TWI403679B - 具複數個感應線圈之加熱裝置 - Google Patents

具複數個感應線圈之加熱裝置 Download PDF

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TWI403679B
TWI403679B TW099111865A TW99111865A TWI403679B TW I403679 B TWI403679 B TW I403679B TW 099111865 A TW099111865 A TW 099111865A TW 99111865 A TW99111865 A TW 99111865A TW I403679 B TWI403679 B TW I403679B
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Ming Whang Wang
Yen Po Chen
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Description

具複數個感應線圈之加熱裝置
本案係關於一種加熱裝置,尤指一種具複數個感應線圈之加熱裝置。
近年來隨著科技的進步,人們烹飪的加熱裝置已不再只有單一種選擇,除了利用瓦斯燃料加熱的加熱裝置之外,更有微波爐、紅外線式烤箱以及電熱式加熱爐等多種選擇,這些各式各樣的加熱裝置各有其優缺點,可分別適用於各種不同食材的烹飪與烹飪的場合,以滿足不同需求的使用者。
為了同時對兩個烹飪用具加熱,於一些傳統加熱裝置中會於不同加熱區域分別設置兩個感應線圈,以實現同時對兩個烹飪用具加熱,並藉由調整供電至各別感應線圈的電量大小使兩個烹飪用具可以具有不同的加熱溫度。請參閱第一圖,其係為傳統具有兩感應線圈之加熱裝置之結構示意圖。如第一圖所示,傳統加熱裝置1的第一感應線圈11a與第二感應線圈11b分別設置在第一加熱區域A1與第二加熱區域A2。於運作時,第一感應線圈11a與第二感應線圈11b分別會對放置於第一加熱區域A1的第一烹飪用具2a與放置於第二加熱區域A2的第二烹飪用具2b感應加熱。
然而,當第一感應線圈11a與第二感應線圈11b同時對較大型烹飪用具感應加熱時(未圖示),因兩個感應線圈11a,11b與較大的烹飪用具之間無法有效對應,使得兩個感應線圈11a,11b的加熱效率較低,加熱裝置1對大型烹飪用具感應加熱量無法提升為第一感應線圈11a與第二感應線圈11b 之加熱量總合。
再者,傳統加熱裝置1使用單相電源,並分別轉換為第一感應線圈11a與第二感應線圈11b所需之電壓型式使其運作,當兩個感應線圈11a,11b同時加熱時,會導致加熱裝置1的輸入電流過大,故受限於單相電源的供電系統,無法提供較大加熱量或功率的加熱裝置1。
因此,如何發展一種可改善上述習知技術缺失之具複數個感應線圈之加熱裝置,實為相關技術領域者目前所迫切需要解決之問題。
本案之目的在於提供一種具複數個感應線圈之加熱裝置,其係使用多相式輸入電源,相較於使用單相輸入電源的傳統加熱裝置,在相同電流值限制的電力線路下,即不會導致電力線路的電流過大,因此可以提供較大的加熱量或功率。
本案之另一目的在於提供一種具複數個感應線圈之加熱裝置,其係使用多相式輸入電源,且每一相電源供電單元的運作係由單一個電源控制器控制,因此整體成本較低,且可以使用較簡單的演算法,穩定度相對提高。此外,本案提供具複數個感應線圈之加熱裝置可依據食材容器的大小,使對應之第一感應線圈、第二感應線圈以及第三感應線圈選擇性地運作,因此可以適用各種大小之食材容器。
本案之另一目的在於提供一種具複數個感應線圈之加熱裝置,其複數個感應線圈與食材容器之間可以有效對應,所以複數個感應線圈可以等效為單一個大功率或大加熱量之等效感應線圈,使得複數個感應線圈的加熱效率相對較高,加熱裝置對較大型食材容器感應加熱量可以提升為複數個感應線圈之加熱量總合。
為達上述目的,本案之一較廣義實施態樣為提供一種具複數個感應線圈之加熱裝置,包含:第一感應線圈;第二感應線圈,與第一感應線圈之軸心相同;第一相電源供電單元,與第一感應線圈連接,且架構於接收第一相輸入電壓並輸出第一電壓;第二相電源供電單元,與第二感應線圈連接,且架構於接收第二相輸入電壓並輸出第二電壓;電源控制器,連接於第一相電源供電單元與第二相電源供電單元,且控制第一相電源供電單元與第二相電源供電單元運作;以及使用者介面單元,與電源控制器連接,用以以控制電源控制器運作;其中,第一相輸入電壓與第二相輸入電壓之間具有一相位差。
1‧‧‧傳統加熱裝置
11a‧‧‧第一感應線圈
11b‧‧‧第二感應線圈
A1‧‧‧第一加熱區域
A2‧‧‧第二加熱區域
2a‧‧‧第一烹飪用具
2b‧‧‧第二烹飪用具
3‧‧‧具複數個感應線圈之加熱裝置
30a‧‧‧第一相電源供電單元
30b‧‧‧第二相電源供電單元
30c‧‧‧第三相電源供電單元
31a‧‧‧第一感應線圈
31b‧‧‧第二感應線圈
31c‧‧‧第三感應線圈
31a1、31b1、31c1‧‧‧第一端
31a2、31b2、31c2‧‧‧第二端
32‧‧‧使用者介面單元
32a,32a‧‧‧調整元件
321‧‧‧微處理器
322‧‧‧輸入-輸出介面
33a‧‧‧第一整流電路
33b‧‧‧第二整流電路
33c‧‧‧第三整流電路
34a‧‧‧第一濾波電路
34b‧‧‧第二濾波電路
34c‧‧‧第三濾波電路
35a‧‧‧第一逆變電路
35b‧‧‧第二逆變電路
35c‧‧‧第三逆變電路
36a‧‧‧第一電流檢測電路
36b‧‧‧第二電流檢測電路
36c‧‧‧第三電流檢測電路
37‧‧‧電源控制器
38a~38c‧‧‧第一~第三線圈電流檢測電路
4‧‧‧食材容器
5‧‧‧三相供電設置
Qa1‧‧‧第一開關
Qa2‧‧‧第二開關
Qb1‧‧‧第三開關
Qb2‧‧‧第四開關
Qc1‧‧‧第五開關
Qc2‧‧‧第六開關
Ca1‧‧‧第一電容
Ca2‧‧‧第二電容
Cb1‧‧‧第三電容
Cb2‧‧‧第四電容
Cc1‧‧‧第五電容
Cc2‧‧‧第六電容
Ck1‧‧‧第一濾波電容
Ck2‧‧‧第二濾波電容
Ck3‧‧‧第三濾波電容
B1‧‧‧加熱區
Rs1~Rs3‧‧‧第一~第三檢測電阻
Va‧‧‧第一相輸入電壓
Vb‧‧‧第二相輸入電壓
Vc‧‧‧第三相輸入電壓
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
V3‧‧‧第三電壓
Vr1‧‧‧第一相整流電壓
Vr2‧‧‧第二相整流電壓
Vr3‧‧‧第三相整流電壓
Ia‧‧‧第一相輸入電流
Ib‧‧‧第二相輸入電流
Ic‧‧‧第三相輸入電流
I1~I3‧‧‧第一~第三電流
L1~L3‧‧‧第一~第三線端
N‧‧‧中性端
Vs1~Vs3‧‧‧第一~第三電流檢測訊號
第一圖:係為傳統具有兩感應線圈之加熱裝置之結構示意圖。
第二圖:係為本案較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之結構示意圖。
第三圖:係為本案較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之電路方塊示意圖。
第四圖:係為本案另一較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之結構示意圖。
第五圖:係為本案另一較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之電路方塊示意圖。
第六圖:係為本案另一較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之電路方塊示意圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。 應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用,而非用以限制本案。
請參閱第二圖,其係為本案較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之結構示意圖。如第二圖所示,具複數個感應線圈之加熱裝置3包含:第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及使用者介面單元32(user interface unit)。其中,第一感應線圈31a設置在加熱區B1的內側區域,第二感應線圈31b設置在加熱區B1的外側區域且其軸心與第一感應線圈31a之軸心相同,用以對食材容器4感應加熱。使用者介面單元32設置於具複數個感應線圈之加熱裝置3之本體的表面,用以因應使用者選用之加熱選項,例如關閉、開啟、加熱量、加熱時間、慢速加熱方式或急速加熱方式等,而對應控制第一感應線圈31a與第二感應線圈31b的加熱量。
於本實施例中,使用者介面單元32包含例如兩個按鍵式的調整元件32a、32b,使用者可藉由調整元件32a、32b實現加熱選項的選擇,但不以此為限,亦可以是旋轉式的調整元件(未圖示)。於一些實施例中,使用者介面單元32使用觸控顯示面板(未圖示)實現加熱選項的選擇,且利用觸控顯示面板顯示目前的運作資訊,例如關閉狀態、開啟狀態、目前加熱量、加熱時間、慢速加熱方式運作或急速加熱方式運作等。
當第一感應線圈31a與第二感應線圈31b同時對食材容器4感應加熱時,由於第一感應線圈31a與第二感應線圈31b之軸心相同且以內外圈的方式設置,所以第一感應線圈31a及第二感應線圈31b兩者可以有效地與較大型的食材容器4相對應,第一感應線圈31a及第二感應線圈31b可以等效成單一個大功率或大加熱量之等效感應線圈,使得第一感應線圈31a與第二感應線圈31b的加熱效率相對較高,加熱裝置3對食材容器4感應加熱量可以提升為第一感應線圈31a與第二感應線圈31b之加熱量總合。
請參閱第三圖,其係為本案較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之電路方塊示意圖。如第三圖所示,具複數個感應線圈之加熱裝置3包含:第一感應線圈31a、第二感應線圈31b、使用者介面單元32、第一整流電路33a、第二整流電路33b、第一濾波電路34a、第二濾波電路34b、第一逆變電路35a(inverter circuit)、第二逆變電路35b、第一電流檢測電路36a、第二電流檢測電路36b以及電源控制器37。其中,第一整流電路33a、第一濾波電路34a、第一逆變電路35a以及第一電流檢測電路36a構成第一相電源供電單元30a,且第一相電源供電單元30a接收第一相輸入電壓Va並輸出第一電壓V1至第一感應線圈31a,使第一感應線圈31a對食材容器4感應加熱。相似地,第二整流電路33b、第二濾波電路34b、第二逆變電路35b以及第二電流檢測電路36b構成第二相電源供電單元30b,且第二相電源供電單元30b接收第二相輸入電壓Vb並輸出第二電壓V2至第二感應線圈31b,使第二感應線圈31b對食材容器4感應加熱。
於本實施例中,具複數個感應線圈之加熱裝置3使用單一個電源控制器37同時控制第一相電源供電單元30a與第二相電源供電單元30b運作,且電源控制器37藉由連接線與使用者介面單元32的電路板連接。因此,使用者介面單元32可取得每一相電源供電單元的運作資料,例如第一電壓V1與第二電壓V2的運作頻率。由於使用單一個電源控制器37,因此整體成本可以較低,使用者介面單元32可以使用較簡單的演算法來控制電源控制器37運作,穩定度相對提高。於一些實施例中,第一相電源供電單元30a、第二相電源供電單元30b以及電源控制器37可設置在同一個電路板上,其穩定度相對提高。
於本實施例中,第一整流電路33a與第二整流電路33b為橋式整流電路,且第一整流電路33a與第二整流電路33b的輸入端藉由電力線路分別連接於三相供電設備5的其中兩相,用以分別接收三相電源的第一相輸入電壓Va 與第二相輸入電壓Vb,且分別整流為第一相整流電壓Vr1與第二相整流電壓Vr2。由於第一相輸入電壓Va與第二相輸入電壓Vb的相位差為120度,因此相較於使用單相輸入電源的傳統加熱裝置,在相同電流值限制的電力線路下,即不會導致電力線路的電流過大,本案具複數個感應線圈之加熱裝置3可以提供第一感應線圈31a與第二感應線圈31b較大的加熱量或功率。舉例而言,若因電力線路的電流值限制使第一相輸入電流Ia與第二相輸入電流Ib最大值為10A(安培)時,相較於使用單相輸入電源的傳統加熱裝置,若同樣輸入電流的最大值為10A,本案具複數個感應線圈之加熱裝置3的最大加熱量或功率會大於傳統加熱裝置的最大加熱量或功率。
依據本案之構想,第一濾波電路34a連接於第一整流電路33a的輸出端,而第二濾波電路34b連接於第二整流電路33b的輸出端,用以分別濾除第一相整流電壓Vr1與第二相整流電壓Vr2的高頻成份。於本實施例中,第一濾波電路34a與第二濾波電路34b分別為第一濾波電容Ck1與第二濾波電容Ck2,但不以此為限。
於本實施例中,第一逆變電路35a包含:第一開關Qa1、第二開關Qa2、第一電容Ca1以及第二電容Ca2,其中,第一開關Qa1與第二開關Qa2串聯連接,且第一開關Qa1與第二開關Qa2的連接端連接於第一感應線圈31a的第一端31a1。第一電容Ca1與第二電容Ca2串聯連接,且第一電容Ca1與第二電容Ca2的連接端連接於第一感應線圈31a的第二端31a2。電源控制器37與第一開關Qa1及第二開關Qa2的控制端相連接,以控制第一開關Qa1與第二開關Qa2交錯(interleave)導通,使第一逆變電路35a產生交流的第一電壓V1。於本實施例中,當第一開關Qa1導通時,第二開關Qa2截止,第一相整流電壓Vr1的電能會依序經由第一開關Qa1與第二電容Ca2傳送至第一感應線圈31a。當第二開關Qa2導通時,第一開關Qa1截止,第一相整流電壓Vr1的電能會依序經由第一電容Ca1與第二開關Qa2傳送至第一感應線圈31a 。
相似地,於本實施例中,第二逆變電路35b包含:第三開關Qb1、第四開關Qb2、第三電容Cb1以及第四電容Cb2。其中,第三開關Qb1與第四開關Qb2串聯連接,且第三開關Qb1與第四開關Qb2的連接端連接於第二感應線圈31b的第一端31b1。第三電容Cb1與第四電容Cb2串聯連接,且第三電容Cb1與第四電容Cb2的連接端連接於第二感應線圈31b的第二端31b2。電源控制器37與第三開關Qb1及第四開關Qb2的控制端相連接,以控制第三開關Qb1與第四開關Qb2交錯導通,使第二逆變電路35b產生交流的第二電壓V2。於本實施例中,當第三開關Qb1導通時,第四開關Qb2會截止,第二相整流電壓Vr2的電能會依序經由第三開關Qb1與第四電容Cb2傳送至第二感應線圈31b。當第四開關Qb2導通時,第三開關Qb1會截止,第二相整流電壓Vr2的電能會依序經由第三電容Cb1與第四開關Qb2傳送至第二感應線圈31b。
於本實施例中,第一電流檢測電路36a為第一檢測電阻Rs1,但不以此為限,亦可以是比流器(current transformer)。第一電流檢測電路36a連接於第一濾波電路34a與第一逆變電路35a之間,用以檢測流入第一逆變電路35a的第一電流I1,並對應產生第一電流檢測訊號Vs1至電源控制器37。相似地,於本實施例中,第二電流檢測電路36b為第二檢測電阻Rs2,但不以此為限,亦可以是比流器。第二電流檢測電路36b連接於第二濾波電路34b與第二逆變電路35b之間,用以檢測流入第二逆變電路35b的第二電流I2,並對應產生第二電流檢測訊號Vs2至電源控制器37。電源控制器37可以藉由第一電流檢測訊號Vs1與第二電流檢測訊號Vs2判斷第一感應線圈31a與第二感應線圈31b的功率是否超過額定值,當超過額定值時,對應降低第一逆變電路35a與第二逆變電路35b輸出至第一感應線圈31a與第二感應線圈31b的功率。
於本實施例中,使用者介面單元32包含:微處理器321(micro processor)與輸入-輸出介面322,其中微處理器321連接於電源控制器37與輸入-輸出介面322之間,用以因應使用者選用之加熱選項藉由電源控制器37控制第一感應線圈31a與第二感應線圈31b的加熱量。於本實施例中,輸入-輸出介面322為觸控顯示面板,用以實現加熱選項的選擇,且利用觸控顯示面板顯示目前的運作資訊。於本實施例中,當第一感應線圈31a與第二感應線圈31b同時運作時,微處理器321會藉由電源控制器37控制第一逆變電路35a與第二逆變電路35b輸出同相位、同頻率或同步的第一電壓V1與第二電壓V2,俾防止雜音產生。
請參閱第四圖並配合第二圖,其中第四圖係為本案另一較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之結構示意圖。第四圖與第二圖不同之處在於第四圖中具複數個感應線圈之加熱裝置3更包含第三感應線圈31c,使第四圖之加熱裝置3之加熱量大於第二圖之加熱裝置3。如第四圖所示,第三感應線圈31c、第一感應線圈31a以及第二感應線圈31b之軸心相同,於本實施例中,第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c分別以內、中、外圈的方式設置。相似地,當第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c同時對食材容器4感應加熱時,由於第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c之軸心相同,所以加熱裝置3對食材容器4感應加熱量可以提升為第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c之加熱量總合。
舉例而言,每一相輸入電壓(Va,Vb,Vc)為230伏特,且由於電力線路的電流值限制使第一相輸入電流Ia、第二相輸入電流Ib以及第三相輸入電流Ic的最大值為16安培時,傳統使用單相電源之加熱裝置的最大加熱量或功率僅約為3600瓦(Watt),而本案之第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c之最大加熱量分別可約為3600瓦,因此本案具複 數個感應線圈之加熱裝置3的最大加熱量或功率可提升約為10800瓦,大於傳統加熱裝置的最大加熱量或功率三倍。
請參閱第五圖並配合第三圖,其中第五圖係為本案另一較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之電路方塊示意圖。第五圖與第三圖不同之處在於第五圖中具複數個感應線圈之加熱裝置3更包含:第三感應線圈31c、第三整流電路33c、第三濾波電路34c、第三逆變電路35c以及第三電流檢測電路36c。相似地,第三整流電路33c、第三濾波電路34c、第三逆變電路35c以及第三電流檢測電路36c構成第三相電源供電單元30c,且第三相電源供電單元30c接收第三相輸入電壓Vc並輸出第三電壓V3至第三感應線圈31c,使第三感應線圈31c對食材容器4感應加熱。
於本實施例中,第一整流電路33a的輸入連接於三相供電設備5的第一線端L1與中性端N(Neutral),第二整流電路33b的輸入連接於三相供電設備5的第二線端L2與中性端N,第三整流電路33c的輸入連接於三相供電設備5的第三線端L3與中性端N。第一整流電路33a、第二整流電路33b以及第三整流電路33c分別接收三相電源的第一相輸入電壓Va、第二相輸入電壓Vb以及第三相輸入電壓Vc,並分別整流為第一相整流電壓Vr1、第二相整流電壓Vr2以及第三相整流電壓Vr3。
由於第一相輸入電壓Va、第二相輸入電壓Vb以及第三相輸入電壓Vc彼此的相位差為120度,因此相較於使用單相輸入電源的傳統加熱裝置,在相同電流值限制的電力線路下,本案具複數個感應線圈之加熱裝置3可以提供較大的加熱量或功率。於本實施例中,第一相輸入電壓Va、第二相輸入電壓Vb以及第三相輸入電壓Vc等於三相供電設備5提供之三相電源之相電壓(Phase Voltage),但不以此為限,於一些實施例中,亦可以是三相供電設備5提供之三相電源之線電壓(Line Voltage)。
於本實施例中,第三濾波電路34c為第三濾波電容Ck3,而第三電流檢 測電路36c為第三檢測電阻Rs3,但不以此為限。其中第三電流檢測電路36c檢測流入第三逆變電路35c的第三電流I3,並對應產生第三電流檢測訊號Vs3至電源控制器37。
相似地,於本實施例中,第三逆變電路35c包含:第五開關Qc1、第六開關Qc2、第五電容Cc1以及第六電容Cc2,其中,第五開關Qc1與第六開關Qc2串聯連接,且第五開關Qc1與第六開關Qc2的連接端連接於第三感應線圈31c的第一端31c1。第五電容Cc1與第六電容Cc2串聯連接,且第五電容Cc1與第六電容Cc2的連接端連接於第三感應線圈31c的第二端31c2。其中,電源控制器37與第五開關Qc1及第六開關Qc2的控制端相連接,以控制第五開關Qc1與第六開關Qc2交錯導通,使第三逆變電路35c產生交流的第三電壓V3。於本實施例中,當第五開關Qc1導通時,第六開關Qc2截止,第三相整流電壓Vr3的電能會依序經由第五開關Qc1與第六電容Cc2傳送至第三感應線圈31c。當第六開關Qc2導通時,第五開關Qc1截止,第三相整流電壓Vr3的電能會依序經由第五電容Cc1與第六開關Qc2傳送至第三感應線圈31c。
請參閱第六圖並配合第五圖,其中第六圖係為本案另一較佳實施例之具複數個感應線圈之加熱裝置之電路方塊示意圖。第六圖與第五圖不同之處在於第六圖中具複數個感應線圈之加熱裝置3更包含:第一線圈電流檢測電路38a、第二線圈電流檢測電路38b以及第三線圈電流檢測電路38c,分別串聯連接於第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c,用以分別檢測第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c的電流,可以使用比流器(CT)實現,但不以此為限。
因此,電源控制器37可藉由第一線圈電流檢測電路38a、第二線圈電流檢測電路38b以及第三線圈電流檢測電路38c取得第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c的電流而傳送至微處理器321,使微處 理器321依據第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c的電流判斷食材容器4的大小,並對應選擇性地控制第一相電源供電單元30a、第二相電源供電單元30b以及第三相電源供電單元30c之部份或全部運作,使對應之第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c選擇性地運作。
舉例而言,當使用者放置大型食材容器4時,微處理器321會藉由控制電源控制器37使第一相電源供電單元30a、第二相電源供電單元30b以及第三相電源供電單元30c運作;當使用者放置中型食材容器4時,微處理器321會藉由控制電源控制器37使第一相電源供電單元30a與第二相電源供電單元30b運作,且使第三相電源供電單元30c停止運作;當使用者放置小型食材容器4時,微處理器321會藉由控制電源控制器37使第一相電源供電單元30a運作,並使第二相電源供電單元30b與第三相電源供電單元30c停止運作。
相似地,於本實施例中,當第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c同時運作時,微處理器321會藉由電源控制器37控制第一逆變電路35a、第二逆變電路35b以及第三逆變電路35c輸出同相位、同頻率或同步的第一電壓V1、第二電壓V2以及第三電壓V3,俾防止雜音產生。於本實施例中,微處理器321會藉由電源控制器37控制第一開關Qa1、第二開關Qa2、第三開關Qb1、第四開關Qb2、第五開關Qc1以及第六開關Qc2d的運作頻率,例如20k~50k Hz(赫茲),來調整第一感應線圈31a、第二感應線圈31b以及第三感應線圈31c對食材容器4的加熱量。
於本實施例中,電源控制器37可以是但不限定為脈衝頻率調變控制器(pulse frequency modulation controller,PFM controller)或數位訊號處理器(digital signal processor,DSP)。於本實施例中,第一開關Qa1、第二開關Qa2、第三開關Qb1、第四開關Qb2、第五開關Qc1以及第 六開關Qc2可為金氧半場效電晶體(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)、雙載子接面電晶體(Bipolar Junction Transistor)或絕緣柵雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等開關元件。
綜上所述,本案提供具複數個感應線圈之加熱裝置,其係使用多相式輸入電源,因此相較於使用單相輸入電源的傳統加熱裝置,在相同電流值限制的電力線路下,即不會導致電力線路的電流過大,因此本案具複數個感應線圈之加熱裝置可以提供較大的加熱量或功率。此外,每一相電源供電單元的運作不需要由各自對應的一個電源控制器控制,而是全部由單一個電源控制器控制每一相電源供電單元的運作,因此,使用者介面單元不需要取得每一相電源供電單元的運作資料,也不需要依據每一相電源供電單元的運作資料使用複雜的演算法來控制每一相電源供電單元對應的一個電源控制器運作,其整體成本較低,而單一個電源控制器可以使用較簡單的演算法,穩定度相對提高。
更甚者,複數個感應線圈設置在相同的加熱區域且軸心相同,當複數個感應線圈同時對較大型的食材容器感應加熱時,複數個感應線圈與較大型的食材容器之間可以有效對應,因此複數個感應線圈可以等效為單一個大功率或大加熱量之等效感應線圈,使得複數個感應線圈的加熱效率相對較高,加熱裝置對較大型的食材容器感應加熱量可以提升為複數個感應線圈之加熱量總合。
此外,本案提供具複數個感應線圈之加熱裝置可依據食材容器的大小,對應選擇性地控制第一相電源供電單元、第二相電源供電單元以及第三相電源供電單元之部份或全部運作,使對應之第一感應線圈、第二感應線圈以及第三感應線圈選擇性地運作,因此可以適用各種大小之食材容器。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申 請專利範圍所欲保護者。
3‧‧‧具複數個感應線圈之加熱裝置
30a‧‧‧第一相電源供電單元
30b‧‧‧第二相電源供電單元
31a‧‧‧第一感應線圈
31b‧‧‧第二感應線圈
31a1、31b1‧‧‧第一端
31a2、31b2‧‧‧第二端
32‧‧‧使用者介面單元
321‧‧‧微處理器
322‧‧‧輸入-輸出介面
33a‧‧‧第一整流電路
33b‧‧‧第二整流電路
34a‧‧‧第一濾波電路
34b‧‧‧第二濾波電路
35a‧‧‧第一逆變電路
35b‧‧‧第二逆變電路
36a‧‧‧第一電流檢測電路
36b‧‧‧第二電流檢測電路
37‧‧‧電源控制器
5‧‧‧三相供電設置
Qa1‧‧‧第一開關
Qa2‧‧‧第二開關
Qb1‧‧‧第三開關
Qb2‧‧‧第四開關
Ca1‧‧‧第一電容
Ca2‧‧‧第二電容
Cb1‧‧‧第三電容
Cb2‧‧‧第四電容
Ck1‧‧‧第一濾波電容
Ck2‧‧‧第二濾波電容
Rs1~Rs2‧‧‧第一~第二檢測電阻
Va‧‧‧第一相輸入電壓
Vb‧‧‧第二相輸入電壓
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
Vr1‧‧‧第一相整流電壓
Vr2‧‧‧第二相整流電壓
Ia‧‧‧第一相輸入電流
Ib‧‧‧第二相輸入電流
I1~I2‧‧‧第一~第二電流
Vs1~Vs2‧‧‧第一~第二電流檢測訊號

Claims (9)

  1. 一種具複數個感應線圈之加熱裝置,包含:一第一感應線圈;一第二感應線圈,與該第一感應線圈之軸心相同;一第一相電源供電單元,與該第一感應線圈連接,且架構於接收一第一相輸入電壓並輸出一第一電壓;一第二相電源供電單元,與該第二感應線圈連接,且架構於接收一第二相輸入電壓並輸出一第二電壓;一電源控制器,連接於該第一相電源供電單元與該第二相電源供電單元,且控制該第一相電源供電單元與該第二相電源供電單元運作;一使用者介面單元,與該電源控制器連接,用以控制該電源控制器運作;一第一線圈電流檢測電路,與該第一感應線圈串聯連接,係檢測該第一感應線圈的電流;以及一第二線圈電流檢測電路,與該第二感應線圈串聯連接,係檢測該第二感應線圈的電流;其中,該第一相輸入電壓與該第二相輸入電壓之間具有一相位差,該使用者介面單元依據該第一感應線圈與該第二感應線圈的電流判斷一食材容器的大小,並對應選擇性地控制該第一相電源供電單元與該第二相電源供電單元之部份或全部運作,使對應之該第一感應線圈與該第二感應線圈選擇性地運作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,其中該使用者介面單元包含: 一輸入-輸出介面,接收一使用者選用之一加熱選項且顯示該具複數個感應線圈之加熱裝置的一運作資訊;以及一微處理器,因應該使用者選用之該加熱選項藉由該電源控制器對應控制該第一感應線圈與該第二感應線圈的加熱量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,其中該第一電壓與該第二電壓為同相位、同頻率或同步。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,其中該第一相電源供電單元、該第二相電源供電單元以及該電源控制器設置於相同電路板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,其中該第一相電源供電單元包含:一第一整流電路,接收該第一相輸入電壓並整流為一第一相整流電壓;一第一濾波電路,連接於該第一整流電路的輸出端,且架構於濾除該第一相整流電壓的高頻成份;以及一第一逆變電路,連接於該第一濾波電路與該電源控制器,其中該電源控制器控制該第一逆變電路運作以產生該第一電壓至該第一感應線圈。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,其中該第一相電源供電單元更包含一第一電流檢測電路,連接於該第一濾波電路與該第一逆變電路之間,以檢測流入該第一逆變電路的一第一電流,並對應產生一第一電流檢測訊號至該電源控制器。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,其中該第二相電源供電單元包含:一第二整流電路,接收該第二相輸入電壓並整流為一第二相整流電壓 ;一第二濾波電路,連接於該第二整流電路的輸出端,且架構於濾除該第二相整流電壓的高頻成份;以及一第二逆變電路,連接於該第二濾波電路與該電源控制器,其中該電源控制器控制該第二逆變電路運作以產生該第二電壓至該第二感應線圈。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,其中該第二相電源供電單元更包含一第二電流檢測電路,連接於該第二濾波電路與該第二逆變電路之間,以檢測流入該第二逆變電路的一第二電流,並對應產生一第二電流檢測訊號至該電源控制器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具複數個感應線圈之加熱裝置,更包含:一第三感應線圈,該第三感應線圈與該第一感應線圈之軸心相同;以及一第三相電源供電單元,與該第三感應線圈連接,且架構於接收一第三相輸入電壓並輸出一第三電壓;其中,該第一相輸入電壓、該第二相輸入電壓以及該第三相輸入電壓彼此之間具有一相位差。
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