CN110811312B - 烹饪器具及其控制装置、控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种烹饪器具及其控制装置、方法，其中，烹饪器具的控制装置包括：整流电路，整流电路用于对交流电源输出的交流电进行整流处理以输出脉动直流电；谐振电路，谐振电路包括串联连接的超声波换能器和谐振电感；激励电路，激励电路的输入端与整流电路的输出端相连，激励电路的输出端与谐振电路相连；电压检测电路，电压检测电路用于检测超声波换能器两端的电压；控制电路，控制电路分别与激励电路的控制端和电压检测电路相连，控制电路用于根据超声波换能器两端的电压输出驱动信号至激励电路，通过激励电路给谐振电路提供激励电源，由此，能够使驱动信号的频率与谐振电路当前的谐振频率一致，从而使超声波换能器工作在最佳状态。

Description

烹饪器具及其控制装置、控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种烹饪器具的控制装置、一种烹饪器具和一种烹饪器具的控制方法。

背景技术

现有烹饪器具(如高压锅)在烹饪时，由于锅内压力大，食物无法翻滚，营养物质难以析出，做出的粥汤清淡口感差。为此，相关技术中利用超声波振动技术很好的解决了这一问题。通过给超声波换能器提供一定频率的交流电信号，超声波换能器将电能转换为动能，以使锅内水分子高频机械振动，并传递至食物中，使食物营养物质分解。超声波换能器是烹饪器具的重要核心部件，超声波换能器使用压电材料制作，电学特性上对外呈容性阻抗，容性负载将产生无功功率，输出功率因素低，因此，需要一个感性元器件与之匹配，使超声驱动***工作时呈阻性状态，即超声波换能器与一谐振电感组成谐振电路。

目前，在对超声波换能器进行驱动时，是对谐振电路输入固定频率的交流点信号，但是超声波换能器在振动工作过程中，温度、环境、振动时间及振动***元件的老化等因素，都会影响超声波换能器的电气参数，谐振电路的谐振频率会发生漂移，这种漂移会使电路中的电抗成分增加，无功功率增加，工作状态进一步变差，从而会有损坏换能元件的风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种烹饪器具的控制装置，以使驱动信号的频率与谐振电路的谐振频率一致，实现频率跟踪。

本发明的第二个目的在于提出一种烹饪器具。

本发明的第三个目的在于提出一种烹饪器具的控制方法。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种烹饪器具的控制装置，包括：整流电路，所述整流电路的输入端与交流电源相连，所述整流电路用于接收所述交流电源输出的交流电，并对所述交流电进行整流处理以输出脉动直流电；谐振电路，所述谐振电路包括串联连接的超声波换能器和谐振电感；激励电路，所述激励电路的输入端与所述整流电路的输出端相连，所述激励电路的输出端与所述谐振电路相连；电压检测电路，所述电压检测电路用于检测所述超声波换能器两端的电压；控制电路，所述控制电路分别与所述激励电路的控制端和所述电压检测电路相连，所述控制电路用于根据所述超声波换能器两端的电压输出驱动信号至所述激励电路，以使所述激励电路将所述脉动直流电转换为交流电，以为所述谐振电路提供激励电源。

根据本发明实施例的烹饪器具的控制装置，通过检测超声波换能器两端的电压变化，调整驱动信号的输出频率，能够使得其与当前电压下谐振电路的谐振频率相一致，使超声波换能器工作于最佳状态。

另外，根据本发明实施例的烹饪器具的控制装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，烹饪器具的控制装置，还包括：阻抗变换器，所述阻抗变换器的初级侧与所述激励电路的输出端相连，所述阻抗变换器的次级侧与所述谐振电路串联连接。

根据本发明的一个实施例，所述烹饪器具的控制装置，还包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述整流电路的输出端的第一极相连，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输出端的第二极相连，所述第一电容用于对所述脉动直流电进行平滑处理。

根据本发明的一个实施例，所述控制电路包括：半桥驱动器，所述半桥驱动器的输出端与所述激励电路的控制端相连；控制器，所述控制器具有第一PWM引脚、第二PWM引脚、AD引脚，所述第一PWM引脚与所述半桥驱动器的第一输入端相连，所述第二PWM引脚与所述半桥驱动器的第二输入端相连，所述AD引脚与所述电压检测电路相连，所述控制器根据所述超声波换能器两端的电压，通过所述第一PWM引脚输出第一控制信号，通过所述第二PWM引脚输出第二控制信号，其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号互补；其中，所述半桥驱动器将所述第一控制信号转换为第一驱动信号，将所述第二控制信号转换为第二驱动信号，其中，所述驱动信号包括所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

根据本发明的一个实施例，所述激励电路包括：第一开关管，所述第一开关管的栅极与所述半桥驱动器的第一输出端相连，所述第一开关管的漏极与所述整流电路的输出端的第一极相连，并形成第一节点，所述第一开关管的源极与所述阻抗变换器的初级侧的一端相连，并形成第二节点，其中，所述半桥驱动器通过所述第一输出端输出所述第一驱动信号；第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一节点相连，所述第二电容的另一端与所述阻抗变换器的初级侧的另一端相连，并形成第三节点；第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述半桥驱动器的第二输出端相连，所述第二开关管的漏极与所述第二节点相连，所述第二开关管的源极与所述整流电路的输出端的第二极相连，并形成第四节点，其中，所述半桥驱动器通过所述第二输出端输出所述第二驱动信号；三电容，所述第三电容的一端与所述第三节点相连，所述第三电容的另一端与所述第四节点相连。

根据本发明的一个实施例，所述电压检测电路包括：第一电感，所述第一电感与所述谐振电感构成互感线圈，所述第一电感的一端接地；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端相连，所述第一二极管的阴极与所述控制器的AD引脚相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第一电阻的另一端接地；第四电容，所述第四电容与所述第一电阻并联连接。

根据本发明的一个实施例，所述控制器包括PWM生成器，所述PWM生成器包括寄存器，所述控制器具体用于：根据所述超声波换能器两端的电压调整所述寄存器中的PWM值；根据调整后的PWM值输出所述第一控制信号和所述第二控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述控制器在根据所述超声波换能器两端的电压调整所述寄存器中的PWM值时，具体用于：判断所述超声波换能器两端的电压是否大于预设电压；如果所述超声波换能器两端的电压等于所述预设电压，则保持所述寄存器中的PWM值不变；如果所述超声波换能器两端的电压大于所述预设电压，则在所述PWM值大于预设最小值时，对所述PWM值和第一预设值进行作差操作，以及在所述PWM值小于或者等于所述预设最小值时，保持所述PWM值不变；如果所述超声波换能器两端的电压小于所述预设电压，则在所述PWM值小于预设最大值时，对所述PWM值和第二预设值进行作和操作，以及在所述PWM值大于或者等于所述预设最大值时，保持所述PWM值不变。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种烹饪器具，包括上述实施例所述的烹饪器具的控制装置。

本发明实施例的烹饪装置，采用上述实施例的烹饪器具的控制装置，通过检测超声波换能器两端的电压变化，调整驱动信号的输出频率，能够使得其与当前电压下谐振电路的谐振频率相一致，使超声波换能器工作于最佳状态。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种烹饪器具的控制方法，所述烹饪器具包括激励电路和谐振电路，其中，所述谐振电路包括串联连接的超声波换能器和谐振电感，所述控制方法包括以下步骤：所述烹饪器具进行烹饪工作时，实时检测所述超声波换能器两端的电压；根据所述超声波换能器两端的电压输出驱动信号至所述激励电路，以使所述激励电路为所述谐振电路提供激励电源。

根据本发明实施例的烹饪器具的控制方法，通过检测超声波换能器两端的电压变化，调整驱动信号的输出频率，能够使得其与当前电压下谐振电路的谐振频率相一致，使超声波换能器工作于最佳状态。

另外，根据本发明实施例的烹饪器具的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，采用PWM发生器输出所述驱动信号，所述根据所述超声波换能器两端的电压输出驱动信号，包括：根据所述超声波换能器两端的电压调整所述PWM发生器的寄存器中的PWM值；根据调整后的PWM值输出所述驱动信号。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述超声波换能器两端的电压调整PWM生成器的寄存器中的PWM值，包括：判断所述超声波换能器两端的电压是否大于预设电压；如果所述超声波换能器两端的电压等于所述预设电压，则保持所述PWM值不变；如果所述超声波换能器两端的电压大于所述预设电压，则在所述PWM值大于预设最小值时，对所述PWM值和第一预设值进行作差操作，以及在所述PWM值小于或者等于所述预设最小值时，保持所述PWM值不变；如果所述超声波换能器两端的电压小于所述预设电压，则在所述PWM值小于预设最大值时，对所述PWM值和第二预设值进行作和操作，以及在所述PWM值大于或者等于所述预设最大值时，保持所述PWM值不变。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的烹饪器具的控制装置的结构框图；

图2是根据本发明一个实施例的驱动信号的输出频率与超声波换能器的输出功率之间的关系曲线图；

图3是根据本发明一个实施例的烹饪器具的控制装置的电路拓扑图；

图4是根据本发明一个实施例的控制器的工作流程图；

图5是根据本发明实施例的烹饪器具的结构框图；

图6是根据本发明实施例的烹饪器具的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图1-6描述本发明实施例的烹饪器具及其控制装置和控制方法。

图1是根据本发明一个实施例的烹饪器具的控制装置结构框图。如图1所示，控制装置100包括整流电路10、谐振电路20、激励电路30、电压检测电路40和控制电路50。

参见图1，整流电路10的输入端与交流电源AC相连，整流电路10用于接收交流电源AC输出的交流电，并对交流电进行整流处理以输出脉动直流电。谐振电路20包括串联连接的超声波换能器Z1和谐振电感L1。激励电路30的输入端与整流电路10的输出端相连，激励电路30的输出端与谐振电路20相连。电压检测电路40用于检测超声波换能器Z1的电压。控制电路50分别与激励电路30的控制端和电压检测电路40相连，控制电路50用于根据超声波换能器Z1的电压输出驱动信号至激励电路30，以使激励电路30将脉动直流电转换为交流电，以为谐振电路20提供激励电源。

在该实施例中，超声波换能器Z1在电学特性上表现为容性阻抗，与谐振电感L1串联后，组成谐振电路20，其谐振频率值为

谐振电路20具有选频特性，当驱动信号的频率与谐振电路20的谐振频率相同时，超声波换能器Z1工作于最佳状态，具有最大输出功率。如图2所示，当控制电路50输出的驱动信号的频率f越靠近谐振电路20的谐振频率F0时，输出功率越大；频率f越远离谐振频率F0，输出功率越小。

具体实现操作上，为了防止频率f落入低于F0的频率区域，控制电路50内部软件设计中，PWM发生器控制策略上，可设置一个最小频率值f2，如图3所示，PWM发生器产生的频率大于等于f2。

但是，超声波换能器Z1容性阻抗并非是固定不变的，其等效电容值会随温度、环境、振动时间及振动***元件的老化等因素发生改变。等效电容值C发生变化后，跟据公式

可得谐振电路的谐振频率发生漂移，这种漂移会使谐振电路的电抗成分增加，无功功率增加，如果还是采用固定频率的驱动信号，则驱动信号的频率与谐振电路20当前的谐振频率不匹配，超声波换能器Z1的工作状态变差，大大缩短了超声波换能器Z1的使用寿命。

超声波换能器Z1与谐振电感L1组成的谐振电路工作时，超声波换能器Z1的输出功率越大，谐振电路流过的电流越大，则超声波换能器Z1两端的电压越大。由此，本发明实施例的控制装置，通过电压检测电路检测超声波换能器两端的电压，可以间接检测超声波换能器Z1的输出功率，进而通过控制电路根据该电压输出相应的驱动信号至激励电路，以给谐振电路提供激励电源，该驱动信号的频率与谐振电路当前的谐振频率一致，由此可使超声波换能器Z1工作在最佳状态，从而能够提高烹饪器具的烹饪效果。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，整流电路10为桥式整流电路，由二极管D1、D2、D3、D4组成，用于将交流电转换为脉动直流电。

进一步地，如图3所示，控制装置100还可包括阻抗变换器T1，阻抗变换器T1的初级侧与激励电路30的输出端相连，阻抗变换器T1的次级侧与谐振电路20串联连接。其中，阻抗变换器T1的设置可将超声波换能器Z1负载变换为最佳负载，便于使超声波换能器Z1的输出功率达到预设额定功率。

更进一步地，如图3所示，控制装置100还可包括第一电容C1，第一电容C1的一端与整流电路10的输出端的第一极相连，第一电容C2的另一端与整流电路10的输出端的第二极相连，第一电容C1用于对脉动直流电进行平滑处理。

在本发明的一个实施例中，控制电路50输出的驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号，其中，第一驱动信号和第二驱动信号互补。应当理解，所谓互补，就是第一驱动信号和第二驱动信号中的任何一个信号为高电平时，另一信号为低电平。

在该实施例中，如图3所示，控制电路50包括半桥驱动器51和控制器52。其中，半桥驱动器51的输出端与激励电路30的控制端相连；控制器52具有第一PWM引脚PWMP、第二PWM引脚PWMN、AD引脚Vad，第一PWM引脚PWMP与半桥驱动器51的第一输入端相连，第二PWM引脚PWMN与半桥驱动器51的第二输入端相连，AD引脚Vad与电压检测电路40相连，控制器40通过第一PWM引脚PWMP输出第一控制信号，并通过第二PWM引脚PWMN输出第二控制信号，以使半桥驱动器51根据第一控制信号和第二控制信号对应生成上述的第一驱动信号和第二驱动信号，其中，第一控制信号和第二控制信号互补。

进一步地，如图3所示，激励电路30包括第一开关管Q1、第二电容C2、第二开关管Q2和第三电容C3。

其中，第一开关管Q1的栅极与半桥驱动器51的第一输出端相连，第一开关管Q1的漏极与整流电路10的输出端的第一极相连，并形成第一节点a，第一开关管Q1的源极与阻抗变换器T1的初级侧的一端相连，并形成第二节点b。第二电容C2的第一端与第一节点a相连，第二电容C2的另一端与阻抗变换器T1的初级侧的另一端相连，并形成第三节点c。第二开关管Q2的栅极与半桥驱动器51的第二输出端相连，第二开关管Q2的漏极与第二节点b相连，第二开关管Q2的源极与整流电路10的输出端的第二极相连，并形成第四节点d。第三电容C3的一端与第三节点c相连，第三电容C3的另一端与第四节点d相连。

在该实施例中，第一开关管Q1的栅极和第二开关管Q2的栅极为激励电路30的控制端，半桥驱动器51通过第一输出端输出第一驱动信号，半桥驱动器51通过第二输出端输出第二驱动信号。

更进一步地，如图2所示，电压检测电路40包括第一电感L2、第一二极管D5、第一电阻R1和第四电容C4。其中，第一电感L2与谐振电感L1构成互感线圈LT1，第一电感L2的一端接地；第一二极管D5的阳极与第一电感L2的另一端相连，第一二极管D5的阴极与控制器52的AD引脚Vad相连；第一电阻R1的一端与第一二极管D5的阴极相连，第一电阻R1的另一端接地；第四电容C4与第一电阻R1并联连接。

具体地，参见图3，当谐振电感L1上有电压时，第一电感L2作为互感线圈LT1的次级绕组，其上可产生互感电压，该互感电压为交流电压。该交流电压经第一二极管D5整流，第四电容C4滤波后，输出平滑的直流电平信号送至控制器52的AD引脚Vad。

当然，电压检测电路40还可以采用其他电路，如直接在超声波换能器Z1的两端引出连接线，该连接线之间连接电压传感器。

在本发明的一个实施例中，控制器52包括PWM生成器，PWM生成器包括寄存器，控制器52具体用于根据超声波换能器Z1两端的电压调整寄存器中的PWM值，进而根据调整后的PWM值输出第一控制信号和第二控制信号。

其中，控制器52在根据超声波换能器Z1两端的电压调整寄存器中的PWM值时，具体用于：判断超声波换能器Z1两端的电压是否大于预设电压；如果超声波换能器Z1两端的电压等于预设电压，则保持寄存器中的PWM值不变；如果超声波换能器Z1两端的电压大于预设电压，则在PWM值大于预设最小值时，对PWM值和第一预设值进行作差操作，以及在PWM值小于或者等于预设最小值时，保持PWM值不变；如果超声波换能器Z1两端的电压小于预设电压，则在PWM值小于预设最大值时，对PWM值和第二预设值进行作和操作，以及在PWM值大于或者等于预设最大值时，保持PWM值不变。

在该实施例中，预设电压、预设最小值、预设最大值均可根据超声波换能器Z1和谐振电感L1的电学参数进行设置。第一预设值和第二预设值均大于0，且两者的取值均可根据需要设置，如第一预设值与第二预设值相等，均为1，当然，第一预设值与第二预设值也可不相等。

需要说明的是，寄存器中可预存有一预设PWM值，以在未检测到超声波换能器Z1两端的电压时，使PWM发生器根据该预设PWM值输出第一控制信号和第二控制信号。

下面参照图2-图4描述本发明实施例的控制装置100的工作原理。

参见图3，控制器52输出两路互补的PWM方波信号(即第一控制信号和第二控制信号)，方波信号的高电平幅值为5V，低电平幅值为0V，经过半桥驱动器51后，转换输出高电平为15V、低电平为0V的方波信号，分别送到第一开关管Q1的栅极和第二开关管Q2的栅极。

当控制器52的PWMP引脚输出高电平5V时，PWMN引脚输出低电平0V，经过半桥驱动器51后，第一开关管Q1的GS间的电压为15V，第一开关管Q1导通，第二开关管Q2截止，第一开关管Q1的DS引脚被短路，第一开关管Q1的DS引脚、阻抗变压器T1的初级侧和第二电容C2组成回路，以对第二电容C2进行充放电，阻抗变压器T1的初级绕组(即初级侧)电压为左正右负，次级绕组(即次级侧)输出左正右负的电压对谐振电路20供电。

当控制器52的PWMP引脚输出低电平0V时，PWMN引脚输出低电平5V，经过半桥驱动器51后，第二开关管Q2的GS间的电压为15V，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1截止，使得第二开关管Q2的DS引脚被短路，第二开关管Q2的DS引脚、阻抗变压器T1的初级侧和第三电容C3组成回路，以对第三电容C3进行充放电，阻抗变压器T1的初级绕组电压为左负右正，次级绕组输出左负右正的电压对谐振电路20供电。

在一个实施例中，烹饪器具工作时，控制器52的PWM发生器输出某一频率PWM方波信号，经半桥驱动器51后输出该频率的交流信号驱动超声波换能器Z1和谐振电感L1组成的谐振电路20。通过互感线圈LT1的次级绕组(即第一电感L2)，检测初级绕组(谐振电感L1)两端的电压，经第一二极管D5整流、第四电容C4整流滤波后，输出平滑的直流电压信号送至控制器52的Vad引脚，控制器52周期性的启动AD模数转换读取该引脚的AD值。

进一步地，如果当前Vad引脚的AD值与预设AD值相等，则保持寄存器中的当前PWM值不变。如果当前Vad引脚的AD值大于预设AD值，则进一步判断当前PWM值与预设最小值的关系，如果当前PWM值大于预设最小值，则对当前PWM值进行减1操作；否则保持当前PWM值不变。如果当前Vad引脚的AD值小于预设AD值，则进一步判断当前PWM值与预设最大值的关系，如果当前PWM值小于预设最大值，则对当前PWM值进行加1操作；否则保持当前PWM值不变。

作为一个示例，控制器52的时钟频率Fosc为16MHz,控制器52的PWM引脚输出第一控制信号和第二控制信号的频率f＝Fosc/2x，其中，x为寄存器中的PWM值。预设AD值为200，预设最小值228，预设最大值320。例如，PWM值为286时，控制器52的PWM引脚输出第一控制信号和第二控制信号的频率f＝16000/(2*286)＝28KHz,此时超声波换能器Z1输出功率为50瓦，如图4所示。

在该示例中，控制器52内计时程序每隔10毫秒将会置位10毫秒标志位，控制器52执行如下步骤：

S1，判断10毫秒标志位是否被置1，若否则返回进行下一周期判断，若是则执行步骤E1；

E1，清除10毫秒标志位；

E2，启动AD模数转换读取引脚Vad的AD值；

S2，判断AD值与预设AD值是否相等。

如果AD值为200，与预设AD值相等，则说明当前控制器输出的PWM方波的频率与谐振电路的谐振频率一致，不须调整控制器输出PWM方波的频率，保持当前PWM值为286不变，并返回进行下一周期判断。

由于温度或其它环境因素的影响，超声波换能器Z1的等效电容值会发生变化，进而使得谐振电路20的谐振频率F0发生变化。

如图2所示，变化前，谐振电路20的特性曲线为SV1曲线，其谐振频率为F0，控制器52的PWM发生器的寄存器中PWM值为286，根据公式f＝Fosc/2x，PWM引脚输出信号的频率等于28KHz，即如图2所示的频率f2，超声波换能器Z1输出的功率为50W，控制器52的Vad引脚模数转换得到的AD值为200。

如图2所示，变化后，谐振电路20的谐振频率发生漂移至F0’，其特性曲线为SV2曲线，此时若控制器52的PWM引脚仍输出以频率28KHz输出信号，即如图2所示的频率f2，超声波换能器Z1输出的功率为升至53W，此时AD值由原来的200升至205。

S3，AD值与预设AD值不相等时，判断AD值是否大于预设AD值；

S4，若AD值大于预设AD值，则进一步判断当前PWM值是否大于预设最小值；

E3，如果当前PWM值大于预设最小值，则对当前PWM值进行减1操作；

其中，如果当前PWM值小于或者等于预设最小值，则返回进行下一周期判断。

S5，若AD值小于预设AD值，则进一步判断当前PWM值是否小于预设最大值；

E3，如果当前PWM值小于预设最大值，则对当前PWM值进行加1操作；

其中，如果当前PWM值大于或者等于预设最大值，则返回进行下一周期判断。

重复上述过程。

根据上述方程f＝Fosc/2x，PWM值越小，控制器52输出信号的频率越大，如图2所示，当控制器52输出信号的频率达到f2’时，变化后的超声波换能器Z1的输出功率降低至50W，超声波换能器Z1重新返回最佳工作状态，从而实现频率的自动跟踪。

综上，根据本发明实施例的烹饪器具的控制装置，通过检测超声波换能器两端的电压变化，调整控制信号的输出频率改变，使得其与当前谐振电路的谐振频率相一致，使超声波换能器工作于最佳状态，从而实现频率的自动跟踪，且有效了延长产品寿命。。

图5是根据本发明实施例的烹饪器具的结构框图。

如图5所示，烹饪器具1000包括上述实施例的烹饪器具的控制装置100。

本发明实施例的烹饪装置，采用上述实施例的烹饪器具的控制装置，通过检测超声波换能器两端的电压变化，调整控制信号的输出频率改变，使得其与当前电压下谐振电路的谐振频率相一致，使超声波换能器工作于最佳状态。

另外，根据本发明上述实施例的烹饪器具的其他构成及其作用，对本领域的技术人员而言都是已知的，为减少冗余，此处不做赘述。

图6是根据本发明实施例的烹饪器具的控制方法的流程图。

在该实施例中，烹饪器具包括激励电路和谐振电路，其中，谐振电路包括串联连接的超声波换能器和谐振电感。

如图6所示，控制方法包括以下步骤：

S101，烹饪器具进行烹饪工作时，实时检测超声波换能器两端的电压。

S102，根据根据超声波换能器两端的电压输出驱动信号至激励电路，以使激励电路为谐振电路提供激励电源。

具体地，可采用PWM发生器输出驱动信号，根据超声波换能器两端的电压输出驱动信号，包括：根据超声波换能器两端的电压调整PWM发生器的寄存器中的PWM值；根据调整后的PWM值输出驱动信号。

其中，根据超声波换能器两端的电压调整PWM生成器的寄存器中的PWM值，包括：判断超声波换能器两端的电压是否大于预设电压；如果超声波换能器两端的电压等于预设电压，则保持PWM值不变；如果超声波换能器两端的电压大于预设电压，则在PWM值大于预设最小值时，对PWM值和第一预设值进行作差操作，以及在PWM值小于或者等于预设最小值时，保持PWM值不变；如果超声波换能器两端的电压小于预设电压，则在PWM值小于预设最大值时，对PWM值和第二预设值进行作和操作，以及在PWM值大于或者等于预设最大值时，保持PWM值不变。

需要说明的是，本发明实施例的烹饪器具的控制方法的其它具体实施方式可参见本发明上述实施例的烹饪器具的控制装置的具体实施方式。

根据本发明实施例的烹饪器具的控制方法，通过检测超声波换能器两端的电压变化，调整驱动信号的输出频率改变，使得其与当前电压下谐振电路的谐振频率相一致，使超声波换能器工作于最佳状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种烹饪器具的控制装置，其特征在于，包括：

整流电路，所述整流电路的输入端与交流电源相连，所述整流电路用于接收所述交流电源输出的交流电，并对所述交流电进行整流处理以输出脉动直流电；

谐振电路，所述谐振电路包括串联连接的超声波换能器和谐振电感；

激励电路，所述激励电路的输入端与所述整流电路的输出端相连，所述激励电路的输出端与所述谐振电路相连；

电压检测电路，所述电压检测电路用于检测所述超声波换能器两端的电压；

控制电路，所述控制电路分别与所述激励电路的控制端和所述电压检测电路相连，所述控制电路用于根据所述超声波换能器两端的电压输出驱动信号至所述激励电路，以使所述激励电路将所述脉动直流电转换为交流电，以为所述谐振电路提供激励电源；

所述控制电路包括PWM生成器，所述PWM生成器包括寄存器，所述控制电路具体用于：

根据所述超声波换能器两端的电压调整所述寄存器中的PWM值；

根据调整后的PWM值输出所述驱动信号；

所述控制器在根据所述超声波换能器两端的电压调整所述寄存器中的PWM值时，具体用于：

判断所述超声波换能器两端的电压是否大于预设电压；

如果所述超声波换能器两端的电压等于所述预设电压，则保持所述寄存器中的PWM值不变；

如果所述超声波换能器两端的电压大于所述预设电压，则在所述PWM值大于预设最小值时，对所述PWM值和第一预设值进行作差操作，以及在所述PWM值小于或者等于所述预设最小值时，保持所述PWM值不变；

如果所述超声波换能器两端的电压小于所述预设电压，则在所述PWM值小于预设最大值时，对所述PWM值和第二预设值进行作和操作，以及在所述PWM值大于或者等于所述预设最大值时，保持所述PWM值不变。

2.如权利要求1所述的烹饪器具的控制装置，其特征在于，还包括：

阻抗变换器，所述阻抗变换器的初级侧与所述激励电路的输出端相连，所述阻抗变换器的次级侧与所述谐振电路串联连接。

3.如权利要求1所述的烹饪器具的控制装置，其特征在于，还包括：

第一电容，所述第一电容的一端与所述整流电路的输出端的第一极相连，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输出端的第二极相连，所述第一电容用于对所述脉动直流电进行平滑处理。

4.如权利要求1所述的烹饪器具的控制装置，其特征在于，所述控制电路包括：

半桥驱动器，所述半桥驱动器的输出端与所述激励电路的控制端相连；

控制器，所述控制器具有第一PWM引脚、第二PWM引脚、AD引脚，所述第一PWM引脚与所述半桥驱动器的第一输入端相连，所述第二PWM引脚与所述半桥驱动器的第二输入端相连，所述AD引脚与所述电压检测电路相连，所述控制器根据所述超声波换能器两端的电压，通过所述第一PWM引脚输出第一控制信号，通过所述第二PWM引脚输出第二控制信号，其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号互补；

其中，所述半桥驱动器将所述第一控制信号转换为第一驱动信号，将所述第二控制信号转换为第二驱动信号，其中，所述驱动信号包括所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

5.如权利要求4所述的烹饪器具的控制装置，其特征在于，所述激励电路包括：

第一开关管，所述第一开关管的栅极与所述半桥驱动器的第一输出端相连，所述第一开关管的漏极与所述整流电路的输出端的第一极相连，并形成第一节点，所述第一开关管的源极与阻抗变换器的初级侧的一端相连，并形成第二节点，其中，所述半桥驱动器通过所述第一输出端输出所述第一驱动信号；

第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一节点相连，所述第二电容的另一端与所述阻抗变换器的初级侧的另一端相连，并形成第三节点；

第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述半桥驱动器的第二输出端相连，所述第二开关管的漏极与所述第二节点相连，所述第二开关管的源极与所述整流电路的输出端的第二极相连，并形成第四节点，其中，所述半桥驱动器通过所述第二输出端输出所述第二驱动信号；

第三电容，所述第三电容的一端与所述第三节点相连，所述第三电容的另一端与所述第四节点相连。

6.如权利要求4所述的烹饪器具的控制装置，其特征在于，所述电压检测电路包括：

第一电感，所述第一电感与所述谐振电感构成互感线圈，所述第一电感的一端接地；

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端相连，所述第一二极管的阴极与所述控制器的AD引脚相连；

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第一电阻的另一端接地；

第四电容，所述第四电容与所述第一电阻并联连接。

7.如权利要求6所述的烹饪器具的控制装置，其特征在于，所述控制器包括PWM生成器，所述PWM生成器包括寄存器，所述控制器具体用于：

根据所述超声波换能器两端的电压调整所述寄存器中的PWM值；

根据调整后的PWM值输出所述第一控制信号和所述第二控制信号。

8.一种烹饪器具，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的烹饪器具的控制装置。

9.一种烹饪器具的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于如权利要求1所述的烹饪器具的控制装置，所述控制方法包括以下步骤：

所述烹饪器具进行烹饪工作时，实时检测所述超声波换能器两端的电压；

根据所述超声波换能器两端的电压调整预设寄存器中的PWM值，并根据调整后的PWM值输出驱动信号至所述激励电路，以使所述激励电路为所述谐振电路提供激励电源；

其中，所述根据所述超声波换能器两端的电压调整预设寄存器中的PWM值，包括：

判断所述超声波换能器两端的电压是否大于预设电压；

如果所述超声波换能器两端的电压等于所述预设电压，则保持所述PWM值不变；

如果所述超声波换能器两端的电压大于所述预设电压，则在所述PWM值大于预设最小值时，对所述PWM值和第一预设值进行作差操作，以及在所述PWM值小于或者等于所述预设最小值时，保持所述PWM值不变；

如果所述超声波换能器两端的电压小于所述预设电压，则在所述PWM值小于预设最大值时，对所述PWM值和第二预设值进行作和操作，以及在所述PWM值大于或者等于所述预设最大值时，保持所述PWM值不变。

10.如权利要求9所述的烹饪器具的控制方法，其特征在于，采用PWM发生器输出所述驱动信号，所述根据所述超声波换能器两端的电压输出驱动信号，包括：

根据所述超声波换能器两端的电压调整所述PWM发生器的寄存器中的PWM值；

根据调整后的PWM值输出所述驱动信号。

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