電磁感應加熱裝置的加熱控制方法及電磁感應加熱裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種電磁感應加熱裝置的加熱控制方法，其中，所述電磁感應加熱裝置包括功率開關，所述方法包括如下步驟：S1，實時檢測所述功率開關的電流；S2，當功率開關的平均電流大于等于第一電流閾值時，控制所述電磁感應加熱裝置以所述第一電流閾值進行加熱第一預設時間T1后，降低控制所述功率開關的信號的占空比；S3，當所述平均電流小于等于第二電流閾值時，控制所述電磁感應加熱裝置以所述第二電流閾值進行加熱第二預設時間T2后，提高控制所述功率開關的信號的占空比，其中，所述第二電流閾值小于所述第一電流閾值。該加熱控制方法能夠有效降低功率開關的溫升，無需增加成本，實用性強。本發明還公開了一種電磁感應加熱裝置。
【專利說明】電磁感應加熱裝置的加熱控制方法及電磁感應加熱裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及電磁感應加熱【技術領域】，特別涉及一種電磁感應加熱裝置的加熱控制方法以及一種電磁感應加熱裝置。
【背景技術】
[0002]目前電磁感應加熱裝置例如電磁爐在降低電磁爐的IGBT (Insulated GateBipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)溫升解決方法中，主要是采取加大散熱器、增加風機風量、更改風道這些措施來實現的。雖然這些方法也能降低IGBT溫升，但是加大散熱器、增加風機風量會增加成本，更改風道又沒有規律可尋，不同的機型需要做不同的修改,增加工作的復雜性,生產成本高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。
[0004]為此，本發明需要提出一種能夠有效降低功率開關的溫升、無需增加成本的電磁感應加熱裝置及其的加熱控制方法。
[0005]為達到上述目的，本發明一方面的實施例提出的一種電磁感應加熱裝置的加熱控制方法，其中，所述電磁感應加熱裝置包括功率開關，所述方法包括如下步驟:Si，實時檢測所述功率開關的電流；S2，根據所述預設次檢測到的所述功率開關的電流計算所述功率開關的平均電流，當所述平均電流大于等于第一電流閾值時，控制所述電磁感應加熱裝置以所述第一電流閾值進行加熱第一預設時間Tl后，降低控制所述功率開關的信號的占空比；S3，當所述平均電流小于等于第二電流閾值時，控制所述電磁感應加熱裝置以所述第二電流閾值進行加熱第二預設時間T2后，提高控制所述功率開關的信號的占空比，其中，所述第二電流閾值小于所述第一電流閾值。
[0006]根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置的加熱控制方法，通過在電磁感應加熱裝置工作時控制改變功率開關單次的開通時間來實現電磁感應加熱裝置的加熱功率的波動，能夠有效地降低功率開關的溫升，本發明的控制方法適用于任何機型的電磁感應加熱裝置，通用性強。此外，該加熱控制方法簡單易行。
[0007]在本發明的一個實施例中，O分鐘彡Tl ^ 5分鐘，O分鐘彡T2 ^ 5分鐘。
[0008]其中，在所述步驟S2和S3中，控制所述電磁感應加熱裝置的平均加熱功率處于額定功率的預設正負偏差范圍內。
[0009]在本發明的一個實施例中，所述預設正負偏差范圍為5%?-20%。
[0010]在本發明的一個實施例中，所述預設次為5?20次。
[0011 ] 在本發明的實施例中，所述第一電流閾值為所述額定功率處于最大正偏差時所對應的電流值，所述第二電流閾值為所述額定功率處于最小負偏差時所對應的電流值。
[0012]為達到上述目的，本發明另一方面的實施例提出的一種電磁感應加熱裝置，包括:功率開關；電流檢測模塊，所述電流檢測模塊與所述功率開關相連，用于檢測所述功率開關的電流；驅動模塊，所述驅動模塊與所述功率開關相連；控制模塊，所述控制模塊與所述驅動模塊和所述電流檢測單元分別相連，所述控制模塊根據所述電流檢測模塊預設次檢測的所述功率開關的電流計算所述功率開關的平均電流，在所述平均電流大于等于第一電流閾值時輸出第一控制信號以控制所述功率開關的開通時間，并在所述第一控制信號以相同的占空比保持第一預設時間Tl后，所述控制模塊降低所述第一控制信號的占空比，以及在所述平均電流小于等于第二電流閾值時輸出第二控制信號以控制所述功率開關的開通時間，并在所述第二控制信號以相同的占空比保持第二預設時間T2后，所述控制模塊提高所述第二控制信號的占空比，其中，所述第二電流閾值小于所述第一電流閾值。
[0013]根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置，通過在電磁感應加熱裝置工作時控制模塊控制改變功率開關單次的開通時間來實現電磁感應加熱裝置的加熱功率的波動，既能夠有效地降低功率開關的溫升，又無需增加工作的復雜性，降低了生產成本，并適用于任何機型的電磁感應加熱裝置，通用性強。
[0014]在本發明的一個實施例中，O分鐘彡Tl ^ 5分鐘，O分鐘彡T2 ^ 5分鐘。
[0015]其中，所述控制模塊控制所述電磁感應加熱裝置的平均加熱功率處于額定功率的預設正負偏差范圍內。
[0016]在本發明的一個實施例中，所述預設正負偏差范圍為5%?-20%。
[0017]在本發明的實施例中，所述第一電流閾值為所述額定功率處于最大正偏差時所對應的電流值，所述第二電流閾值為所述額定功率處于最小負偏差時所對應的電流值。
[0018]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0020]圖1為根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置的加熱控制方法的流程圖；
[0021]圖2為根據本發明一個具體實施例的電磁爐的加熱控制方法的流程圖；以及
[0022]圖3為根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置的結構示意圖。
[0023]附圖標記:
[0024]功率開關10、電流檢測模塊20、驅動模塊30和控制模塊40、加熱模塊50。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0026]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此夕卜，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0027]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0028]參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。
[0029]下面參照附圖來描述根據本發明實施例提出的電磁感應加熱裝置的加熱控制方法以及電磁感應加熱裝置。
[0030]圖1為根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置的加熱控制方法的流程圖。其中，如圖1所示，電磁感應加熱裝置包括功率開關，該電磁感應加熱裝置的加熱控制方法包括如下步驟:
[0031]SI，實時檢測功率開關的電流。
[0032]在本發明的一個實施例中，功率開關可以為IGBT。
[0033]S2，根據預設次檢測到的功率開關的電流計算功率開關的平均電流，當平均電流大于等于第一電流閾值時，控制電磁感應加熱裝置以第一電流閾值進行加熱第一預設時間Tl后，降低控制功率開關的信號的占空比。在本發明的一個示例中，預設次為5?20次。
[0034]其中，O分鐘彡Tl ^ 5分鐘，優選地，Tl可以為2分鐘。并且，在該步驟S2中，需要控制電磁感應加熱裝置的平均加熱功率處于額定功率的預設正負偏差范圍內。在本發明的一個示例中，預設正負偏差范圍可以為5%?-20%,例如,額定功率的正偏差可以為額定功率的5%，額定功率的負偏差可以為額定功率的-10%。
[0035]進一步地，在本發明的實施例中，第一電流閾值為額定功率處于最大正偏差時所對應的電流值，例如，第一電流閾值可以為PI =Pe (1+5%)所對應的電流值，其中，PI為該電磁感應加熱裝置可達到的最大功率。
[0036]S3，當平均電流小于等于第二電流閾值時，控制電磁感應加熱裝置以第二電流閾值進行加熱第二預設時間T2后，提高控制功率開關的信號的占空比，其中，第二電流閾值小于第一電流閾值。
[0037]其中，O分鐘彡T2 ^ 5分鐘，優選地，T2也可以為2分鐘。并且，在該步驟S3中，同樣需要控制電磁感應加熱裝置的平均加熱功率處于額定功率的預設正負偏差范圍內。
[0038]進一步地，在本發明的實施例中，第二電流閾值為額定功率處于最小負偏差時所對應的電流值，例如，第二電流閾值可以為P2=Pe (1-10%)所對應的電流值，其中，P2為該電磁感應加熱裝置可達到的最小功率。
[0039]具體地，在本發明的一個實施例中，如圖2所示，上述電磁感應加熱裝置為電磁爐，電磁爐的加熱控制方法是基于電磁爐的控制電路來實現的，具體包括如下步驟:
[0040]S201，開始。開啟電磁爐進行加熱工作。
[0041]S202,多次檢測IGBT的電流，并計算得到IGBT的平均電流。
[0042]S203，判斷當前IGBT的平均電流是否大于等于第一電流值。如果是，執行步驟S204 ;如果否，執行步驟S210。
[0043]S204,控制電磁爐以第一電流閾值進行加熱。
[0044]S205，判斷加熱時間是否達到Tl。如果是，執行步驟S206 ;如果否，返回步驟S205繼續判斷。
[0045]S206，控制電磁爐降功率加熱。也就是說，降低控制IGBT的信號的占空比即控制給IGBT的脈沖寬度逐步變小以降低IGBT單次開通的時間，使電磁爐的加熱功率逐漸降低。
[0046]S207，判斷當前IGBT的平均電流是否小于等于第二電流值。如果是，執行步驟S208 ;如果否，返回步驟S206。
[0047]S208，控制電磁爐以第二電流閾值進行加熱。
[0048]S209，判斷加熱時間是否達到T2。如果是，執行步驟S210 ;如果否，返回步驟S209繼續判斷。
[0049]S210，控制電磁爐升功率加熱。也就是說，提高控制IGBT的信號的占空比即控制給IGBT的脈沖寬度逐步增大以增加IGBT單次開通的時間，使電磁爐的加熱功率逐漸升高。并且，加熱至檢測到當前IGBT的平均電流大于等于第一電流閾值后重復上述步驟，即回到步驟S203繼續判斷。
[0050]需要說明的是，本發明的加熱控制方法可應用于多種采用IGBT作為功率開關的電器中，特別適用于電磁爐、電磁電飯煲、電磁壓力鍋等電磁感應加熱裝置中。
[0051 ] 根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置的加熱控制方法，通過在電磁感應加熱裝置工作時控制改變功率開關單次的開通時間來實現電磁感應加熱裝置的加熱功率的波動，能夠有效地降低功率開關的溫升。此外，該加熱控制方法簡單易行，并適用于任何機型的電磁感應加熱裝置，通用性強，尤其適用于電磁爐、電磁電飯煲、電磁壓力鍋等采用電磁加熱的家用電器。
[0052]圖3為根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置的結構示意圖。如圖3所示，該電磁感應加熱裝置包括功率開關10、加熱模塊50、電流檢測模塊20、驅動模塊30和控制模塊40。
[0053]其中，加熱模塊50與功率開關10相連，電流檢測模塊20與功率開關10相連，用于檢測功率開關10的電流。驅動模塊30與功率開關10相連，控制模塊40與驅動模塊30和電流檢測單元20分別相連，控制模塊40根據電流檢測模塊20預設次檢測的功率開關10的電流計算功率開關10的平均電流，在平均電流大于等于第一電流閾值時輸出第一控制信號以控制功率開關10的開通時間，并在所述第一控制信號以相同的占空比保持第一預設時間Tl后，控制模塊40降低第一控制信號的占空比，以及在平均電流小于等于第二電流閾值時輸出第二控制信號以控制功率開關10的開通時間，并在第二控制信號以相同的占空比保持第二預設時間T2后，控制模塊40提高第二控制信號的占空比，其中，第二電流閾值小于第一電流閾值。
[0054]在本發明的一個實施例中，如圖3所示，功率開關10可以為IGBT，控制模塊40可以為單片機，該電磁感應加熱裝置可以為電磁爐。IGBT驅動模塊的輸出端連接IGBT的G極，輸入端連接單片機，電流檢測模塊20的輸入端連接IGBT的E極，輸出端連接單片機，IGBT的C極接加熱模塊50。
[0055]當電流檢測模塊20檢測到IGBT的E極平均電流大于等于第一電流閾值時，單片機控制加熱模塊保持第一電流閾值加熱一段時間Tl后，單片機控制IGBT驅動模塊輸出給IGBT的脈沖寬度逐步變小以降低IGBT單次開通的時間，使電磁爐的功率逐漸降低；
[0056]當電流檢測模塊20檢測到IGBT的E極平均電流小于等于第二電流閾值時，單片機控制加熱模塊保持第二電流閾值加熱一段時間T2后，單片機控制IGBT驅動模塊輸出給IGBT脈沖寬度逐步增大以增加IGBT單次開通的時間，使功率逐漸升高，加熱直至電流檢測模塊檢測到IGBT的E極平均電流大于等于第一電流閾值，從而進行循環控制。
[0057]其中，O分鐘彡Tl ^ 5分鐘，O分鐘彡T2彡5分鐘，優選地，Tl可以為2分鐘，T2也可以為2分鐘。并且，控制模塊40需要控制電磁感應加熱裝置的平均加熱功率處于額定功率的預設正負偏差范圍內。在本發明的一個示例中，預設正負偏差范圍可以為5%?_20%，例如，額定功率的正偏差可以為額定功率的5%，額定功率的負偏差可以為額定功率的_10%。
[0058]進一步地，在本發明的實施例中，第一電流閾值為額定功率處于最大正偏差時所對應的電流值，例如，第一電流閾值可以為PI =Pe (1+5%)所對應的電流值，其中，PI為該電磁感應加熱裝置可達到的最大功率。第二電流閾值為額定功率處于最小負偏差時所對應的電流值，例如，第二電流閾值可以為P2=Pe (1-10%)所對應的電流值，其中，P2為該電磁感應加熱裝置可達到的最小功率。
[0059]根據本發明實施例的電磁感應加熱裝置，通過在電磁感應加熱裝置工作時控制模塊控制改變功率開關單次的開通時間來實現加熱模塊的加熱功率的波動，既能夠有效地降低功率開關的溫升，又無需增加工作的復雜性，降低了生產成本，并適用于任何機型的電磁感應加熱裝置，通用性強。
[0060]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發明的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬【技術領域】的技術人員所理解。
[0061]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基于計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令并執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。
[0062]應當理解，本發明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟件或固件來實現。例如，如果用硬件來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現:具有用于對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。
[0063]本【技術領域】的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0064]此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
[0065]上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0066]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0067]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1.一種電磁感應加熱裝置的加熱控制方法，其特征在于，所述電磁感應加熱裝置包括功率開關，所述方法包括如下步驟: SI，實時檢測所述功率開關的電流； S2，根據預設次檢測到的所述功率開關的電流計算所述功率開關的平均電流，當所述平均電流大于等于第一電流閾值時，控制所述電磁感應加熱裝置以所述第一電流閾值進行加熱第一預設時間Tl后，降低控制所述功率開關的信號的占空比； S3，當所述平均電流小于等于第二電流閾值時，控制所述電磁感應加熱裝置以所述第二電流閾值進行加熱第二預設時間T2后，提高控制所述功率開關的信號的占空比，其中，所述第二電流閾值小于所述第一電流閾值。
2.如權利要求1所述的加熱控制方法，其特征在于，O分鐘<Tl ( 5分鐘，O分鐘^ T2 ^ 5分鐘。
3.如權利要求1所述的加熱控制方法，其特征在于，在所述步驟S2和S3中，控制所述電磁感應加熱裝置的平均加熱功率處于額定功率的預設正負偏差范圍內。
4.如權利要求3所述的加熱控制方法，其特征在于，所述預設正負偏差范圍為5% ?-20%。
5.如權利要求1所述的加熱控制方法，其特征在于，所述預設次為5?20次。
6.如權利要求3所述的加熱控制方法，其特征在于，所述第一電流閾值為所述額定功率處于最大正偏差時所對應的電流值，所述第二電流閾值為所述額定功率處于最小負偏差時所對應的電流值。
7.—種電磁感應加熱裝置，其特征在于，包括: 功率開關； 電流檢測模塊，所述電流檢測模塊與所述功率開關相連，用于檢測所述功率開關的電流； 驅動模塊，所述驅動模塊與所述功率開關相連； 控制模塊，所述控制模塊與所述驅動模塊和所述電流檢測單元分別相連，所述控制模塊根據所述電流檢測模塊預設次檢測的所述功率開關的電流計算所述功率開關的平均電流，在所述平均電流大于等于第一電流閾值時輸出第一控制信號以控制所述功率開關的開通時間，并在所述第一控制信號以相同的占空比保持第一預設時間Tl后，所述控制模塊降低所述第一控制信號的占空比，以及在所述平均電流小于等于第二電流閾值時輸出第二控制信號以控制所述功率開關的開通時間，并在所述第二控制信號以相同的占空比保持第二預設時間T2后，所述控制模塊提高所述第二控制信號的占空比，其中，所述第二電流閾值小于所述第一電流閾值。
8.如權利要求7所述的電磁感應加熱裝置，其特征在于，O分鐘<Tl < 5分鐘，O分鐘^ T2 ^ 5分鐘。
9.如權利要求7所述的電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述控制模塊控制所述電磁感應加熱裝置的平均加熱功率處于額定功率的預設正負偏差范圍內。
10.如權利要求9所述的電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述預設正負偏差范圍為5% ?-20%。
11.如權利要求9所述的電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述第一電流閾值為所述額定功率處于最大正偏差時所對應的電流值，所述第二電流閾值為所述額定功率處于最小負偏差時所對應的電流值。
【文檔編號】H05B6/06GK104244481SQ201310238922
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月14日 優先權日:2013年6月14日
【發明者】秦繼祥 申請人:美的集團股份有限公司, 佛山市順德區美的電熱電器制造有限公司