[發(fā)明專利]電磁感應(yīng)加熱裝置和電磁爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310625293.8
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103607799A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾露添
• 申請（專利權(quán)）人: 美的集團(tuán)股份有限公司;佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06;F24C7/08
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁感應(yīng)加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電磁感應(yīng)加熱裝置和一種具有該電磁感應(yīng)加熱裝置的電磁爐。

背景技術(shù)

目前對具有半橋或全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電磁爐進(jìn)行功率控制時，一般來說微控器的驅(qū)動頻率要嚴(yán)格大于或者等于系統(tǒng)回路的諧振頻率，否則諧振回路的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）工作處于硬開通狀態(tài)（C極電壓為非零電壓時，IGBT開通），因此IGBT將會急劇發(fā)熱，甚至有燒壞的風(fēng)險。在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)回路的諧振頻率受鍋具、盤間距、溫度的改變而改變，所以微控器必須要知道此時輸出的驅(qū)動頻率是否低于諧振回路的諧振頻率。要解決這個問題目前都使用高性能DSP（Digital?Signal?Processing）處理芯片進(jìn)行相位檢測和處理，但是DSP芯片價格高，成本昂貴。

因此需要一種新的電磁感應(yīng)加熱技術(shù)，能夠采用相對低廉的電路來達(dá)到控制驅(qū)動頻率大于或等于諧振頻率的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出了一種電磁感應(yīng)加熱裝置，能夠采用結(jié)構(gòu)簡單、成本較低廉的電路來達(dá)到控制驅(qū)動頻率大于或等于諧振頻率的效果。

本發(fā)明的另一個目的在于提出了一種電磁爐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例，提出了一種電磁感應(yīng)加熱裝置，包括：控制器，用于在接收到來自外部的開啟信號時，分別向驅(qū)動電路和相位比較器輸出脈寬調(diào)制信號，以及在接收到來自所述相位比較器的相位比較模擬信號時，調(diào)節(jié)輸出至所述驅(qū)動電路的脈寬調(diào)制信號的頻率，以使所述脈寬調(diào)制信號的頻率大于或等于電磁轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的電流頻率；所述驅(qū)動電路，連接至所述控制器，在接收到所述脈寬調(diào)制信號時，向電磁轉(zhuǎn)換電路發(fā)送驅(qū)動信號；所述電磁轉(zhuǎn)換電路，連接至所述驅(qū)動電路，在接收到所述驅(qū)動信號后，將電場能轉(zhuǎn)換成磁場能電磁波；電流采樣電路，連接至所述電磁轉(zhuǎn)換電路和所述相位比較器，采集所述電磁轉(zhuǎn)換電路上的電流信號，并將所述電流信號發(fā)送至所述相位比較器；所述相位比較器，連接至所述控制器，比較所述脈寬調(diào)制信號的相位與所述電磁轉(zhuǎn)換電路上的電流的相位，并通過所述相位比較器的第一輸出端向所述控制器輸出相位比較模擬信號。

在本實(shí)施例中，利用相位比較器，能夠使控制器用普通的單片機(jī)來替代DSP芯片，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)控制驅(qū)動頻率大于或等于諧振頻率，解決諧振回路中的開關(guān)元件處于硬開通狀態(tài)的問題，有效降低開關(guān)元件的開通損耗；同時能夠降低電磁感應(yīng)加熱裝置的成本，并且增加的電流采樣電路和相位比較器也簡化了電磁感應(yīng)加熱裝置的電路結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電流采樣電路包括：電流互感器，用于獲取所述電磁轉(zhuǎn)換電路上的電流信號；電流采樣電阻，與所述電流互感器并聯(lián)，用于將所述電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，并將所述電壓信號輸入至所述相位比較器。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電流采樣電路還可以包括：信號處理電路，與所述電流采樣電阻并聯(lián)，用于調(diào)節(jié)輸入至所述相位比較器的電壓信號。

為了保證輸入相位比較器的信號符合相位比較器的信號輸入要求，因此需要對采樣的電壓信號進(jìn)行處理之后再輸入至相位比較器，例如若采樣電壓信號的電壓范圍是0V到10V之間，為了滿足相位比較器的要求，將該采用電壓信號的電壓范圍處理成-5V到+5V之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述信號處理電路為信號偏移電阻，所述信號偏移電阻包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端與所述電流采樣電阻連接，另一端與所述第二電阻的一端連接，所述第二電阻的另一端與所述相位比較器的輸入端連接，所述第一電阻的另一端和所述第二電阻的一端均接地。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電流互感器的中心抽頭接地。這樣可以無需設(shè)置信號偏移電阻，進(jìn)一步簡化相位檢測電路的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電流采樣電路還可以包括：耦合電容，設(shè)置在所述相位比較器與所述電流采樣電阻之間，用于隔離所述電流信號中的直流成分。

為了減少輸入至相位比較器的信號受其他信號的干擾，可以增加耦合電容，去除噪聲，除此之外，該耦合電容還能夠進(jìn)一步保護(hù)相位比較器。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述控制器通過第一輸出端連接至所述驅(qū)動電路，輸出一路不帶死區(qū)的脈寬調(diào)制信號至所述驅(qū)動電路；所述驅(qū)動電路外接電阻，用于產(chǎn)生死區(qū)波形，所述驅(qū)動電路將所述死區(qū)波形疊加在所述不帶死區(qū)的脈寬調(diào)制信號上，生成所述驅(qū)動信號，其中所述驅(qū)動電路根據(jù)所述電阻的阻值確定死區(qū)的時間長度。