CN212936238U - 一种加热电路及烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热电路及烹饪器具，所述加热电路包括：开关管、多个线圈盘、主级开关、次级开关组以及谐振电容。如此设置，当存在多个线圈盘时，只需要一个控制电路控制一个开关管即可，从而简化了控制电路。并且，由于减少了开关管的数量，从而减小了控制电路对开关管的控制难度，减小了电路成本。

Description

一种加热电路及烹饪器具

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，具体涉及一种加热电路及烹饪器具。

背景技术

随着人们生活水平的提高，许多智能电器走进了人们的生活，电磁加热电器就是人们日常使用的一种。例如IH电饭煲、电磁炉等。

目前市场上电磁加热电器的功率电路大多数采用并联谐振电路。其中，谐振电路中的IGBT驱动信号是通过处理器中同步电路的同步信号触发产生。由于一个同步电路只能触发一个IGBT控制信号，所以当存在多个线圈盘时，一个同步电路要控制多个IGBT。但使用多个IGBT、多个谐振电容以及其它辅助电路，会导致控制电路复杂、控制难度大，成本较高。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中当存在多个线圈盘时，一个同步电路要控制多个IGBT，使用多个IGBT、多个谐振电容以及其它辅助电路，会导致控制电路复杂、控制难度大，成本较高的问题。从而提供一种加热电路及烹饪器具。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种加热电路，该加热电路包括：开关管，所述开关管的控制端与控制电路连接，第一端与电源电路的一端连接，第二端接有多个相互并联的线圈盘；主级开关，所述主级开关的第一开关端与第一个线圈盘连接，所述主级开关的第二开关端与第二个线圈盘连接；次级开关组，所述次级开关组一端与所述主级开关的连接端连接，所述次级开关组的另一端与所述电源电路的另一端连接；所述次级开关组包括至少一个次级开关，每个所述次级开关的第一开关端与一个线圈盘连接，每个所述次级开关的第二开关端与上一个所述次级开关的连接端连接，每个所述次级开关的连接端与下一个所述次级开关的第二开关端连接；所述次级开关组中第一个次级开关的第二开关端与所述主级开关的连接端连接，所述次级开关组中的最后一个次级开关的连接端与所述电源电路的另一端连接；谐振电容，一端连接在所述次级开关组和所述电源电路之间，另一端连接所述开关管的第二端。

可选地，所述次级开关组包括一个次级开关；开关管，所述开关管的控制端与控制电路连接，第一端与电源电路的一端连接，第二端接有相互并联的第一线圈盘、第二线圈盘和第三线圈盘；主级开关，所述主级开关的第一开关端和第二开关端分别与所述第二线圈盘和所述第三线圈盘连接，所述主级开关的连接端与次级开关的第二开关端连接；所述次级开关，所述次级开关的连接端与所述电源电路连接，第一开关端与第一线圈盘的一端连接；谐振电容，一端连接在所述次级开关和所述电源电路之间，另一端连接在第一线圈盘和所述开关管的第二端之间。

可选地，所述主级开关或/和所述次级开关为单刀双掷继电器。

可选地，当所述主级开关为单刀双掷继电器时，所述主级开关的第一开关端与第二开关端的其中一个为常闭端，另一个为常开端。

可选地，当所述次级开关为单刀双掷继电器时，所述次级开关的第一开关端与第二开关端的其中一个为常闭端，另一个为常开端。

可选地，该加热电路还包括：控制器，与所有的所述单刀双掷继电器连接。

可选地，该加热电路还包括：同步电路，与所述谐振电容并联。

可选地，该加热电路还包括：滤波电容，一端与所述次级开关的连接端连接，另一端与所述开关管的第一端连接。

可选地，该加热电路还包括：滤波电感，一端与所述电源电路连接，另一端与所述次级开关的连接端连接。

本实用新型实施例还提供了一种烹饪器具，该烹饪器具包括：如任一项所述的加热电路；电源电路，与所述加热电路连接。

可选地，所述电源电路包括：交流电源，与整流电路连接；所述整流电路的第一输出端与所述次级开关的连接端连接，第二输出端与所述开关管的第一端连接；保险管，串联在所述交流电源与所述整流电路之间；压敏电阻，与所述整流电路并联；滤波电路，与所述整流电路并联。

本实用新型技术方案与现有技术相比，具有如下优点：

1.本实用新型实施例提供了一种加热电路，该加热电路包括：开关管，所述开关管的控制端与控制电路连接，第一端与电源电路的一端连接，第二端接有相互并联的第一线圈盘、第二线圈盘和第三线圈盘；主级开关，所述主级开关的第一开关端和第二开关端分别与所述第二线圈盘和所述第三线圈盘连接，所述主级开关的连接端与次级开关的第二开关端连接；所述次级开关，所述次级开关的连接端与所述电源电路连接，第一开关端与第一线圈盘的一端连接；谐振电容，一端连接在所述次级开关和所述电源电路之间，另一端连接在第一线圈盘和所述开关管的第二端之间。

如此设置，当存在多个线圈盘时，只需要一个控制电路控制一个开关管即可，从而简化了控制电路。并且，由于减少了开关管的数量，从而减小了控制电路对开关管的控制难度，减小了电路成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通工人来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例加热电路的示意图；

图2为本实用新型实施例加热电路的具体示意图；

图3为本实用新型实施例加热电路的全部结构示意图。

附图标记：

开关管Q；第一线圈盘L1；第二线圈盘L2；第三线圈盘L3；滤波电感L4；谐振电容C1；滤波电容C2；保险管F1；压敏电阻R1；滤波电路EMC；整流电路D1；主级开关K1；次级开关K2。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通工人在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

随着人们生活水平的提高，许多智能电器走进了人们的生活，电磁加热电器就是人们日常使用的一种。例如IH电饭煲、电磁炉等。目前市场上电磁加热电器的功率电路大多数采用并联谐振电路。其中，谐振电路中的IGBT驱动信号是通过处理器中同步电路的同步信号触发产生。由于一个同步电路只能触发一个IGBT控制信号，所以当存在多个线圈盘时，一个同步电路要控制多个IGBT。但使用多个IGBT、多个谐振电容以及其它辅助电路，会导致控制电路复杂、控制难度大，成本较高。本实用新型提供的一种加热电路及烹饪器具用于解决现有技术中当存在多个线圈盘时，一个同步电路要控制多个IGBT，使用多个IGBT、多个谐振电容以及其它辅助电路，会导致控制电路复杂、控制难度大，成本较高的问题。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种加热电路，该加热电路包括：开关管Q、主级开关K1、次级开关组、谐振电容C1以及多个线圈盘。

开关管，所述开关管的控制端与控制电路连接，第一端与电源电路的一端连接，第二端接有多个相互并联的线圈盘。主级开关，所述主级开关的第一开关端与第一个线圈盘连接，所述主级开关的第二开关端与第二个线圈盘连接。次级开关组，所述次级开关组一端与所述主级开关的连接端连接，所述次级开关组的另一端与所述电源电路的另一端连接。谐振电容，一端连接在所述次级开关组和所述电源电路之间，另一端连接所述开关管的第二端。

所述次级开关组包括至少一个次级开关，每个所述次级开关的第一开关端与一个线圈盘连接，每个所述次级开关的第二开关端与上一个所述次级开关的连接端连接，每个所述次级开关的连接端与下一个所述次级开关的第二开关端连接；所述次级开关组中第一个次级开关的第二开关端与所述主级开关的连接端连接，所述次级开关组中的最后一个次级开关的连接端与所述电源电路的另一端连接。

在本发明实施例中，还设置有采样电阻，采样电阻设置在电源电路和次级开关组之间。采样电阻用于检测在开关管导通时电路中电流的大小。采样电阻与总控制器连接，总控制器同时还与控制电路连接。当总控制器检测到流经采样电阻的电流较大时，总控制器给控制电路一个电信号，控制电路根据电信号控制开关管截止，从而起到保护开关管的作用。

如图2所示，具体地，在本实施例中，以次级开关组包括一个次级开关K2进行举例说明。开关管Q的控制端与控制电路连接，第一端与电源电路的一端连接，第二端接有相互并联的第一线圈盘L1、第二线圈盘L2和第三线圈盘L3。

可选地，在本实用新型实施例中，主级开关K1和次级开关K2均为单刀双掷继电器。

主级开关K1的第一开关端与第二线圈盘L2连接，第二开关端与第三线圈盘L3连接，连接端与次级开关K2的第二开关端连接。

次级开关K2的连接端与电源电路连接，第一开关端与第一线圈盘L1的一端连接。

谐振电容C1的一端连接在主级开关K1和所述电源之间，另一端连接在第一线圈盘L1和所述开关的第二端之间。

如此设置，当烹饪器具需要第一线圈盘L1部位加热时，控制电路发出驱动开关管Q的驱动信号，开关管Q根据此触发信号来控制自身的导通和截止，从而实现第一线圈盘L1部位的加热。(下文简称步骤1)

当烹饪器具需要第二线圈盘L2部位加热时，控制次级开关K2的第一开关端断开，第二开关端闭合；主级开关K1的第一开关端闭合，第二开关端断开。在延迟时间T1之后，控制电路发出驱动开关管Q驱动信号，开关管Q根据此触发信号来控制自身的导通和截止，实现第二线圈盘L2部位的加热。(下文简称步骤2)

延迟时间是单刀双掷继电器的状态转换需要时间，如由开到闭，由闭到开。由开到闭叫吸合时间(或动作时间)，将由闭到开叫释放时间。为保证继电器工作之前流过继电器的电流接近零电流，因此，在线盘的切换加热过程中，要先关闭开关管，经过延迟时间，再切换继电器的状态，在这个延迟时间以内，线圈盘与谐振电容的振荡经过锅具消耗能量使得流过继电器的电流慢慢变为零，可基本保障继电器是在零电流吸合或者释放。延迟时间较短，一般在几十个微秒级。

因继电器有使用寿命以及通流能力要求，所以需要保证继电器工作之前流过继电器的电流接近零电流。由于一般继电器的寿命可能就只有十万次左右，而且线圈盘工作期间流过继电器的峰值电流也有几十安培。长期在这么大的电流下吸合会加速触点磨损。电流过大甚至会导致触点粘结，无法释放。特别是用在线圈盘切换加热的场合，工作过程中需要不断切换加热，所以不能满足产品的使用寿命要求。但在零点流吸合的情况下继电器的寿命一般至少可到一百万次。完全满足使用要求。

当烹饪器具需要第三线圈盘L3部位加热时，控制次级开关K2的第一开关端断开，第二开关端闭合；主级开关K1的第一开关端断开，第二开关端闭合。在延迟时间T2之后，控制电路发出驱动开关管Q驱动信号，开关管Q根据此触发信号来控制自身的导通和截止，实现第三线圈盘L3部位的加热。(下文简称步骤3)

如此设置，本实施例可以在有多个线圈盘时，只需要一个控制电路控制一个开关管Q即可，从而简化了控制电路。并且，由于减少了开关管Q的数量，从而减小了控制电路对开关管Q的控制难度，减小了电路成本。

可选地，在本实用新型实施例中，主级开关K1和次级开关K2均为单刀双掷继电器。控制器与所有的单刀双掷继电器连接。本领域技术人员可根据实际情况设置常开端和常闭端的位置，本实施例对此并不进行限制，能够保证主级开关K1和次级开关K2的正常工作即可。

例如，主级开关K1的第一开关端为常闭端，第二开关端为常开端。次级开关K2的第一开关端为常闭端，第二开关端为常开端。当需要第二线圈盘L2部位加热时，同步电路中的控制器控制次级开关K2吸合，次级开关K2的常开端接通。当需要第三线圈盘L3部位加热时，控制器控制主级开关K1与次级开关K2吸合，主级开关K1的常开端与次级开关K2的常开端都接通。

作为一种可替代的实施方式，可以仅将主级开关K1或者次级开关K2设置为单刀双掷继电器。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，该加热电路还可以包括同步电路，该同步电路与控制电路电连接，并且，该同步电路与谐振电容C1并联。同步电路可以包括供电电路、共振电路、比较器、控制芯片等电子元件，同步电路用于获取第一线圈盘L1、第二线圈盘L2和第三线圈盘L3以及谐振电容C1的触发信号。控制电路发出驱动开关管Q驱动信号，在开关管Q工作期间，同步电路获取第三线圈L3和谐振电容C1的触发信号，同步电路中的主控芯片根据此触发信号来控制开关管Q的导通和截止，实现第三线圈L3部位的加热。

具体地，加热电路切换方式如下：

当第一线圈盘L1正在加热，此时需要切换到第二线圈盘L2加热时，首先应关闭开关管Q。延时时间T3，然后使用步骤2启动加热第二线圈盘L2。

当第一线圈盘L1正在加热，此时需要切换到第三线圈盘L3加热时，首先应关闭开关管Q。延时时间T4，然后使用步骤3启动加热第三线圈盘L3。

当第二线圈盘L2正在加热，此时需要切换到第一线圈盘L1加热时，首先应关闭开关管Q。延时时间T5，控制器控制次级开关K2常开端断开，常闭端接通。延时时间T6，然后使用步骤1启动加热第一线圈。

当第二线圈盘L2在加热，此时需要切换到第三线圈盘L3加热时，首先应关闭开关管Q。延时时间T7，控制器控制主级开关K1吸合，常开端接通。延时时间T8，控制电路发出驱动开关管Q驱动信号，同步电路获取第三线圈盘L3和谐振电容C1的触发信号，控制器根据此触发信号来控制器开关管Q的开关，实现第三线圈盘L3部位的加热。

当第三线圈盘L3正在加热，此时需要切换到第一线圈盘L1加热时，首先应关闭开关管Q。延时时间T9，控制器控制次级开关K2释放，常闭端接通。延时时间T10，然后使用步骤1启动加热第一线圈盘L1。

当第三线圈盘L3正在加热，此时需要切换到第二线圈盘L2加热时，首先应关闭开关管Q。延时时间T11，控制器控制主级开关K1释放，常闭端接通。延时时间T12。控制电路发出驱动开关管Q驱动信号，同步电路获取第二线圈盘L2和谐振电容C1的触发信号，控制器根据此触发信号来控制器开关管Q的开关，实现第二线圈盘L2部位的加热。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，该加热电路还包括滤波电容C2，滤波电容C2的一端与次级开关K2的连接端连接，另一端与开关管Q的第一端连接。还可以包括滤波电感L4，一端与电源电路连接，另一端与次级开关K2的连接端连接。

实施例2

本实用新型实施例还提供一种烹饪器具，该烹饪器具包括任一项所述的加热电路以及电源电路，该电源电路与加热电路连接。

如图3所示，该电源电路包括交流电源、整流电路D1、保险管F1、压敏电阻R1和滤波电路EMC。

交流电源与整流电路D1连接，整流电路D1的第一输出端通过滤波电感L4与次级开关K2的连接端连接，第二输出端直接与开关管Q的第一端连接。保险管F1串联在交流电源与整流电路D1之间，压敏电阻R1与整流电路D1并联，滤波电路EMC与整流电路D1并联。滤波电路EMC可以包括电感、电容等滤波器件。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种加热电路，其特征在于，包括：

开关管(Q)，所述开关管(Q)的控制端与控制电路连接，第一端与电源电路的一端连接，第二端接有多个相互并联的线圈盘；

主级开关(K1)，所述主级开关(K1)的第一开关端与第一个线圈盘连接，所述主级开关(K1)的第二开关端与第二个线圈盘连接；

次级开关组，所述次级开关组一端与所述主级开关的连接端连接，所述次级开关组的另一端与所述电源电路的另一端连接；

所述次级开关组包括至少一个次级开关，每个次级开关的第一开关端与一个线圈盘连接，每个次级开关的第二开关端与上一个次级开关的连接端连接，每个次级开关的连接端与下一个次级开关的第二开关端连接；所述次级开关组中第一个次级开关的第二开关端与所述主级开关(K1)的连接端连接，所述次级开关组中的最后一个次级开关的连接端与所述电源电路的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的加热电路，其特征在于，还包括：谐振电容(C1)，一端连接在所述次级开关组和所述电源电路之间，另一端连接所述开关管(Q)的第二端。

3.根据权利要求1或2所述的加热电路，其特征在于，所述次级开关组包括一个次级开关(K2)；

所述开关管(Q)的控制端与控制电路连接，第一端与电源电路的一端连接，第二端接有相互并联的第一线圈盘(L1)、第二线圈盘(L2)和第三线圈盘(L3)；

主级开关(K1)，所述主级开关(K1)的第一开关端与所述第二线圈盘(L2)连接，第二开关端与所述第三线圈盘(L3)连接，所述主级开关(K1)的连接端与次级开关(K2)的第二开关端连接；

所述次级开关(K2)，所述次级开关(K2)的连接端与所述电源电路的另一端连接，第一开关端与第一线圈盘(L1)的一端连接。

4.根据权利要求3所述的加热电路，其特征在于，所述主级开关(K1)或/和所述次级开关(K2)为单刀双掷继电器。

5.根据权利要求4所述的加热电路，其特征在于，

当所述主级开关(K1)为单刀双掷继电器时，所述主级开关(K1)的第一开关端与第二开关端的其中一个为常闭端，另一个为常开端。

6.根据权利要求4所述的加热电路，其特征在于，

当所述次级开关(K2)为单刀双掷继电器时，所述次级开关(K2)的第一开关端与第二开关端的其中一个为常闭端，另一个为常开端。

7.根据权利要求4-6任一项所述的加热电路，其特征在于，还包括：

控制器，与所有的所述单刀双掷继电器连接。

8.根据权利要求4-6任一项所述的加热电路，其特征在于，还包括：

同步电路，与所述控制电路电连接，所述同步电路与谐振电容(C1)并联。

9.根据权利要求4-6任一项所述的加热电路，其特征在于，还包括：

滤波电容(C2)，一端与所述次级开关(K2)的连接端连接，另一端与所述开关管(Q)的第一端连接。

10.根据权利要求4-6任一项所述的加热电路，其特征在于，还包括：

滤波电感(L4)，一端与所述电源电路连接，另一端与所述次级开关(K2)的连接端连接。

11.一种烹饪器具，其特征在于，包括：

如权利要求1-10任一项所述的加热电路；

所述电源电路，与所述加热电路连接。

12.根据权利要求11所述的烹饪器具，其特征在于，所述电源电路包括：

交流电源，与整流电路(D1)连接；所述整流电路(D1)的第一输出端与所述次级开关(K2)的连接端连接，第二输出端与所述开关管(Q)的第一端连接；

保险管(F1)，串联在所述交流电源与所述整流电路(D1)之间；

压敏电阻(R1)，与所述整流电路(D1)并联；

滤波电路(EMC)，与所述整流电路(D1)并联。

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