[發明專利]用于電磁爐的模擬控制系統和電磁爐

在審

• 申請號: 201610020531.6
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105465847A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 方倩;呂華偉;袁廷志
• 申請（專利權）人: 昂寶電子(上海)有限公司
• 主分類號: F24C7/08
• 分類號: F24C7/08;F24C7/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 孫洋

技術領域

本發明涉及電路領域，更具體地涉及一種用于電磁爐的模擬控制系統和電磁爐。

背景技術

電磁爐又名電磁灶，是現代廚房革命的產物，它無需明火或傳導式加熱即讓熱直接在鍋底產生，因此熱效率得到了極大地提高。電磁爐主要包括以下兩個部分：用于產生高頻交變磁場的電子線路系統；以及用于固定電子線路系統并承載鍋具的結構性外殼。

圖1是示出電磁爐的工作原理的示意圖。如圖1所示，電磁爐是采用磁場感應渦流原理，利用高頻電流通過環形線圈產生的無數封閉磁場使鍋體本身自行快速發熱來實現對鍋內食物的加熱的。具體地，當環形線圈中通過高頻電流時，環形線圈周圍產生高頻交變磁場；當高頻交變磁場的磁力線通過導磁材料的底部(例如，鐵質鍋的鍋底)時，鍋底在高頻交變磁場的作用下會產生無數小渦流，使得鍋底迅速釋放出大量熱量從而達到加熱鍋內食物的目的。

圖2是示出電磁爐中用于產生高頻交變磁場的電子線路系統的示意圖。如圖2所示，電子線路系統200包括整流橋202、LC濾波器204、電磁線圈(即，上面提到的環形線圈)206、諧振電容208、以及開關器件210(例如，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT))。其中，整流橋202和LC濾波器204對交流輸入電壓V_AC進行全波整流和LC濾波，以形成整流后的輸入電壓V_in；開關器件210不斷地接通和斷開，其中當開關器件210接通時整流后的輸入電壓V_in被施加在電磁線圈206兩端，流過電磁線圈206的正向電流增加，當開關器件210斷開時電磁線圈206與諧振電容208形成高頻諧振，電磁線圈206上的電壓反向，流經電磁線圈206的電流減小；流過電磁線圈206的變化電流形成高頻交變磁場，高頻交變磁場產生的交變磁力線穿過鍋底，使得鍋底發熱。

目前，電磁爐大都采用圖2所示的電子線路系統，并利用以微控制器單元(MCU)為核心的數字控制電路來實現對圖2所示的電子線路系統的功率調節和保護。眾所周知，輸入功率是輸入電壓與輸入電流的乘積。圖2所示的電子線路系統200的交流輸入電壓(即，V_AC)是電網電壓，基本固定，所以只要控制輸入到電子線路系統200的平均電流就可以控制電子線路系統200的輸入功率。輸入到電子線路系統200的電流是從電網端流入的電流，當開關器件210接通時有電流流入電子線路系統200，當開關器件210斷開時無電流流入電子線路系統200。所以，只要控制開關器件210的接通和斷開就可以控制輸入到電子線路系統200的電流，從而控制其輸入功率。

在以全數字方式對圖2所示的電子線路系統進行功率調節和保護時，通過對交流輸入電壓和流過開關器件210的平均電流進行采樣來對交流輸入電壓和流過開關器件210的平均電流進行模擬/數字(A/D)轉換，從而形成數字電壓信號和數字電流信號，MCU通過將數字電壓信號與數字電流信號相乘進行功率計算并將計算結果與設定功率相比較來調節開關器件210的接通時間(Ton)。因為數字控制運算需要時間，所以對于瞬間電流與瞬間電壓的控制往往滯后。

發明內容

本發明提供了一種用于電磁爐的模擬控制系統和電磁爐。

根據本發明實施例的用于電磁爐的模擬控制系統，其中電磁爐包括開關器件和電磁線圈，開關器件通過不斷地接通與斷開來使電磁線圈產生高頻交變磁場，該模擬控制系統包括：開關控制組件，被配置為對電磁爐的輸入取樣電壓與閾值電壓進行比較，并根據輸入取樣電壓與閾值電壓之間的比較結果來控制開關器件的接通與斷開，其中，輸入取樣電壓是通過對電磁爐的交流輸入電壓進行整流分壓后取樣生成的。

根據本發明實施例的電磁爐，包括：開關器件；電磁線圈；以及以上所述的模擬控制系統。

附圖說明

從下面結合附圖對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明，其中：

圖1是示出電磁爐的工作原理的示意圖；

圖2是示出電磁爐中用于產生高頻交變磁場的電子線路系統的示意圖；

圖3示出了圖2所示的開關器件210的驅動信號、發生雷擊時整流后的輸入電壓Vin、以及發生雷擊時開關器件210上的電壓和電流的波形圖；

圖4是示出根據本發明實施例的電磁爐的電子線路系統的電路圖；

圖5a是示出圖4中所示的生成第一控制信號的電路部分的另一實施例的電路圖；