别与过零检测模块和多个谐振加热模块相连，控制模块用于根据过零检测信号对多个谐振加热模块进行加热切换控制，以在过零区间时构造出至少两个谐振加热模块同时加热的同时加热区间。由此，该系统能够控制多个谐振加热模块快速交替加热，在切换时构造同时加热区间，使切换时的功率连续，降低谐振加热模块中IGBT管的开关损耗。

Description

电磁加热系统和电磁烹饪设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种电磁加热系统以及一种电磁烹饪设备。

背景技术

相关的电磁加热系统部分具有多线圈盘，多线圈盘可以交替加热的方式对一个加热体进行控制。但是，相关技术存在的问题是，线圈盘交替加热时，功率切换不连续，IGBT管的开关损耗高。

因此，相关技术存在改进的需要。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电磁加热系统，能够控制多个谐振加热模块快速交替加热，且使切换时的功率连续。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电磁烹饪设备。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出了一种电磁加热系统，包括：整流模块，所述整流模块的输入端与交流电源相连；相互独立的多个谐振加热模块，所述多个谐振加热模块均与所述整流模块的输出端相连；过零检测模块，所述过零检测模块与所述交流电源相连，所述过零检测模块用于检测所述交流电源的过零区间以生成过零检测信号；控制模块，所述控制模块分别与所述过零检测模块和所述多个谐振加热模块相连，所述控制模块用于根据所述过零检测信号对所述多个谐振加热模块进行加热切换控制，以在所述交流电源的过零区间时构造出至少两个谐振加热模块同时加热的同时加热区间。

根据本实用新型提出的电磁加热系统，多个谐振加热模块相互独立，通过过零检测模块检测交流电源的过零区间以生成过零检测信号，控制模块根据过零检测信号对多个谐振加热模块进行加热切换控制，以在交流电源的过零区间时构造出至少两个谐振加热模块同时加热的同时加热区间。由此，该系统能够控制多个谐振加热模块快速交替加热，交替加热周期短，并且，在切换时构造同时加热区间，使切换时的功率连续，降低谐振加热模块中IGBT管的开关损耗。另外，本实用新型实施例的电磁加热系统，即使过零检测信号出现误判，也不会使IGBT管在高电压开通，防止IGBT管失效。

进一步地，每个谐振加热模块包括线圈盘、谐振电容、IGBT管和驱动电路。

进一步地，所述多个谐振加热模块的线圈盘以分散方式设置或以同心方式设置或以同轴方式设置。

进一步地，所述过零检测模块包括：整流单元，所述整流单元的输入端与所述交流电源相连，所述整流单元用于对交流电进行整流；过零检测单元，所述过零检测单元与所述整流单元的输出端相连，过零检测单元用于根据整流后的交流电判断所述交流电源的过零区间以生成过零检测信号。

进一步地，所述过零检测信号具有上升沿和下降沿，所述控制模块用于根据所述过零检测信号的上升沿和下降沿获取零伏点，并根据所述过零检测信号的上升沿和下降沿以及零伏点对所述多个谐振加热模块进行加热切换控制。

进一步地，所述线圈盘与所述谐振电容并联，并联的所述线圈盘和谐振电容的一端与所述整流模块的输出端相连，并联的所述线圈盘和谐振电容的另一端与所述IGBT管的集电极相连，所述IGBT管的发射极接地，所述IGBT管的栅极与所述控制模块相连。

或者，所述线圈盘与所述谐振电容串联，所述线圈盘的一端与所述整流模块的输出端相连，所述线圈盘的另一端分别与所述谐振电容的一端所述IGBT管的集电极相连，所述谐振电容的另一端接地，所述IGBT管的发射极接地，所述IGBT管的栅极与所述控制模块相连。

进一步地，每个谐振加热模块还包括驱动单元，所述驱动单元与所述IGBT管的控制极相连，所述驱动模块用于驱动所述IGBT管导通或关断。

达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种电磁烹饪设备，包括所述的电磁加热系统。

根据本实用新型提出的电磁烹饪设备，能够控制多个谐振加热模块快速交替加热，交替加热周期短，并且，在切换时构造同时加热区间，使切换时的功率连续，降低谐振加热模块中IGBT管的开关损耗。另外，本实用新型实施例的电磁加热系统，即使过零检测信号出现误判，也不会使IGBT管在高电压开通，防止IGBT管失效。

具体地，所述电磁烹饪设备可为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电磁加热系统的方框示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电磁加热系统的方框示意图；

图3是根据本实用新型一个具体实施例的电磁加热系统的电路原理图；

图4是根据本实用新型另一个具体实施例的电磁加热系统的电路原理图；

图5是根据本实用新型一个具体实施例的电磁加热系统的工作原理图；

图6是根据本实用新型一个具体实施例的电磁加热系统的加热切换方式的示意图；

图7是根据本实用新型另一个具体实施例的电磁加热系统的加热切换方式的示意图；

图8是根据本实用新型又一个具体实施例的电磁加热系统的加热切换方式的示意图；

图9是根据本实用新型再一个具体实施例的电磁加热系统的加热切换方式的示意图；

图10是根据本实用新型再一个具体实施例的电磁加热系统的加热切换方式的示意图；

图11是根据本实用新型再一个具体实施例的电磁加热系统的加热切换方式的示意图；以及

图12是根据本实用新型实施例的电磁加热系统的加热控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来描述本实用新型实施例的电磁烹饪设备、电磁加热系统以及电磁加热系统的加热控制方法。

图1是根据本实用新型实施例的电磁加热系统的方框示意图。如图1所示，该电磁加热系统，包括：整流模块10、多个谐振加热模块20、过零检测模块30和控制模块40。

其中，整流模块10的输入端与交流电源50相连；多个谐振加热模块20相互独立，多个谐振加热模块20均与整流模块10的输出端相连，多个谐振加热模块20用于对放置在电磁加热系统上的锅具进行加热；过零检测模块30与交流电源50相连，过零检测模块30用于检测交流电源50的过零区间以生成过零检测信号；控制模块40分别与过零检测模块30和多个谐振加热模块20相连，控制模块40用于根据过零检测信号对多个谐振加热模块20进行加热切换控制，以在交流电源的过零区间时构造出至少两个谐振加热模块20同时加热的同时加热区间。

根据本实用新型的一个实施例，整流模块10可包括全桥整流器，整流模块10可对交流电源20输出的交流电进行整流，并将交流电整流后得到的直流电提供给多个谐振加热模块20。具体地，交流电整流后的波形可如图5中的a所示。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，每个谐振加热模块20包括线圈盘L1、谐振电容C1、IGBT管Q1。其中，线圈盘L1与谐振电容C1并联，并联的线圈盘L1和谐振电容C1的一端与整流模块10的输出端相连，并联的线圈盘L1和谐振电容C1的另一端与IGBT管Q1的集电极相连，IGBT管Q1的发射极接地，IGBT管Q1的栅极与控制模块相连。或者，线圈盘与谐振电容串联，线圈盘的一端与整流模块的输出端相连，线圈盘的另一端分别与谐振电容的一端IGBT管的集电极相连，谐振电容的另一端接地，IGBT管的发射极接地，IGBT管的栅极与控制模块相连。

进一步地，每个谐振加热模块20还可包括驱动单元，驱动单元与IGBT管的控制极相连，驱动模块用于驱动IGBT管Q1导通或关断。

具体来说，每个线圈盘L1均具有独立的谐振加热回路，控制模块40通过对每个谐振加热模块20的IGBT管Q1的导通或关断进行控制，以独立地控制多个谐振加热模块20进行谐振加热。

更具体地，整流模块10具有第一输出端和第二输出端，在每个谐振加热模块20中，线圈盘L1可与谐振电容C1并联连接，并联的线圈盘L1可与谐振电容C1的一端与整流模块10的第一输出端相连，并联的线圈盘L1可与谐振电容C1的另一端与IGBT管Q1的集电极C相连，并联的线圈盘L1可与谐振电容的另一端与IGBT管Q1的集电极C相连，IGBT管Q1的发射极E与整流模块10的第二输出端相连并接地，IGBT管Q1的栅极G通过对应的驱动单元与控制模块40相连。

控制模块40可分别输出多路控制信号至多个IGBT管Q1的栅极G，以分别控制多个IGBT管Q1的导通或关断，从而独立地控制多个谐振加热模块20进行谐振加热。其中，控制信号可为PPG控制信号，PPG控制信号的波形可如图5中的b所示，当PPG控制信号处于高电平时，IGBT管Q1开通，IGBT管Q1的集电极C的电压基本为零，当PPG控制信号处于低电平时，IGBT管Q1关断，IGBT管Q1的集电极C的电压先上升后下降，IGBT管Q1的集电极C的电压波可如图5中的c所示。控制模块40通过控制IGBT管Q1一开一关以使线圈盘L1实现谐振加热，线圈盘L1的谐振波形可如图5中的d所示。

进一步地，PPG控制信号的频率可在20kHz以上，整流后得到的直流信号提供至谐振加热模块20后，IGBT管Q1在PPG控制信号控制下可将整流后得到的直流信号转换为逆变成20kHz以上的高频信号，该高频信号通过线圈盘L1将电信号转变成交变的电磁信号，锅具在交变的电磁信号中产生涡流及磁滞运动，因而产生热量，实现谐振加热。

根据本实用新型的一个实施例，多个谐振加热模块20的线圈盘L1以分散方式设置或以同心方式设置或以同轴方式设置。

具体地，如图3所示，多个谐振加热模块20可为两个，两个谐振加热模块20的线圈盘L1以分散方式设置，两个线圈盘L1的圆心保持预设距离，预设距离大于两个线圈盘L1的半径之和。在以分散方式设置时，两个线圈盘L1可全部设置在电磁加热系统的锅底，也可分别设置在电磁加热系统的锅底和侧壁。

如图4所示，两个谐振加热模块20的线圈盘L1以分散方式设置同心方式设置，即两个线圈盘L1具有同一个圆心，一个线圈盘L1位于内环，另一个线圈盘L1位于外环。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，过零检测模块30包括整流单元301和过零检测单元302。

其中，整流单元301的输入端与交流电源50相连，整流单元301用于对交流电进行整流；过零检测单元302与整流单元301的输出端相连，过零检测单元302用于根据整流后的交流电判断交流电源的过零区间以生成过零检测信号。

具体地，整流单元301可包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的阳极与交流电源50的一端相连，第二二极管的阳极与交流电源50的另一端相连，第一二极管的阴极与第二二极管的阴极相连并与过零检测单元302相连。其中，交流电源50输出的交流电的波形如图6-11中e所示，整流单元301输出的直流电的波形如图6-11中f所示。

根据本实用新型的一个实施例，过零检测信号具有上升沿和下降沿，控制模块40用于过零检测信号的上升沿和下降沿获取零伏点，并根据过零检测信号的上升沿、下降沿和零伏点对多个谐振加热模块20进行加热切换控制。

也就是说，在控制模块40接收到过零检测信号之后，可根据过零检测信号控制多个IGBT管Q1交替导通，从而控制多个谐振加热模块20交替进行加热。

具体地，可在零伏点附近设置过零区间，即[-V0，+V0]，当交流电源50的电压降低至V0，即经整流单元整流后的交流电的电压降低至V0时，过零检测信号发生翻转，如图6-11中g所示，可由高电平变为低电平，产生下降沿；当交流电源50的电压继续降低至-V0，即经整流单元整流后的交流电的电压上升至V0时，过零检测信号再次发生翻转，如图6-11中g所示，可由低电平变为高电平，产生上升沿。由此，过零检测模块30可检测交流电源50的过零区间并生成过零检测信号，且过零检测信号分为过零下降沿和过零上升沿。

进一步地，控制模块40在获取到过零检测模块30在过零区间生成过零下降沿和过零上升沿后，可将过零下降沿和过零上升沿之间的中点作为交流电源50的零伏点。

下面结合图3-4以及图6-11对本实用新型实施例的加热切换控制进行描述。

根据本实用新型的一个实施例，如图3-4所示，多个谐振加热模块20包括第一谐振加热模块20A和第二谐振加热模块20B，第一谐振加热模块20A的线圈盘L1A与第二谐振加热模块20B的线圈盘L1B可可对同一个加热体进行加热；第一谐振加热模块20A的IGBT管Q1A与控制模块40的第一端相连，第二谐振加热模块20B的IGBT管Q1B与控制模块40的第二端相连，控制模块40可分别控制IGBT管Q1A和Q1B导通或关断。

当第一谐振加热模块20A的线圈盘L1A与第二谐振加热模块20B的线圈盘L1B邻近设置时，如果其中一个IGBT管例如Q1A在控制模块40的控制下高频通断，则在对应的线圈盘例如L1A周边和加热体的周边会产生交变的磁场，对应的线圈盘例如L1A进行主谐振加热，另一个IGBT管例如Q1B在控制模块40的控制下一直关断，对应的线圈盘例如L1B在交变磁场中会产生跟随式频率相同的谐振即感应谐振。并且主谐振和感应谐振的谐振波形到达波谷的时间非常接近。

根据本实用新型的一些实施例，如图6-11所示，当控制模块40控制第一谐振加热模块20A和第二谐振加热模块20B进行切换时，可将切换点设置在交流电源的过零点附近，例如，可设置切换点：过零检测的下降沿；交流电的零伏点；过零检测的上升沿；软件设置离交流电的零伏点偏移预设时间T，即零伏点之前预设时间T和零伏点之后预设时间T，T≤4mS。

应当理解的是，如果过零检测模块30在检测到交流电源50处于过零区间时先产生下降沿再产生上升沿，则零伏点之前为下降沿，零伏点之后为上升沿；如果过零检测模块30在检测到交流电源50处于过零区间时先产生上升沿再产生下降沿，则零伏点之前为上升沿，零伏点之后为下降沿。零伏点之前预设时间可指零伏点对应时间点减去预设时间T所得的时间点，零伏点之后预设时间可指零伏点对应时间点加上预设时间T所得的时间点。

根据本实用新型的一个实施例，当控制模块40控制多个谐振加热模块20由第一谐振加热模块20A进行加热切换为由第二谐振加热模块20B进行加热或者由第二谐振加热模块20B进行加热切换为由第一谐振加热模块20A进行加热时，控制模块40，进一步用于，先控制第一谐振加热模块20A或者第二谐振加热模块20B在零伏点进行加热，再控制第二谐振加热模块20B或者第一谐振加热模块20A在零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

以图6的实施例为例，过零检测模块30在交流电源50处于过零区间时输出低电平，即过零检测模块30在检测到进入过零区间时产生下降沿，并在检测到退出过零区间时产生上升沿。控制模块40可将下降沿与上升沿的中点作为零伏点。

将切换点设置在零伏点和上升沿。在从第一谐振加热模块20A加热切换到第二谐振加热模块20B加热时，控制模块40可先在零伏点控制第二谐振加热模块20B进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第一谐振加热模块20A停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A停止主谐振加热。由此，第一谐振加热模块20A的加热周期T1和第二谐振加热模块20B的加热周期T2在零伏点与上升沿之间构造出同时加热区间T3’。

同理，在从第二谐振加热模块20B加热切换到第一谐振加热模块20A加热时，控制模块40可先在零伏点控制第一谐振加热模块20A进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第二谐振加热模块20B停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B停止主谐振加热。由此，第二谐振加热模块20B的加热周期T2和第一谐振加热模块20A的加热周期T1也在零伏点与上升沿之间构造出同时加热区间T3’。

应当理解的是，任一谐振加热模块20的加热周期均可为交流电周期Ta的1/2的倍数加上同时加热区间的时间。另外，第一谐振加热模块20A和第二谐振加热模块20B可在同一个交流电半周期均进行加热、或者均不进行加热、或者只有一个进行加热，由此第一谐振加热模块20A和第二谐振加热模块20B的加热周期可任意设定。

在图6实施例中，第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个交流半周期进行加热，且第二谐振加热模块20B在第2N个交流半周期进行加热，此种情况下，控制模块40可控制第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个零伏点进行加热并在第2N个零伏点之后的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图6实施例的上升沿)停止加热，并控制第二谐振加热模块20B在第2N个零伏点进行加热并在第(2N+1)个零伏点之后的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图6实施例的上升沿)停止加热，以在切换时构造出同时加热区间，其中，N为正整数。

由此，本实用新型实施例的电磁加热系统在切换多个线圈盘加热时，可构造出同时加热区间，实现连续功率加热，有效降低IGBT管的开关损耗。

或者，根据本实用新型的另一个实施例，当控制模块40控制多个谐振加热模块20由第一谐振加热模块20A进行加热切换为由第二谐振加热模块20B进行加热或者由第二谐振加热模块20B进行加热切换为由第一谐振加热模块20A进行加热时，控制模块，进一步用于，先控制第一谐振加热模块20A或者第二谐振加热模块20B在零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制第二谐振加热模块20B或者第一谐振加热模块20A在零伏点停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

以图7的实施例为例，过零检测模块30在交流电源50处于过零区间时输出低电平，即过零检测模块30在检测到进入过零区间时产生下降沿，并在检测到退出过零区间时产生上升沿。控制模块40可将下降沿与上升沿的中点作为零伏点。

将切换点设置在零伏点和下降沿。在从第一谐振加热模块20A加热切换到第二谐振加热模块20B加热时，控制模块40可先在下降沿控制第二谐振加热模块20B进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B进行主谐振加热，再在相应的零伏点控制第一谐振加热模块20A停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A停止主谐振加热。由此，第一谐振加热模块20A的加热周期T1和第二谐振加热模块20B的加热周期T2在零伏点与下降沿之间构造出同时加热区间T3’。

同理，在从第二谐振加热模块20B加热切换到第一谐振加热模块20A加热时，控制模块40可先在下降沿控制第一谐振加热模块20A进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A进行主谐振加热，再在相应的零伏点控制第二谐振加热模块20B停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B停止主谐振加热。由此，第二谐振加热模块20B的加热周期T2和第一谐振加热模块20A的加热周期T1也在零伏点与下降沿之间构造出同时加热区间T3’。

在图7实施例中，第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个交流半周期进行加热，且第二谐振加热模块20B在第2N个交流半周期进行加热，此种情况下，控制模块40可控制第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个零伏点之前的第(2N-1)个上升沿、第(2N-1)个下降沿或预设时间(例如图7实施例的下降沿)进行加热并在第2N个零伏点停止加热，并控制第二谐振加热模块20B在第2N个零伏点之前的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图7实施例的下降沿)进行加热并在第(2N+1)个零伏点停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

由此，本实用新型实施例的电磁加热系统在切换多个线圈盘加热时，可构造出同时加热区间，实现连续功率加热，有效降低IGBT管的开关损耗。

或者，根据本实用新型的又一个实施例，当控制模块40控制多个谐振加热模块20由第一谐振加热模块20A进行加热切换为由第二谐振加热模块20B进行加热或者由第二谐振加热模块20B进行加热切换为由第一谐振加热模块20A进行加热时，控制模块40进一步用于，先控制第一谐振加热模块20A或者第二谐振加热模块20B在零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制第二谐振加热模块20B或者第一谐振加热模块20A在零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间进行加热停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

以图8的实施例为例，过零检测模块30在交流电源50处于过零区间时输出低电平，即过零检测模块30在检测到进入过零区间时产生下降沿，并在检测到退出过零区间时产生上升沿。控制模块40可将下降沿与上升沿的中点作为零伏点。

将切换点设置在下降沿和上升沿。在从第一谐振加热模块20A加热切换到第二谐振加热模块20B加热时，控制模块40可先在下降沿控制第二谐振加热模块20B进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第一谐振加热模块20A停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A停止主谐振加热。由此，第一谐振加热模块20A的加热周期T1和第二谐振加热模块20B的加热周期T2在下降沿与上升沿之间构造出同时加热区间T3。

同理，在从第二谐振加热模块20B加热切换到第一谐振加热模块20A加热时，控制模块40可先在下降沿控制第一谐振加热模块20A进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第二谐振加热模块20B停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B停止主谐振加热。由此，第二谐振加热模块20B的加热周期T2和第一谐振加热模块20A的加热周期T1也在下降沿与上升沿之间构造出同时加热区间T3。

在图8实施例中，第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个交流半周期进行加热，且第二谐振加热模块20B在第2N个交流半周期进行加热，此种情况下，控制模块40，进一步用于，控制第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个零伏点之前的第(2N-1)个下降沿、第(2N-1)个上升沿或预设时间(例如图8实施例的下降沿)进行加热并在第2N个零伏点之后的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图8实施例的上升沿)进行加热停止加热，并控制第二谐振加热模块20B在第2N个零伏点之前的第2N个下降沿、第2N个上升沿或预设时间进行加热(例如图8实施例的下降沿)并在第(2N+1)个零伏点之后的第(2N+1)个上升沿、第(2N+1)个下降沿或预设时间(例如图8实施例的上升沿)进行加热停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

由此，本实用新型实施例的电磁加热系统在切换多个线圈盘加热时，可构造出同时加热区间，实现连续功率加热，有效降低IGBT管的开关损耗。

或者，根据本实用新型的再一个实施例，控制模块40，进一步用于，在控制多个谐振加热模块20由第一谐振加热模块20A进行加热切换为由第二谐振加热模块20B进行加热时，先控制第二谐振加热模块20B在第一零伏点进行加热，再控制第二谐振加热模块20B在第一零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以及在控制多个谐振加热模块由第二谐振加热模块20B进行加热切换为由第一谐振加热模块20A进行加热时，先控制第一谐振加热模块20A在第二零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间进行加热，再控制第二谐振加热模块20B在第二零伏点停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

以图9的实施例为例，过零检测模块30在交流电源50处于过零区间时输出低电平，即过零检测模块30在检测到进入过零区间时产生下降沿，并在检测到退出过零区间时产生上升沿。控制模块40可将下降沿与上升沿的中点作为零伏点。

可将第一谐振加热模块20A的切换点设置在上升沿和下降沿，第二谐振加热模块20B的切换点设置在零伏点。由此，不同的谐振加热模块可选择不同的切换点，切换点是可以变化的。

在从第一谐振加热模块20A加热切换到第二谐振加热模块20B加热时，控制模块40可先在零伏点控制第二谐振加热模块20B进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第一谐振加热模块20A停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A停止主谐振加热。由此，第一谐振加热模块20A的加热周期T1和第二谐振加热模块20B的加热周期T2在零伏点与上升沿之间构造出同时加热区间T3’。

同理，在从第二谐振加热模块20B加热切换到第一谐振加热模块20A加热时，控制模块40可先在下降沿控制第一谐振加热模块20A进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A进行主谐振加热，再在相应的零伏点控制第二谐振加热模块20B停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B停止主谐振加热。由此，第二谐振加热模块20B的加热周期T2和第一谐振加热模块20A的加热周期T1也在下降沿与零伏点之间构造出同时加热区间T3’。

在图9实施例中，第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个交流半周期进行加热，且第二谐振加热模块20B在第2N个交流半周期进行加热，此种情况下，控制模块40可控制第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个零伏点之前的第(2N-1)个下降沿、第(2N-1)个上升沿或预设时间(例如图9实施例的下降沿)进行加热并在第2N个零伏点之后的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图9实施例的上升沿)停止加热，并控制第二谐振加热模块20B在第2N个零伏点进行加热并在第(2N+1)个零伏点停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

由此，本实用新型实施例的电磁加热系统在切换多个线圈盘加热时，可构造出同时加热区间，实现连续功率加热，有效降低IGBT管的开关损耗。

或者，根据本实用新型的再一个实施例，控制模块40，进一步用于，在控制多个谐振加热模块由第一谐振加热模块20A进行加热切换为由第二谐振加热模块20B进行加热时，先控制第二谐振加热模块20B在第一零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制第一谐振加热模块20A在第一零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以及在控制多个谐振加热模块由第二谐振加热模块20B进行加热切换为由第一谐振加热模块20A进行加热时，先控制第一谐振加热模块20A在第二零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制第二谐振加热模块20B在第二零伏点停止加热，以在切换时构造出同时加热区间；

以图10的实施例为例，过零检测模块30在交流电源50处于过零区间时输出低电平，即过零检测模块30在检测到进入过零区间时产生下降沿，并在检测到退出过零区间时产生上升沿。控制模块40可将下降沿与上升沿的中点作为零伏点。

可将第一谐振加热模块20A的切换点设置在上升沿和下降沿，第二谐振加热模块20B的切换点设置在下降沿和零伏点。由此，不同的谐振加热模块可选择不同的切换点，切换点是可以变化的，而且同时加热区间的时间也是可以变化的。

在从第一谐振加热模块20A加热切换到第二谐振加热模块20B加热时，控制模块40可先在下降沿控制第二谐振加热模块20B进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第一谐振加热模块20A停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A停止主谐振加热。由此，第一谐振加热模块20A的加热周期T1和第二谐振加热模块20B的加热周期T2在下降沿与上升沿之间构造出同时加热区间T3。

同理，在从第二谐振加热模块20B加热切换到第一谐振加热模块20A加热时，控制模块40可先在下降沿控制第一谐振加热模块20A进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A进行主谐振加热，再在相应的零伏点控制第二谐振加热模块20B停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B停止主谐振加热。由此，第二谐振加热模块20B的加热周期T2和第一谐振加热模块20A的加热周期T1也在下降沿与零伏点之间构造出同时加热区间T3’。

在图10实施例中，第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个交流半周期进行加热，且第二谐振加热模块20B在第2N个交流半周期进行加热，此种情况下，控制模块40可控制第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个零伏点之前的第(2N-1)个下降沿、第(2N-1)个上升沿或预设时间(例如图9实施例的下降沿)进行加热并在第2N个零伏点之后的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图9实施例的上升沿)停止加热，并控制第二谐振加热模块20B在第2N个零伏点进行加热并在第(2N+1)个零伏点停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。控制第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个零伏点之前的第(2N-1)个下降沿、第(2N-1)个上升沿或预设时间(例如图10实施例的下降沿)进行加热并在第2N个零伏点之后的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图10实施例的上升沿)停止加热，并控制第二谐振加热模块20B在第2N个零伏点之前的第2N个下降沿、第2N个上升沿或预设时间(例如图10实施例的下降沿)进行加热并在第(2N+1)个零伏点停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

由此，本实用新型实施例的电磁加热系统在切换多个线圈盘加热时，可构造出同时加热区间，实现连续功率加热，有效降低IGBT管的开关损耗。

或者，根据本实用新型的再一个实施例，控制模块40，进一步用于，在控制多个谐振加热模块20由第一谐振加热模块20A进行加热切换为由第二谐振加热模块20B进行加热时，先控制第二谐振加热模块20B在第一零伏点进行加热，再控制第一谐振加热模块20A在第一零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以及在控制多个谐振加热模块由第二谐振加热模块20B进行加热切换为由第一谐振加热模块20A进行加热时，先控制第一谐振加热模块20A在第二零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制第二谐振加热模块20B在第二零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

以图11的实施例为例，过零检测模块30在交流电源50处于过零区间时输出低电平，即过零检测模块30在检测到进入过零区间时产生下降沿，并在检测到退出过零区间时产生上升沿。控制模块40可将下降沿与上升沿的中点作为零伏点。

可将第一谐振加热模块20A的切换点设置在上升沿和下降沿，第二谐振加热模块20B的切换点设置在零伏点和上升沿。由此，不同的谐振加热模块可选择不同的切换点，切换点是可以变化的，而且同时加热区间的时间也是可以变化的。

在从第一谐振加热模块20A加热切换到第二谐振加热模块20B加热时，控制模块40可先在零伏点控制第二谐振加热模块20B进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第一谐振加热模块20A停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A停止主谐振加热。由此，第一谐振加热模块20A的加热周期T1和第二谐振加热模块20B的加热周期T2在零伏点与上升沿之间构造出同时加热区间T3’。

同理，在从第二谐振加热模块20B加热切换到第一谐振加热模块20A加热时，控制模块40可先在下降沿控制第一谐振加热模块20A进行加热，即控制模块40输出PPG控制信号至IGBT管Q1A的栅极以控制线圈盘L1A进行主谐振加热，再在相应的上升沿控制第二谐振加热模块20B停止加热，即控制模块40持续输出低电平信号至IGBT管Q1B的栅极以控制线圈盘L1B停止主谐振加热。由此，第二谐振加热模块20B的加热周期T2和第一谐振加热模块20A的加热周期T1也在下降沿与上升沿之间构造出同时加热区间T3。

在图11实施例中，第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个交流半周期进行加热，且第二谐振加热模块20B在第2N个交流半周期进行加热，此种情况下，控制模块40可控制第一谐振加热模块20A在第(2N-1)个零伏点之前的第(2N-1)个下降沿、第(2N-1)个上升沿或预设时间(例如图11实施例的下降沿)进行加热并在第2N个零伏点之后的第2N个上升沿、第2N个下降沿或预设时间(例如图11实施例的上升沿)停止加热，并控制第二谐振加热模块20B在第2N个零伏点进行加热并在第(2N+1)个零伏点之后的第(2N+1)个上升沿、第(2N+1)个下降沿或预设时间(例如图11实施例的上升沿)停止加热，以在切换时构造出同时加热区间。

由此，本实用新型实施例的电磁加热系统在切换多个线圈盘加热时，可构造出同时加热区间，实现连续功率加热，有效降低IGBT管的开关损耗。

另外，需要说明的是，在电磁加热系统工作过程中，控制模块40可在前述六种加热切换方式中任选一种控制多个谐振加热模块20进行切换加热，也可将前述六种加热切换方式中至少两种组合以控制多个谐振加热模块20进行切换加热。

在本实用新型实施例中，将切换时刻设置在交流电零伏或零伏附近例如过零检测的下降沿、过零检测的上升沿或者在离交流电的零伏点偏移预设时间T。在控制多个线圈盘进行切换时，通过在至少两个线圈盘之间设置同时加热区间，使切换时的功率连续，并且切换时多个IGBT管可在主谐振过零点导通、或在各自的谐振过零点导通或者在感应谐振过零点导通，降低IGBT开关损耗。而且，在过零信号由于干扰误判时，也不会使IGBT在高电压开通，防止IGBT失效。

综上，根据本实用新型实施例提出的电磁加热系统，多个谐振加热模块相互独立，通过过零检测模块检测交流电源的过零区间以生成过零检测信号，控制模块根据过零检测信号对多个谐振加热模块进行加热切换控制，以在交流电源的过零区间时构造出至少两个谐振加热模块同时加热的同时加热区间。由此，该系统能够控制多个谐振加热模块快速交替加热，交替加热周期短，并且，在切换时构造同时加热区间，使切换时的功率连续，降低谐振加热模块中IGBT管的开关损耗。另外，本实用新型实施例的电磁加热系统，即使过零检测信号出现误判，也不会使IGBT管在高电压开通，防止IGBT管失效。

另外，本实用新型实施例还提出了一种电磁烹饪设备，包括上述实施例的电磁加热系统。

具体地，电磁烹饪设备可为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。

根据本实用新型实施例提出的电磁烹饪设备，能够控制多个谐振加热模块快速交替加热，交替加热周期短，并且，在切换时构造同时加热区间，使切换时的功率连续，降低谐振加热模块中IGBT管的开关损耗。另外，本实用新型实施例的电磁加热系统，即使过零检测信号出现误判，也不会使IGBT管在高电压开通，防止IGBT管失效。

最后，本实用新型实施例又提出了一种电磁加热系统的加热控制方法。

图12是根据本实用新型实施例的电磁加热系统的加热控制方法的流程图。如图12所示，电磁加热系统的加热控制方法，包括以下步骤：

S1：检测交流电源的过零区间以生成过零检测信号。

S2：根据过零检测信号对相互独立的多个谐振加热模块进行加热切换控制，以在交流电源的过零区间时构造出至少两个谐振加热模块同时加热的同时加热区间。

根据本实用新型的一个实施例，过零检测信号具有上升沿和下降沿，根据过零检测信号对相互独立的多个谐振加热模块进行加热切换控制，包括：根据过零检测信号的上升沿和下降沿获取零伏点，并根据过零检测信号的上升沿和下降沿以及零伏点对多个谐振加热模块进行加热切换控制。

根据本实用新型的一个实施例，所述过零检测信号具有上升沿和下降沿，所述根据所述过零检测信号对相互独立的多个谐振加热模块进行加热切换控制，包括：根据所述过零检测信号的上升沿和下降沿获取零伏点，并根据所述过零检测信号的上升沿和下降沿以及零伏点对所述多个谐振加热模块进行加热切换控制。

根据本实用新型的一个实施例，所述多个谐振加热模块包括第一谐振加热模块和第二谐振加热模块，当控制所述多个谐振加热模块由所述第一谐振加热模块进行加热切换为由所述第二谐振加热模块进行加热或者由所述第二谐振加热模块进行加热切换为由所述第一谐振加热模块进行加热时，

先控制所述第一谐振加热模块或者所述第二谐振加热模块在零伏点进行加热，再控制所述第二谐振加热模块或者所述第一谐振加热模块在所述零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以在切换时构造出所述同时加热区间；

或者，先控制所述第一谐振加热模块或者所述第二谐振加热模块在零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制所述第二谐振加热模块或者所述第一谐振加热模块在所述零伏点停止加热，以在切换时构造出所述同时加热区间；

或者，先控制所述第一谐振加热模块或者所述第二谐振加热模块在零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制所述第二谐振加热模块或者所述第一谐振加热模块在所述零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间进行加热停止加热，以在切换时构造出所述同时加热区间。

根据本实用新型的一个实施例，所述多个谐振加热模块包括第一谐振加热模块和第二谐振加热模块，其中，

在控制所述多个谐振加热模块由所述第一谐振加热模块进行加热切换为由所述第二谐振加热模块进行加热时，先控制所述第二谐振加热模块在第一零伏点进行加热，再控制所述第二谐振加热模块在所述第一零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以及在控制所述多个谐振加热模块由所述第二谐振加热模块进行加热切换为由所述第一谐振加热模块进行加热时，先控制所述第一谐振加热模块在第二零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间进行加热，再控制所述第二谐振加热模块在所述第二零伏点停止加热，以在切换时构造出所述同时加热区间；

或者，在控制所述多个谐振加热模块由所述第一谐振加热模块进行加热切换为由所述第二谐振加热模块进行加热时，先控制所述第二谐振加热模块在第一零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制所述第一谐振加热模块在所述第一零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以及在控制所述多个谐振加热模块由所述第二谐振加热模块进行加热切换为由所述第一谐振加热模块进行加热时，先控制所述第一谐振加热模块在第二零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制所述第二谐振加热模块在所述第二零伏点停止加热，以在切换时构造出所述同时加热区间；

或者，在控制所述多个谐振加热模块由所述第一谐振加热模块进行加热切换为由所述第二谐振加热模块进行加热时，先控制所述第二谐振加热模块在第一零伏点进行加热，再控制所述第一谐振加热模块在所述第一零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以及在控制所述多个谐振加热模块由所述第二谐振加热模块进行加热切换为由所述第一谐振加热模块进行加热时，先控制所述第一谐振加热模块在第二零伏点之前的下降沿、上升沿或预设时间进行加热，再控制所述第二谐振加热模块在所述第二零伏点之后的上升沿、下降沿或预设时间停止加热，以在切换时构造出所述同时加热区间。

根据本实用新型实施例提出的电磁加热系统的加热控制方法，检测交流电源的过零区间以生成过零检测信号，进而根据过零检测信号对相互独立的多个谐振加热模块进行加热切换控制，以在交流电源的过零区间时构造出至少两个谐振加热模块同时加热的同时加热区间。由此，该方法能够控制多个谐振加热模块快速交替加热，交替加热周期短，并且，在切换时构造同时加热区间，使切换时的功率连续，降低谐振加热模块中IGBT管的开关损耗。另外，本实用新型实施例的方法，即使过零检测信号出现误判，也不会使IGBT管在高电压开通，防止IGBT管失效。

在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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)

1.一种电磁加热系统，其特征在于，包括：

整流模块，所述整流模块的输入端与交流电源相连；

相互独立的多个谐振加热模块，所述多个谐振加热模块均与所述整流模块的输出端相连；

过零检测模块，所述过零检测模块与所述交流电源相连，所述过零检测模块用于检测所述交流电源的过零区间以生成过零检测信号；

控制模块，所述控制模块分别与所述过零检测模块和所述多个谐振加热模块相连，所述控制模块用于根据所述过零检测信号对所述多个谐振加热模块进行加热切换控制，以在所述交流电源的过零区间构造出至少两个谐振加热模块同时加热的同时加热区间。

2.根据权利要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，每个谐振加热模块包括线圈盘、谐振电容、IGBT管。

3.根据权利要求2所述的电磁加热系统，其特征在于，所述多个谐振加热模块的线圈盘以分散方式设置或以同心方式设置或以同轴方式设置。

4.根据权利要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，所述过零检测模块包括：

整流单元，所述整流单元的输入端与所述交流电源相连，所述整流单元用于对交流电进行整流；

过零检测单元，所述过零检测单元与所述整流单元的输出端相连，过零检测单元用于根据整流后的交流电判断所述交流电源的过零区间以生成过零检测信号。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电磁加热系统，其特征在于，所述过零检测信号具有上升沿和下降沿，所述控制模块用于根据所述过零检测信号的上升沿和下降沿获取零伏点，并根据所述过零检测信号的上升沿和下降沿以及零伏点对所述多个谐振加热模块进行加热切换控制。

6.根据权利要求2所述的电磁加热系统，其特征在于，所述线圈盘与所述谐振电容并联，并联的所述线圈盘和谐振电容的一端与所述整流模块的输出端相连，并联的所述线圈盘和谐振电容的另一端与所述IGBT管的集电极相连，所述IGBT管的发射极接地，所述IGBT管的栅极与所述控制模块相连。

7.根据权利要求2所述的电磁加热系统，其特征在于，所述线圈盘与所述谐振电容串联，所述线圈盘的一端与所述整流模块的输出端相连，所述线圈盘的另一端分别与所述谐振电容的一端所述IGBT管的集电极相连，所述谐振电容的另一端接地，所述IGBT管的发射极接地，所述IGBT管的栅极与所述控制模块相连。

8.根据权利要求2所述的电磁加热系统，其特征在于，每个谐振加热模块还包括驱动单元，驱动单元与IGBT管的控制极相连，所述驱动模块用于驱动所述IGBT管导通或关断。

9.一种电磁烹饪设备，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的电磁加热系统。

10.根据权利要求9所述的电磁烹饪设备，其特征在于，所述电磁烹饪设备为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。