ES2966678T3 - Cocina de inducción y método de operación de la misma - Google Patents
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Abstract
Una cocina de inducción incluye un dispositivo rectificador, un primer dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de conmutación, un segundo dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de calentamiento y un dispositivo de control. La capacitancia del segundo dispositivo de almacenamiento de energía es mayor que la capacitancia del primer dispositivo de almacenamiento de energía. Cuando la cocina de inducción recién está en funcionamiento, el dispositivo de control controla el dispositivo interruptor para que se apague, de modo que el dispositivo de calentamiento genere una corriente de salida de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía. El dispositivo de control determina si hay una olla en el dispositivo de calentamiento según un cambio de estado de la corriente de salida. Cuando la olla está en el dispositivo de calentamiento, el dispositivo de control controla el dispositivo interruptor que se encenderá, de manera que el primer y segundo dispositivo de almacenamiento de energía estén acoplados, y el dispositivo de calentamiento calienta la olla de acuerdo con las energías del primer y segundo dispositivo de energía. -dispositivos de almacenamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cocina de inducción y método de operación de la misma
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reclama la prioridad de la solicitud de patente china no. 201910808035.0 presentada el 29 de agosto de 2019.
Antecedentes de la Invención
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a una cocina de inducción y, en particular, se refiere a una cocina de inducción y a un método de operación de la misma.
Descripción de la Técnica Relacionada
En general, la cocina de inducción puede tener una función para detectar la olla. El propósito es que antes de que se inicie la cocina de inducción, la cocina de inducción puede detectar en primer lugar si la olla correcta se coloca en la superficie de la cocina. Para el principio de detección de la olla, se utiliza una señal de modulación de ancho de pulso (PWM) con una frecuencia fija para conducir un conmutador (como un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT)) en un circuito inversor. Al mismo tiempo, una corriente puede fluir a través de la bobina dentro del inversor, y la información actual de la olla puede obtenerse por una diferencia de fase entre la corriente de la bobina y el voltaje de la bobina. Los documentos EP 1341 401 A2, EP 3346799 A1, WO 2017/149126, US 2021 /187107 A1 revelan cocinas de inducción.
Sin embargo, cuando la cocina de inducción detecta la olla, la cocina de inducción puede generar transitoriamente una gran cantidad de energía, de modo que la corriente que fluye a través de la bobina dentro del inversor también puede volverse grande. Por lo general, hace que la olla vibre para generar un sonido de clic, de modo que el usuario puede tener un problema de ruido en uso. Por lo tanto, cómo reducir eficazmente el ruido causado por la operación de detección de ollas se ha convertido en el foco de mejoras técnicas por parte de varios fabricantes.
Breve descripción de la invención
La presente invención proporciona una cocina de inducción y un método de operación de la misma, reduciendo así una tasa de cambio de corriente transitoria generada por el dispositivo de calefacción y reduciendo un ruido causado por una operación de detección de olla.
La presente invención proporciona una cocina de inducción, que incluye un dispositivo rectificador, un primer dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de conmutador, un segundo dispositivo de almacenamiento de energía, un primer dispositivo de calefacción y un dispositivo de control. El dispositivo rectificador está configurado para recibir un voltaje de corriente alterna y convertir el voltaje de corriente alterna en un voltaje de corriente directa. El primer dispositivo de almacenamiento de energía está acoplado al dispositivo rectificador y configurado para recibir el voltaje de corriente directa y almacenar energía. El conmutador está acoplado al segundo dispositivo de almacenamiento de energía y configurado para ser controlado por una señal de control. La capacitancia de la segunda unidad de almacenamiento de energía es mayor que la capacitancia de la primera unidad de almacenamiento de energía. El primer dispositivo de calefacción está acoplado al primer dispositivo de almacenamiento de energía y al dispositivo de conmutador. El dispositivo de control, acoplado al dispositivo del conmutador y al primer dispositivo de calefacción. El dispositivo de control genera la señal de control para controlar el dispositivo de conmutador que se apaga y luego emite señales de control de pulso, de modo que el primer dispositivo de calefacción genera una primera corriente de salida de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía. El dispositivo de control determina si una primera olla está en el primer dispositivo de calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la primera corriente de salida. al determinar que la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción, el dispositivo de control genera la señal de control para controlar el dispositivo del conmutador que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía se acopla al segundo dispositivo de almacenamiento de energía y se emiten las señales de control de pulso, de modo que el primer dispositivo de calefacción calienta la primera olla de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía y una energía del segundo dispositivo de almacenamiento de energía.
Además, la presente invención proporciona un método de operación de una cocina de inducción, que incluye los siguientes pasos. Se genera una señal de control para controlar un dispositivo de conmutador a apagar, de modo que un primer dispositivo de calefacción genera una primera corriente de salida de acuerdo con una energía de un primer dispositivo de almacenamiento de energía. Se determina si una primera olla está en el primer dispositivo de calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la primera corriente de salida. Al determinar que la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción, la señal de control se genera para controlar el dispositivo del conmutador que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía se acopla a un segundo dispositivo de almacenamiento de energía, y el primer deshielo de calefacción calienta la primera olla de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía y una energía del segundo dispositivo de almacenamiento de energía. La capacitancia del segundo dispositivo de almacenamiento de energía es mayor que la capacitancia del primer dispositivo de almacenamiento de energía.
De acuerdo con la cocina de inducción y el método de operación de la presente invención, el dispositivo de control genera la señal de control para controlar el dispositivo de conmutador que se apaga, de modo que el primer dispositivo de calefacción genera la primera corriente de salida de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía. El dispositivo de control determina si la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción de acuerdo con el estado de cambio de la primera corriente de salida. Al determinar que la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción, el dispositivo de control genera la señal de control para controlar el dispositivo de conmutador que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía se acopla al segundo dispositivo de almacenamiento de energía, y el primer deshielo de calefacción calienta la primera olla de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía y la energía del segundo dispositivo de almacenamiento de energía. Por lo tanto, una tasa de cambio de corriente transitoria generada por el dispositivo de calefacción puede reducirse efectivamente y también se reduce el ruido causado por una operación de detección de ollas.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención puede entenderse más plenamente leyendo la descripción detallada posterior y ejemplos con referencias a los dibujos que la acompañan, en los que:
La Figura 1 muestra una vista esquemática de una parrilla de inducción de acuerdo con una realización de la presente invención.
Las Figuras 2A a 2D muestran una vista esquemática de una señal de control de ondas de pulso de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 3 muestra una vista esquemática de una parrilla de inducción de acuerdo con otra realización de la presente invención.
La Figura 4 muestra un diagrama de flujo de un método de funcionamiento de una cocina de inducción de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 5 muestra un método de operación de una cocina de inducción de acuerdo con otra realización de la presente invención; y
Las Figuras 6A y 6B muestran un diagrama de flujo de un método de operación de una olla de inducción de acuerdo con otra realización de la presente invención.
Descripción Detallada de la Invención
En cada una de las siguientes realizaciones, el mismo número de referencia representa un elemento o componente que es el mismo o similar.
La Figura 1 muestra una vista esquemática de una parrilla de inducción de acuerdo con una realización de la presente invención. Véase la Figura 1. La cocina de inducción 100 incluye un dispositivo rectificador 110, un primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, un dispositivo de conmutador 130, un segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140, un dispositivo de calefacción 150 y un dispositivo de control 160.
El dispositivo rectificador 110 está acoplado a una fuente de alimentación de corriente alterna, y está configurado para recibir un voltaje de corriente alterna VAC y convertir el voltaje de corriente alterna VAC en un voltaje de corriente directa VDC. En la realización, el dispositivo rectificador 110 puede ser un rectificador de puente, como un rectificador de puente completo o un rectificador de medio puente.
El primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 está acoplado al dispositivo rectificador 110 y configurado para recibir el voltaje de corriente directa VDC y almacenar energía. En la realización, el primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 incluye un condensador C1. El condensador C1 tiene un primer terminal y un segundo terminal. El primer terminal del condensador C1 está acoplado a un terminal de salida positiva del dispositivo rectificador 110, y el segundo terminal del condensador C1 está acoplado a un terminal de salida negativa del dispositivo rectificador 110.
El dispositivo de conmutador 130 está acoplado al primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 y al segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140. Además, el dispositivo de conmutador 130 es controlado por un control de señales CS para ser encendido o apagado en consecuencia. Por ejemplo, cuando la señal de control CS es un nivel de lógica alto, el dispositivo de conmutador 130 está encendido. Cuando la señal de control CS es de bajo nivel lógico, el dispositivo de conmutador 130 está apagado. Además, el dispositivo de conmutador 130 tiene un primer terminal, un segundo terminal y un terminal de control. El primer terminal del dispositivo de conmutador 130 está acoplado al primer terminal del condensador C1. El segundo terminal del dispositivo de conmutador 130 está acoplado a un primer terminal de un condensador C2. El terminal de control del dispositivo de conmutador 130 recibe la señal de control CS.
El segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140 está acoplado al dispositivo de conmutador 130. En la realización, el segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140 incluye el condensador C2. El condensador C2 tiene el primer terminal y un segundo terminal. El primer terminal del condensador está acoplado al segundo terminal del dispositivo de conmutador 130. El segundo terminal del condensador C2 está acoplado al segundo terminal del condensador C1. Además, la capacitancia del segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140 es mayor que la capacitancia del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, es decir, la capacitancia del condensador C2 es mayor que la capacitancia del condensador C1.
El dispositivo de calefacción 150 está acoplado al primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, el dispositivo de conmutador 130 y el segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140. El dispositivo de calefacción 150 puede ser un inversor y es adecuado para calentar una olla 170. En la realización, el dispositivo de calefacción 150 incluye un dispositivo de conducción 151, un dispositivo de conmutación de alta frecuencia SW1_H, un dispositivo de conmutación de alta frecuencia SW1_L, una bobina Lr1, un condensador Cr1_H y un condensador Cr1_L. El dispositivo de conducción 151 recibe una señal de control de pulso PWM1_H y una señal de control de pulso PWM1_L generada por el dispositivo de control 160. El dispositivo de conducción 151 genera una señal de conducción DS1_H y una señal de conducción DS1_L de acuerdo con la señal de control de pulso PWM1_H y la señal de control de pulso. La señal de control de pulso PWM1_H corresponde a la señal de conducción DS1_H, y la señal de control de pulso PWM1_L corresponde a DS1_L.
El dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H tiene un primer terminal, un segundo terminal y un terminal de control. El primer terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H está acoplado al primer terminal del condensador C1 y al primer terminal del dispositivo de conmutador 130. El segundo terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia sW 1_H está acoplado al primer terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H. El terminal de control del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H recibe la señal de conducción DS1 _H. Además, el dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H es controlado por la señal de conducción DS1_H para ser encendido o apagado en consecuencia.
El dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_L tiene un primer terminal, un segundo terminal y un terminal de control. El primer terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_L está acoplado al segundo terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H. El segundo terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_L está acoplado al segundo terminal del condensador C1. El terminal de control del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H recibe la señal de conducción DS1_L. Además, el dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_L es controlado por la señal de conducción DS1_L para ser encendido o apagado en consecuencia.
La bobina Lr1 tiene un primer terminal y un segundo terminal. El primer terminal de la bobina Lr1 está acoplado al segundo terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H y al primer terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_L. Una corriente de salida Iout1 fluye a través de la bobina Lr1. El condensador Cr1_H tiene un primer terminal y un segundo terminal. El primer terminal del condensador Cr1_H está acoplado al primer terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_H. El segundo terminal del condensador Cr1_H está acoplado al segundo terminal de la bobina Lr1. El condensador Cr1_L tiene un primer terminal y un segundo terminal. El primer terminal del condensador Cr1_L está acoplado al segundo terminal de la bobina Lr1. El segundo terminal del condensador Cr1_L está acoplado al segundo terminal del dispositivo de conmutador de alta frecuencia SW1_L.
El dispositivo de control 160 está acoplado al dispositivo de conmutador 130 y al dispositivo de calefacción 150. El dispositivo de control 160 genera la señal de control CS para controlar el dispositivo de conmutador 130 que se apaga, de modo que el dispositivo de calefacción 150 genera la corriente de salida Iout1 según la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, es decir, la corriente de salida Iout1 generada por la bobina Lr1 según la energía del condensador C1. El dispositivo de control 160 determina si la olla 170 está dispuesto en el dispositivo de calefacción 150 de acuerdo con el estado de cambio de la corriente de salida Iout1.
Al determinar que la olla 170 está dispuesto en el dispositivo de calefacción 150, indica que se produce una inducción electromagnética en la bobina Lr1 del dispositivo de calefacción 150 y la olla 170, de modo que se cambia el estado de la corriente de salida Iout1 de la bobina Lr1. Luego, el dispositivo de control 160 genera la señal de control CS para controlar el dispositivo de conmutador 130 que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 se acopla al segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140, y el dispositivo de calefacción 150 calienta la olla 170 de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 y la energía del segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140.
Además, al determinar que la olla 170 no está dispuesto en el dispositivo de calefacción, indica que el estado de la corriente de salida Iout1 no se cambia. El dispositivo de control 160 genera la señal de control CS para controlar el dispositivo de conmutador 130 para seguir apagado, y determina continuamente si la olla 170 está dispuesto en el dispositivo de calefacción 150. Por lo tanto, dado que una operación de detección de olla se realiza utilizando la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 que tiene una capacitancia pequeña, la tasa de cambio de corriente transitoria generada por el dispositivo de calefacción 150 puede reducirse efectivamente, y el ruido causado por la operación de detección de olla también se reduce.
Además, el dispositivo de control 160 proporciona una señal de control de pulso PWM1_H y una señal de control de pulso PWM1_L al dispositivo de calefacción 150. Es decir, el dispositivo de control 160 proporciona la señal de control de pulso PWM1_H y la señal de control de pulso PWM1_L al dispositivo de conducción 151 del dispositivo de calefacción 150. En la realización, la señal de control de pulso PWM1_H es complementaria a la segunda señal de control de pulso PWM1_L.
Es decir, cuando la señal de control de pulso PWM1_H es un nivel lógico alto, la señal de control de pulso PWM1_L es un nivel lógico bajo. Cuando la señal de control de pulso PWM1_H es el nivel lógico bajo, la señal de control de pulso PWM1_L es el nivel lógico alto.
Además, el dispositivo de control 160 establece en primer lugar un ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H a una primera relación, y luego aumenta gradualmente el ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H de la primera relación a una segunda, como se muestra en la Figura y la Figura 2B, respectivamente.
En la Figura 2A, el ciclo de trabajo de la señal S1 es la primera relación. La relación del ciclo de trabajo de la señal S2 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal S1. La relación del ciclo de trabajo de la señal S3 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal S2. La relación del ciclo de trabajo de la señal S4 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal S3. La relación del ciclo de trabajo de la señal S5 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal<s>4. La relación del ciclo de trabajo de la señal<s>5 es la segunda relación. Luego, el ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H mantiene la relación del ciclo de trabajo de la señal S5.
En la Figura 2B, el ciclo de trabajo de la señal S1 es la primera relación. La relación del ciclo de trabajo de la señal S2 es la misma que la relación del ciclo de trabajo de la señal S1. La relación del ciclo de trabajo de la señal S3 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal S2. La relación del ciclo de trabajo de la señal S4 es la misma que la relación del ciclo de trabajo de la señal S3. La relación del ciclo de trabajo de la señal S5 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal S4. La relación del ciclo de trabajo de la señal S6 es la misma que la relación del ciclo de trabajo de la señal S5. La relación del ciclo de trabajo de la señal S7 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal S6. La relación del ciclo de trabajo de la señal S8 es la misma que la relación del ciclo de trabajo de la señal S7. La relación del ciclo de trabajo de la señal S9 es mayor que la relación del ciclo de trabajo de la señal S8. La relación del ciclo de trabajo de la señal S9 es la segunda relación. Luego, el ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H mantiene la relación del ciclo de trabajo de la señal S9.
Además, el ajuste de la relación de la señal de control de pulso PWM1_H como se muestra en la Figura 2A y la Figura 2B es simplemente una realización ejemplar de la presente invención, pero la realización de la presente invención no está limitada a ella. En la realización, la primera relación es, por ejemplo, 5% ~ 10%, y la segunda relación es, por ejemplo, 45% ~ 55%. Además, la segunda relación puede ser, por ejemplo, del 50%. Además, las señales de control de pulso PWM1_H y PWM1_L también pueden ser señales de control con ciclo de trabajo fijo y frecuencia de trabajo variable. Es decir, el dispositivo de control 160 estableció en primer lugar la frecuencia de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H a una primera frecuencia, y luego aumenta gradualmente la frecuencia de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H de la primera frecuencia a una segunda frecuencia, como se muestra en la Figura 2C y la Figura 2D, respectivamente.
Como resultado, para la operación de detección de olla, la cocina de inducción 100 proporciona la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 y aumenta gradualmente el ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H desde la primera relación a la segunda a través del dispositivo de control 160. Por lo tanto, la tasa de cambio de corriente transitoria generada por el dispositivo de calefacción puede reducirse efectivamente y también se reduce el ruido causado por la operación de detección de ollas.
Además, al determinar que la olla 170 no está dispuesta en el dispositivo de calefacción 150, el dispositivo de control 160 controla el dispositivo de conmutador para mantener apagado, y el dispositivo de control 160 también puede restablecer el ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H. Es decir, el dispositivo de control 160 restablece el ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H a la primera relación, y de nuevo aumenta gradualmente el ciclo de trabajo de la señal de control de pulso PWM1_H de la primera relación a la segunda relación y determina continuamente si la olla 170 está dispuesto en el dispositivo de calefacción 150.
Además, la cocina de inducción 100 incluye además un dispositivo de protección 180. El dispositivo de protección 180 está acoplado al dispositivo de conmutador 130 en paralelo. Cuando se produce una sobrecorriente, el dispositivo de protección 180 se activa para liberar la sobrecorriente. En la realización, el dispositivo de protección 180 incluye un diodo D1, en el que un terminal de ánodo del diodo D1 está acoplado al primer terminal del dispositivo de conmutador 130 y un terminal de cátodo del diodo D1 está acoplado al segundo terminal del dispositivo de conmutador 130. Por ejemplo, durante la operación de detección de ollas (es decir, el dispositivo de conmutador 130 está apagado), cuando un rayo produce un pico de voltaje transitorio que causa una sobrecorriente, el diodo D1 del dispositivo de protección 180 se puede encender para introducir sobrecorriente al segundo dispositivo de almacenamiento de energía con la capacitancia más grande. Por lo tanto, el daño a los componentes del circuito puede evitarse eficazmente y la tolerancia a la sobreintensidad de corriente puede aumentar.
Además, la cocina de inducción 100 incluye además una resistencia R1, en la que la resistencia R1 tiene un primer terminal y un segundo terminal. El primer terminal de la resistencia R1 está acoplado al dispositivo de protección 180 (es decir, el terminal catódico del diodo D1). El segundo terminal de la resistencia R1 está acoplado al segundo terminal del segundo dispositivo de almacenamiento de energía. Cuando se genera sobrecorriente y se activa el dispositivo de protección 180, la resistencia R1 puede proporcionar una ruta de descarga para liberar la sobrecorriente.
Además, la cocina de inducción 100 incluye además un dispositivo de detección 190. El dispositivo de detección 190 está acoplado al dispositivo de control 160. El dispositivo de detección 190 recibe el voltaje de corriente alterna VAC para generar una señal de detección, en donde la señal de detección incluye el estado de cambio de la tensión de corriente alterna VAC. A continuación, el dispositivo de detección 190 proporciona la señal de detección al dispositivo de control 160, para realizar la operación posterior.
La Figura 3 muestra una vista esquemática de una parrilla de inducción de acuerdo con otra realización de la presente invención. La cocina de inducción 300 incluye un dispositivo rectificador 110, un primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, un dispositivo de conmutador 130, un segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140, una pluralidad de dispositivos de calefacción 350_1~350_N, un dispositivo de control 160 y un dispositivo de detección 390, en donde N es un número entero positivo mayor que 1. En la realización, el dispositivo rectificador 110, el primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, el dispositivo de conmutador 130, el segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140 y el dispositivo de control 160 en la Figura 3 son iguales o similares al dispositivo rectificador 110, el primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, el dispositivo de conmutador 130, el segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140 y el dispositivo de control 160 en la Figura 1. El dispositivo rectificador 110, el primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, el dispositivo de conmutador 130, el segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140 y el dispositivo de control 160 en la Figura 3 pueden referirse a la descripción de la realización de la Figura 1, y la descripción de la misma no se repite en la presente.
Los dispositivos de calefacción 350_1~350_N están acoplados en paralelo y acoplados al primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, el dispositivo de conmutador 130 y el dispositivo de control 160. En la realización, el dispositivo de calefacción 350_1~350_N incluye dispositivos de conducción 351_1~351_N, dispositivos de conmutación de alta frecuencia SW1_H~SWN_H, dispositivos de conmutación de alta frecuencia SW1_L~SWN_L, bobinas Lr1~LRN, condensadores Cr1_H~CRN~_H y condensadores CRN_H. Además, la relación de acoplamiento de los componentes internos de los dispositivos de calefacción 350_1~350_N puede referirse a la descripción del dispositivo de calefacción 150 de la Figura 1, y la descripción de la misma no se repite en la presente.
El dispositivo de detección 390 se acopla al dispositivo de control 160, y recibe el voltaje de corriente alterna VAC para generar la señal de detección, en donde la señal de detección incluye el estado de cambio del voltaje de corriente alterna VAC. A continuación, el dispositivo de detección 390 proporciona la señal de detección al dispositivo de control 160, para realizar la operación posterior.
En una operación completa de la cocina de inducción 300, en primer lugar, el dispositivo de control 160 genera la señal de control CS para controlar el dispositivo de conmutador 130 que se apagará, de modo que los dispositivos de calefacción 350_1~350_N generen corrientes de salida Iout1~IoutN según la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120. El dispositivo de control 160 determina si las ollas 370_1~370_N se disponen en los dispositivos de calefacción 350_1~350_N de acuerdo con los estados de cambio de las corrientes de salida Iout1~IoutN.
Cuando se determina que las ollas 370_1~370_N no están dispuestas en los dispositivos de calefacción 370_1~370_N, indica que los estados de las corrientes de salida Iout1~IoutN no se cambian. El dispositivo de control 160 genera la señal de control CS para controlar el dispositivo de conmutador para mantener apagado, y determina continuamente si las ollas 370_1~370_N están en los dispositivos de calefacción.
Además, al determinar que la olla está dispuesta en al menos uno de los dispositivos de calefacción 350_1~350_N, por ejemplo, la olla 370_1 está dispuesto en el dispositivo de calefacción 350_1, indica que se cambia el estado de la corriente de salida Iout1. El dispositivo de control 160 genera la señal de control CS para controlar el dispositivo de conmutador 130 que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 se acopla al segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140, y el dispositivo de calefacción 350_1 calienta la olla 370_1 de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120 y la energía del segundo dispositivo de almacenamiento de energía 140. Por lo tanto, la tasa de cambio de corriente transitoria generada por el dispositivo de calefacción 350_1 puede reducirse efectivamente, y el ruido causado por la operación de detección de olla también se reduce.
Además, el dispositivo de control 160 también puede establecer los ciclos de trabajo de las señales de control de pulso PWM1_H~PWMN_H a la primera relación, y luego aumenta gradualmente los ciclos de servicio de las señales de control de pulso PWM1_H~PWMN_H de la primera relación a la segunda, como se muestra en la Figura 2A y la Figura 2B, respectivamente. Los ajustes de los ciclos de trabajo de las señales de control de pulso PWM1_H~PWMN_H pueden referirse a las descripciones de las realizaciones de la Figura 2A y la Figura 2B, y la descripción de las mismas no se repite en la presente.
En la operación de detección de la olla 370_1~370_N, la cocina de inducción 300 proporciona la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía 120, y aumenta gradualmente aún más los ciclos de trabajo de las señales de control de pulso PWM1 _H~PWMN _H desde la primera relación a la segunda relación a través del dispositivo de control 160. Por lo tanto, las tasas de cambio de corriente transitoria generadas por los dispositivos de calefacción 350_1~350_N pueden reducirse efectivamente, y el ruido causado por la operación de detección de ollas también se reduce.
Además, cuando las ollas 370_1~370_N no están dispuestas en los dispositivos de calefacción 350_1~350_N, el dispositivo de control 160 controla el dispositivo de conmutador 130 para mantener apagado, y el dispositivo de control 160 también puede restablecer los ciclos de trabajo de las señales de control de pulso PWM1 _H~PWMn _H. Es decir, el dispositivo de control 160 restablece los ciclos de trabajo de las señales de control de pulso PWM1 _H~PWMN _H a la primera relación, y de nuevo aumenta gradualmente los ciclos de trabajo de las señales de control de pulso PWM1 _H~PWMN _H de la primera relación a la segunda, y determina continuamente si las ollas 370_1~370_N están en los dispositivos de calefacción 350_1~350_N.
Suponiendo que después de que el dispositivo de calefacción 350_1 calienta la olla, el dispositivo de control 160 determina que el voltaje de corriente alterna VAC se acerca a un valor predeterminado de acuerdo con la señal de detección. En la realización, el valor predeterminado es, por ejemplo, 0V. Es decir, el dispositivo de control 160 determina si el voltaje de corriente alterna VAC se acerca a 0V según la señal de detección.
Al determinar que el voltaje de corriente alterna VAC se acerca al valor predeterminado, el dispositivo de control 160 puede interrumpir el funcionamiento del dispositivo de calefacción 350_1, es decir, el dispositivo de calefacción 350_1 interrumpe el calentamiento de la olla 370_1. Entonces, el dispositivo de control 160 puede recibir las corrientes de salida Iout2~IoutN de los dispositivos de calefacción 350_2~350_N
Después, dentro de un tiempo predeterminado, el dispositivo de control 160 determina si las ollas 370_2~370_N están dispuestos en el dispositivo de calefacción 350_2~350_N de acuerdo con los estados de cambio de las corrientes de salida Iout2~IoutN. En la realización, el tiempo predeterminado es, por ejemplo, 500 microsegundos.
Al determinar que la olla está dispuesta en al menos uno de los dispositivos de calefacción 350_2~350_N, por ejemplo, la olla 370_2 está dispuesto en el dispositivo de calefacción 350_2, indica que se cambia el estado de la corriente de salida Iout2. El dispositivo de control 160 puede controlar el dispositivo de calefacción 350_1 para calentar la olla 370_1 y controlar el dispositivo de calefacción 350_2 para calentar la olla 370_2. Además, la operación de detectar si la olla está dispuesta en el resto de los dispositivos de calefacción 350_3~350_N puede referirse a la descripción de las realizaciones anteriores, y la descripción de la misma no se repite en la presente.
Además, al determinar que las ollas 370_2~370_N no están dispuestos en los dispositivos de calefacción 350_2~350_N, el dispositivo de control 160 determina nuevamente si el voltaje de corriente alterna VAC se acerca al valor predeterminado de acuerdo con la señal de detección, y determina continuamente si las ollas 370_2~370_N están en los dispositivos de calefacción 350_2~350_N.
En la realización, la cocina de inducción 300 también incluye un dispositivo de protección 180 y una resistencia R1. En la realización, el dispositivo de protección 180 y la resistencia R1 en la Figura 3 son iguales o similares al dispositivo de protección 180 y la resistencia R1 en la Figura 1. El dispositivo de protección 180 y la resistencia R1 en la Figura 3 pueden referirse a la descripción de la realización de la Figura 1, y la descripción de la misma no se repite en la presente.
La Figura 4 muestra una vista esquemática de una parrilla de inducción de acuerdo con una realización de la presente invención. En el paso S402, el método consiste en generar una señal de control para controlar un dispositivo de conmutador a apagar, de modo que un primer dispositivo de calefacción genere una primera corriente de salida de acuerdo con una energía de un primer dispositivo de almacenamiento de energía. En el paso S404, el método consiste en determinar si una primera olla está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la primera corriente de salida.
Al determinar que la primera olla está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción, el método entra en el paso S406. En el paso S406, el método consiste en generar la señal de control para controlar el dispositivo de conmutador que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía se acopla a un segundo dispositivo de almacenamiento de energía, y el primer deshielo de calefacción calienta la primera olla de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía y una energía del segundo dispositivo de almacenamiento de energía. Al determinar que la primera olla no está desechada en el primer dispositivo de calefacción, el método entra en el paso S408. En el paso S408, el método consiste en controlar el dispositivo de conmutador para mantener apagado. Luego, el método vuelve al paso S404 para determinar continuamente si la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción. En la realización, la capacitancia del segundo dispositivo de almacenamiento de energía es mayor que la capacitancia del primer dispositivo de almacenamiento de energía.
La Figura 5 muestra un método de operación de una cocina de inducción de acuerdo con otra realización de la presente invención. En la realización, los pasos S402~S408 en la Figura 5 son iguales a los pasos S402 en la Figura 4. Los pasos S402~S408 en la Figura 5 pueden referirse a la descripción de la realización de la Figura 4, y la descripción de la misma no se repite en la presente.
En el paso S502, el método implica proporcionar una primera señal de control de pulso y una segunda señal de control de pulso al primer dispositivo de calefacción, en donde un ciclo de trabajo de la primera señal de control de pulso se aumenta gradualmente de una primera relación a una segunda relación, y la primera señal de control de pulso es complementaria a la segunda señal de control de pulso. En el paso S504, el método consiste en restablecer el ciclo de trabajo de la primera señal de control de pulso. Luego, el método vuelve al paso S502 para determinar continuamente si la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción.
Las Figuras 6A y 6B muestran un diagrama de flujo de un método de operación de una olla de inducción de acuerdo con otra realización de la presente invención. En la realización, los pasos S402~S408 y los pasos 502-504 en la Figura 6A son iguales a los pasos S402~S408 y S502~504 en la Figura 5. Los pasos S402~S408 y los pasos 502-504 en la Figura 6A pueden referirse a la descripción de la realización de la Figura 5, y la descripción de la misma no se repite en la presente.
En el paso S602, el método consiste en recibir el voltaje de corriente alterna para generar una señal de detección. En el paso S604, el método consiste en determinar si el voltaje de corriente alterna se acerca a un valor predeterminado de acuerdo con la señal de detección. Al determinar que el voltaje de corriente alterna no se aproxima al valor predeterminado, el método vuelve al paso S602 para recibir el voltaje de corriente alterna nuevamente y determina continuamente si el voltaje de corriente alterna se acerca al valor predeterminado. Al determinar que el voltaje de corriente alterna se acerca al valor predeterminado, el método ingresa al paso S606. En el paso S606, el método consiste en interrumpir el funcionamiento del primer dispositivo de calefacción y recibir una segunda corriente de salida de un segundo dispositivo de calefacción.
En el paso S608, el método implica determinar si una segunda olla está en el segundo dispositivo de calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la segunda corriente de salida dentro de un tiempo predeterminado. Al determinar que la segunda olla está en el segundo dispositivo de calefacción, el método entra en el paso S610. En el paso S610, el método consiste en controlar el primer dispositivo de calefacción para calentar la primera olla y controlar el segundo dispositivo de calefacción para calentar la segunda olla. Al determinar que el segundo no está en el segundo dispositivo de calefacción, el método vuelve al paso S602 para recibir continuamente el voltaje de corriente alterna para generar la señal de detección, a fin de realizar la operación posterior.
En resumen, de acuerdo con una cocina de inducción y un método de operación del mismo de la presente invención, el dispositivo de control genera la señal de control para controlar el dispositivo de conmutador a apagar, de modo que el primer dispositivo de calefacción genera la primera corriente de salida de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía. El dispositivo de control determina si la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción de acuerdo con el estado de cambio de la primera corriente de salida. Al determinar que la primera olla está en el primer dispositivo de calefacción, el dispositivo de control genera la señal de control para controlar el dispositivo de conmutador que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía se acopla al segundo dispositivo de almacenamiento de energía, y el primer dispositivo de calefacción calienta la primera olla de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía y la energía del segundo dispositivo de almacenamiento de energía. Por lo tanto, la tasa de cambio de corriente transitoria generada por el dispositivo de calefacción puede reducirse efectivamente, y el ruido causado por la operación de detección de olla también se reduce.
Además, en la realización de la presente invención, el dispositivo de control genera aún más la primera señal de control de pulso y la segunda señal de control de pulso, y luego aumenta gradualmente el ciclo de trabajo de la primera señal de control de pulso de la primera relación a la segunda, en donde la primera señal de control de pulso es complementaria a la segunda señal de control de pulso. Por lo tanto, la realización de la presente invención puede reducir aún más eficazmente la tasa de cambio de corriente transitoria generada por el primer dispositivo de calefacción, y también reducir el ruido causado por la operación de detección de olla. Además, cuando se genera sobrecorriente, el dispositivo de protección se activa para liberar la sobrecorriente. Por lo tanto, el daño al componente del circuito puede evitarse eficazmente y la tolerancia a sobrecorriente puede aumentar.
Además, después de que el primer dispositivo de calefacción calienta la primera olla, el dispositivo de control puede determinar aún más si la segunda olla está en el segundo dispositivo de calefacción. Al determinar que la olla está en el segundo dispositivo de calefacción, el dispositivo de control controla el primer dispositivo de calefacción para calentar la primera olla y controla el segundo dispositivo de calefacción para calentar la segunda olla. Por lo tanto, la conveniencia de uso puede ser aumentada.
Claims (13)
1. Una cocina de inducción (100), que comprende:
un dispositivo rectificador (110), configurado para recibir un voltaje de corriente alterna y convertir el voltaje de corriente alterna en un voltaje de corriente directa;
un primer dispositivo de almacenamiento de energía (120), acoplado al dispositivo rectificador y configurado para recibir la tensión de corriente directa y almacenar energía;
un dispositivo de conmutador (130), acoplado al primer dispositivo de almacenamiento de energía y configurado para ser controlado por una señal de control;
un segundo dispositivo de almacenamiento de energía (140), acoplado al dispositivo de conmutador, en el que la capacitancia de la segunda unidad de almacenamiento de energía es mayor que la capacitancia de la primera unidad de almacenamiento de energía;
un primer dispositivo de calefacción (150), acoplado al primer dispositivo de almacenamiento de energía y el dispositivo de conmutador; y
un dispositivo de control (160), acoplado al dispositivo del conmutador y al primer dispositivo de calefacción, en donde el dispositivo de control configurado para generar la señal de control para controlar el dispositivo del conmutador que se apaga, de modo que el primer dispositivo de calefacción genere una primera corriente de salida de acuerdo con la energía del primer dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de control determina si una primera olla (170) se dispone en el primer dispositivo de calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la primera corriente de salida, al determinar que la primera olla está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción, el dispositivo de control genera la señal de control para controlar el dispositivo de conmutador que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía se acopla al segundo dispositivo de almacenamiento de energía.
2. La cocina de inducción de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al determinar que la primera olla no está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción, el dispositivo de control controla el conmutador para que siga apagado.
3. La cocina de inducción de acuerdo con la reivindicación 2, en donde durante el dispositivo de conmutador se apaga, el dispositivo de control proporciona además una primera señal de control de pulso y una segunda señal de control de pulso al primer dispositivo de calefacción, en donde un ciclo de trabajo del primer control de onda de pulso se aumenta gradualmente de una primera relación a una segunda, y la primera señal de control de pulso es complementaria a la segunda señal de control de pulso.
4. La cocina de inducción de acuerdo con la reivindicación 3, en donde al determinar que la primera olla no está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción, el dispositivo de control restablece aún más el ciclo de trabajo de la primera señal de control de pulso.
5. La cocina de inducción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además:
un segundo dispositivo de calefacción, acoplado al primer dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de conmutador, el dispositivo de control y el primer dispositivo de calefacción; y
un dispositivo de detección, acoplado al dispositivo de control, y configurado para recibir el voltaje de corriente alterna para generar una señal de detección;
en donde después de que el primer dispositivo de calefacción calienta la primera olla, el dispositivo de control determina si el voltaje de corriente alterna se acerca a un valor predeterminado de acuerdo con la señal de detección, al determinar que el voltaje de corriente alterna se acerca al valor predeterminado, el dispositivo de control interrumpe el funcionamiento del primer dispositivo de calefacción y recibe una segunda corriente de salida del segundo dispositivo de calefacción, el dispositivo de control determina si una segunda olla se dispone en la segunda calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la segunda corriente de salida dentro de un tiempo predeterminado,
y al determinar la segunda olla se dispone en el segundo dispositivo de calefacción, el dispositivo de control controla el primer dispositivo de calefacción para calentar la primera olla y controla el segundo dispositivo de calefacción para calentar la segunda olla.
6. La cocina de inducción de acuerdo con la reivindicación 5, en donde al determinar la segunda olla no se dispone en el segundo dispositivo de calefacción, el dispositivo de control determina de nuevo si el voltaje de corriente alterna se acerca al valor predeterminado de acuerdo con la señal de detección y determina continuamente si el segundo dispositivo de calefacción se dispone en el segundo dispositivo de calefacción.
7. La cocina de inducción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además:
un dispositivo de protección, acoplado al dispositivo del conmutador en paralelo, en el que cuando se produce una sobrecorriente, el dispositivo de protección se activa para liberar la sobrecorriente.
8. Un método de operación de una olla de inducción de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:
generar una señal de control (S402) para controlar un dispositivo de conmutador a apagar, de modo que un primer dispositivo de calefacción genere una primera corriente de salida de acuerdo con una energía de un primer dispositivo de almacenamiento de energía;
determinar si (S404) una primera olla está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la primera corriente de salida; y
al determinar que la primera olla está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción, generando la señal de control (S406) para controlar el dispositivo de conmutador que se encenderá, de modo que el primer dispositivo de almacenamiento de energía se acopla a un segundo dispositivo de almacenamiento de energía;
en donde la capacitancia del segundo dispositivo de almacenamiento de energía es mayor que la capacitancia del primer dispositivo de almacenamiento de energía.
9. El método de operación de la cocina de inducción de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende además: al determinar que la primera olla no está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción, controlar el conmutador para que siga apagado.
10. El método de operación de la cocina de inducción de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además: proporcionar una primera señal de control de pulso y una segunda señal de control de pulso al primer dispositivo de calefacción, en donde un ciclo de trabajo de la primera señal de control de pulso se aumenta gradualmente de una primera relación a una segunda, y la primera señal de control de pulso es complementaria a la segunda señal de control de pulso.
11. El método de operación de la olla de inducción de acuerdo con la reivindicación 10, en donde después del paso de cuando se determina que la primera olla no está dispuesta en el primer dispositivo de calefacción, controlando el conmutador a mantener para ser apagado, el método de operación comprende además: restablecimiento del ciclo de trabajo de la primera señal de control de pulso.
12. El método de operación de la cocina de inducción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, que comprende además:
recibir el voltaje de corriente alterna para generar una señal de detección;
determinar si la tensión de corriente alterna se acerca a un valor predeterminado según la señal de detección;
al determinar que la tensión de corriente alterna se acerca al valor predeterminado, interrumpiendo el funcionamiento del primer dispositivo de calefacción y recibiendo una segunda corriente de salida de un segundo dispositivo de calefacción; determinar si una segunda olla está dispuesta en el segundo dispositivo de calefacción de acuerdo con un estado de cambio de la segunda corriente de salida dentro de un tiempo predeterminado; y
al determinar que la segunda olla está dispuesta en el segundo dispositivo de calefacción, controlar el primer dispositivo de calefacción para calentar la primera olla y controlar el segundo dispositivo de calefacción para calentar la segunda olla.
13. El método de operación de la cocina de inducción de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende además: al determinar que la segunda olla no está dispuesta en el segundo dispositivo de calefacción, devolver el paso de recibir el voltaje de corriente alterna para generar la señal de detección.
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