CN218735061U - 电磁感应加热控制电路及电磁感应加热设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电磁感应加热控制电路,通过交流电源输出交流电信号,与交流电源连接的整流滤波模块将交流电信号转变成直流脉冲电信号,分别与整流滤波模块、谐振电路连接的逆变模块将直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使谐振电路产生磁场,与交流电源连接的检测模块检测交流电源输出电压的过零点信号,分别与检测模块、逆变模块连接的控制模块获取功率参数信息,根据功率参数信息、过零点信号生成驱动信号,驱动信号驱动逆变模块调整高频交流电信号以使谐振电路调整磁场,从而使得电磁感应加热设备工作时电流的谐波峰值变宽变矮,进而降低了电磁噪声干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁感应加热领域,特别是涉及一种电磁感应加热控制电路及电磁感应加热设备。
背景技术
随着电磁加热技术的发展,目前最常见的电磁加热设备为电磁灶和电磁饭锅,电磁炉最常见的三种类型就是单管电磁灶、半桥电磁灶和全桥电磁灶,其中最为常见的电磁炉为单管电磁灶,但存在连续功率范围窄、对IGBT耐压要求高的问题。
现有的半桥电磁灶虽然在连续功率范围、对IGBT耐压要求方面占有优势,但是因其电磁兼容性能相较于单管电磁灶较差,因此需要进行电磁兼容处理的电路也更加复杂,进而导致其硬件成本增加。
实用新型内容
基于此,针对上述问题,有必要提供一种电磁感应加热控制电路及电磁感应加热设备。
为了实现本实用新型的目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种电磁感应加热控制电路,包括:
交流电源,用于输出交流电信号;
整流滤波模块,与所述交流电源连接,用于将所述交流电源输出的交流电信号转变成直流脉冲电信号;
逆变模块,用于分别与所述整流滤波模块、谐振电路连接,将所述直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使所述谐振电路产生磁场;
检测模块,与所述交流电源连接,用于检测所述交流电源输出电压的过零点信号;
控制模块,分别与所述检测模块、所述逆变模块连接,用于获取功率参数信息,根据所述功率参数信息、所述过零点信号生成驱动信号,所述驱动信号用于驱动所述逆变模块调整所述高频交流电信号以使所述谐振电路调整所述磁场。
在其中一个实施例中,所述功率参数信息包括目标功率值和实际功率值;所述驱动信号包括初始功率脉冲宽度、目标功率脉冲宽度;
所述控制模块,还用于接收外部输入的所述目标功率值并获取所述谐振电路的实际功率值,在所述目标功率值大于所述实际功率值时,增大所述初始功率脉冲宽度,并在所述过零点通过所述目标功率脉冲宽度驱动所述逆变模块;
所述控制模块,还用于在所述目标功率值小于所述实际功率值时,减小所述初始功率脉冲宽度,并在所述过零点通过所述目标功率脉冲宽度驱动所述逆变模块。
在其中一个实施例中,所述控制模块,还用于与所述谐振电路连接,检测所述谐振电路的谐振输出信号,根据所述谐振输出信号获取所述实际功率值。
在其中一个实施例中,所述控制模块,还用于在所述交流电信号幅值位于谷底时,减小所述目标功率脉冲宽度,并在所述交流电信号幅值位于同一周期峰值时,减小至过渡脉冲宽度;所述控制模块,还用于在所述交流电信号位于幅值峰值时,增大所述过渡脉冲宽度,并在所述交流电信号幅值位于同一周期谷底时,增大至目标功率脉冲宽度;
其中,所述过渡脉冲宽度为所述目标功率脉冲宽度的n倍,n的取值范围为 0.5至1。
在其中一个实施例中,所述交流电信号的周期为所述目标功率脉冲宽度调节周期的m倍,m的取值范围为100至500。
在其中一个实施例中,所述检测模块包括:
整流单元,与所述交流电源连接,用于将所述交流电信号转换为直流电信号;
电压检测单元,分别与所述整流单元、所述控制模块连接,用于根据所述直流电信号检测所述交流电源的所述过零点信号。
在其中一个实施例中,所述整流单元包括:
第一二极管、第二二极管;其中,所述第一二极管的正极与所述交流电源的一端连接,所述第二二极管的正极与所述交流电源的另一端连接,所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极连接;和/或
所述电压检测单元包括:
第一电阻、第二电阻;其中,所述第一电阻的一端与所述第二二极管的负极连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端接地。
在其中一个实施例中,所述整流滤波模块包括:
第一电容、第一电感、整流桥单元;其中,所述整流桥单元的输入正极与所述交流电源的输出正极连接,所述整流桥单元的输入负极与所述交流电源的输出负极连接,所述第一电容的一端、所述第一电感的一端、所述整流桥单元的输出负极共接,所述第一电容的另一端与所述整流桥单元的输出正极连接。
在其中一个实施例中,所述逆变模块包括:
逆变单元,用于分别与所述整流滤波模块、所述谐振电路连接,用于将所述直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使所述谐振电路产生磁场;
驱动单元,分别与所述逆变单元、所述控制模块连接,用于接收所述驱动信号,为所述逆变单元提供驱动电压以控制所述逆变单元的导通或关断。
在其中一个实施例中,所述逆变单元包括:
第一开关子单元、第二开关子单元;其中,所述第一开关子单元的第一端与所述整流滤波模块连接,所述第一开关子单元的第二端与所述第二开关子单元的第一端连接,所述第二开关子单元的第二端与所述整流滤波模块连接,所述第一开关子单元的第三端、所述第二开关子单元的第三端均与所述驱动单元连接。
在其中一个实施例中,还包括:
输入模块,与所述控制模块连接,用于输入用户的操作指令,并将所述操作指令发送至所述控制模块,所述操作指令携带有所述功率参数信息。
在其中一个实施例中,还包括:
屏显模块,与所述控制模块连接,用于显示所述控制模块的控制结果。
一种电磁感应加热设备,包括:
如上述的电磁感应加热控制电路;及
谐振电路。
在其中一个实施例中,所述谐振电路包括:
第二电感、第二电容、第三电容;其中,所述第二电感的一端与所述逆变模块连接,所述第二电感的另一端分别与所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端连接,所述第二电容的第二端用于分别与所述逆变模块、所述整流滤波模块连接,所述第三电容的第二端接地。
上述的电磁感应加热控制电路及电磁感应加热设备,通过交流电源输出交流电信号,与交流电源连接的整流滤波模块将交流电信号转变成直流脉冲电信号,分别与整流滤波模块、谐振电路连接的逆变模块将直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使谐振电路产生磁场,与交流电源连接的检测模块检测交流电源输出电压的过零点信号,分别与检测模块、逆变模块连接的控制模块获取功率参数信息,根据功率参数信息、过零点信号生成驱动信号,驱动信号驱动逆变模块调整高频交流电信号以使谐振电路调整磁场,从而使得电磁感应加热设备工作时电流的谐波峰值变宽变矮,进而降低了电磁噪声干扰。
附图说明
图1为一个实施例中电磁感应加热控制电路的结构示意图;
图2为一个实施例中电磁感应加热控制电路结构示意图;
图3为一个实施例中检测模块的结构示意图;
图4为一个实施例中检测模块的电路结构示意图;
图5为一个实施例中逆变模块的结构示意图;
图6为一个实施例中电磁感应加热设备的工作波形示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。同时,在本说明书中使用的术语“和 /或”包括相关所列项目的任何及所有组合。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。
参阅图1,为一个实施例中的一种电磁感应加热控制电路包括:
交流电源100,用于输出交流电信号。
整流滤波模块200,与交流电源100连接,用于将交流电源100输出的交流电信号转变成直流脉冲电信号。
逆变模块300,用于分别与整流滤波模块200、谐振电路600连接,将直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使谐振电路600产生磁场。
检测模块400,与交流电源100连接,用于检测交流电源100输出电压的过零点信号。
控制模块500,分别与检测模块400、逆变模块300连接,用于获取功率参数信息,根据功率参数信息、过零点信号生成驱动信号,驱动信号用于驱动逆变模块300调整高频交流电信号以使谐振电路600调整磁场。
其中,交流电源100输出交流电信号,为整个电路提供能量,并将该交流电信号传送给整流滤波模块200,整流滤波模块200将交流电源100输出的交流电信号转变成直流脉冲电信号,并将该直流脉冲电信号传送给逆变模块300,逆变模块300将该直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使谐振电路600产生磁场,检测模块400检测该交流电源100输出电压的过零点信号,控制模块500 获取功率参数信息,根据该功率参数信息、该过零点信号生成驱动信号,该驱动信号通过驱动逆变模块300调整该高频交流电信号以使该谐振电路600调整该磁场。
其中,交流电源100提供的交流电压可以是电压为220V、频率为50Hz的市电。
本实施例中的电磁感应加热控制电路,通过交流电源100输出交流电信号,与交流电源100连接的整流滤波模块200将交流电信号转变成直流脉冲电信号,分别与整流滤波模块200、谐振电路600连接的逆变模块300将直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使谐振电路600产生磁场,与交流电源100连接的检测模块400检测交流电源100输出电压的过零点信号,分别与检测模块400、逆变模块300连接的控制模块500获取功率参数信息,根据功率参数信息、过零点信号生成驱动信号,驱动信号驱动逆变模块300调整高频交流电信号以使谐振电路600调整磁场,从而使得电磁感应加热设备工作时电流的谐波峰值变宽变矮,进而降低了电磁噪声干扰。
在一个实施例中,功率参数信息包括目标功率值和实际功率值,驱动信号的脉冲宽度包括初始功率脉冲宽度、目标功率脉冲宽度。控制模块500还用于接收外部输入的目标功率值并获取谐振电路600的实际功率值,在目标功率值大于实际功率值时,增大初始功率脉冲宽度,并在过零点输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的驱动信号以驱动逆变模块300。控制模块500还用于在目标功率值小于实际功率值时,减小初始功率脉冲宽度,并在过零点输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的驱动信号以驱动逆变模块300。
其中,控制模块500接收外部输入的目标功率值的方法,可以是接收灯板指令,该灯板指令为用户按压灯板后输出的指令信号,该指令信号包括用户所需的加热功率或者加热档位,不同加热档位对应不同的加热功率;也可以是检测锅具及锅具内带加热食物的质量,根据锅具及锅具内带加热食物的质量自动匹配合适的加热功率。
其中,获取谐振电路600的实际功率值的方法,可以是检测谐振输出信号,通过与控制模块500连接的谐振电路600,检测谐振电路600的谐振输出信号,该谐振输出信号可以是谐振电路600输出端采样电流信号,通过查询预先存储数据信息的方式获取与所检测到的谐振输出信号对应的实际功率值;也可以是通过谐振电路600输出端的采样电流信号结合欧姆定律计算谐振电路600的实际功率值。
可选地,控制模块500包括驱动控制单元和功率判断单元,当控制模块500 接收外部输入的目标功率值并获取谐振电路600的实际功率值时,功率判断单元对目标功率值和实际功率值的大小关系进行判断,驱动控制单元依据判断关系输出控制指令,控制指令包括第一控制指令、第二控制指令。如果目标功率值大于实际功率值,则驱动控制单元根据第一控制指令增大初始功率脉冲宽度,并在交流电源100输出的交流电压信号过零点,输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的驱动信号以驱动逆变模块300;如果目标功率值小于实际功率值,则驱动控制单元根据第二控制指令减小初始功率脉冲宽度,并在交流电源100输出的交流电压信号过零点,输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的驱动信号以驱动逆变模块300。
其中,初始功率脉冲宽度,可以是预先设置在控制模块中,在电磁感应加热控制电路开始通电工作时驱动逆变模块的驱动信号的脉冲宽度,也可以是电磁感应加热控制电路工作过程中驱动逆变模块的当前驱动信号的脉冲宽度;目标功率脉冲宽度是指用户预期目标功率值对应的脉冲宽度,可以是驱动控制单元根据目标功率值与实际功率值的差值、逆变模块300当前驱动信号的脉冲宽度,通过查询预先存储数据信息来获取。
在一个实施例中,控制模块用于在交流电信号幅值位于谷底时,减小目标功率脉冲宽度,并在交流电信号幅值位于同一周期峰值时,减小至过渡脉冲宽度;控制模块,还用于在交流电信号位于幅值峰值时,增大过渡脉冲宽度,并在交流电信号幅值位于同一周期谷底时,增大至目标功率脉冲宽度;其中,过渡脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的n倍,n的取值范围为0.5至1。
其中,过渡脉冲宽度,可以是在交流电信号的电压幅值为峰值时驱动信号的脉冲宽度,也可以是在交流电信号的电压幅值为峰值附近时驱动信号的脉冲宽度。
举例,如图2所示的电磁感应加热控制电路工作时,按照预先设定的起功率时的驱动信号对应的脉冲宽度驱动逆变模块300,控制模块500接收外部输入的目标功率值,通过检测谐振电路600的谐振输出信号并根据谐振输出信号获取实际功率值,并比对目标功率值与实际功率值,若实际功率值小于目标功率值,则增加驱动信号脉冲宽度,并在过零点输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的驱动信号以驱动逆变模块以增大谐振电路600实际功率值至目标功率值;若实际功率值大于目标功率值,则减小初始功率脉冲宽度,并在过零点输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的驱动信号以驱动逆变模块,以减小谐振电路600实际功率值至目标功率值;然后控制模块500再二次调节同一交流电信号周期内不同时段的驱动信号脉冲宽度值,使得不同时段的电流波形的谐波产生变化,以使谐振电路600调整磁场,进而降低电磁感应加热控制电路工作时EMC干扰测试值。
其中,控制模块500对用于维持目标功率值的脉冲宽度二次调节的方法,可以是在交流电信号的幅值位于谷底时,动态减少当前驱动信号的脉冲宽度值,在同一周期交流电信号的幅值位于峰值时,驱动信号的脉冲宽度值减少为谷底时脉冲宽度的90%,即为过渡脉冲宽度;然后再动态增加当前驱动信号的脉冲宽度值,并在相邻周期交流电信号的幅值为谷底时,驱动信号的脉冲宽度值增加为二次调节前的脉冲宽度,即为目标功率脉冲宽度,使得不同时段的电流波形的谐波产生变化,以使谐振电路600调整磁场,使得输出至电网的高次谐波峰值变矮,进而降低电磁感应加热控制电路工作时EMC干扰测试值。
在一个实施例中,交流电信号的周期为目标功率脉冲宽度调节周期的m倍, m的取值范围为100至500。
其中,目标功率脉冲宽度调节周期可以是驱动信号脉冲宽度从目标功率脉冲宽度调节为过渡脉冲宽度之后,再由过渡脉冲宽度调节为目标功率脉冲宽度的过程所消耗的时间。举例,市电输出的交流电信号的频率为50Hz,则交流电信号周期对应为20ms,脉冲宽度调节周期可以设置为100us。
在一个实施例中,如图3所示,检测模块包括整流单元410、电压检测单元 420。
整流单元410,与交流电源100连接,用于将交流电信号转换为直流电信号。
电压检测单元420,分别与整流单元410、控制模块500连接,用于根据直流电信号检测交流电源100的过零点信号。
其中,交流电源100的电压测量方法,可以是检波法,利用电子管、晶体管的检波作用将交流电压转换为直流电压进行测量,检波式电压测量的工作频率一般从几十赫兹至一千多兆赫兹,电压测量范围从100uV至1000V。
其中,过零点是指交流电信号幅值波形在正半周与负半周之间转换时,经过幅值零点时的电信号时刻。过零点检测的作用,可以是系统保护,将检测出的过零点信号传送至控制模块500,通过控制控制模块500交流电信号位于过零点时,发出用于控制电子开关导通、截止的控制信号,避免了电子开关在较大电流时通断的情况,进而保护了电路系统的稳定性。
其中,电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元,至少包括一个可控的电子驱动器件,常用的电子开关包括可控硅、固态继电器、晶闸管等。
在一个实施例中,如图2和图4所示,整流单元410包括:第一二极管D1、第二二极管D2。其中,第一二极管D1的正极与交流电源100的输出正极连接,所述第二二极管D2的正极与交流电源100的输出负极连接,第一二极管D1的负极与第二二极管D2的负极连接。
在一个实施例中,如图2和图4所示,电压检测单元420包括:第一电阻 R1、第二电阻R2;其中,第一电阻R1的一端与第二二极管D2的负极连接,第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接,第二电阻R2的另一端接地。
第一二极管D1和第二二极管D2检波时,调幅信号是一个高频信号承载一个低频信号,调幅信号的波包即为基带低频信号。如在每个信号周期取平均值,其恒为零。若将调幅信号通过检波二极管,由于二极管的单向导电特性,调幅信号的负向部分被截去,仅留下其正向部分,如在每个信号周期取平均值(低通滤波),所得为调幅信号的波包即为基带低频信号,实现了检波功能。调幅波信号是二极管检波电路的输入,因为二极管只允许单向导电,所以如果使用的是硅管,则只有电压高于0.7V的部分可以通过二极管。此外,第一二极管D1 和第二二极管D2共接后的输出端可以连接一个有电容、电阻构成的具有滤波功能的简单电路,该电容与电阻配合对第一二极管D1和第二二极管D2输出中的高频信号对地短路。
在一个实施例中,如图2所示,整流滤波模块200包括第一电容C1、第一电感L1、整流桥单元U1;其中,整流桥单元U1的输入正极与交流电源100的输出正极连接,整流桥单元U1的输入负极与交流电源100的输出负极连接,第一电容C1的一端、第一电感L1的一端、整流桥单元U1的输出负极共接,第一电容C1的另一端与整流桥单元U1的输出正极连接。
其中,整流桥单元U1,可以是半桥整流电路,用于将交流电信号转变成直流电信号;第一电容C1与第一电感L1构成滤波电路,用于对整流后生成的直流电压进行滤波处理,输出滤波后的直流电压,有效获得波纹更低的直流电压;第一电容C1,可以是容值较大的铝电解电容,有效降低纹波系数;第一电感L1 可以有效抑制在上电瞬间流过二极管的过电流,减小上电瞬间对电力系统的影响,保证了整流滤波模块200的运行可靠性。
其中,整流桥单元U1可以直接与市电连接,用于对交流电信号进行整流处理,并转换成直流电压输出。
在一个实施例中,如图5所示,逆变模块包括:
逆变单元310,用于分别与整流滤波模块200、谐振电路600连接,将直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使谐振电路600产生磁场。
驱动单元320,分别与逆变单元310、控制模块500连接,用于接收驱动信号,为逆变单元310提供驱动电压以控制逆变单元310的导通或关断。
其中,逆变模块用于对输入的直流电压进行逆变处理,转换成高频交流电压并输出;逆变单元310用于将直流电压转变成高频交流电压;驱动单元320 用于为逆变单元310提供驱动电压,可选地,驱动单元320为逆变单元310提供+15V和-8V。
其中,驱动单元320与控制模块500直接连接,并由控制模块500控制,可选地,控制模块500是PWM(Pulse width modulation,脉冲宽度调制)控制器,控制器通过脉冲宽度调制法(PWM)控制输出电压。
可选地,逆变单元310包括两个开关子单元:第一开关子单元Q1、第二开关子单元Q2(如图2所示)。可选地,每个开关子单元包括IGBT管芯和一个二极管,每个IGBT管芯的发射极与该二极管的负极连接构成开关子单元的第一端,每个IGBT管芯的集电极与该二极管的正极连接构成开关子单元的第二端,每个IGBT管芯的门极构成开关子单元的第三端;第一开关子单元Q1的第一端与整流滤波模块200连接,第一开关子单元Q1的第二端与第二开关子单元Q2 的第一端连接,第二开关子单元Q2的第二端与整流滤波模块200连接,第一开关子单元Q1的第三端、第二开关子单元Q2的第三端均与驱动单元320连接。
其中,逆变处理时开关子单元Q1和Q2中的IGBT管芯导通与断开状态互补。举例,桥式逆变电路的PN端输入直流电压为Ud,当开关子单元Q2中的 IGBT管芯断开,开关子单元Q1中的IGBT管芯导通时,则输出端交流电压为 Uo=Ud;当开关子单元Q2中的IGBT管芯导通,开关子单元Q1中的IGBT管芯断开时,则输出端交流电压为Uo=-Ud。当以频率f交替切换开关Q1和Q2 时,其基波可表示为把幅值为Ud的矩形波Uo展开成傅立叶级数得:Uo=4Ud/π*(sinωt+1/3sin3ωt+1/5sin5ωt+...+1/n*sinnωt),其中π为圆周率,ω为角速度。由式可见,开关切换频率f可以决定输出端频率,改变直流电压Ud的幅值可以改变基波幅值,从而实现逆变的目的。
在一个实施例中,电磁感应加热控制电路还包括:
输入模块,与控制模块连接,用于输入用户的操作指令,并将操作指令发送至控制模块,其中,操作指令携带功率参数信息。
其中,用户的操作指令可以是目标功率值、目标档位等信息,输入模块与控制模块连接,用户输入的操作指令通过输入模块传送至控制模块;用户的操作指令可以是灯板指令,用户通过按压灯板输入目标功率值,灯板接收该目标功率值并将其转化为输入指令传送至输入模块,再通过输入模块发送至与控制模块中。
在一个实施例中,如图2所示,电磁感应加热控制电路还包括:
屏显模块700,与控制模块500连接,用于显示控制模块500的控制结果。
其中,屏显模块可以是液晶显示屏,具有直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等优点。用户通过屏显模块,直观清晰的观察电磁感应控制电路的控制结果,如目标功率值、加热档位等。
本申请还提供了一个实施例的电磁感应加热设备,包括:
如上述各实施例中的电磁感应加热控制电路;及
谐振电路。
其中,电磁感应加热控制电路请参照上述实施例中的相关描述,在此不再赘述。
其中,谐振电路可以是由电感线圈盘、谐振电容器并联构成的LC谐振电路。在高频交流电信号流经电感线圈盘时,会使电感线圈盘产生交变磁场,当导体制品处于交变磁场中时,导体制品内部会产生感应电流,感应电流会产生热量,从而实现电磁加热。其中,导体制品可以是金属容器或者非金属容器上的金属部件。
参阅图6,为一个实施例中电磁感应加热设备的工作波形示意图,如图6所示,波形A为交流电信号的输入正弦电压波形示意;波形B为整流滤波处理后谐振电路工作时的过零电压波形示意;波形C为控制模块输出的驱动波形示意。
在一个实施例中,如图2所示,谐振电路600包括第二电感L2、第二电容 C2、第三电容C3。其中,第二电感L2的一端与逆变模块300连接,第二电感 L2的另一端分别与第二电容C2的第一端、第三电容C3的第一端连接,第二电容C2的第二端用于分别与逆变模块300、整流滤波模块200连接,第三电容C3 的第二端接地。
其中,第二电感可以是电感线圈盘,线圈是由导线一圈紧靠着一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯。
其中,第二电容、第三电容可以是谐振电容器,与电感线圈盘并联构成谐振回路。高频交流电信号流过电感线圈盘时,产生高速变化的交变磁场,处于交变磁场中的含铁质容器,容器表面即具切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的载流子高速无规则运动,载流子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而起到加热物品的效果。
本实施例的电磁感应加热设备,通过交流电源100输出交流电信号,与交流电源100连接的整流滤波模块200将交流电信号转变成直流脉冲电信号,分别与整流滤波模块200、谐振电路600连接的逆变模块300将直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使谐振电路600产生磁场,与交流电源100连接的检测模块400检测交流电源100输出电压的过零点信号,分别与检测模块400、逆变模块300连接的控制模块500获取功率参数信息,根据功率参数信息、过零点信号生成驱动信号,驱动信号驱动逆变模块300调整高频交流电信号以使谐振电路600调整磁场,从而使得电磁感应加热设备工作时电流的谐波峰值变宽变矮,进而降低了电磁噪声干扰。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,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,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,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种电磁感应加热控制电路,其特征在于,包括:
交流电源,用于输出交流电信号;
整流滤波模块,与所述交流电源连接,用于将所述交流电源输出的交流电信号转变成直流脉冲电信号;
逆变模块,用于分别与所述整流滤波模块、谐振电路连接,将所述直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使所述谐振电路产生磁场;
检测模块,与所述交流电源连接,用于检测所述交流电源输出电压的过零点信号;
控制模块,分别与所述检测模块、所述逆变模块连接,用于获取功率参数信息,根据所述功率参数信息、所述过零点信号生成驱动信号,所述驱动信号用于驱动所述逆变模块调整所述高频交流电信号以使所述谐振电路调整所述磁场。
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述功率参数信息包括目标功率值和实际功率值;所述驱动信号的脉冲宽度包括初始功率脉冲宽度、目标功率脉冲宽度;
所述控制模块,还用于接收外部输入的所述目标功率值并获取所述谐振电路的实际功率值,在所述目标功率值大于所述实际功率值时,增大所述初始功率脉冲宽度,并在所述过零点输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的所述驱动信号以驱动所述逆变模块;
所述控制模块,还用于在所述目标功率值小于所述实际功率值时,减小所述初始功率脉冲宽度,并在所述过零点输出脉冲宽度为目标功率脉冲宽度的所述驱动信号以驱动所述逆变模块。
3.根据权利要求2所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述控制模块,还用于与所述谐振电路连接,检测所述谐振电路的谐振输出信号,根据所述谐振输出信号获取所述实际功率值。
4.根据权利要求1所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述控制模块,还用于在所述交流电信号幅值位于谷底时,减小目标功率脉冲宽度,并在所述交流电信号幅值位于同一周期峰值时,减小至过渡脉冲宽度;所述控制模块,还用于在所述交流电信号位于幅值峰值时,增大所述过渡脉冲宽度,并在所述交流电信号幅值位于同一周期谷底时,增大至所述目标功率脉冲宽度;
其中,所述过渡脉冲宽度为所述目标功率脉冲宽度的n倍,n的取值范围为0.5至1。
5.根据权利要求4所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述交流电信号的周期为所述目标功率脉冲宽度调节周期的m倍,m的取值范围为100至500。
6.根据权利要求1所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述检测模块包括:
整流单元,与所述交流电源连接,用于将所述交流电信号转换为直流电信号;
电压检测单元,分别与所述整流单元、所述控制模块连接,用于根据所述直流电信号检测所述交流电源的所述过零点信号。
7.根据权利要求6所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述整流单元包括:
第一二极管、第二二极管;其中,所述第一二极管的正极与所述交流电源的一端连接,所述第二二极管的正极与所述交流电源的另一端连接,所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极连接;和/或
所述电压检测单元包括:
第一电阻和第二电阻;其中,所述第一电阻的一端与所述第二二极管的负极连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端接地。
8.根据权利要求1所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述整流滤波模块包括:
第一电容、第一电感、整流桥单元;其中,所述整流桥单元的输入正极与所述交流电源的输出正极连接,所述整流桥单元的输入负极与所述交流电源的输出负极连接,所述第一电容的一端、所述第一电感的一端、所述整流桥单元的输出负极共接,所述第一电容的另一端与所述整流桥单元的输出正极连接。
9.根据权利要求1所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述逆变模块包括:
逆变单元,用于分别与所述整流滤波模块、所述谐振电路连接,用于将所述直流脉冲电信号转变成高频交流电信号以使所述谐振电路产生磁场;
驱动单元,分别与所述逆变单元、所述控制模块连接,用于接收所述驱动信号,为所述逆变单元提供驱动电压以控制所述逆变单元的导通或关断。
10.根据权利要求9所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,所述逆变单元包括:
第一开关子单元、第二开关子单元;其中,所述第一开关子单元的第一端与所述整流滤波模块连接,所述第一开关子单元的第二端与所述第二开关子单元的第一端连接,所述第二开关子单元的第二端与所述整流滤波模块连接,所述第一开关子单元的第三端、所述第二开关子单元的第三端均与所述驱动单元连接。
11.根据权利要求1所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,还包括:
输入模块,与所述控制模块连接,用于输入用户的操作指令,并将所述操作指令发送至所述控制模块,所述操作指令携带有所述功率参数信息。
12.根据权利要求1所述的电磁感应加热控制电路,其特征在于,还包括:
屏显模块,与所述控制模块连接,用于显示所述控制模块的控制结果。
13.一种电磁感应加热设备,其特征在于,包括:
如权利要求1-12中任一项所述的电磁感应加热控制电路;及
谐振电路。
14.根据权利要求13所述的电磁感应加热设备,其特征在于,所述谐振电路包括:
第二电感、第二电容、第三电容;其中,所述第二电感的一端与所述逆变模块连接,所述第二电感的另一端分别与所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端连接,所述第二电容的第二端用于分别与所述逆变模块、所述整流滤波模块连接,所述第三电容的第二端接地。
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