CN114269031B - 低功率连续加热的控制方法、介质、终端设备及电磁炉 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种低功率连续加热的控制方法、介质、终端设备及电磁炉，应用于电磁炉的加热***上，电磁炉的加热***包括主控模块以及与主控模块连接的开关驱动模块、同步模块和过零检测模块，通过第一阶段、第二阶段和第三阶段形成一个加热周期，循环加热周期实现低功率连续加热，在第一阶段的放电阶段是以PWM模式输出，PWM占空比小，使得开关器件的开通时间非常短，对开关器件要求不高，电磁炉的加热***运行可靠稳定；在第二阶段和第三阶段是处于过零点工作的，使得开关器件中的能量得到完全释放，消除电磁炉加热的噪音；该控制方法采用加热周期实现了毫秒级加热，低功率加热周期短，用户体验好。

Description

低功率连续加热的控制方法、介质、终端设备及电磁炉

技术领域

本发明涉及电磁炉加热技术领域，尤其涉及一种低功率连续加热的控制方法、介质、终端设备及电磁炉。

背景技术

电磁炉是利用电磁感应原理进行加热，即是当交流电流过电磁炉的线圈盘时，线圈盘会产生交变磁场，当金属锅具置于线圈盘上时切割磁场产生感应电流(即涡流)，涡流使锅具底部铁质材料中的自由电子呈漩涡状交变运动，即涡流与锅具电阻产生热能，从而实现加热目的。

电磁炉因无明火，节能环保，加热效率高等优点越来越受消费者的青睐，随着社会的发展，追求电磁炉的保温、文火、慢炖等功能需求也越来越高，质量高的电磁炉加热效果会带给用户舒适的体验。但是，现有电磁炉低功率加热存在不连续加热或采用传统切换谐振参数方式加热，导致加热周期长，效果不佳，同时存在噪音大等问题，影响了用户的使用体验。

发明内容

本发明实施例提供了一种低功率连续加热的控制方法、介质、终端设备及电磁炉，用于解决现有电磁炉低功率加热周期长且噪声大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种低功率连续加热的控制方法，应用于电磁炉的加热***上，所述电磁炉的加热***包括主控模块以及与所述主控模块连接的开关驱动模块、同步模块和过零检测模块；

所述过零检测模块，用于检测电磁炉交流输入端的过零点并将检测过零点的过零信号传送至所述主控模块；

所述同步模块，用于从电磁炉的LC振荡电路中获取同步信号并将所述同步信号传送至所述主控模块；

所述开关驱动模块，用于驱动开关器件的通断；

所述主控模块，用于根据所述过零信号和所述同步信号控制所述开关驱动模块的运行；

其中，所述主控模块上存储有低功率连续加热模式的计算机程序，低功率连续加热模式包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，当电磁炉进入低功率加热时，执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1.在所述第一阶段内，所述主控模块以PWM模式控制所述开关驱动模块输出第一驱动电压，所述第一驱动电压导通所述开关器件；

S2.当所述过零检测模块检测过零点时，进入所述第二阶段，所述主控模块以PPG模式控制所述开关驱动模块输出第二驱动电压，所述第二驱动电压使所述开关器件处于饱和工作状态，电磁炉加热；

S3.在所述第三阶段中，当所述过零检测模块检测到过零点时，所述主控模块控制所述开关驱动模块的开关器件断开，电磁炉停止加热；

S4.重复执行步骤S1至S3，电磁炉在低功率条件下连续加热。

优选地，执行所述低功率连续加热模式之前，所述主控模块的计算机程序执行的步骤还包括：

根据电磁炉的加热信息，判断电磁炉是否进行低功率加热；

若电磁炉进行低功率加热，执行步骤S1至S4；

若电磁炉不进行低功率加热，所述主控模块退出低功率连续加热模式；

其中，所述加热信息包括加热信号和加热功率。

优选地，判断电磁炉是否进行低功率加热的判断条件是：所述加热功率低于电磁炉最低连续功率阈值。

优选地，所述电磁炉最低连续功率阈值为1000W。

优选地，在所述第一阶段中，所述主控模块的PWM模式频率不小于40kHz且小于100kHz，所述开关器件导通的脉宽时间小于等于2us；所述第一驱动电压不小于6V且小于18V。

优选地，所述第二驱动电压不小于12V且小于20V。

优选地，所述开关器件为晶闸管、IGBT器件或IEGT器件。

本发明还提供一种电磁炉，包括上述所述的低功率连续加热的控制方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的低功率连续加热的控制方法。

本发明还提供一种终端设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的低功率连续加热的控制方法。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：该低功率连续加热的控制方法、介质、终端设备及电磁炉通过第一阶段、第二阶段和第三阶段形成一个加热周期，循环加热周期实现低功率连续加热，在第一阶段的放电阶段是以PWM模式输出，PWM占空比小，使得开关器件的开通时间非常短，对开关器件要求不高，电磁炉的加热***运行可靠稳定；在第二阶段和第三阶段是处于过零点工作的，使得开关器件中的能量得到完全释放，消除电磁炉加热的噪音；该低功率连续加热的控制方法无需增加额外电路及结构件，装配简单方便，低成本；还采用加热周期实现了毫秒级加热，低功率加热周期短，用户体验好；解决了现有电磁炉低功率加热周期长且噪声大的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所述的低功率连续加热的控制方法的步骤流程图。

图2为本发明实施例所述的低功率连续加热的控制方法电磁炉加热***的框架图。

图3为本发明实施例所述的低功率连续加热的控制方法低功率连续加热开关器件的电压波形图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

电磁炉的交流电源经过桥堆整流后因电容的作用会形成300多伏的直流电压，现有的电磁炉连续加热的条件是加热功率大于1000W。若加热功率低于最低连续功率(如1000W)，电磁炉进入低功率加热工作阶段，目前电磁炉低功率加热工作阶段主要有三种方式：第一种是采用传统间歇加热方式，即是加热几秒，停止加热几秒，如此循环，周期长，煮食效果差，且在电磁炉的启动或停止加热时噪音大，导致用户体验不佳。第二种是采用继电器切换电容，但切换过程需停止加热工作，而且切换过程会产生噪音，高频电流对继电器的要求又高，寿命受限；第三种是采用继电器切换线盘，但对电磁炉的加热区域有影响也存在切换噪音。

本申请实施例提供了一种低功率连续加热的控制方法、介质、终端设备及电磁炉，用于解决了现有电磁炉低功率加热周期长且噪声大的技术问题。

实施例一：

图1为本发明实施例所述的低功率连续加热的控制方法的步骤流程图，图2为本发明实施例所述的低功率连续加热的控制方法电磁炉加热***的框架图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种低功率连续加热的控制方法，应用于电磁炉的加热***上，电磁炉的加热***包括主控模块10以及与主控模块10连接的开关驱动模块20、同步模块30和过零检测模块40；

过零检测模块40，用于检测电磁炉交流输入端的过零点并将检测过零点的过零信号传送至主控模块10；

同步模块30，用于从电磁炉的LC振荡电路中获取同步信号并将同步信号传送至主控模块10；

开关驱动模块20，用于驱动开关器件21的通断；

主控模块10，用于根据过零信号和同步信号控制开关驱动模块20的运行；

其中，主控模块10上存储有低功率连续加热模式的计算机程序，低功率连续加热模式包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，当电磁炉进入低功率加热时，执行计算机程序时实现以下步骤：

S1.在第一阶段内，主控模块10以PWM模式控制开关驱动模块20输出第一驱动电压，第一驱动电压导通开关器件；

S2.当过零检测模块40检测过零点时，进入第二阶段，主控模块10以PPG模式控制开关驱动模块20输出第二驱动电压，第二驱动电压使开关器件21处于饱和工作状态，电磁炉加热；

S3.当过零检测模块40再次检测过零点时，主控模块10控制开关驱动模块20的开关器件21断开，电磁炉停止加热；

S4.重复执行步骤S1至S3，电磁炉在低功率条件下连续加热。

如图2所示，在本发明实施例中，电磁炉的加热***还包括LC振荡电路，过零检测模块40还与电磁炉的交流电输入端连接，交流电通过整流电路与LC振荡电路连接，LC振荡电路分别与同步模块30和开关器件21的第二端连接，开关器件21的第一端与开关驱动模块20连接，开关器件21的第三端接地。

需要说明的是，LC振荡电路包括第一电容C1和第一电感L1，整流电路包括整流桥、第二电感L2和第二电容C2。LC振荡电路上设置有电磁炉的加热盘。

图3为本发明实施例所述的低功率连续加热的控制方法低功率连续加热开关器件的电压波形图。

在本发明的实施例中，低功率连续加热模式是循环加热周期T实现的，加热周期T包含有第一阶段T1、第二阶段T2和第三阶段T3。具体地，第一阶段T1在过零检测模块40检测到交流电过零点之前，第一驱动电压V1驱动开关器件21快速导通实现快速放电处理，第二阶段T2主要是过零点的启动加热控制，第三阶段T3主要是过零点停止加热控制。其中，第一阶段T1为主控模块10以PWM输出模式控制开关驱动模块20输出电信号控制开关器件21的通断，同时使用第一驱动电压V1，使开关器件21处于放大状态，可有效抑制开关器件21在高频状态下开通的脉冲电流；第二阶段T2，主控模块10是以PPG模式控制开关驱动模块20输出电信号使得开关器件21工作，同时使用第二驱动电压V2，使开关器件21的工作处于饱和状态，电磁炉正常谐振加热；第三阶段T3根据过零检测模块40再次检测到过零点并在过零点处主控模块10控制开关驱动模块20关闭PPG模式输出电信号，使电磁炉停止加热。

需要说明的是，快速导通的时间在10微秒内。开关器件21可以为IGBT器件，也可以为三极管、晶闸管、IEGT器件等具有可控功能的开关器件。在本实施例中，开关器件21为IGBT器件，IGBT器件的基极为开关器件21的第一端，IGBT器件的集电极为开关器件21的第二端，IGBT器件的发射极为开关器件21的第三端。PPG模式是指根据不同功率调整不同PWM的占空比输出电信号的模式。

本发明提供的一种低功率连续加热的控制方法通过三个阶段形成一个加热周期，循环加热周期实现低功率连续加热，在第一阶段的放电阶段是以PWM模式输出，PWM占空比小，使得开关器件的开通时间非常短，对开关器件要求不高，电磁炉的加热***运行可靠稳定；在第二阶段和第三阶段是处于过零点工作的，使得开关器件中的能量得到完全释放，消除电磁炉加热的噪音；该低功率连续加热的控制方法无需增加额外电路及结构件，装配简单方便，低成本；还采用循环加热周期实现了毫秒级加热，低功率加热周期短，用户体验好；解决了现有电磁炉低功率加热周期长且噪声大的技术问题。

本发明提供的一种低功率连续加热的控制方法在第一阶段T1的放电时间和第二阶段T2的加热时间非常短，使得电磁炉低功率条件下的加热周期T可缩短至几十毫秒，实现连续低功率稳定输出，并基本消除加热时产生的噪音，大大提升了用户的使用体验。

在本发明的一个实施例中，执行低功率连续加热模式之前，主控模块的计算机程序执行的步骤还包括：

根据电磁炉的加热信息，判断电磁炉是否进行低功率加热；

若电磁炉进行低功率加热，执行步骤S1至S4；

若电磁炉不进行低功率加热，主控模块退出低功率连续加热模式；

其中，加热信息包括加热信号和加热功率。

在本实施例中，判断电磁炉是否进行低功率加热的判断条件是：加热功率低于电磁炉最低连续功率阈值。

需要说明的是，主控模块10收到电磁炉加热信息后会进入低功率判断以及处理，主控模块10接收加热信息后会根据电磁炉的加热***规定的最低连续功率阈值与实际所需的加热功率进行比较，若实际所需的加热功率低于最低连续功率阈值则循环进入低功率连续加热模式的加热周期，反之则退出低功率连续加热模式。电磁炉最低连续功率阈值为1000W。

在本发明的一个实施例中，第一驱动电压V1不小于6V且小于18V。第二驱动电压V2不小于12V且小于20V。其中，在第一阶段T1中，主控模块10的PWM模式频率不小于40kHz且小于100kHz，开关器件21导通的脉宽时间小于等于2us。

需要说明的是，该低功率连续加热的控制方法的第一驱动电压V1大于等于开关器件21的开通阈值电压且小于18V。在第一阶段T1中主控模块10控制开关驱动模块20的PWM模式输出时间T1大于等于1ms且小于等于8ms，且在过零点前完成，并且PWM模式输出频率大于等于40KHz且小于100KHz，PWM模式单个周期中控制开关器件21开通的脉宽时间不大于2us(即PWM的占空比)。在第二阶段T2中的第二驱动电压V2大于等于12V且小于20V，每个加热周期T中第一阶段T1放电完成后的过零点即为第二阶段T2的开始，此时主控模块10控制开关驱动模块20启动PPG模式输出。在第三阶段T3中当过零检测模块40检测过零点时，主控模块10控制开关驱动模块20使得开关器件21断开，同时主控模块10不再对同步模块30传输的同步信号进行处理，电磁炉停止加热。在本实施例中，开关器件21的开通阈值电压为6V。

实施例二：

本发明实施例还提供一种电磁炉，包括上述的低功率连续加热的控制方法。

需要说明的是，该电磁炉检锅降噪的控制方法已在实施例一中详细阐述了，在此实施例二中不再一一阐述。

实施例三：

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的低功率连续加热的控制方法。

实施例四：

本发明实施例提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；

存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的低功率连续加热的控制方法。

需要说明的是，处理器用于根据所程序代码中的指令执行上述的一种低功率连续加热的控制方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各***/装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种低功率连续加热的控制方法，应用于电磁炉的加热***上，其特征在于，所述电磁炉的加热***包括主控模块以及与所述主控模块连接的开关驱动模块、同步模块和过零检测模块；

所述过零检测模块，用于检测电磁炉交流输入端的过零点并将检测过零点的过零信号传送至所述主控模块；

所述同步模块，用于从电磁炉的LC振荡电路中获取同步信号并将所述同步信号传送至所述主控模块；

所述开关驱动模块，用于驱动开关器件的通断；

所述主控模块，用于根据所述过零信号和所述同步信号控制所述开关驱动模块的运行；所述主控模块上存储有低功率连续加热模式的计算机程序，低功率连续加热模式包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，当电磁炉进入低功率加热时，执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1.在所述第一阶段内，所述主控模块以PWM模式控制所述开关驱动模块输出第一驱动电压，所述第一驱动电压导通所述开关器件；

S2.当所述过零检测模块检测过零点时，进入所述第二阶段，所述主控模块以PPG模式控制所述开关驱动模块输出第二驱动电压，所述第二驱动电压使所述开关器件处于饱和工作状态，电磁炉加热；

S3.在所述第三阶段中，当所述过零检测模块检测到过零点时，所述主控模块控制所述开关驱动模块的开关器件断开，电磁炉停止加热；

S4.重复执行步骤S1至S3，电磁炉在低功率条件下连续加热；

执行所述低功率连续加热模式之前，所述主控模块的计算机程序执行的步骤还包括：

根据电磁炉的加热信息，判断电磁炉是否进行低功率加热；判断电磁炉是否进行低功率加热的判断条件是：所述加热功率低于电磁炉最低连续功率阈值；

若电磁炉进行低功率加热，执行步骤S1至S4；

若电磁炉不进行低功率加热，所述主控模块退出低功率连续加热模式；

其中，所述加热信息包括加热信号和加热功率；所述电磁炉最低连续功率阈值为1000W；在所述第一阶段中，所述主控模块的PWM模式频率不小于40kHz且小于100kHz，所述开关器件导通的脉宽时间小于等于2us；所述第一驱动电压不小于6V且小于18V。

2.根据权利要求1所述的低功率连续加热的控制方法，其特征在于，所述第二驱动电压不小于12V且小于20V。

3.根据权利要求1所述的低功率连续加热的控制方法，其特征在于，所述开关器件为晶闸管、IGBT器件或IEGT器件。

4.一种电磁炉，其特征在于，包括如权利要求1-3任意一项所述的低功率连续加热的控制方法。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-3任意一项所述的低功率连续加热的控制方法。

6.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-3任意一项所述的低功率连续加热的控制方法。