專利名稱：一種電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)低功率加熱電磁爐的控制方法，屬于電磁爐加熱控制的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，市面上銷售的多數(shù)電磁爐，其控制單元是通過整流、諧振電路簡單串聯(lián)而成的拓樸結(jié)構(gòu)，在線圈上形成高頻的交變磁場(chǎng)輸出功率，由于電磁線圈和電容諧振參數(shù)是不變的，要保證IGBT處于低損開關(guān)狀態(tài)，就必須使用大功率加熱，要想實(shí)現(xiàn)小于800W的連續(xù)小功率加熱，就要改變開關(guān)頻率，使振蕩頻率偏離諧振，IGBT便處于更開關(guān)狀態(tài)，發(fā)熱嚴(yán)重， 嚴(yán)重影響了電磁爐的使用壽命。雖然目前部分方案采用了可控硅斬波技術(shù)實(shí)現(xiàn)低功率加熱，但并未確定開通或關(guān)斷可控硅的市電電壓點(diǎn)，如果在市電電壓過高時(shí)開通，則會(huì)產(chǎn)生較大的噪音及溫升問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種能有效降低在高壓低功率時(shí)的開關(guān)損耗，延長使用壽命，能消除低功率加熱時(shí)的調(diào)功噪音問題的電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法，尤其是可實(shí)現(xiàn)低于800W以下的電磁爐連續(xù)功率加熱的處理方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法，包括以下步驟首先分別預(yù)設(shè)功率控制電路中開關(guān)元件開通時(shí)間Ton及關(guān)斷時(shí)間Toff，電磁爐開始加熱后， 微處理器按過零檢測(cè)電路輸出的市電過零脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值乘以已知脈沖信號(hào)周期計(jì)算得出電磁爐工作時(shí)間t，當(dāng)t < Ton時(shí)輸出高電平信號(hào)，開通開關(guān)元件，正常功率輸出； 當(dāng)Ton ^ t^(Ton+Toff)時(shí)輸出低電平信號(hào)，關(guān)斷開關(guān)元件，停止功率輸出，其特征在于， 所述Ton起始開通時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓UoruToff起始關(guān)斷時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓值Uoff的具體計(jì)算公式為
Uon e [O, I Um*sin (η π 士 α) | ] ；Uoff e [O, | Um*sin( (η+1) π - α ) | ]； 式中，Um—市電電壓最大值；η—任意整數(shù)；α —電角度；π—圓周率。所述Uon、Uoff計(jì)算公式中的電角度α e
。所述功率控制電路中開關(guān)元件為IGBT、MOS管、可控硅或三極管。本發(fā)明的有益效果是，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)低功率加熱過程進(jìn)行改進(jìn)，通過公式能精確計(jì)算出一個(gè)控制周期內(nèi)開通或關(guān)斷開關(guān)元件的具體市電電壓點(diǎn)，據(jù)此電壓點(diǎn)控制開關(guān)元件， 能夠有效降低了單管電磁爐在高壓低功率時(shí)IGBT的開關(guān)損耗，延長了電磁爐的使用壽命， 消除了低功率加熱時(shí)的調(diào)功噪音問題，使烹飪效果更完美，滿足了用戶真正連續(xù)低功率加熱需求，同時(shí)增加了用戶的滿意度，提高了電磁爐工作的安全性、可靠性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的波形圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法的控制電路，包括整流電路1、功率控制電路2、LC諧振電路3、過零檢測(cè)4、微控制器5和驅(qū)動(dòng)電路6， 其中整流電路1和過零檢測(cè)電路4的輸入端分別連接市電，過零檢測(cè)電路4的輸出端與微處理器5的輸入端連接，微處理器5和LC諧振電路3的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路6的輸入端連接， 所述功率控制電路2的輸入端與整流電路1的輸出端連接，輸出端分別與微控制器5和LC 諧振電路3的輸入端連接。如圖2所示，所述功率控制電路2是可控硅開關(guān)控制電路，其包括可控硅SCR21、光電耦合器U21、三極管Q21、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24，其中可控硅SCR21的A 極與整流電路1的輸出端和電阻R21連接，K極與加熱電路3的輸入端連接，G極與光電耦合器U21的輸出端連接，電阻R22 —端與電源VCC連接，另一端與光電耦合器U21的輸入端連接，三極管Q21的C極與光電耦合器U21的輸入端相連，B極與電阻R23相連，E極接地， 電阻R23、R34與微處理器5的輸出端相連。本實(shí)施例中，功率控制電路(2)中的開關(guān)元件為可控硅SCR21。所述過零檢測(cè)電路4包括二極管041、二極管042、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R44、電阻R45、三極管Q41、三極管Q42和電容C41，其中二極管D41、二極管D42分別連接在市電的輸入端；分壓電阻R41、R42串聯(lián)，其一端接地，另一端與二極管D41、二極管D42連接；三極管Q41的B極連接在串聯(lián)電阻R41、電阻R42之間電路上，C極通過電阻R43接電源 VCC, E極接地；三極管Q42的B極與三極管Q41的C極連接，C極通過電阻R44與電源VCC 連接，E極接地；電阻R45 —端與三極管Q42的C極連接，另一端與微處理器(5)的INTO信號(hào)輸入端連接；電容C41的一端接地，另一端連接與三極管Q41的B極連接。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)首先分別預(yù)設(shè)功率控制電路2中開關(guān)元件開通時(shí)間Ton及關(guān)斷時(shí)間Toff，電磁爐開始加熱后，微處理器5按過零檢測(cè)電路4輸出的市電過零脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值乘以已知脈沖信號(hào)周期計(jì)算得出電磁爐工作時(shí)間t，當(dāng)t < Ton時(shí)輸出高電平信號(hào)，開通開關(guān)元件，正常功率輸出；當(dāng)Ton < t^(Ton+Toff)時(shí)輸出低電平信號(hào)，關(guān)斷開關(guān)元件，停止功率輸出，其特征在于，所述Ton起始開通時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓UonJoff起始關(guān)斷時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓值Uoff的具體計(jì)算公式為
Uon e [O, I Um*sin (η π 士 α) | ] ；Uoff e [O, | Um*sin( (η+1) π - α ) | ]； 式中，Um—市電電壓最大值；η—任意整數(shù)；α —電角度；π —圓周率。所述Uon、Uoff計(jì)算公式中的電角度α e
。本實(shí)施例中，電磁爐火力檔設(shè)定為800-1600W，系統(tǒng)接入50Hz交流市電，整流后形成IOOHz直流電，設(shè)定功率低至500W時(shí)占空比為50%，則脈沖周期為10ms，Ton=20ms, iTofT=ZOms,選取 α =0. 1 弧度，Um=310V, Uon=18V, Uoff=18V0
權(quán)利要求
1.一種電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法，包括以下步驟首先分別預(yù)設(shè)功率控制電路(2)中開關(guān)元件開通時(shí)間Ton及關(guān)斷時(shí)間Toff，電磁爐開始加熱后，微處理器(5)按過零檢測(cè)電路(4)輸出的市電過零脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值乘以已知脈沖信號(hào)周期計(jì)算得出電磁爐工作時(shí)間t，當(dāng)t < Ton時(shí)輸出高電平信號(hào)，開通開關(guān)元件，正常功率輸出；當(dāng) Ton ^ t ^ (Ton+Toff )時(shí)輸出低電平信號(hào)，關(guān)斷開關(guān)元件，停止功率輸出，其特征在于，所述 Ton起始開通時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓UoruToff起始關(guān)斷時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓值Uoff的具體計(jì)算公式為Uon e [O, I Um*sin (η π 士 α) | ] ；Uoff e [O, | Um*sin( (η+1) π - α ) | ]；式中，Um—市電電壓最大值；η—任意整數(shù)；α —電角度；π —圓周率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法，其特征在于，所述Uon、 Uoff計(jì)算公式中的電角度α e
。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法，其特征在于，所述功率控制電路(2)中開關(guān)元件為IGBT、M0S管、可控硅或三極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁爐連續(xù)低功率加熱的控制方法，包括以下步驟首先分別預(yù)設(shè)功率控制電路中開關(guān)元件開通時(shí)間Ton及關(guān)斷時(shí)間Toff，電磁爐開始加熱后，微處理器按過零檢測(cè)單元輸出的市電過零脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值乘以已知脈沖信號(hào)周期計(jì)算得出電磁爐工作時(shí)間t，當(dāng)t≤Ton時(shí)輸出高電平信號(hào)，開通開關(guān)元件，正常功率輸出；當(dāng)Ton≤t≤(Ton+Toff)時(shí)輸出低電平信號(hào)，關(guān)斷開關(guān)元件，停止功率輸出，其特征在于所述Ton起始開通時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓Uon、Toff起始關(guān)斷時(shí)刻對(duì)應(yīng)的市電電壓值Uoff的具體計(jì)算公式為Uon∈
；Uoff∈
；式中，Um—市電電壓最大值；n—任意整數(shù)；α—電角度；π—圓周率。本發(fā)明有效降低了單管電磁爐在高壓低功率時(shí)IGBT的開關(guān)損耗，延長了電磁爐的使用壽命，消除了低功率加熱時(shí)的調(diào)功噪音問題。
文檔編號(hào)F24C7/08GK102252355SQ20111022307
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者李新峰, 鮮志雄 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)有限公司