CN114390737A - 电磁加热装置的功率控制电路及功率控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电磁加热装置的功率控制电路及功率控制方法。该功率控制电路包括:谐振电路;控制电路,与谐振电路连接,基于功率控制信号控制谐振电路工作;检测电路,连接在谐振电路的谐振回路中,且与控制电路连接,用于检测谐振回路的输出功率;控制电路进一步用于基于输出功率及谐振电路的目标功率调整功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作。通过这种方式,能够提高电磁加热装置的功率控制的精准度。
Description
技术领域
本申请涉及电磁加热技术领域,特别是涉及一种电磁加热装置的功率控制电路及功率控制方法。
背景技术
电磁加热装置是基于谐振电路的交变磁场实现电磁加热的。当谐振电路的供电特性变化时,会导致电磁加热的功率等发生变化,无法实现有效的电磁加热功能。
为解决上述问题,现有技术中,会对(供电)母线电压进行采样,及对(供电)母线电流进行采样,基于母线电压及母线电流获得谐振电路的输入总功率,以实现对谐振电路的输出功率监测。但这种方式,并不能对谐振电路中每个谐振回路的输出功率进行监测,因此功率控制精准度较低。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种电磁加热装置的功率控制电路及功率控制方法,能够提高电磁加热装置的功率控制的精准度。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电磁加热装置的功率控制电路。该功率控制电路包括:谐振电路;控制电路,与谐振电路连接,基于功率控制信号控制谐振电路工作;检测电路,连接在谐振电路的谐振回路中,且与控制电路连接,用于检测谐振回路的输出功率;控制电路进一步用于基于输出功率及谐振电路的目标功率调整功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作。
在一实施方式中,谐振电路包括:线圈,其第一端与检测电路及控制电路连接;谐振电容,其第一端与线圈的第二端连接,其第二端与检测电路连接。
在一实施方式中,功率控制电路包括至少两个谐振电路、至少两个检测电路及至少两个控制电路;一谐振电路的线圈的第一端与一检测电路及一控制电路连接,一谐振电路的谐振电容的第一端与一谐振电路的线圈的第二端连接,一谐振电路的谐振电容的第二端与一检测电路连接;另一谐振电路的线圈的第一端与另一检测电路及另一控制电路连接,另一谐振电路的谐振电容的第一端与另一谐振电路的线圈的第二端连接,另一谐振电路的谐振电容的第二端与另一检测电路连接。
在一实施方式中,检测电路包括:电压采样电路,其第一采集端与线圈的第一端连接,其输出端与控制电路连接,用于采集谐振回路的谐振电压;电流采样电路,其第一采集端与谐振电容的第二端连接,其第二采集端与电压采样电路的第二采集端连接,其输出端与控制电路连接,用于采集谐振回路的谐振电流;控制电路基于谐振电压及谐振电流计算谐振回路的输出功率。
在一实施方式中,控制电路包括:功率调节电路,其输入端分别与电压采样电路的第二端及电流采样电路的第二端连接,用于基于谐振电压及谐振电流计算谐振回路的输出功率,并基于输出功率及目标功率调整功率控制信号;开关管,其控制端与功率调节电路连接,其通信端与线圈的第二端连接,用于在功率控制信号的控制下开通与关断,以调节谐振回路的输出功率。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电磁加热装置的功率控制方法。该功率控制方法用于上述功率控制电路,该功率控制方法包括:获取谐振电路的谐振回路的输出功率;将输出功率与谐振电路的目标功率进行比较;基于比较结果调整功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作。
在一实施方式中,上述获取谐振电路的谐振回路的输出功率,包括:获取采样周期;在采样周期内设置多个采样点,并获取采样点对应的谐振回路的谐振电压及谐振电流;基于多个谐振电压及多个谐振电流计算采样周期内的谐振电路的平均功率为输出功率。
在一实施方式中,上述基于比较结果调整功率控制信号,包括:基于比较结果调整功率控制信号的频率。
在一实施方式中,上述基于比较结果调整功率控制信号的频率包括:响应于输出功率大于目标功率,增加功率控制信号的频率;响应于输出功率小于目标功率,降低功率控制信号的频率。
在一实施方式中,上述基于比较结果调整功率控制信号,包括:基于比较结果调整功率控制信号的占空比。
在一实施方式中,上述基于比较结果调整功率控制信号,包括:基于比较结果调整功率控制信号的频率及占空比。
本申请实施例的有益效果是:本申请电磁加热装置的功率控制电路包括:谐振电路;控制电路,与谐振电路连接,基于功率控制信号控制谐振电路工作;检测电路,连接在谐振电路的谐振回路中,且与控制电路连接,用于检测谐振回路的输出功率;控制电路进一步用于基于输出功率及谐振电路的目标功率调整功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作。本申请能够通过连接在谐振电路的谐振回路中的检测电路检测谐振回路的输出功率,并通过控制电路基于谐振回路的输出功率及目标功率调整控制电路的功率控制信号,利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作,不仅能够使得谐振回路的输出功率保持跟随其目标功率,实现有效的电磁加热功能,且能够直接独立监测(每个)谐振回路的输出功率,对(每个)谐振回路的输出功率进行独立的控制,因此能够提高功率控制的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是电磁加热装置的功率控制电路的结构图;
图2是电磁加热装置的功率控制电路的结构图;
图3是本申请电磁加热装置的功率控制电路一实施例的结构示意图;
图4是本申请电磁加热装置的功率控制方法一实施例的流程示意图;
图5是本申请电磁加热装置的功率控制电路一实施例的结构示意图;
图6是本申请电磁加热装置的功率控制方法一实施例的流程示意图;
图7是图6实施例中步骤S61一具体流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是,以下实施例仅用于说明本申请,但不对本申请的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例中,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申请实施例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。
为实现对谐振电路的输出功率的监测及控制,控制电路分别控制电压检测电路采集供电母线的电压及控制电流检测电路采集供电母线回路的电流,如图1所示,基于该电流及电压获取谐振电路的输入总功率。
因电磁加热装置是基于谐振电路中线圈的交变磁场实现电磁加热的,因此电磁加热装置的(加热)功率近似等效于线圈的消耗功率。因供电母线回路的电流不是谐振回路的电流,且供电母线的电压不是谐振回路的电压,因此该输入总功率并不能直接体现谐振回路的输出功率,更不能体现谐振回路中线圈的消耗功率,进而不能精准的对电磁加热装置的功率进行控制。
进一步地,在如图2所示的应用场景中,由供电母线的电压及供电母线回路的电流获得的功率为输入总功率,不能体现多个谐振回路中每个谐振回路的输出功率,更不能体现每个谐振回路中线圈的消耗功率,进而无法基于该输入总功率分别对每个线圈的消耗功率进行控制。
为解决上述问题,本申请首先提出一种电磁加热装置一实施例的功率控制电路,如图3所示,图3是本申请电磁加热装置的功率控制电路一实施例的结构示意图。本实施例的功率控制电路(图未标)包括:谐振电路31、控制电路32及检测电路33;其中,控制电路32与谐振电路31连接,基于功率控制信号控制谐振电路31工作;检测电路33连接在谐振电路31的谐振回路中,且与控制电路32连接,用于检测谐振回路的输出功率;控制电路32进一步用于基于谐振回路输出功率及谐振电路31的目标功率调整功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制谐振电路31工作。
控制电路32控制检测电路33周期性采集谐振回路的输出功率,且将谐振回路的输出功率与目标功率进行比较,并根据比较结果调整功率控制信号,并利用调整后的功率控制信号控制谐振电路31工作,以调整谐振回路的输出功率尽可能接近目标功率,使电磁加热装置实现有效的电磁加热功能。
具体地,若控制电路32判定谐振回路的输出功率大于目标功率,则增加功率控制信号的频率和/或减小功率控制信号的占空比,以降低谐振回路的输出功率,进入下一个采样周期;若控制电路32判定谐振回路的输出功率小于目标功率,则降低功率控制信号的频率和/或增加功率控制信号的占空比,以增加谐振回路的输出功率,进入下一个采样周期;若控制电路32判定谐振回路的输出功率等于目标功率,则保持功率控制信号不变,进入下一个采样周期。
本实施例能够通过连接在谐振电路31的谐振回路中的检测电路33检测谐振回路的输出功率,并通过控制电路32基于谐振回路的输出功率及目标功率调整控制电路32的功率控制信号,利用调整后的功率控制信号控制谐振电路31工作,不仅能够使得谐振回路的输出功率保持跟随其目标功率,实现有效的电磁加热功能,且能够直接独立监测(每个)谐振回路的输出功率,对(每个)谐振回路的输出功率进行独立的控制,因此能够提高功率控制的精准度。
可选地,本实施例的谐振电路31包括:线圈L及谐振电容C;其中,线圈L的第一端与检测电路33及控制电路32连接;谐振电容C的第一端与线圈L的第二端连接,谐振电容C的第二端与检测电路33连接。
本实施例的谐振电路31是线圈L及谐振电容C构成的串联谐振电路。在其它实施例中,谐振电路也可以采用并联谐振电路,适当调整电路结构也能实现本实施例的技术效果。
可选地,本实施例的检测电路33包括:电压采样电路331及电流采样电路332;其中,电压采样电路331的第一采集端与线圈L的第一端连接,电压采样电路331的输出端与控制电路32连接,电压采样电路331用于采集谐振回路的谐振电压;电流采样电路332的第一采集端与谐振电容C的第二端连接,电流采样电路332的第二采集端与电压采样电路331的第二采集端连接,电流采样电路332的输出端与控制电路32连接,电流采样电路332用于采集谐振回路的谐振电流。控制电路32基于谐振电压及谐振电流计算谐振回路的输出功率。
在一应用场景中,该输出功率可以是谐振回路的平均功率。具体地,控制电路32在每个采样周期内设置N个采样点,N越大,采样精度越高;控制电路32控制电压采样电路331在每个采样周期内对应的N个采样点采集谐振回路的谐振电压,并记为v(k);控制电路32控制电流采样电路332在每个采样周期内对应的N个采样点采集谐振回路的谐振电流,即线圈L的电流,并记为i(k)。
因谐振电容C损耗极少,相对于线圈L损耗的功率(含电磁加热的发热能量)可以忽略不计。则每个采样周期线圈L损耗的功率为:
其中,T为每个采样周期的时间长度,在母线电压为恒定电压时,T可以为半桥的工作周期;在母线电压为非恒定电压时,T为母线电压的波动周期。例如,AC为50Hz交流电,整流后,母线电压波动的频率为100Hz,周期为10ms,则T为母线电压的波动周期,即10ms。从每个采样周期的开始时刻,每间隔T/N的时长采样一次。且每个半桥的采样周期内,至少采样100次;每个采样周期的平均功率为:P=E/T。
本实施例以母线电压的波动周期为采样周期,计算每个采样周期的平均功率,能够抑制瞬时功率波动导致过快的控制波动。
在其它应用场景中,可以调整采样周期的时间长度及采样点的数量。
本实施例采用采样周期及其平均功率进行功率控制,能够避免频繁调整功率控制信号。
在其它实施例中,采用其它方式计算谐振回路的平均功率,或者采用谐振回路的其它功率代替平均功率。
例如,可以以预设时间间隔采样谐振回路的谐振电流及谐振电压,并获取采样点的输出功率,基于该输出功率调整功率控制信号,这种方式,不需要计算平均功率,可以简化计算,且能实时调整谐振回路的输出功率。
功率控制信号的调整量可以是预设量,或者可以基于谐振回路的输出功率及目标功率之间的差值得到。
其中,电压采样电路331可以是电阻等,电流采样电路332可以是电流互感器等。
可选地,本实施例的控制电路32包括:功率调节电路321及开关管(图未标);其中,功率调节电路321的输入端分别与电压采样电路331的第二端及电流采样电路332的第二端连接,用于基于电压采样电路331的谐振电压及电流采样电路332的谐振电流计算谐振回路的输出功率,并基于谐振回路的输出功率及目标功率调整功率控制信号;开关管的控制端与功率调节电路321连接,开关管的通信端与线圈L的第二端连接,开关管用于在功率控制信号的控制下开通与关断,以调节谐振回路的输出功率。
功率调节电路321通过功率控制信号控制开关管周期性开通与关断,线圈L在每个周期内充电、振荡放电,能够产生高频变化的磁场,以电磁感应方式对食物等加热。
本实施例的控制电路32进一步包括驱动电路322,分别与功率调节电路321及开关管的控制端连接,用于增加功率调节电路321对开关管的驱动力,保证开关管正常工作。
其中,本实施例的控制电路32包括开关管Q1及开关管Q2,开关管Q1及开关管Q2形成半桥逆变电路。开关管Q1的第一通信端与第一供电端连接,开关管Q1的第二通信端与开关管Q2的第一通信端连接,开关管Q2的第二通信端与第二供电端连接,开关管Q1的控制端及开关管Q2的控制端与驱动电路322连接。
在一应用场景中,如图4所示,在进入功率控制开始后,首先,功率调节电路321输出固定频率的功率控制信号到驱动电路322,驱动电路322按该固定频率驱动开关管Q1、开关管Q2交替导通,使得方波电压加载到线圈L和谐振电容C上,线圈L开始产生电流并消耗能量;在每个采样周期的0时刻开始,电压采样电路331以间隔T/N的时长连续采样谐振回路的谐振电压,电流采样电路以间隔T/N的时长连续采样谐振回路的谐振电流,直到一个采样周期结束;功率调节电路321计算刚结束的一个采样周期的平均功率P,并计算平均功率与目标功率之间的差值;如果该差值>0,则说明输出功率偏大,则输出增加功率控制信号的频率;如果该差值=0,则说明输出功率已经到达目标功率,则保持功率控制信号的频率不变;如果该差值<0,则说明输出功率偏小,则减小输出功率控制信号的频率;在功率控制阶段不断重复上述步骤,使谐振回路的输出功率始终保持跟随目标功率。
本实施例的开关管为N-MOS管,其控制端为栅极,其第一通信端为漏极,其第二通信端为源极。
在其它实施例中,可以采用为继电器、可控硅或者IGBT等开关管代替N-MOS管;或者可以通过P-MOS管代替N-MOS管,并适应性调整本实施例的电路结构,以实现本实施例的技术效果。
其中,本实施例的功率调节电路321可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。功率调节电路321还可以是通用处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(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。通用处理器可以是微处理器或者该功率调节电路321也可以是任何常规的处理器等。其中,功率调节电路321可集成于开关电源的硬件上,也可以集成于被供电设备中。
可选地,本实施例的功率控制电路进一步包括:整流电路34,分别与交流电源AC及开关管连接,用于对交流电源AC输入的交流电进行整流处理,以得到直流电,并将直流电供给开关管。
其中,整流电路34为全桥整流电路,包括第一二极管(图未标)、第二二极管(图未标)、第三二极管(图未标)及第四二极管(图未标);第一二极管的阴极连接第三二极管的阴极,第一二极管的阳极连接第二二极管的阴极及交流电源AC的第一供电端;第四二极管的阴极连接第三二极管的阳极及交流电源AC的第二供电端,第四二极管的阳极连接第二二极管的阳极;第三二极管的阴极连接开关管Q1的第一通信端,第四二极管的阳极连接开关管Q2的第二通信端。
整流电路34将输入的交流电,通过同时导通第一二极管和第四二极管及同时截止第二二极管和第三二极管,或者通过同时截止第一二极管和第四二极管及同时导通第二二极管和第三二极管,将交流电变换成直流电。
在其它实施例中,还可以采用晶体管或者是场效应管等代替上述二极管,或者采用半桥整流电路等其它电路代替上述全桥整流电路。
在其它实施例中,可以采用直流电源给电磁谐振控制电路供电,不用设置整流电路。
可选地,本实施例的功率控制电路进一步包括:滤波电路(图未示),分别与整流电路及开关管连接,用于对直流电进行滤波处理,能够滤除直流电中的交流杂波,并提供给开关管。具体地,本实施例的滤波电路为滤波电容。
在另一实施例中,如图5所示,本实施例的功率控制电路设有两个谐振回路,能够实现对每个谐振回路的输出功率的独立检测及控制。具体地,本实施例的功率控制电路包括两个谐振电路31、两个检测电路33及两个控制电路32;一谐振电路31的线圈L的第一端与一检测电路33及一控制电路33连接,一谐振电路31的谐振电容C的第一端与一谐振电路31的线圈L的第二端连接,一谐振电路31的谐振电容C的第二端与一检测电路33连接;另一谐振电路31的线圈L的第一端与另一检测电路33及另一控制电路32连接,另一谐振电路31的谐振电容C的第一端与另一谐振电路31的线圈L的第二端连接,另一谐振电路31的谐振电容C的第二端与另一检测电路33连接。
本实施例的谐振电路31与对应的检测电路33的具体连接电路可以参阅上述实施例,且本实施例的功率控制电路的其它电路结构也可以参阅上述实施例。
本实施例是采用不同的功率调节电路321实现对两个谐振电路31的控制,当然,在其它实施例中,可以采用同一功率调节电路321分别控制谐振电路及对应的检测电路。
在其它实施例中,电磁加热装置中可以设置多个谐振电路,形成多个谐振回路,及多个检测电路和多个控制电路,针对每个谐振电路采用对应的检测电路进行功率检测,及采用对应的控制电路进行控制。
当然,还可以针对每个谐振回路都可以采用本申请的上述检测电路进行功率检测,多个谐振回路可以共用控制电路、供电电路等。
本申请电磁加热装置可以是电磁电饭煲、电磁烤箱、电磁压力锅以及电磁炉等加热装置。
本申请进一步提出一种电磁加热装置的功率控制方法,可以用于上述实施例的加热控制电路,如图6所示,图6是本申请电磁加热装置的功率控制方法一实施例的流程示意图。本实施例的功率控制方法具体包括以下步骤:
步骤S61:获取谐振电路的谐振回路的输出功率。
控制电路控制检测电路周期性采集谐振回路的输出功率。
谐振回路的输出功率能够体现谐振回路中线圈的消耗功率,即电磁加热装置的加热功率。
可选地,本实施例可以采用如图7所示的方法实现步骤S61。本实施例的方法具体包括步骤S71至步骤S73:
步骤S71:获取采样周期。
步骤S72:在采样周期内设置多个采样点,并获取采样点对应的谐振回路的谐振电压及谐振电流。
步骤S73:基于多个谐振电压及多个谐振电流计算采样周期内的谐振电路的平均功率为输出功率。
一并对步骤S71至步骤S73进行介绍:
控制电路在每个采样周期内设置N个采样点,N越大,采样精度越高;控制电路控制电压采样电路在每个采样周期内对应的N个采样点采集谐振回路的谐振电压,并记为v(k);控制电路控制电流采样电路在每个采样周期内对应的N个采样点采集谐振回路的谐振电流,即线圈L的电流,并记为i(k)。
因谐振电容C损耗极少,相对于线圈L损耗的功率(含电磁加热的发热能量)可以忽略不计。则每个采样周期线圈L损耗的功率为:
其中,T为每个采样周期的时间长度,在母线电压为恒定电压时,T可以为半桥的工作周期;在母线电压为非恒定电压时,T为母线电压的波动周期。例如,AC为50Hz交流电,整流后,母线电压波动的频率为100Hz,周期为10ms,则T为母线电压的波动周期,即10ms。从每个采样周期的开始时刻,每间隔T/N的时长采样一次。且每个半桥的采样周期内,至少采样100次;每个采样周期的平均功率为:P=E/T。
本实施例以母线电压的波动周期为采样周期,计算每个采样周期的平均功率,能够抑制瞬时功率波动导致过快的控制波动。
在其它应用场景中,可以调整采样周期的时间长度及采样点的数量。
本实施例采用采样周期及其平均功率进行功率控制,能够避免频繁调整功率控制信号。
在其它实施例中,采用其它方式计算谐振回路的平均功率,或者采用谐振回路的其它功率代替平均功率。
例如,可以以预设时间间隔采样谐振回路的谐振电流及谐振电压,并获取采样点的输出功率,基于该输出功率调整功率控制信号,这种方式,不需要计算平均功率,可以简化计算,且能实时调整谐振回路的输出功率。
功率控制信号的调整量可以是预设量,或者可以基于谐振回路的输出功率及目标功率之间的差值得到。
步骤S62:将输出功率与谐振电路的目标功率进行比较。
控制电路获取输出公路与目标功率的差值。
步骤S63:基于比较结果调整功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作。
若差值大于零,调整功率控制信号,以减少谐振回路的输出功率;若差值小于零,调整功率控制信号,以增加谐振回路的输出功率;若差值等于零,保持谐振回路的输出功率不变。
本实施例单独检测谐振回路消耗的功率,及输出功率,从而可以对功率控制电路中每个线盘的消耗功率进行独立控制。
本申请能够检测谐振回路的输出功率,并通过输出功率与目标功率的比较结果调整控制电路的功率控制信号,利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作,不仅能够使得谐振回路的输出功率保持跟随其目标功率,实现有效的电磁加热功能,且能够直接独立监测(每个)谐振回路的输出功率,对(每个)谐振回路的输出功率进行独立的控制,因此能够提高功率控制的精准度。
可选地,本实施例可以基于比较结果调整功率控制信号的频率。具体地,响应于输出功率大于目标功率,增加功率控制信号的频率,使得谐振回路的阻抗增加,从而使得谐振回路的谐振电流减小,进而使得谐振回路的输出功率下降;响应于输出功率小于目标功率,降低功率控制信号的频率,使得谐振回路的阻抗减少,从而使得谐振回路的谐振电流增加,进而使得谐振回路的输出功率增加;响应于输出功率等于目标功率,保持功率控制信号的频率不变。
在另一实施例中,还可以基于比较结果调整功率控制信号的占空比。响应于输出功率大于目标功率,减小功率控制信号的占空比,使得谐振回路的电压减小,从而使得谐振回路的输出功率下降;响应于输出功率小于目标功率,增加功率控制信号的占空比,使得谐振回路的电压增加,从而使得谐振回路的输出功率增加;响应于输出功率等于目标功率,保持功率控制信号的占空比不变。
在另一实施例中,还可以基于比较结果调整功率控制信号的频率及占空比。调节原则可以结合上述频率及占空比的调节方法。
本申请可以针对具有多个谐振电路的功率控制电路中的每一个谐振电路都采用上述类似的功率控制方法,以检测每个谐振回路内部的功率,实现对每个线圈的功率(或者说每个半桥的输出功率)的独立控制。
区别于现有技术,本申请电磁加热装置的功率控制电路包括:谐振电路;控制电路,与谐振电路连接,基于功率控制信号控制谐振电路工作;检测电路,连接在谐振电路的谐振回路中,且与控制电路连接,用于检测谐振回路的输出功率;控制电路进一步用于基于输出功率及谐振电路的目标功率调整功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作。本申请能够通过连接在谐振电路的谐振回路中的检测电路检测谐振回路的输出功率,并通过控制电路基于谐振回路的输出功率及目标功率调整控制电路的功率控制信号,利用调整后的功率控制信号控制谐振电路工作,不仅能够使得谐振回路的输出功率保持跟随其目标功率,实现有效的电磁加热功能,且能够直接独立监测(每个)谐振回路的输出功率,对(每个)谐振回路的输出功率进行独立的控制,因此能够提高功率控制的精准度。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效机构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种电磁加热装置的功率控制电路,其特征在于,包括:
谐振电路;
控制电路,与所述谐振电路连接,基于功率控制信号控制所述谐振电路工作;
检测电路,连接在所述谐振电路的谐振回路中,且与所述控制电路连接,用于检测所述谐振回路的输出功率;
所述控制电路进一步用于基于所述输出功率及所述谐振电路的目标功率调整所述功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制所述谐振电路工作。
2.根据权利要求1所述的功率控制电路,其特征在于,所述谐振电路包括:
线圈,其第一端与所述检测电路及所述控制电路连接;
谐振电容,其第一端与所述线圈的第二端连接,其第二端与所述检测电路连接。
3.根据权利要求2所述的功率控制电路,其特征在于,所述功率控制电路包括至少两个所述谐振电路、至少两个所述检测电路及至少两个所述控制电路;
一所述谐振电路的线圈的第一端与一所述检测电路及一所述控制电路连接,所述一所述谐振电路的谐振电容的第一端与所述一所述谐振电路的线圈的第二端连接,所述一所述谐振电路的谐振电容的第二端与所述一所述检测电路连接;
另一所述谐振电路的线圈的第一端与另一所述检测电路及另一所述控制电路连接,所述另一所述谐振电路的谐振电容的第一端与所述另一所述谐振电路的线圈的第二端连接,所述另一所述谐振电路的谐振电容的第二端与所述另一所述检测电路连接。
4.根据权利要求2或3所述的功率控制电路,其特征在于,所述检测电路包括:
电压采样电路,其第一采集端与所述线圈的第一端连接,其输出端与所述控制电路连接,用于采集所述谐振回路的谐振电压;
电流采样电路,其第一采集端与所述谐振电容的第二端连接,其第二采集端与所述电压采样电路的第二采集端连接,其输出端与所述控制电路连接,用于采集所述谐振回路的谐振电流;
所述控制电路基于所述谐振电压及所述谐振电流计算所述谐振回路的输出功率。
5.根据权利要求4所述的功率控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:
功率调节电路,其输入端分别与所述电压采样电路的第二端及所述电流采样电路的第二端连接,用于基于所述谐振电压及所述谐振电流计算所述谐振回路的输出功率,并基于所述输出功率及所述目标功率调整所述功率控制信号;
开关管,其控制端与所述功率调节电路连接,其通信端与所述线圈的第二端连接,用于在所述功率控制信号的控制下开通与关断,以调节所述谐振回路的输出功率。
6.一种电磁加热装置的功率控制方法,其特征在于,用于权利要求1至5任一项所述的功率控制电路,所述功率控制方法包括:
获取所述谐振电路的谐振回路的输出功率;
将所述输出功率与所述谐振电路的目标功率进行比较;
基于比较结果调整所述功率控制信号,以利用调整后的功率控制信号控制所述谐振电路工作。
7.根据权利要求6所述的功率控制方法,其特征在于,所述获取所述谐振电路的谐振回路的输出功率,包括:
获取采样周期;
在所述采样周期内设置多个采样点,并获取所述采样点对应的所述谐振回路的谐振电压及谐振电流;
基于多个所述谐振电压及多个所述谐振电流计算所述采样周期内的所述谐振电路的平均功率为所述输出功率。
8.根据权利要求6所述的功率控制方法,其特征在于,所述基于比较结果调整所述功率控制信号,包括:
基于所述比较结果调整所述功率控制信号的频率。
9.根据权利要求8所述的功率控制方法,其特征在于,所述基于所述比较结果调整所述功率控制信号的频率包括:
响应于所述输出功率大于所述目标功率,增加所述功率控制信号的频率;
响应于所述输出功率小于所述目标功率,降低所述功率控制信号的频率。
10.根据权利要求6所述的功率控制方法,其特征在于,所述基于比较结果调整所述功率控制信号,包括:
基于所述比较结果调整所述功率控制信号的占空比。
11.根据权利要求6所述的功率控制方法,其特征在于,所述基于比较结果调整所述功率控制信号,包括:
基于所述比较结果调整所述功率控制信号的频率及占空比。
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