[發明專利]一種大功率節能電磁灶的智能控制裝置及方法

無效

• 申請號: 200810048203.2
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101309529A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 全書海;黃亮;張立炎;王志升;葉亞寧;謝長君;陳啟宏;袁作威;周彤;全睿
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06;H02M7/162;H02M1/14;H02M7/537
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 潘杰

1.一種大功率節能電磁灶智能控制裝置，它包括可控整流濾波模塊、逆變模塊以及微電腦控制模塊，其特征在于：

可控整流濾波模塊集成有交流電源輸入接口，作為整個裝置的能量輸入，經三相整流觸發控制電路進行全橋可控整流，濾波后通過輸出接口，為逆變模塊提供直流電源；逆變模塊通過串聯諧振電路將直流電源逆變為高頻的交流電源，經過線圈盤L4后產生交變的電磁場，輻射至鍋具底部產生渦流，利用渦流的熱效應來加熱鍋具；微電腦控制模塊與其它各模塊通過數據線相連，實時檢測直流母線電壓、直流母線電流、高頻交流電流、線圈盤L4溫度、機芯溫度和檔位輸入信號，并發出控制指令，由微控制芯片控制PWM單元輸出單路PWM信號，通過硬件死區控制電路得到兩路帶死區控制的PWM驅動信號以驅動逆變模塊，其中：硬件死區控制電路由邏輯電路和電阻、電容組成，硬件死區控制電路的輸入與微控制器(MCU)的PWM單元輸出引腳相連；硬件死區控制電路首先將單路PWM信號通過反相器分為兩路互補的信號，信號由低電平變高電平時，通過電阻對電容充電，使PWM信號由低電平變高電平時時間被延遲，信號由高電平變低電平時，電容通過反向二極管快速放電，使PWM信號由高電平變低電平時不被延時，從而得到兩路帶死區互補的PWM驅動信號。

2.如權利要求1所述的一種大功率節能電磁灶智能控制裝置，其特征在于：可控整流濾波模塊由A、B、C輸入三相交流電壓經共模電感L1、保險管F1～F3、電源干擾抑制電容C1～C3、繼電器、三相可控整流橋、三相整流橋觸發電路、同步變壓器、PI調節器(1)、差模電感L2～L3、濾波電容C4、直流電壓檢測器UT和直流電流檢測器IT1構成，直流電壓檢測器UT檢測的電壓信號分成兩路，一路作為整流控制電路的電壓反饋信號U_b，另一路信號U_d和直流電流檢測器IT1的輸出連接至微電腦控制模塊的信號調理電路，一起作為自適應恒功率控制的反饋信號。

3.如權利要求1所述的一種大功率節能電磁灶智能控制裝置，其特征在于：逆變模塊由大功率開關管、隔離驅動電路、諧振電容C5～C6、交流電流檢測器IT2及線圈盤L4構成；隔離驅動電路驅動信號由經過硬件死區控制電路產生的帶雙路死區控制的PWM驅動信號提供，經過隔離驅動電路驅動模塊后驅動功率開關管工作；在諧振主回路上串接有交流電流檢測器IT2，IT2的輸出連接至微電腦控制模塊的信號調理電路，然后送到微控制器(MCU)，作為鍋具檢測控制和過流保護信號。

4.如權利要求1所述的一種大功率節能電磁灶智能控制裝置，其特征在于：微電腦控制模塊由檔位輸入電路、風扇繼電器驅動電路、三相電源繼電器驅動電路、微控制器(MCU)、電源模塊、信號調理電路、硬件死區控制電路、安全保護電路、數碼管顯示電路、聲光報警電路和通訊接口電路構成；外部電源經過電源模塊后為微電腦控制模塊的各個電路提供電源；風扇和三相電源繼電器驅動電路由微控制器(MCU)的I/O口控制，驅動電路的輸出與繼電器組相連；直流電壓檢測器UT、直流電流檢測器IT1、交流電流檢測器IT2、溫度檢測器TT1～TT2和檔位輸入電路信號經過信號調理電路后輸入給微控制器(MCU)的A/D采樣單元；檔位輸入電路采用電阻串聯分壓的方式，每個檔位對應一個電壓，經過電壓跟隨和隔離放大電路后傳送給微控制器(MCU)的A/D采樣單元；數碼管顯示電路顯示電磁灶當前的工作檔位，在故障狀態下顯示故障代碼；模塊集成有通訊接口單元，采用RS-485總線通信協議，實現遠程在線監測和故障診斷。