CN114830823A - 用于控制感应烹饪器具中的qr逆变器的方法和*** - Google Patents
用于控制感应烹饪器具中的qr逆变器的方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
披露了一种用于控制设置有感应加热线圈(4)的感应烹饪器具(1)中的准谐振逆变器(13)的方法。该准谐振逆变器(13)包括开关器件(21),该开关器件通过具有指示跨该功率开关器件(21)的电压的第一电压(VC(t))的节点(20)电连接到该感应加热线圈(4)。该方法包括以下步骤:向该开关器件(21)提供包括多个脉冲的使能信号(K1),以便在接通时段(tON)和关断时段(tOFF)内接通和关断所述开关器件(21);确定在该关断时段(tOFF)期间的指示该第一电压(VC(t))的最小值的第二电压(VCmin);基于该第二电压(VCmin)来调节该关断时段(tOFF);以及基于该经调节的关断时段(tOFF)来调节该使能信号(K1)。
Description
发明背景
技术领域
本发明总体上涉及感应烹饪器具领域。更具体地,本发明涉及控制感应烹饪器具中的准谐振逆变器(下文称QR逆变器)。
背景技术
用于准备食物的感应烹饪器具是众所周知的家用设备,这些感应烹饪器具与传统的燃气烹饪器具或电烹饪器具相比更加便利高效,这是因为一方面它们在控制烹饪温度方面是准确的,并且另一方面使食物得到均匀烹饪。
感应烹饪器具典型地包括:烹饪表面,该烹饪表面设置有被设计成加热放置在烹饪表面上的负载(即,盛纳食物的炊具)的一个或多个烹饪区;以及多个感应加热线圈,这些感应加热线圈与烹饪区相关联,并生成在负载中感应涡电流的时变磁场。负载的内电阻使所感应的涡电流在负载本身中生成热量。
通常,感应线圈可选择性地操作以通过由电子控制***提供的交流电流(下文用AC电流来指示)来馈电。电子控制***通常包括:逆变器电路,该逆变器电路向对应的感应线圈提供AC电流;以及电子控制单元,该电子控制单元被配置成控制逆变器电路以改变在感应线圈中流动的AC电流的频率,以便基于目标烹饪温度来调节从逆变器电路传送到负载(即,盛纳食物的炊具)的电力。
某个种类的逆变器电路具有准谐振拓扑/架构,即,QR逆变器电路,其中,开关区段包括单个功率开关器件,比如IGBT开关(绝缘栅双极晶体管的缩写),该功率开关器件从驱动器单元接收脉冲式使能信号,该驱动器单元进而由电子控制单元控制。
设置有QR逆变器电路的感应烹饪器具尤其受IGBT开关的损耗的影响,这可能会减少逆变器的寿命。
US 20180176998披露了一种用于评估用于对感应炉灶中的准谐振逆变器进行零电压切换的必要接通持续时间的方法。该方法包括:提供脉冲以开关与准谐振逆变器相关联的开关元件;确定在关断持续时间期间跨开关元件的峰值电压,即,最大电压;确定跨开关元件的峰值电压在关断持续时间内是否大于阈值;以及最后当跨开关元件的峰值电压大于该阈值时,确定接通持续时间足以对开关元件进行零电压切换。
发明内容
申请人已发现,提供具有控制单元的感应烹饪器具将是有利的,该控制单元被配置成控制QR逆变器电路的开关器件以便减少开关器件的切换损耗,以便延长开关器件的寿命且因此延长逆变器电路的寿命。
本发明的目标是提供一种用于控制感应烹饪器具的QR逆变器电路的开关器件的方法和***,如权利要求中所定义的。
根据一个方面,本发明涉及一种用于控制感应烹饪器具中的准谐振逆变器的方法,该感应烹饪器具设置有至少一个感应加热线圈,该准谐振逆变器包括开关器件,该开关器件通过具有指示跨所述功率开关器件的电压的第一电压的节点电连接到所述感应加热线圈,该方法包括如下步骤:向所述开关器件提供包括多个脉冲的使能信号,以便在接通时段和关断时段内接通和关断所述开关器件;确定在所述关断时段期间的指示所述第一电压的最小值的第二电压;基于所述第二电压来调节所述关断时段;以及基于所述经调节关断时段来调节所述使能信号。
优选地,该方法进一步包括如下步骤:确定大约在所述关断时段结束时的指示所述第一电压的值的第三电压;以及如果所述第三电压大于所述第二电压且所述第一电压正在减小,则增加所述关断时段。
优选地,该方法进一步包括如下步骤:如果所述第三电压大于所述第二电压并且所述第一电压正在增加,则减小所述关断时段。
优选地,该方法进一步包括如下步骤:如果所述第二电压大于第一电压阈值,则增加所述接通时段;以及基于所述增加的接通时段来调节所述使能信号的所述接通时段。
优选地,该方法进一步包括如下步骤:确定在所述关断时段期间的指示所述第一电压的最大值的第四电压;以及如果所述第四电压大于第二电压阈值,则停止所述准谐振逆变器的操作。
本发明进一步涉及一种用于控制感应烹饪器具的至少一个加热线圈的电子控制***,该电子控制***包括:准谐振逆变器,该准谐振逆变器设置有:开关器件,该开关器件通过具有指示跨所述开关器件的电压的第一电压的节点电连接到所述感应加热线圈;以及驱动器单元,该驱动器单元被配置成向所述开关器件提供包括多个脉冲的使能信号,以便在接通时段和关断时段内接通和关断所述开关器件,所述电子控制***包括被配置成进行如下操作的控制装置:控制所述驱动器单元以便调节所述使能信号;确定在所述关断时段期间的指示所述第一电压的最小值的第二电压;基于所述第二电压来调节所述关断时段;以及基于所述经调节关断时段来调节所述使能信号。
优选地,所述控制装置被进一步配置成:确定大约在所述关断时段结束时的指示所述第一电压的值的第三电压;以及如果所述第三电压大于所述第二电压且所述第一电压正在减小,则增加所述关断时段。
优选地,所述控制装置被进一步配置成:如果所述第三电压大于所述第二电压并且所述第一电压正在增加,则减小所述关断时段。
优选地,所述控制装置被进一步配置成:如果所述第二电压大于第一电压阈值,则增加所述接通时段;以及基于所述增加的接通时段来调节所述使能信号(K1)的所述接通时段。
优选地,所述控制装置被进一步配置成:确定在所述关断时段期间的指示所述第一电压的最大值的第四电压;以及如果所述第四电压大于第二电压阈值,则停止所述准谐振逆变器的操作。
本发明进一步涉及一种感应烹饪器具,该感应烹饪器具包括至少一个感应加热线圈、准谐振逆变器,该准谐振逆变器设置有:开关器件,该开关器件通过具有指示跨所述开关器件的电压的第一电压的节点电连接到所述感应加热线圈;以及驱动器单元,该驱动器单元被配置成向所述开关器件提供包括多个脉冲的使能信号,以便在接通时段和关断时段内接通和关断所述开关器件,本发明进一步涉及一种电子控制***,包括被配置成控制所述驱动器单元以便调节使能信号的控制装置,该控制装置被配置成:确定在所述关断时段期间的指示所述第一电压的最小值的第二电压;基于所述第二电压来调节所述关断时段;以及基于所述经调节关断时段来调节所述使能信号。
优选地,这些控制装置被进一步配置成:确定大约在所述关断时段结束时的指示所述第一电压的值的第三电压;如果所述第三电压大于所述第二电压并且所述第一电压正在减小,则增加所述关断时段。
优选地,所述控制装置被进一步配置成:如果所述第三电压大于所述第二电压并且大约在所述关断时段结束时的该第一电压正在增加,则减小所述关断时段。
优选地,所述控制装置被进一步配置成:如果所述第二电压大于第一电压阈值,则增加所述接通时段;以及基于所述增加的接通时段来调节所述使能信号的所述接通时段。
优选地,所述控制装置被进一步配置成:确定在所述关断时段期间的指示所述第一电压的最大值的第四电压;以及如果所述第四电压大于第二电压阈值,则停止所述准谐振逆变器的操作。
附图说明
根据本发明的解决方案的这些和其他特征和优点将通过阅读对要结合附图阅读的本发明的一些实施例(仅通过示例性示例和非限制性示例提供)的以下详细说明得到更好地理解,在附图中:
图1是展示根据本披露内容的示例实施例的示例感应烹饪器具的示意图,
图2示意性地示出了根据本披露内容的示例的感应电子控制***的框图,
图3示意性地示出了根据本披露内容的示例的感应电子控制***的QR逆变器电路和控制单元的示例电路图,
图4示出了根据本发明的用于控制感应电子控制***的示例方法的流程图,
图5A展示了在执行本文建议的方法时提供给开关器件的脉冲使能信号的示例,
图5B展示了在通过图5A中展示的脉冲使能信号控制开关器件时流经开关器件的电流随时间变化的示例,
图5C展示了在谐振周期期间跨开关器件的电压曲线随时间变化的示例,
图5D展示了由第一模块基于图5C中展示的电压曲线确定的电压值/曲线的示例,以及
图5E展示了由第二模块基于图5C中展示的电压而提供的最小电压曲线随时间变化的示例。
具体实施方式
在本说明书和附图中列举的实施例中所示的配置仅是本披露内容的示例性实施例,并且应当理解,在提交本申请时,存在能够代替本说明书和附图的实施例的各种修改示例。在整个以下说明中,当适用时,使用类似的附图标记来表示类似的元件、零件、物件或特征。
图1展示了根据本披露内容的示例实施例的感应烹饪器具1。图1中展示的感应烹饪器具1与电磁灶台相对应。感应烹饪器具1包括优选地水平的烹饪表面2,即,常用灶台板,该烹饪表面设置有多个烹饪区3。
感应烹饪器具1进一步包括与相应烹饪区3相关联的多个感应加热线圈4。例如,感应加热线圈4可以放置在烹饪表面2下方、与相应烹饪区3相邻。可以理解,感应烹饪器具1可以包括多个感应加热线圈4或单个感应加热线圈4。可以进一步理解,仅通过示例来提供电磁灶台。实际上,可以与其他种类的感应烹饪器具(例如,比如感应炉灶、感应炉或任何其他类似的感应烹饪器具)一起使用/应用本披露内容。
感应烹饪器具1可以进一步包括被设计成接收用户输入和/或向用户提供信息的用户界面5。用户界面5可以放置在烹饪表面2的一部分内,如所示出的。用户界面5可以被配置成接收指示由用户选择的预定加热参数(即,烹饪功率/温度)的加热值/数据。用户界面5可以被进一步配置成向用户提供图形烹饪信息。
根据本发明,感应加热线圈4可选择性地操作以通过相应AC电流来馈电。由电子控制***10向感应加热线圈4提供AC电流。
参照图2,电子控制***10可以包括电力供应器11、整流器电路12、逆变器电路13和控制单元14。控制单元14被配置成控制逆变器电路13以便通过实施下文详细披露的控制方法的阶段来调节提供给感应加热线圈4的电力。
电力供应器11可以被配置成向感应烹饪器具1供应电力。例如,电力供应器11可以方便地作为双相220伏特的交流电(AC)电力供应器。例如,电力供应器可以从比如电力设施的能量产生源被提供到住宅房产。应当理解,附加地和/或替代地,可以使用任何其他电源,比如(例如)单相110V的电力供应器或三相380V的电力供应器和/或任何其他DC电源。
整流器单元12可以电连接在电力供应器11与逆变器电路13之间。整流器单元12可以被配置成将电力供应器11所提供的AC电力信号转换成要提供给逆变器电路13的经整流信号,即DC电力信号。整流器单元12可以包括用于全波整流的二极管全桥或者具有用于有源整流的多个开关元件的同步整流器、和/或任何类似的整流电路。
逆变器电路13被设计成向感应烹饪器具1的感应线圈4馈送AC电流。根据图2和图3中展示的优选的示例性实施例,逆变器电路13电耦合到整流器电路12以在输入端中接收经整流信号。
逆变器电路13被配置成将整流器电路12所提供的经整流的信号转换成去往感应线圈4的高频AC高电流信号以生成时变磁场,从而对放置在烹饪器具1的相关联烹饪区3上的负载(未展示)进行感应加热。
根据图3中展示的优选示例性实施例,逆变器电路13可以包括:DC链路区段7、谐振回路区段15和功率开关区段16。
由于DC链路7区段是已知类型的,因此除了指定如下内容外将不再对其进行进一步描述:该DC链路区段电连接到整流器电路12以接收经整流信号,且包括提供DC电压的DC链路端子7a。
根据图3中展示的优选的示例性实施例,谐振回路区段15和功率开关区段16构成准谐振(所谓的QR)电拓扑/架构。因此,本发明的示例方面涉及烹饪器具1的QR感应逆变器电路13。
谐振回路区段15可以包括谐振电容器18以及与烹饪区3相关联的感应加热线圈4。根据图3中展示的示例性实施例,谐振电容器18与感应加热线圈4相互并联连接在DC链路端子7a与电路节点20之间。
功率开关区段16包括驱动器单元8和开关器件。该开关器件可以是串联连接在电路节点20与中性点端子22之间的功率开关器件21。优选地,中性点端子22可以与地电位相关联。地电位可以由电力供应器11来提供。
根据图3中展示的优选实施例,功率开关器件21可以包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)。IGBT可以包括连接到电路节点20的集电极端子、用于接收使能信号K1(下文会详细地披露)的栅极端子以及连接到中性点端子22的发射极端子。应当理解,本发明并不限于绝缘栅双极晶体管(IGBT),而是可以设想包括任何其他类似开关(例如,比如MOS、SIC MOS)的功率开关器件21。
根据图3中展示的优选的示例性实施例,功率开关器件21可以进一步包括以反并联配置与IGBT连接的二极管。功率开关器件21可以操作以便控制QR逆变器电路13的操作,使得穿过感应加热线圈4的电流被控制成在不同频率和不同量值下具有不同形状。
驱动器单元8被配置成从控制单元14接收控制命令SC,并基于接收到的控制命令SC来向功率开关器件21提供使能信号K1。
根据本发明的优选实施例,使能信号1是脉冲信号,即,包括脉冲的信号,驱动器单元8被配置成基于控制信号SC来改变/调制脉冲的频率和宽度。应当理解,使能信号K1的脉冲的频率和/或宽度是由控制单元14借助于驱动器单元8来控制的。
使能信号K1被设计成使开关器件21在一个或多个时间时段期间接通或关断,使得感应加热线圈4产生所请求量的输出功率。控制单元14控制QR逆变器电路13,使得该QR逆变器电路在多个充电阶段中和在多个谐振阶段中交替地操作。
在充电阶段期间,感应加热线圈4储存能量。在谐振阶段期间,在先前充电阶段期间储存的能量会在感应加热线圈4与谐振电容器18之间振荡以生成交变电压信号。充电阶段可以大致上与其中功率开关器件21被接通的时间时段相对应。应当理解,当IGBT的栅极接收到使能信号K1的脉冲时,在时段tON内接通功率开关器件21。应进一步理解,当IGBT的栅极未接收使能信号K1的脉冲时,在时段tOFF内关断功率开关器件21。图5A展示了具有脉冲和相应时段tON的使能信号K1的示例以及处于两个连续脉冲之间的tOFF时段。
在逆变器电路13的充电阶段期间,在时段tON期间接通功率开关器件21,以允许感应线圈8充电到足够水平。反之亦然,在时段tOFF期间关断功率开关器件21,以允许在时段tON期间储存在感应线圈8中的能量在感应线圈4与谐振电容器18之间振荡,使得产生交流电信号。更具体来说,在时段tOFF期间,能量振荡引起电路节点20上的振荡电压,下文用VC(t)来指示,该振荡电压大致上与跨功率开关器件21的电压(即,开关器件21上的电压降)相对应。
在tON时段期间,电压VC(t)具有近似地大约为零伏特的低值LV,这是因为功率开关器件21被接通并且VC(t)大约与地电位相对应(图5C)。应当理解,在tON时段期间,IGBT电流近似地改变,如图5B中所展示的。
在时段tOFF期间,电压VC(t)近似地振荡,如图5C中示意性地展示的。在时段tOFF期间,电压VC(t)改变以便近似地表现为正弦振荡。正弦振荡包括第一半波,其中:最初,电压VC(t)从低值LV(大致上零伏特)(紧接在tON结束之后)增加到峰值VCMax,该峰值是在时段tOFF期间的最大振荡值,并且后来,电压VC(t)从峰值VCMax减小到最小值VCmin且然后趋向于再次增加(参见图5C中在tON内延伸的虚线BL)。
为了减少功率开关器件21的损耗,接通功率开关器件21的时刻t1应与其中振荡电压VC(t)在时段tOFF期间达到其最小值VCmin的时刻tm同步。因此,在本发明的优选实施例中,当时刻t1不同于时刻tm(即,与和VC(t)的最小值VCmin的条件相对应的时刻tm相比,提前或延迟执行功率开关器件21的接通)时,控制单元14被配置成修改时段tOFF。
为了执行这个任务,控制单元14被配置成:确定在时段tOFF期间的电压VC(t)的最小值VCmin;借助于驱动器单元8基于所述电压VCmin来调节时段tOFF;以及基于所确定的时段tOFF来调节使能信号K1,使得时刻t1大约是时刻tm。
申请人已发现,当振荡电压VC(t)达到其最小值VCmin时调节时段tOFF以便接通功率开关器件21是方便的。实际上,申请人已发现,QR逆变器电路13的损耗取决于在时段tOFF期间的振荡电压VC(t),并且如果当振荡电压VC(t)具有其最小值VCmin时(即,当t1=tm时)接通功率开关器件21,则可以大大减少这些损耗。
根据具有图3中展示的方便的电子拓扑的优选实施例,控制单元14可以包括检测电路14a,该检测电路被配置成提供指示振荡电压VC(t)的信号S1(图5D)。
控制单元14可以进一步包括检测电路14b,该检测电路被配置成提供指示在时段tOFF期间的振荡电压VC(t)的最小值VCmin的信号S2。
控制单元14可以进一步包括控制电路14c,例如,比如微处理器,该控制电路被配置成生成命令信号SC以控制驱动器单元8以便调节使能信号K1的脉冲。控制电路14c借助于驱动器单元8控制提供给开关器件21的使能信号K1,更具体来说,改变/调节时段tOFF,以便基于信号S2来调节功率开关器件21本身的关断。
控制电路14c可以被进一步配置成借助于提供给驱动器单元8的信号S2控制提供给功率开关器件21的使能信号K1,更具体来说,改变/调节时段tON,以便基于信号S1来控制开关器件21本身的接通。
优选地,检测电路14a可以电连接到电路节点20。根据可能的示例性实施例,检测电路14a可以被配置成在预定取样时间tsi(其中,i是样本的标记)期间对电路节点20上的振荡电压VC(t)进行取样。优选地,检测电路14a可以被配置成提供指示在取样时刻tsi测量的振荡电压VC(t)的经取样值VC(tsi)的电信号S1。图5D展示了在由检测电路14a确定并借助于信号S1提供给控制电路14c的时段tOFF内的振荡电压VC(t)的示意性示例。
优选地,检测电路14b可以电连接到电路节点20。根据可能的示例性实施例,检测电路14b可以被配置成在预定取样时间tsi期间对电路节点20上的振荡电压VC(t)进行取样,并基于经取样电压VC(tsi)来确定在时段tOFF期间的振荡电压VC(t)的最小值VCmin。应当理解,附加地或替代地,检测电路14b可以从检测电路14a接收在时段tOFF期间确定的经取样电压VC(ti)和/或振荡电压VC(t)。优选地,检测电路14b可以被配置成提供指示最小值VCmin的电信号S2。优选地,由检测电路14b提供给控制电路14c的电信号S2可以是模拟信号,其中,在预定时段ΔTM内维持最小值VCmin,预定时段ΔTM将延续到用于对VC(t)取样的时段tOFF结束。图5E展示了包含在时段tOFF期间确定的最小值VCmin的信号S2的示意性示例,其中,在预定时段ΔtM内维持最小值VCmin。
申请人已发现,使在时段tOFF内信号S2中包含的最小值VCmin延续预定时段ΔtM对降低执行上文披露的任务所需要的计算速度具有技术效果。由此断定,便宜的微处理器可以方便地执行这样的任务,而不会因此影响电子控制***10的成本。
控制单元14可以进一步包括检测电路14d,该检测电路被配置成接收指示振荡电压VC(t)的信号S1,并向控制电路14c提供指示振荡电压VC(t)的峰值VCMax的信号S3。例如,检测电路14d可以被配置成详细说明样本VC(tsi)以便确定与在时段tOFF期间的峰值VCMax相对应的最大值样本。
应当理解,控制单元14的电子拓扑并不限于图3中展示的实施例,而是可以设想其他实施例。例如,控制单元14可以包括单个微处理器,该单个微处理器包括检测电路14a、14b、14d和控制电路14c。换句话说,根据这个实施例,所有任务均由微处理器来执行。
图4展示了根据本披露内容的控制方法100的流程图。可以由电子控制***10来执行方法100。
可以提供使能信号K1的脉冲(图5A中左边的第一脉冲P1)以在时段tON和时段tOFF内接通和关断感应烹饪器具1中的QR逆变器电路13的功率开关器件21(框100)。最初,时段tON和时段tOFF可以具有预定值。例如,可以基于由用户界面5提供的用户命令来确定时段tON和时段tOFF。例如,时段tON和时段tOFF可以取决于烹饪温度和/或负载。
在tON时段期间,使能信号K1的脉冲(图5a中的第一脉冲P1)使功率开关器件21接通,并且电路节点20上的电压VC(t)具有低值LV(图5C)。
该方法等待时段tOFF(框110)(在图5A中,在第一脉冲P1之后的第一tOFF)。
在时段tOFF期间,关断开关器件21,并且电压VC(t)振荡(图5C)。在时段tOFF期间,该方法确定电压VC(t)(框120)。优选地,在这个阶段中,控制电路14c从检测电路14a接收指示振荡电压VC(t)的信号S1(图5D)。该方法进一步确定大约在时段tOFF结束时(即,时段tOFF的最后一个时刻te,其后面紧接着是下一时段tON,即,紧接着是接通IGBT的时刻t1)的在电路节点20中的电压VC(te)。
方法100进一步确定在时段tOFF期间的振荡电压VC(t)的最小值VCmin。优选地,控制电路14c可以接收指示来自检测电路14b的最小值VCmin的信号S2(框120)。
优选地,该方法可以进一步确定在时段tOFF期间的电压VC(t)的最大值VCMax。在这个步骤中,如果最大值VCMax大于电压阈值TH1(框130),则该方法确定临界谐振电压,即,VCMax>=TH1,并停止逆变器电路13的操作(从框130输出是(YES))。
如果方法100未确定临界谐振电压,即,VCMax<TH1(从框130输出否(NO)),则方法100将最小值VCmin与电压阈值TH2进行比较(框140)。可以基于开关器件21的电特征来确定电压阈值TH2。优选地,电压阈值TH2可以与可能导致功率开关器件21被损坏的电压相对应。
如果最小值VCmin大于电压阈值TH2(从框140输出是),则方法100增加时段tON以用于使能信号K1的下一脉冲(图5A中的P2)(框145)。例如,可以基于多个程序来使时段tON递增。例如,可以基于电压VCmin与阈值TH2之间的差或基于预定值来使时段tON递增。
如果最小值VCmin低于或等于阈值TH2(从框140输出否),则方法100控制在时段tOFF结束时(即,t1之前的时刻te)的在电路节点20上的电压VC(te)是大于还是等于最小值VCmin(框150)。如果最小值VCmin不大于电压阈值TH2(从框140输出否),则进一步执行框150的阶段。
如果在时段tOFF结束时(时刻te)电路节点20的电压VC(te)低于或等于最小值VCmin,即,VC(te)<=VCmin(从框150输出否)并且电压Vc(t)正在减小,则方法100确定时段tOFF是正确的并再次执行上文在框110、120、130、140、150中披露的阶段。在这种情况下,方法100通过维持时段tOFF不变来提供使能信号K1的新脉冲(图5A中的P2)(框220)。
如果在时段tOFF结束时电路节点20上的电压VC(te)大于最小值VCmin,即,(VC(te)>VCmin)(从框150输出是),并且电压Vc(t)正在减小,则该方法确定已在时刻tm之前(即,t1<tm)切换了功率开关器件21。在这种情况下,方法100增加使能信号K1的时段tOFF并开始新脉冲(图5A中的第二脉冲P2)(框160)。可以通过多个程序来执行时段tOFF的增加。例如,可以基于VC(te)与VCmin之间的差或基于预定值来使时段tOFF递增。
在执行框160中包含的阶段之后,方法100执行等待在最后一个生成的脉冲之后的下一时段tOFF(在图5A中,在脉冲P2之后的时段tOFF)的阶段(框170)。
该方法确定在时段tOFF期间的电压VC(t)(框180)。优选地,在这个阶段中,控制电路14c可以从检测电路14a接收指示电压VC(t)的信号S1。
该方法进一步确定大约在tOFF结束时(即,在时刻te,后面紧接着是下一个tON)的在电路节点20中的电压VC(te)(框180)。
方法100进一步确定在最后一个脉冲(图5A中的P2)后面的时段tOFF期间振荡电压VC(t)的最小值VCmin。优选地,在这个阶段中,控制电路14c可以从检测电路14b接收指示最小值VCmin的信号S2(框180)。
方法100将最小值VCmin与阈值TH2进行比较(框190)。如果最小值VCmin大于阈值TH2(从框190输出是),则方法100增加使能信号K1的下一脉冲(图5A中的脉冲P3)的时段tON(框200)。
如果最小值VCmin低于或等于阈值TH2(从框190输出否),则方法100控制在(图5A中的脉冲P2后面的)时段tOFF结束时(即,时刻te)电路节点20的电压VC(te)是否大于最小值VCmin(框210)。在框200的阶段之后,进一步执行框210的阶段。
如果在时段tOFF结束时(时刻te)电路节点20的电压VC(te)低于或等于最小值VCmin(VC(te)<=VCmin)(从框210输出否),则方法100再次执行上文针对框220、110、120、130、140、150披露的阶段。在这种情况下,该方法通过维持最后一个确定的时段tOFF不变来提供使能信号K1的新脉冲(图5A中的脉冲P3)(框220)。
如果在时段tOFF结束时(时刻te)电路节点20的电压VC(te)大于最小值VCmin(VC(te)>VCmin)(从框210输出是),则方法100检查电路节点20上的电压VC(t)是否正在增加(框230)。例如,可以基于由检测器电路14a提供的信号S1来确定电压Vc(t)的增加。
如果电路节点20上的电压VC(t)正在减小(从框230输出否),则方法100再次执行框160、170、180、190、200、210的阶段。
如果电路节点20上的电压VC(t)正在增加(从框230输出是),则方法100确定接通功率开关器件21的时间与时刻tm相比太晚了,即,t1>tm,其中电压VC(t)具有其最小值VCmin。在这种情况下,该方法减小时段tOFF并开始新脉冲(框240)。可以基于例如预定值或基于VC(te)与最小值VCmin之间的差来减小时段tOFF。
本发明的优点如下:电子控制***可以通过减少损耗并通过使用简单且因此便宜的电子架构来获得开关装置的更高效率和更长寿命。
显然,可以对烹饪器具、该方法和电子***作出改变和变化,然而这不脱离本发明的范围。
Claims (15)
1.一种用于控制设置有至少一个感应加热线圈(4)的感应烹饪器具(1)中的准谐振逆变器(13)的方法;
所述准谐振逆变器(13)包括开关器件(21),该开关器件通过具有指示跨所述开关器件(21)的电压的第一电压(VC(t))的节点(20)电连接到所述感应加热线圈(4),
该方法包括以下步骤:
a)向所述开关器件(21)提供包括多个脉冲的使能信号(K1),以便在接通时段(tON)和关断时段(tOFF)内接通和关断所述开关器件(21),
该方法的特征在于:
b)确定在所述关断时段(tOFF)期间的指示所述第一电压(VC(t))的最小值的第二电压(VCmin),
c)基于所述第二电压(VCmin)来调节所述关断时段(tOFF),以及
d)基于所述经调节的关断时段(tOFF)来调节所述使能信号(K1)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述步骤b)进一步包括:
b1)确定大约在所述关断时段(tOFF)结束(te)时的指示所述第一电压(VC(t))的值的第三电压(VC(te));
所述步骤c)包括:
c1)如果所述第三电压(VC(te))大于所述第二电压(VCmin)并且所述第一电压(VC(t))正在减小,则增加所述关断时段(tOFF)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中:
所述步骤c)包括:
c2)如果所述第三电压(VC(te))大于所述第二电压(VCmin)并且所述第一电压(VC(t))正在增加,则减小所述关断时段(tOFF)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括:
e)如果所述第二电压(VCmin)大于第一电压阈值(TH2),则增加所述接通时段(tON),
所述步骤d)包括如下步骤:基于所述增加的接通时段(tON)来调节所述使能信号(K1)的所述接通时段(tON)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括以下步骤:
f)确定在所述关断时段(tOFF)期间的指示所述第一电压(VC(t))的最大值的第四电压(VCMax),
g)如果所述第四电压(VCMax)大于第二电压阈值(TH1),则停止所述准谐振逆变器(13)的操作。
6.一种用于控制感应烹饪器具(1)的感应加热线圈(4)的电子控制***(10),
该电子控制***(10)包括:
准谐振逆变器(13),该准谐振逆变器设置有:开关器件(21),该开关器件通过具有指示跨所述开关器件(21)的电压的第一电压(VC(t))的节点(20)电连接到所述感应加热线圈(4);以及驱动器单元(8),该驱动器单元被配置成向所述开关器件(21)提供包括多个脉冲的使能信号(K1),以便在接通时段(tON)和关断时段(tOFF)内接通和关断所述开关器件(21),
所述电子控制***(10)包括控制装置(14),该控制装置被配置成控制所述驱动器单元(8)以便调节所述使能信号(K1),
所述电子控制***(10)的特征在于,所述控制装置(14)被进一步配置成:
-确定在所述关断时段(tOFF)期间的指示所述第一电压(VC(t))的最小值的第二电压(VCmin),
-基于所述第二电压(VCmin)来调节所述关断时段(tOFF),
-基于所述经调节的关断时段(tOFF)来调节所述使能信号(K1)。
7.根据权利要求6所述的电子控制***(10),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成:
-确定大约在所述关断时段(tOFF)结束(te)时的指示所述第一电压(VC(t))的值的第三电压(VC(te)),
-如果所述第三电压(VC(te))大于所述第二电压(VCmin)并且所述第一电压(VC(t))正在减小,则增加所述关断时段(tOFF)。
8.根据权利要求6或7所述的电子控制***(10),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成如果所述第三电压(VC(te))大于所述第二电压(VCmin)并且所述第一电压(VC(t))正在增加,则减小所述关断时段(tOFF)。
9.根据权利要求6到8中任一项所述的电子控制***(10),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成:
如果所述第二电压(VCmin)大于第一电压阈值(TH2),则增加所述接通时段(tON),
基于所述增加的接通时段(tON)来调节所述使能信号(K1)的所述接通时段(tON)。
10.根据权利要求6到9中任一项所述的电子控制***(10),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成:
确定在所述关断时段(tOFF)期间的指示所述第一电压(VC(t))的最大值的第四电压(VCMax),
如果所述第四电压(VCMax)大于第二电压阈值(TH1),则停止所述准谐振逆变器(13)的操作。
11.一种感应烹饪器具(1),包括:
至少一个感应加热线圈(4),
准谐振逆变器(13),该准谐振逆变器设置有:开关器件(21),该开关器件通过具有指示跨所述开关器件(21)的电压的第一电压(VC(t))的节点(20)电连接到所述感应加热线圈(4);以及驱动器单元(8),该驱动器单元被配置成向所述开关器件(21)提供包括多个脉冲的使能信号(K1),以便在接通时段(tON)和关断时段(tOFF)内接通和关断所述开关器件(21),
电子控制***(10),该电子控制***包括被配置成控制所述驱动器单元(8)以便调节使能信号(K1)的控制装置(14),
所述感应烹饪器具(1)的特征在于,所述控制装置(14)被进一步配置成:
-确定在所述关断时段(tOFF)期间的指示所述第一电压(VC(t))的最小值的第二电压(VCmin),
-基于所述第二电压(VCmin)来调节所述关断时段(tOFF),
-基于所述经调节的关断时段(tOFF)来调节所述使能信号(K1)。
12.根据权利要求11所述的感应烹饪器具(1),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成:
-确定大约在所述关断时段(tOFF)结束(te)时的指示所述第一电压(VC(t))的值的第三电压(VC(te)),
-如果所述第三电压(VC(te))大于所述第二电压(VCmin)并且所述第一电压(VC(t))正在减小,则增加所述关断时段(tOFF)。
13.根据权利要求11或12所述的感应烹饪器具(1),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成如果所述第三电压(VC(te))大于所述第二电压(VCmin)并且该第一电压(VC(t))正在增加,则减小所述关断时段(tOFF)。
14.根据前述权利要求11到13中任一项所述的感应烹饪器具(1),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成:如果所述第二电压(VCmin)大于第一电压阈值(TH2),则增加所述接通时段(tON);以及基于所述增加的接通时段(tON)来调节所述使能信号(K1)的所述接通时段(tON)。
15.根据前述权利要求11到14中任一项所述的感应烹饪器具(1),其中,所述控制装置(14)被进一步配置成:确定所述关断时段(tOFF)期间的指示所述第一电压(VC(t))的最大值的第四电压(VCMax);以及如果所述第四电压(VCmax)大于第二电压阈值(TH1),则停止所述准谐振逆变器(13)的操作。
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